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Engineered Wood mit hoher Festigkeit bindet auch CO2
Kühle Gebäude im Sommer
talk.4builders. ist live - #01 “Betreten der digitalen Baustelle erwünscht!”

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Biobasierter und hocheffizienter Dämmstoff

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Die Bürosoftware für Planungsbüros - intuitiv, mobil und klar - PROJEKT PRO stellt auf der BAU 2023 eine neue Produktgeneration für Controlling und Management im Planungsbüro vor, die so intuitiv, mobil und klar ist wie nie zuvor. Die neue Generation PROJEKT PRO bringt damit noch mehr Übersicht und Effizienz in die Arbeitsabläufe von Planungsbüros: vom Kontaktmanagement über die einfache Erstellung von Protokollen und effizientem Mängelmanagement bis zur Erfassung von Arbeitszeiten und wirtschaftlichem Controlling ist die Software in einem flexiblen Lizenzmodell im Abonnement nutzbar. Auf der BAU 2023 können sich Architekten und Ingenieure individuell zu den Möglichkeiten und Vorteilen der neuen Generation PROJEKT PRO beraten lassen. Wenn Sie sich jetzt einen Termin reservieren, sendet PROJEKT PRO Ihnen Ihr kostenloses Messeticket: www.projektpro.com/bau-2023.
(Foto: PROJEKT PRO)

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BIMcontracts befasst sich mit der Erarbeitung einer innovativen Lösung zur Automatisierung des Zahlungs- und Vertragsmanagements im Bauwesen. Dabei geht es darum, die vertragliche Abwicklung von Bauleistungen in der Zukunft schneller, transparenter und vertrauenswürdiger zu gestalten. Dieses Ziel kann durch die Kombination von Blockchain-basierten Smart Contracts mit digitalen Bauwerksmodellen erreicht werden, wodurch sichere automatisierte Vertragsstrukturen und Abrechnungsprozesse etabliert werden können. Als Vertragsgrundlage dient das digitale Bauwerksmodell mit der verknüpften Leistungsbeschreibung. Um den Zahlungsverkehr zu automatisieren, wird auf dieser Basis ein Abrechnungsplan abgestimmt, in dem die Abrechnungseinheiten und die zugeordneten Zahlungen definiert sind. Der digitale Vertragsbestandteil umfasst insbesondere Abwicklungsmodalitäten, die als Wenn-dann-Beziehungen in einem Smart Contract ausgedrückt und automatisiert weiterverarbeitet werden.

BIMcontracts - secure digital transactions in the construction industry
BIMcontracts focuses on an innovative solution to automate payment and contract management in the construction industry. The aim is to make the contractual processing of construction works faster, more transparent and more trustworthy in the future. This goal can be achieved by combining blockchain-based smart contracts with digital building models, thereby establishing secure automated contract structures and billing processes. The digital building model with the linked bill of quantities serves as the basis for the contract. To automate payment transactions, a billing plan is agreed-upon on this basis, in which the billing units and the assigned payments are defined. The digital contract component includes, in particular, billing arrangements that can be expressed as if-then relationships in a smart contract and processed further in an automated manner.

Der Werterhalt von Immobilien wird zunehmend durch die Einbeziehung von Nachhaltigkeitsaspekten in der Planung sichergestellt. Dadurch ist bereits in der Phase der Projektentwicklung die lebenszyklusbezogene Betrachtung der künftigen Ertragssituation einer Immobilie erforderlich. Durch Gegenüberstellung der Erlöse zu den Lebenszykluskosten lässt sich die von den Autoren so bezeichnete Lebenszyklusrendite (LZR) als prognostischer Parameter zur Beurteilung der Rentabilität einer Investition ermitteln. In diesem Beitrag werden zur Ermittlung der LZR die zu einem frühen Zeitpunkt vorhandenen Projektinformationen in ein digitales Bauwerksmodell eingebunden. Durch Building Information Modeling (BIM) kann in einer frühen Projektphase die Unschärfe der Kostenermittlung durch Verknüpfung des digitalen Planungsstands mit relevanten Gebäudeinformationen verringert werden. Auf Basis eines digitalen Bauwerksmodells gelingt so eine nachvollziehbare und auf Planungsvarianten anpassbare Ermittlung der LZR. Die Aufgliederung aller für den Lebenszyklus relevanten Erlöse bzw. Einnahmen und Kosten bzw. Ausgaben ist dazu erforderlich. Änderungen und Ergänzungen am Bauwerksmodell erfordern eine laufende und durch das digitale Modell rasch mögliche Anpassung der Berechnungen an den jeweiligen Planungsstand. Eine laufende Kontrolle der zu Projektbeginn definierten Ausgangsparameter ist dadurch möglich.

Prognostic determination of life cycle rate of return with BIM
The value retention of real estate is increasingly ensured by the inclusion of sustainability aspects in the planning. As a result, life-cycle considerations of the future earnings situation of a property are already necessary in the project development phase. By comparing the revenues to the life cycle costs, the life cycle return (LCR), as it is called by the authors, can be determined as a prognostic parameter for assessing the profitability of an investment. In this paper, the project information available at an early stage is integrated into a digital building model to determine the LZR. Building Information Modeling (BIM) can reduce the uncertainty of the cost calculation in an early project phase by linking the digital planning status with relevant building information. Based on a digital building model, it is thus possible to determine the LZR in a way that is comprehensible and adaptable to planning variants. The breakdown of all revenues and costs relevant for the life cycle is necessary for this. Changes and additions to the building model require a continuous and rapid adjustment of the calculations to the respective planning status. This makes it possible to continuously check the initial parameters defined at the beginning of the project.

Die Baustellenüberwachung ist heutzutage ein überwiegend manueller Prozess, bei dem die Ereignisse auf der Baustelle von Baustellenpersonal händisch dokumentiert werden. Diese ineffizienten, nicht mehr zeitgemäßen Arbeiten resultieren in einem erheblichen Zeit- und Kostenaufwand und einer hohen Fehleranfälligkeit. Demgegenüber bieten die rasanten Entwicklungen der Informationstechnik vielseitige Möglichkeiten, mit z. B. Bluetooth Low Energy (BLE) Monitoring, Kameras und Laserscannern Daten in Echtzeit zu erfassen und auszuwerten. Die Baustelle kann durch einen Digitalen Zwilling widergespiegelt werden, welcher die enormen Mengen an Rohdaten strukturiert abspeichert und verwaltet. Um aus der Masse an Rohdaten Informationen und Unternehmenswissen zu generieren, sind u. a. verschiedene AI-gestützte Verarbeitungsmethoden notwendig. Das Potenzial, mithilfe dieser Informationen eine voll automatisierte Baustellenüberwachung umzusetzen, ist unbestreitbar. Eine präzise, maschinelle Erfassung von Eckdaten der Bauprozesse, wie Prozessbeginn, Prozessende und verwendete Ressourcen, wird zukünftig ein essenzielles Fundament zur Optimierung der Baustelle bilden. Der vorliegende Beitrag beleuchtet den aktuellen Stand der Technik im Bereich computergestützte Baustellenüberwachung und präsentiert darüber hinaus Erkenntnisse, die beim Monitoring von mehreren Baustellen gesammelt wurden.

Digital twin construction - process monitoring for automated control of time and cost
Construction monitoring is nowadays a predominantly manual process in which construction site personnel document the processes on the construction site manually. This inefficient task results in a considerable expenditure of time and money and is highly susceptible to errors. In contrast, the rapid developments in information technology offer a wide range of possibilities, e. g. Bluetooth Low Energy (BLE) monitoring, cameras and laser scanners, to record and evaluate data in real-time. The construction site can be mirrored by a digital twin, which stores and manages large amounts of raw data in a structured manner. Besides others, various AI-supported processing methods are necessary to generate information and business knowledge from the raw data. The potential to enable fully automated process monitoring from this information is undeniable. Precise, automated recording of the critical features of the construction process, such as process start, process end and resources used, will form an essential foundation for optimizing the construction site in the future. This article examines the current state of the art in computer-aided construction site monitoring. Furthermore, it presents insights gained while monitoring several construction sites.

Die Digitalisierung im Bauwesen schreitet voran, das Thema BIM (Building Information Modeling) ist in aller Munde und viele Unternehmen und Projekte machen erste Erfahrungen mit der digitalen Arbeitsmethode. Die Prozesse im Lebenszyklus einer baulichen Anlage (oder Anwendungsfälle digitaler Methoden) können dann effizient qualitätsvolle Ergebnisse liefern, wenn Daten aus weiteren Quellen wie etwa Terminpläne, Dokumente, digitale Abnahmeformulare oder von verbauten Sensoren miteinander vernetzt werden. Es geht um Transparenz und das Auflösen von Datensilos. Ein Beispiel hierfür ist das übergeordnete Management von vertraglich vereinbarten Kundenanforderungen. Mithilfe von einheitlich strukturierten Datenmodellen werden die Silos von aktuellen und zukünftigen Prozessen überwunden, so wird eine Ende-zu-Ende-Transparenz geschaffen. Damit stehen mehr Daten und Informationen für fundiertere Entscheidungen und ein besseres Risikomanagement zur Verfügung. Zusätzlich ermöglicht ein einheitliches Datenmodell eine Reduzierung von Abhängigkeiten durch die genutzten Softwaresysteme - die Daten-Interoperabilität kann in verschiedenen Projektszenarien besser gewährleistet werden. Dies hat einen Einfluss auf das Management einzelner Projekte sowie die Vergleichbarkeit und die Steuerung über Projektgrenzen hinweg. Um diesen Mehrwert nutzbar zu machen, braucht es - fernab von technologischen Voraussetzungen - neue Kompetenzen, die datengetriebene Denk- und Arbeitsweisen bei allen Stakeholdern eines Projekts vorantreiben. So kann der Weg zu einem echten Digitalen Zwilling in allen Lebenszyklusphasen baulicher Anlagen bereitet werden. Effiziente und fundierte Entscheidungen sind ein Hebel, den Herausforderungen großer Veränderungen in allen Bereichen des Bauwesens, v. a. auch dem nachhaltigen Wandel in Verkehrs- und Energieinfrastruktur, zu begegnen.

Digital twins enable informed decisions through linked data
Digitization in the construction industry is advancing, the topic of BIM (Building Information Modeling) is on everyone's lips, and many companies and projects are gaining their first experience with the digital working method. The processes in the life cycle of a construction facility (or use cases of digital methods) can efficiently deliver quality results when data from other sources such as schedules, documents, digital acceptance forms or from installed sensors are linked with each other. It is all about transparency and breaking down data silos. One example of this is the higher-level management of contractually agreed customer requirements. With the help of consistently structured data models, the silos of current and future processes are overcome, thus creating end-to-end transparency. As a result, more data and information is available for more informed decisions and better risk management. In addition, a unified data model enables a reduction of dependencies through the software systems used - data interoperability can be better ensured in different project scenarios. This has an impact on the management of individual projects as well as comparability and control across project boundaries. To harness these added values, far from technological prerequisites, new competencies are needed to drive data-driven ways of thinking and working among all stakeholders of a project. This can pave the way for a true digital twin in all lifecycle phases of structural assets. Efficient and informed decision-making is a lever to meet the challenges of major changes in all areas of construction, especially also the sustainable change in transport and energy infrastructure.

Das Thema digitales Bauen bzw. Building Information Modeling (BIM) bietet enormes Potenzial, Prozesse rund um das Planen, Bauen und Betreiben zu optimieren und somit effizienter bzw. wirtschaftlicher zu arbeiten. Während der Fokus häufig auf der Beschleunigung und Verbesserung von Planungs- und Genehmigungsprozessen liegt, können auch die Abläufe auf der Baustelle während der Bauausführungsphase verbessert werden. Bei STRABAG wird bereits heute eine Vielzahl von Arbeiten auf der Baustelle durch digitale Methoden und Werkzeuge unterstützt und somit der Bauablauf und die Qualität der Bauwerke verbessert. Im Rahmen dieses Beitrags werden Praxisbeispiele für den Einsatz digitaler Methoden im Verkehrswegebau aufgezeigt, ihr Einfluss auf den Bauablauf erörtert und notwendige Voraussetzungen für einen effizienten Einsatz digitaler Methoden erläutert. Im Speziellen soll das Thema Bauteiltracking im Kanalbau fokussiert werden. Im Kanalbau müssen Rohre und Schächte bestellt, produziert, geliefert und montiert werden. Dabei sind v. a. Schachtunterteile Individualbauteile, die auf Grundlage der vorliegenden Planung gefertigt werden müssen. Der Bestell-, Liefer- und Montageprozess dieser Bauteile ist nicht nur zeitaufwendig, sondern erfordert ein hohes Maß an logistischer Vorplanung. Um diese Schritte zu vereinfachen, wurde das digitale Bauteiltracking entwickelt, wodurch es gelungen ist, den Kanalbau effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten.

Digital construction on building sites - application settings and improvement potential
Digital construction, also known as Building Information Modeling (BIM), has the potential to revolutionize the way we plan, construct, and operate buildings and infrastructure. By using digital methods and tools, we can optimize processes and work more efficiently and cost-effectively. This is not just limited to the planning and approval stages but can also be applied during the construction phase. At STRABAG, they have already begun to implement these techniques on their construction sites, resulting in improved processes and higher-quality structures. In this article, the author will explore the practical applications of digital tools and methods in infrastructure construction. She will discuss the impact it has on the construction process and the preconditions needed for its successful implementation. One specific area to be delve into is the use of digital component tracking in sewer construction. The process of ordering, producing, delivering, and installing pipes and manholes is time-consuming and requires a great deal of logistical planning. Digital component tracking simplifies these steps, making sewer construction more efficient and cost-effective.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Achim Hettler zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Die Erddrucktheorie kann auf eine über 300jährige Geschichte zurückblicken. Ihre erste Hälfte wurde von französischen Ingenieuroffizieren geprägt, die sich von Sébastien le Prêstre de Vauban (1633-1707) über Bernard Forest de Bélidor (1697/98-1761) und Charles Augustin Coulomb (1736-1806) bis zu Jean-Victor Poncelet (1788-1867) mit dem Entwurf, der Konstruktion, dem Bau und der Unterhaltung von Festungen zu befassen hatten. Dabei bildet das vor 250 Jahren der Pariser Académie Royale des Sciences vorgelegte Coulombsche Mémoire Sur une application des règles de Maximis et Minimis à quelques Problèmes de Statique, relatifs à l'Architecture - das auch bahnbrechende Erkenntnisse zur Balken- und Gewölbetheorie enthält - die historisch-logische Mitte der Entwicklung der Erddrucktheorie von 1700 bis 1850. Nachfolgend wird die These entwickelt, dass die französischen Militäringenieure vom Ausgang des 17. Jahrhunderts bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts nicht nur eine wichtige Rolle bei der Herausbildung der modernen Bauingenieurprofession spielten, sondern mit der Erddrucktheorie die erste genuin technikwissenschaftliche Theorie schufen, die das wissenschaftliche Selbstverständnis des Bauingenieurs konstituierte.

The earth pressure theory from 1700 to 1850: 250 years of Coulomb's earth pressure theory
Earth pressure theory can look back on more than 300 years of history. Its first half was shaped by French engineering officers ranging from Sébastien le Prêtre de Vauban (1633-1707) through Bernard Forest de Bélidor (1697/98-1761) and Charles Augustin Coulomb (1736-1806) to Jean-Victor Poncelet (1788-1867) had to do with the design, construction, building and maintenance of forts. Coulomb's Memoire Sur une application des règles de Maximis et Minimis à quelques Problèmes de Statique, relatifs à l'Architecture presented to the Paris Académie Royale des Sciences 250 years ago - which also contains groundbreaking findings on beam and vault theory - forms the basis historical-logical middle of the development of the earth pressure theory from 1700 to 1850. In the following, the thesis is developed that the French military engineers from the end of the 17th century to the middle of the 19th century not only played an important role in the development of the modern civil engineering profession, but also created the first genuine technical-scientific theory with the earth pressure theory, which self-image of the civil engineer constituted.

Nachrichten:
Baumaterial aus Rest- und Abfallstoffen: Startschuss für neues CD-Labor an der TU Graz
Delegation aus der Ukraine zu Besuch in der Ingenieurkammer
GEG 2023: Anforderungen - Planung - Umsetzung
Ingenieurbaukunst 2024 - Konstruktion und Material mit geringem Klimafußabdruck

Veranstaltungen:
Zürcher Kranbahntag 2023

Erratum:
Bestimmung der Scherfestigkeit und Steifigkeit von Gel-Sand-Injektionsprobekörpern

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Die chronisch verstopfte Basler Stadtautobahn bedarf der Entlastung. Dafür ist nun ein Tunnelprojekt von ca. 2,36 Mrd. CHF in der Planung, das ab 2029 mit einer Bauzeit von ca. 10 Jahren realisiert werden soll. Ein mit Allplan Bridge modelliertes Brückenprojekt ist dabei Teil der Planung. Das Modell weist bereits in der frühen Phase der Ausführungsplanung einen hohen Detaillierungsgrad auf. Das erleichtert den an der Planung Beteiligten ihre Arbeit durch Eigenkontrolle, das Erkennen von Kollisionen, das Generieren von Schnitten an jeder gewünschten Stelle und die Möglichkeit zur realistischen Visualisierung. Hinzu kommen dank des parametrischen Modells die in solchen Projekten üblichen Änderungen, die nur an einer Stelle vorzunehmen sind, denn das Programm passt automatisch alle damit verknüpften Elemente an.

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Injektionen von Sanden und sandreichen Kiesen mit mineralischen Bindemitteln sind mit besonderen Herausforderungen verbunden, auch Feinstzemente können nur für spezielle Aufgaben verwendet werden. So erfahren die Injektionen mit Gelen - Acrylatgele und umweltverträgliche Gele auf Natriumsilikatbasis - mittlerweile eine erhöhte Aufmerksamkeit. An der Universität der Bundeswehr München (UniBW) wurde die Erhöhung der Scherfestigkeit von Sanden durch Injektionen mit Acrylatgel-Sandproben durch Laborversuche untersucht. An mit einem Weichgel auf Natriumsilikatbasis (Neutrogel) injizierten Sandproben konnte in ersten Versuchsreihen an der Fachhochschule Nordwestschweiz, FHNW, ebenfalls eine deutliche Erhöhung der Scherfestigkeit ermittelt werden. Dies war Anlass, umfangreichere Versuchsserien zur Bestimmung der Scherfestigkeit von Acrylatgel-Sandproben - mit Acrylatgelen verschiedener Hersteller - und Neutrogel-Sandproben durchzuführen. Ausgeführt wurden neben einaxialen Druckversuchen und direkten Scherversuchen vorwiegend Triaxialversuche. Mit den Versuchen stehen erstmals Vergleichswerte der Scherfestigkeiten und Steifigkeiten unterschiedlicher Gel-Sand-Mischungen zur Verfügung. Die durch die Gele induzierte Kohäsion führt zu bautechnisch signifikanten Erhöhungen der Scherfestigkeit der Gel-Sandproben.

Investigation of shear strength and stiffness of gel grouted-sand samples
Injections of sands and sand-rich gravels with mineral binders have their special challenges; even ultra-fine cements can only be used for special applications. Injections with gels - acrylate gels and environmentally compatible gels based on sodium silicate - are now attracting increased attention among the expert community. At the University of the Federal Armed Forces in Munich (UniBW), the increase of the shear strength of sands injected with acrylate gel was tested on samples in the laboratory. In an initial test series performed at the University of Applied Sciences Northwestern Switzerland, FHNW, a significant increase in shear strength was also determined for sand samples injected with a sodium silicate-based soft gel (Neutrogel). This motivated for a more extensive series of tests to determine the shear strength of acrylate gel injected sand samples - with acrylate gels from different manufacturers - and Neutrogel injected sand samples. Aside from unconfined compressive strength tests and direct shear tests, mainly triaxial tests were carried out. With these tests, a comparison of values for the shear strengths and stiffnesses of different gel-sand mixtures becomes available for the first time. The cohesion induced by the gels results in a significant increase in the shear strength of the gel-sand samples.