Es wird eine Vorgehensweise zur Analyse und Bewertung von Schäden an Stahlbeton- und Spannbetonbrücken vorgestellt. Sie umfaßt die Teilschritte Auswertung von Untersuchungsergebnissen, Schadensdiagnose, Schadensentwicklungsprognosen und Schadensbewertung. Besonderer Wert wird dabei auf die Berücksichtigung von Unschärfen in sprachlichen Ausdrücken, Entscheidungsvorgängen und unvollständigen Informationen gelegt, die mit Hilfe der Fuzzy-Logik erfaßt werden. Die abgeleitete Vorgehensweise wird durch ein Fuzzy-Expertensystem abgebildet. Es dient als Hilfsmittel für praktische Schadensanalysen.

An einer Eisenbahnbrücke über die Elbe bei Lutherstadt Wittenberg führten windinduzierte Schwingungen zu einer unplanmäßigen und frühzeitigen Ermüdung ausgewählter Bauteile und Verbindungen des Stahltragwerks. Für die zyklisch bereits vorbelasteten und noch im Bauwerk befindlichen Bauteile konnte rechnerisch eine ausreichende Restnutzungsdauer nicht ermittelt werden. Auf Basis von experimentellen Untersuchungen wurde daher ein ingenieurmäßiges und baustellengeeignetes Sanierungskonzept für die vorbelasteten Bauteile entwickelt, deren Hauptbestandteil das Beschleifen der betroffenen Oberflächen darstellt. Weiterhin wurden für die ermüdeten Schweißverbindungen bruchmechanische Berechnungen angestellt, um auch deren Restnutzungsdauer abschätzen zu können. Hierfür wurden den im Bereich der Deutschen Bahn AG geltenden Rechenansätzen vergleichend weitere Ansätze aus dem Maschinenbau gegenübergestellt. Durch die angestellten Berechnungen und Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass für die betroffenen Bauteile nach deren Sanierung ausreichende Tragsicherheit und Ermüdungssicherheit vorschriftengemäß eingehalten werden.

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Bei sehr schlanken dünnwandigen windbelasteten Kreiszylinderschalen kann eine Versagensform auftreten, die bisher noch nicht untersucht wurde: heckseitiges Einknicken zwischen 0,14 h und 0,61 h. Es handelt sich dabei um eine Schaleninstabilität unter Verlust der Querschnittsform, die durch den spezifischen Anstrengungszustand infolge des über den Umfang ungleichmäßig angreifenden Windes möglich wird. Die Arbeit gibt den Geometriebereich für diese Versagensfigur an und erläutert die Voraussetzungen für deren Ausbildung. Verformungsplots zeigen die Variationsbreite des überraschenden Kollapsmusters und verdeutlichen die grundsätzlichen Aussagen.

In Stahl-Beton-Verbundträgern des Hochbaus treten Zugbeanspruchungen und Abhebewirkungen in der Verbundfuge zwischen Stahlträger und Betongurt in der Regel mit vergleichsweise kleinen Lastordinaten (verglichen mit der Abscherbeanspruchung) auf, sodass diese vertikal zur Verbundfuge wirkenden Beanspruchungen im Allgemeinen nicht bemessungsrelevant werden. Dies gilt allerdings nicht, wenn einzelne Verbundmittel oder Verbundmittelgruppen zur planmäßigen Verankerung von Zugkräften in Betongurten herangezogen werden. Während das Zugtragverhalten von Verankerungen mit konventionellen Verbundmitteln wie Kopfbolzendübeln bereits umfassend erforscht ist, fehlen entsprechende Untersuchungen und Tragmodelle für Verbunddübelleisten bislang. Dies gilt insbesondere für das Verankerungsverhalten von Verbunddübelleisten in schlanken und gerissenen Betongurten. Im vorliegenden Beitrag werden Zugversuche an puzzleförmigen Verbunddübeln in schlanken Betongurten beschrieben, bei denen neben verschiedenen Bewehrungsführungen insbesondere der Einfluss unterschiedlicher Längsspannungszustände (Längsdruck, Längszug und Rissbildung) im Betongurt untersucht wurde. Hierzu wurden eigene Versuchsstände entwickelt. Die durchgeführten Versuche wurden mithilfe eines dreidimensionalen, nicht linearen Finite-Elemente-Modells simuliert und analysiert. Abschließend wird ein Ingenieurmodell zur Berechnung der Bruchlast von einzelnen Verbunddübeln und Verbunddübelgruppen in bewehrtem und unbewehrtem Beton vorgestellt.

Anchoring behavior of composite dowels in slender concrete chords
Usually, lifting and tensile stresses between the steel profile and the concrete slab of steel-concrete composite beams are unplanned and have comparatively small load ordinates compared to the transferred shear forces. That is why, these vertically lifting forces are generally not relevant for the dimensioning of the composite joint. But, this does not apply if shear connectors are systematically used for the anchorage of tensile forces. While the anchorage behavior of conventional shear connectors, like headed studs, is already extensively studied, appropriate investigations on the anchorage behavior of composite dowels are lacking so far, especially for composite dowels in slender and cracked concrete chords. In this paper, the anchorage behavior of an innovative, puzzle-shaped composite dowel is investigated in cracked and uncracked concrete chords. Besides different arrangements of reinforcement, the influence of different longitudinal stress levels in the concrete slab (tensile stress, compressive stress) is explored, in particular. To this end, own test setups were developed. All tests were recalculated using a three-dimensional, nonlinear finite element model. Finally, an engineering model for the calculation of the load bearing capacity of single composite dowels and composite dowel groups in reinforced and unreinforced concrete is presented.

Die Untersuchungen zum Abrasionsverhalten dünner Mörtelschichten mit textilen Bewehrungsstrukturen zeigen, daß die Abrasionsfestigkeit sowohl von der Art der textilen Struktur als auch vom Faservolumengehalt abhängig ist. Eine deutliche Verbesserung des Verschleißwiderstands stellt dabei der kombinierte Einsatz von oberflächennaher textiler Struktur und Kurzglasfaserbewehrung dar, wobei Reduzierungen des Materialabtrags bis zu 50 % gegenüber unbewehrten bzw. nur strukturbewehrten Betonoberflächen erzielbar sind. Das differenzierte Verschleißverhalten kann ferner durch den Einsatz verschiedener Feinbetonmatrices und Bewehrungsmaterialien beeinflußt werden. Feinbeton und textile Strukturen sind dabei aufeinander abzustimmen und je nach Einsatzzweck und Belastungsform zu optimieren.

Bei teilweise vorgefertigten Stahlbetonwänden mit Ortbetonergänzung und integrierter Wärmedämmung erfolgt die Verbindung des innen- und außenseitigen Betonquerschnitts meistens durch Gitterträger mit Diagonalen aus nichtrostendem Betonstahl. Die Gitterträger bewirken unter anderem eine schubweiche Kopplung der beiden Wandschalen, die bei der Weiterleitung von rechtwinklig zur Wandebene wirkenden Lasten (Wind oder Erddruck) und bei Temperaturänderung sowie unterschiedlichem Schwinden des innen- und außenseitigen Betonquerschnitts zum Tragen kommt. Nachfolgend werden die hieraus folgenden Beanspruchungen der äußeren Wandschale und der Gitterträger erläutert, die maßgebend für die Bemessung dieser Bauteile sind.

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An der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW in Winterthur/Schweiz wurden sehr dünne, leistungsfähige Betonplatten entwickelt: der Beton ist - in vier oder mehr Lagen und orthogonal - ausschließlich mit vorgespanntem Carbon bewehrt. Diese Betonplatten werden als Halbzeuge in drei Standardstärken und in großen Formaten industriell hergestellt, projektspezifisch zugeschnitten und individuell bearbeitet. Eingesetzt werden sie unter anderem als Konstruktionselemente für sehr leichte und nachhaltige Brücken für den Langsamverkehr. Die erste Brücke dieses Typs wird in diesem Beitrag vorgestellt; sie überquert seit Oktober 2016 in Winterthur die Eulach.
Die Brücke hat bei einer Spannweite von 7,60 m und einer lichten Weite von 2,16 m ein Gewicht von ca. 3200 kg. Bezogen auf die Nutzfläche (ca. 190 kg/m2) entspricht das dem Gewicht einer leichten Stahlbrücke. Eine konventionelle Stahlbetonbrücke wäre rund vier- bis fünfmal schwerer geworden. Der innovative Baustoff und die Konstruktion der Eulachbrücke reduzierten den Ressourcenverbrauch signifikant, etwa um den Faktor 5.

Extremely lightweight bicycle bridge from prestressed carbon-concrete in Winterthur/Switzerland
Very thin concrete slabs reinforced by four or more orthogonal layers of highly prestressed carbon were developed at the Zurich University of Applied Sciences ZHAW in Winterthur. They are produced industrially in three standard thicknesses and in large standard slab sizes. In a separate process they are cut and machined to individual project specifications. The slabs can be used as load carrying elements in very lightweight and sustainable pedestrian bridges. This paper presents the first bridge of this type. Since October 2016 it crosses the river Eulach in Winterthur.
With a span of 7.60 m and a clear width of 2.16 m the carbon concrete bridge weighs approximately 3 200 kg. Related to the usable area its weight of 190 kg/m2 corresponds to that of a light steel bridge. A conventional reinforced concrete bridge would have been 4 to 5 times heavier. Due to the innovative, prestressed carbon concrete slabs the resource consumption could be significantly reduced, approximately by a factor of 5.

Brandprüfungen stellen die derzeit einzige Methode dar, um die brandschutztechnische Wirkung eines Tunnelbauteils zu bestimmen. Der folgende Aufsatz gibt dem Leser einen Überblick über die derzeitige Vorgehensweise bei Tunnelbrandprüfungen.
Zunächst werden übliche Brandkurven, die Brandszenarien in Tunnelbauwerken abbilden, vorgestellt. Darauf aufbauend werden die speziellen Anforderungen an den Prüfstand beschrieben, die zur genauen Ansteuerung der Brandkurven erforderlich sind. Dabei wird unter anderem auf die Schwierigkeit verwiesen, den schnellen Temperaturanstieg innerhalb der ersten Minuten eines Vollbrandszenarios nachzubilden. Es werden Ausführungen zur versuchstechnischen Anordnung der Temperaturmesstechnik in den Betonprobekörpern dargestellt, die zur Bestimmung des Durchwärmungsverhaltens erforderlich sind.
Anschließend werden die relevanten Bewertungskriterien der brandschutztechnischen Wirksamkeit eines Betonbauteils und die Ermittlung der dazu erforderlichen Kenngrößen beschrieben. Als wesentlich sind dabei die Bestimmung der Betonabplatzungen und des Masseverlustes, die Ermittlung des Durchwärmungsverhaltens sowie der Nachweis der Standsicherheit zu nennen. Ergänzend werden Versuchsergebnisse vorgestellt, die den Einfluss von zusätzlichen mechanischen Einwirkungen zur Simulation von realen Schnittgrößen auf den Schädigungsgrad deutlich zeigen.

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Im AiF-FOSTA-Forschungsprojekt P1020 [1] wurde ein neues Bemessungsmodell für Schweißverbindungen entwickelt. In diesem Zusammenhang wurde ein Kleinteilversuch an Flachzugproben konzipiert, mit dessen Hilfe verschiedene Einflüsse auf die Festigkeit und das Verformungsvermögen der Nähte untersucht wurden. Hierzu gehören solche aus dem Grund- und Schweißzusatzwerkstoff, der Abkühlgeschwindigkeit und der Anzahl der Schweißlagen. Im folgenden Beitrag werden das Bemessungsmodell und dessen Eingangsparameter beschrieben. Nach einer Charakterisierung der untersuchten Stähle und Schweißzusatzwerkstoffe wird der Kleinteilversuch zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte erläutert. Im Anschluss folgen Parameterstudien, im Rahmen derer wesentliche Einflussgrößen auf die Eigenschaften von Schweißnähten untersucht werden. Auf Basis statistischer Auswertungen werden Schweißnahtfestigkeiten in Abhängigkeit vom Zusatzwerkstoff und der Abkühlzeit t8/5 angegeben.

About the strength and ductility of welds on high-strength steels
In the AiF-FOSTA research project P1020 [1] a new design model for welded joints was developed. In this context, a flat tensile test specimen was developed, to study various influences on the strength and ductility of the welds. These includes such from the base material and filler metal, the cooling rate and the number of weld layers. In the following, the design model and its input parameters are described. After a characterization of the investigated steel grades and welding consumables, the tensile test specimen to determine the mechanical properties of the welds is explained. This is followed by parameter studies in the course of which the main influencing variables on the properties of welds are investigated. On the basis of statistical evaluations, weld strengths are specified as a function of the filler metal and the cooling time t8/5.

A large data set of material property tests of neat seawater-mixed OPC grout is analysed and compared with existing assumptions of EN 19902. Cube tests and cylindrical compressive strength tests show higher standard deviation than normal concrete and recommendations for acceptance criteria for quality and conformity control are made. The effect of high heat of hydration was investigated but no significant effect on strength development in the time frames considered could be reported.

Mit Seewasser angemachter Ordinary Portland Cement (OPC) - eine elegante Lösung. Materialeigenschaften für die Bemessung von Offshore-Groutverbindungen mit OPC:
Die Historische Entwicklung der Bemessungsgrundlagen für konzentrische Groutverbindungen wird dargestellt. An Hand einer statistischen Auswertung von umfangreichen Material Tests an mit Seewasser angemachten OPC Zementleim wird der Zusammenhang zu semi-probabilistischen Bemessungsvorschriften hergestellt und Empfehlungen zur Anwendung von Konformitätskriterien gegeben. Die Auswirkungen hoher Hydrationstemperaturen werden dargestellt, während die Testreihen keine negativen Auswirkungen auf die Festigkeitsentwicklung für die betrachteten Zeiträume feststellen konnten.

Das Sperrwerk Greifswald an der Mündung des Ryck in den Greifswalder Bodden bildet den Kern des Sturmflutschutzes für Greifswald. Durch einen Hauptverschluss als Drehsegment und zwei Nebenverschlüssen als Schiebetore können 60 m Fluss und Uferbereich zwischen den angrenzenden Deichen im Sturmflutfall verschlossen werden. Der Hauptverschluss wurde als Drehsegment konzipiert, um den Schifffahrtsweg so wenig wie möglich einzuschränken. In Ruheposition liegt das Drehsegment in einer Mulde in der Bodenplatte unterhalb des Flussgrundes. Bei Sturmflutwarnung wird das Drehsegment über zwei Hydraulikzylinder um 90° in die Staustellung gedreht. Die Nebenverschlüsse sichern die Promenadenbereiche links und rechts vom Ryck. Sie wurden als Schiebetore ausgebildet, die normalerweise in Kammern im benachbarten Deich stehen und bei Sturmflutwarnung über Elektromotoren ausgefahren werden. Haupt- und Nebenverschlüsse wurden als geschweißte räumliche Schalentragwerke ausgebildet und mit FEM-Software als jeweils ein Bauteil bemessen. Die besondere Herausforderung dieses Bauvorhabens war das Zusammenwirken von Wasser- und Spezialtiefbau, Betonbau, Stahlbau, Maschinenbau und Elektrotechnik.

Gates and drives of the Greifswald flood barrier - contemporary steel construction for hydraulic gates - Part 1: Design and structural analysis.
The Greifswald flood barrier at the river Ryck at Baltic Sea is the essential part of flood barrier activities ensuring the safety of the city of Greifswald in case of wind-induces flooding. The main gate is a segment gate in the river, spanning 21 m, accompanied by two 19 m spanning secondary gates formed by sliding doors covering the waterfronts. The segment gate in the rivers ensures minimum interruption of the navigation. In normal position, the segment rests in a recess of the foundation slab. In case of a flood warning, huge hydraulic rams turn the segment into the 90° close position. The sliding doors allow its storage in adjacent chambers, fully covered by the embankments, and roll into its close position driven by electric engines. Both main segment gate and secondary sliding gates are spatial welded steel constructions designed as one unit by finite element software. The most challenging part of the project turned out to be the coordination of knowledge and specialists in water construction, special heavy construction, concrete technology, mechanical and electrical engineering.

Die Firma Trumpf ist Weltmarktführer für Laserschneide- und -schweißanlagen. Der Hauptsitz der Firma befindet sich in Ditzingen bei Stuttgart. Um den Zugang zum stetig wachsenden Betriebsgelände neu zu fassen, wurde im Eingangsbereich ein neues Pfortengebäude errichtet, das durch seine Formensprache, seine Transparenz und seinen technischen Standard jedem Besucher bereits bei Betreten des Firmengeländes die Kompetenz und Philosophie des Unternehmens anschaulich vermitteln soll.
The floating roof - The new gatehouse of the company Trumpf in Ditzingen, Germany.
Trumpf is a world market leader for laser-cutting and laser-welding machines. The headquarters of the company are situated at Ditzingen near Stuttgart. In order to make the entrance to the continuously growing premises more attractive, a new gatehouse was constructed. The gatehouse is to communicate the company's transparency, technological know-how and technical standards even before the visitors enter the premises themselves. Particular features of the gatehouse are its thin roof cantilevering by about 20?m and the highly transparent façade.

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Im Südwesten Deutschlands wurde im März 2006 die "Dreiländerbrücke", eine Fußgängerbrücke zwischen Weil am Rhein (D) und Huningue (F), mit einer Rekordspannweite von 230 m eröffnet. Die Brücke verbessert die Infrastruktur der Region und verbindet die Menschen über Grenzen hinweg. Der Entwurf eines äußerst schlanken, asymmetrischen Bogens ist eine eindeutige Geste, die eine starke Verbindung zwischen den beiden Ländern Deutschland und Frankreich symbolisiert und gleichzeitig die Sichtbeziehung beibehält.

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