Aufbauend auf der Analyse der wissenschaftlichen und technischen Entwicklung des Spannbetons wird für den Brückenbau ein Ausblick für die zukünftige Entwicklung des Spannbetonbrückenbaus gewagt, die wesentlich durch die verwendeten oder noch zu entwickelnden Herstellungsverfahren bestimmt wird

Der Einsturz im nahezu fertigstellten Bauzustand der Brücke wird auf den Bruch einer Hängerkonstruktion beim Betonieren des Schlusstücks zwischen zwei Kragträgern mit ca. 52 m Auskragung zurückgeführt.

Es werden in einer allgemeinen Übersicht die Einsatzmöglichkeiten und Wirkungsweise der Vorspanntechnik im Massivbrückenbau erläutert. Dabei werden die wirtschaftlichen und technischen Vorteile durch die Verringerung des Eigengewichts der Brückenkonstruktionen hervorgehoben. Es werden aber auch auf die im Spannbrückenbau speziell zu beachtetenden Risiken von Korrosion am Spannstahl infolge Rissbildung im Beton, verstärkt durch Tausalzangriff, hingewiesen. Dies wird am Beispiel der Koppelfugen erläutert. Bei der Berechnung und Konstruktion von Spannbetonbrücken sind insbesondere Einflüsse infolge äusserem Zwang, z.B. durch über die Querschnittshöhe ungleichmässiger Temperaturverteilung, Kriechen und Schwinden und Stützensenkung besonders sorgfältig zu untersuchen. Spannbeton im Brückenbau hat besondere Herstellungsverfahren hervorgebracht, wie das Taktschiebeverfahren und den Freivorbau. Diese Verfahren werden beschrieben.

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Bericht über Ausschreibung, Entwurf, Konstruktion, Berechnung und Bauausführung der insgesamt 3200 m langen Rampenbrücke, die als vorgespannte Massivbrücke mit Torsionshohlkasten ausgeführt wurde. Die Hauptschiffahrtsöffnung von 325 m und mit Seitenöffnungen von je 97.50 m wird von einer Schrägkabelbrücke mit einem Stahlkastenträger überspannt.

Es werden Vorentwurf, Ausschreibung, Entwurf, Konstruktion und Bauausführung der insgesamt 617 m langen, im Grundriss stark gekrümmten und mit 97 m Pfeilerhöhe und 4 % Gefälle sehr anspruchsvollen Konstruktion erläutert. Der Ausführungsentwurf kam auf Grundlage eines Sondervorschlags zum Zug. Die Brücke wurde im Freivorbau mit Vorschubrüstung erstellt.

Die Mikrowellentechnik eignet sich prinzipiell zur Bestimmung der Feuchte in verschiedenen Materialien. Zur zerstörungsfreien Prüfung im Bereich des Bauwesens an Bauwerksteilen oder Baustoffproben betreffen Frage- oder Aufgabenstellungen die Bestimmung des Feuchtegehalts oder die Verfolgung zeitlicher Vorgänge bei der Wanderung von Feuchte. Um die Eignung von Mikrowellenverfahren für die zuletzt genannte Aufgabe festzustellen, wurden Untersuchungen an plattenförmigen Zementmörtelproben und an Ziegeln ausgeführt. Im X-Band bei 10 GHz wurden sowohl die Transmission durch die Proben als auch die Reflexion gemessen. Im Versuchsablauf wurde dabei zeitweilig in einem begrenzten Bereich einer Probe Wasser zugeführt. Die örtliche Verteilung der Feuchte ließsich durch linienfömige Abtastungen der Proben registrieren. An Hand von aufgezeichneten Kurvenverläufen wurden die bei den Messungen wirksamen Einflußgrößen vorgestellt.

No Abstract.

The tunnels of the railway project Stuttgart-Ulm are located in sedimentary rock of the Keuper Formation, the Black Jurassic, the Brown Jurassic and the White Jurassic formation. The two longest tunnels are excavated by tunnel boring machine over most of their length. The remaining tunnels, which the authors are involved in, are excavated by conventional tunnelling. All tunnels are designed on the basis of the AJRM-method. This method is based on an anisotropic, elasto-viscoplastic model for jointed rock and corresponding FE-software, which has been extended to seepage and swelling. The method has been applied to practical projects for the last 40 years. By means of rock mechanical test programs and back-analyses of projects in a variety of rocks, the reliability of the predictions is quite high and the application leads to safe and economic solutions.
Special emphasis is given to tunnels located in swelling gypsum Keuper. The phenomena of swelling and leaching are described and a swelling model is outlined. The evaluation of the rock mechanical parameters and a method of analyses are explained. On this basis, the design principles and package of measures applied for the tunnels located in anhydrite-bearing rock are described. Some important aspects with regards to tunnelling in leached Gypsum Keuper and in the other Keuper layers as well as the Black Jurassic are addressed. For the 8.8 km long Boßler Tunnel, located in the Brown and White Jurassic, for an approx. 900 m long section in the Aalenium 2 with a maximum overburden of 280 m squeezing rock conditions had to be anticipated. By means of a vertical exploration shaft and a connecting exploration gallery, an improvement of the predicted characteristic rock mechanical parameters could be justified, thus enabling TBM-tunnelling also in this section, with an increase of the segment thickness from 45 to 65 cm. For the Steinbühltunnel located in White Jurassic, special emphasis was placed on karstic rocks. The corresponding measures are described.

Fehlstellen in Düsenstrahlsohlen für Baugrubenumschließungen haben in der Vergangenheit mehrfach zu Schadensfällen geführt. Dies hatte zur Folge, daß das Düsenstrahlverfahren zur Herstellung von Dichtsohlen vielerorts in Mißkredit geraten ist. Wegen der Vorteile, die das Düsenstrahlverfahren bietet, möchten die Autoren einen Beitrag dazu leisten, das Vertrauen in entsprechende Anwendungen des Düsenstrahlverfahrens wieder herzustellen. Dazu wird eine umfassende, produktionsbegleitende, auf den Einzelfall abgestimmte Qualitätssicherung und eine zeitnahe Auswertung der im Zuge der Qualitätssicherung gewonnenen Daten empfohlen. Ein von den Autoren entwickeltes rechnergestütztes QS-Programm, das eine schnelle, zeitnahe und automatisierte Auswertung und Bewertung aller der im Rahmen der QS gewonnenen Daten ermöglicht, wird vorgestellt. Dieses Programm wurde bereits bei der Herstellung einer großen Baugrubensohle nach dem Düsenstrahlverfahren erfolgreich eingesetzt.

Es wird allgemein gezeigt, daß sich eine Kriechfunktion in eine Relaxationsfunktion umrechnen lässt, wenn die Variablen Zeit und Spannung getrennt werden können. Einige häufig verwendete Funktionstypen werden umgerechnet. Ausserdem werden Endkriechmass und Endrelaxationswert getrennt angegeben. Die Relaxationsfunktionen sind im allgemeinen von der anfänglich aufgebrachten Spannung abhängig. Nur für den Fall strenger Proportionalität zwischen Kriechverformung und angelegter Spannung entfällt dieser Einfluss. Die Ergebnisse werden erörtert und mit Versuchswerten verglichen.

Die Zielsetzung, qualitativ hochwertige Bauprodukte herzustellen und qualifizierte Bauleistungen zu erbringen, ist nicht neu. Der Wandel im Bereich der Bauprodukte, der Bauverfahren und Bauabläufe, der Bauorganisation und des Baumarktes macht jedoch Anpassungen und Modifikationen erforderlich. Der bevorstehende europäische Baumarkt ist ein Datum zur Neubewertung. Dabei können auch neue und erweiterte Pflichten der Unternehmen, z.B. im Bereich des Umweltschutzes und der Arbeitssicherheit, berücksichtigt werden. Güte- und Überwachungsgemeinschaften dienen bislang dem Nachweis und der Sicherstellung der Qualität im bauwesen. Die Einhaltung von Anforderungen aus Gründen der öffentlichen Sicherheit und Ordnung obliegt Überwachungsgemeinschaften im bauaufsichtlichen Bereich. Güte- und Überwachungsgemeinschaften können jedoch auch freiwillig und in Selbstverpflichtung errichtet werden.

Werden vorgespannte Fertigteilträger durch Aufbetonieren einer Ortbetonplatte ergänzt, so entsteht ein Verbundquerschnitt. In Längsrichtung werden Einfeldbalken zu Durchlaufträgern verbunden. Ist der Grundriss der Platte schief, entsteht ein schiefer Trägerrost. Die Schnittkräfte lagern sich nun infolge von Kriechen und Schwinden im Querschnitt, in der Längsrichtung und in der Querrichtung, bedingt durch die Schiefe um.

Der Beitrag zeigt, wie für den Bruchsicherheitsnachweis im Spannbetonbau nach den im Jahr 1977 gültigen Spannbetonrichtlinien die schlaffe Bewehrung berücksichtigt werden kann. Umgekehrt gilt in den meisten Fällen, daß bei ausreichender Bruchsicherheit auch die Rissebeschränkung erfüllt ist.

Berechnungsverfahren für die Ermittlung und Begrenzung der Durchbiegungen von Stahlbetonkonstruktionen. Der Verfasser geht davon aus, daß Schäden im wesentlichen durch die zusätzlichen Belastungen aus dem Ausbau (Belag, Unterdecken, Verkehrslasten) und Kriechen des Betons an der fertiggestellten Konstruktion entstehen. Durchbiegungen aus dem Rohbau können im Zuge des Ausbaus ausgeglichen werden.

Die Frage nach den Umweltwirkungen von Produkten gewinnt aufgrund der zunehmenden Forderung nach der Berücksichtigung des Nachhaltigkeitsgedankens im Bauwesen stetig an Bedeutung. Die Ökobilanz ist eine Methode, um die ökologischen Wirkungen eines technischen Systems - im Bauwesen kann das z. B. ein Bauprodukt, aber auch ein gesamtes Gebäude sein - entlang dessen gesamten Lebenszyklus darzustellen. Ökobilanzen von Bauprodukten sind seit Jahren etabliert, während Ökobilanzen von Gebäuden erst allmählich Verbreitung finden. Insbesondere das Deutsche Gütesiegel Nachhaltiges Bauen fördert diese Entwicklung durch die Einbeziehung des gesamten Lebenszyklus in die Nachhaltigkeitsbewertung von Gebäuden. Bauschaffende haben sich allerdings gerade der Herausforderung der ökologischen Optimierung eines Bauwerks bereits bei dessen Planung zu stellen. Mit Hilfe von Kooperationen zwischen Ökobilanz-Experten und Fachleuten der Planung und des Baubetriebs können geeignete Lösungen für diese Aufgabe entwickelt werden. Dieser Aufsatz stellt eine Übersicht über Grundsätze und Anwendungen von Ökobilanzen im Bauwesen zusammen und zeigt einen Lösungsansatz für die Frage nach der planungsintegrierten ökologischen Optimierung auf.

Life cycle assessment in the construction sector.
Under the impression of an increasing demand for sustainability thinking in the building and construction sector, the method of Life Cycle Assessment (LCA) is constantly gaining relevance. LCA is a method to quantify and assess the environmental impacts of technical systems ? in the building and construction sector, these could be both, building products or complete buildings ? over their entire life cycle. In the construction sector, LCAs of building products have been well established, while LCAs of entire buildings are just now becoming more common. The German certificate for sustainable buildings strongly promotes this development by including Life Cycle Thinking into the rating of the sustainability of buildings.
Due to this development, planners and other stakeholders in the construction industry have to face the necessity of life cycle based environmental optimization of a building already during the planning phase of the building. With the cooperation of LCA experts and experts in the field of assistance in the planning and construction process, dedicated and feasible solutions for this task can be developed. This article provides an overview on LCA in the building and construction sector and presents a possible approach to the question of planning-integrated environmental optimization of buildings.

Bei dem Bau des Messezentrums wurden in einer Feldfabrik Stahlbetonkassettendecken mit dem Grundriss eines gleichseitigen Dreiecks und 9.20 m Seitenlänge und insgesamt 165 000 m2 Schalfläche als Fertigteile hergestellt.

Die Karlsbrücke ist eine der ältesten Steinbrücken Europas. Sie ist für Prag stadtbildprägend und zieht jährlich Ströme von Besuchern aus der ganzen Welt an. Sie ist andererseits aber auch ein technisches Denkmal des Brückenbaus und des damit verbundenen Umganges mit Hochwasserbeanspruchungen sowie daraus resultierenden Schadsituationen.
Unter Leitung des Lehrstuhls für Hochbaukonstruktionen der Technischen Universität Prag hat sich eine multidisziplinär zusammengesetzte Forschergruppe über eine längere Zeit sehr intensiv mit dem bautechnischen Zustand der Brücke und daraus erwachsenden Notwendigkeiten zur Sanierung befaßt. Dabei spielten die Auswirkungen des Augusthochwassers von 2002 eine wichtige Rolle. Die Sanierungsarbeiten, die nach 1966 ausgeführt worden sind, haben sich negativ auf das Verformungsverhalten ausgewirkt und neue baustoffliche Risiken in das Bauwerk eingetragen. Die chemische und biochemische Belastung insgesamt stellt einen weiteren schwierigen Punkt bei der Erhaltung der Karlsbrücke für die Zukunft dar. Aufgrund ihres hohen denkmalpflegerischen und geschichtlichen Wertes müssen sich die Verantwortungsträger mit den verschiedensten Einstellungen zum weiteren Umgang mit dem Bauwerk auseinandersetzen und die vorhandene Lücke zwischen Denkmalwissenschaft, technischen Möglichkeiten und fortschreitenden Zerfallsprozessen schließen. Der Beitrag gibt einen Einblick in die Probleme und den heutigen Zustand der Brücke.

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Der schweizerische Gebäudepark besteht zu 83 % aus Wohngebäuden. Wohngebäude verursachen in der Schweiz rund 46 % des gesamten Energiebedarfs und 19 % der Gesamtumweltbelastung in der Schweiz [1], [16]. In Bezug auf politisch festgelegte Energieeffizienz- und Umweltschutz-Ziele stellt sich im Wohnbau vor allem die Frage, welcher Wärmeschutz und welche Art der Beheizung optimale Ergebnisse erzielen. In einer vom Bundesamt für Energie beauftragten Studie wurden die ökologisch optimalen Dämmdicken bei Wohngebäuden in der Schweiz ermittelt [10]. Um den Einfluss bestimmter verschiedener Umweltaspekte zu berücksichtigen, wurden die Indikatoren Primärenergie, Treibhauspotenzial und Umweltbelastungspunkte verwendet. Es wurde ein mathematisches Modell zur analytischen Berechnung des Optimums entwickelt. Der Einfluss verschiedener Parameter, wie zum Beispiel des Dämmstoffes, des Standortes oder des Energieträgers, wurde aufgezeigt. Die entwickelte Berechnungsmethode erlaubt eine quantitative, ökologische Analyse von Dämmstandards. Verschiedene Optimierungskriterien führen zu unterschiedlichen optimalen Dämmdicken. In vielen Fällen ist besonders der erste Bereich der Wärmedämmung - knapp 20 cm (U ≍ 0,15 W/(m²K)) - für die Minimierung der Umweltbelastung von Wohngebäuden äußerst wichtig.

Ecologically optimal insulation thicknesses for residential buildings.
The Swiss building stock consists of 83 % residential buildings. Residential buildings cause 46 % of the total energy demand and 19 % of the total environmental impact in Switzerland [1], [16]. The question then arises as to which insulation thicknesses and what types of heating systems are optimal? In a survey the optimal insulation thicknesses for residential buildings in Switzerland were calculated [10]. In order to take the influence of the focus on different environmental aspects into account, primary energy, global warming potential and environmental impact points were used as optimization criteria. A mathematical model for the analytical calculation of the optimum was developed. The influence of different parameters (e. g. the influence of the insulation material or the location or the energy carrier) was shown. The developed calculation method allows a quantitative analysis of ecological insulation standards. The three environmental indicators lead to different optimal insulation thicknesses. In many cases, particularly the first part of the thermal insulation - approximately 20 cm (equals U ≍ 0.15 W/(m²K)) - is crucial in order to minimize the environmental impact of residential buildings.

Der schweizerische Gebäudepark besteht zu 83 % aus Wohngebäuden. Wohngebäude verursachen in der Schweiz rund 46 % des gesamten Energiebedarfs und 19 % der Gesamtumweltbelastung in der Schweiz [1], [16]. In Bezug auf politisch festgelegte Energieeffizienz- und Umweltschutz-Ziele stellt sich im Wohnbau vor allem die Frage, welcher Wärmeschutz und welche Art der Beheizung optimale Ergebnisse erzielen. In einer vom Bundesamt für Energie beauftragten Studie wurden die ökologisch optimalen Dämmdicken bei Wohngebäuden in der Schweiz ermittelt [10]. Um den Einfluss bestimmter verschiedener Umweltaspekte zu berücksichtigen, wurden die Indikatoren Primärenergie, Treibhauspotenzial und Umweltbelastungspunkte verwendet. Es wurde ein mathematisches Modell zur analytischen Berechnung des Optimums entwickelt. Der Einfluss verschiedener Parameter, wie zum Beispiel des Dämmstoffes, des Standortes oder des Energieträgers, wurde aufgezeigt. Die entwickelte Berechnungsmethode erlaubt eine quantitative, ökologische Analyse von Dämmstandards. Verschiedene Optimierungskriterien führen zu unterschiedlichen optimalen Dämmdicken. In vielen Fällen ist besonders der erste Bereich der Wärmedämmung - knapp 20 cm (U ≍ 0,15 W/(m²K)) - für die Minimierung der Umweltbelastung von Wohngebäuden äußerst wichtig.

Ecologically optimal insulation thicknesses for residential buildings.
The Swiss building stock consists of 83 % residential buildings. Residential buildings cause 46 % of the total energy demand and 19 % of the total environmental impact in Switzerland [1], [16]. The question then arises as to which insulation thicknesses and what types of heating systems are optimal? In a survey the optimal insulation thicknesses for residential buildings in Switzerland were calculated [10]. In order to take the influence of the focus on different environmental aspects into account, primary energy, global warming potential and environmental impact points were used as optimization criteria. A mathematical model for the analytical calculation of the optimum was developed. The influence of different parameters (e. g. the influence of the insulation material or the location or the energy carrier) was shown. The developed calculation method allows a quantitative analysis of ecological insulation standards. The three environmental indicators lead to different optimal insulation thicknesses. In many cases, particularly the first part of the thermal insulation - approximately 20 cm (equals U ≍ 0.15 W/(m²K)) - is crucial in order to minimize the environmental impact of residential buildings.

Sechs Versuchsträger, die Ausschnitte aus mehrfeldrigen Plattenbalkendecken darstellen, wurden nach dem Traglastverfahren bemessen und geprüft. Dabei interessierte vor allem das Verhalten im Gebrauchszustand. Die Versuchsergebnisse zeigen, daß bei üblichen Plattenbalken "Momentendeckungsgrade" über den Stützen bis herab zu 60 % möglich sind, wenn die Bewehrung zweckmäßig im Querschnitt verteilt ist. Zur Berechnung der bereits im Gebrauchszustand eintretenden Momentenumlagerungen wird eine Näherung angegeben.

Brücken mit orthotropen Fahrbahnplatten sind in den 1950er Jahren zum ersten Mal in Deutschland gebaut und danach in vielen anderen Ländern eingeführt worden. Derzeit gibt es weltweit mehrere tausend Brücken mit orthotropen Platten. Die Dauerhaftigkeit dieser Brücken erwies sich als gut - mit Ausnahme einiger Plattenausbildungen, die in den 1960er und 1970er Jahren ausgeführt wurden, bei denen Ermüdungsprobleme infolge ungeeigneter Detailgestaltung und Fertigungsmängel aufgetreten sind. Der vorliegende Beitrag geht auf derartige Schäden ein.
Weiterhin wird auf die Entwicklung von Berechnungsmethoden eingegangen. Für den Entwurf werden einfache Modelle wie das von Pelikan-Esslinger benutzt. Der klassische Ermüdungsnachweis nach Wöhler ist nur beschränkt gültig. Daher beruhen die derzeitigen Bemessungsvorschriften für orthotrope Platten mehr auf konstruktiven Empfehlungen aufgrund bewährter Bauarten.
Wegen ihres geringen Gewichts, ihrer Dauerhaftigkeit und ihrer Reserven für Lasterhöhungen versprechen orthotrope Fahrbahnplatten auch in Zukunft gute Einsatzmöglichkeiten, z. B. bei Brücken großer Spannweiten. Da sie leicht in bestehende Brücken mittragend integriert werden können, sind sie auch bestens geeignet, Betonfahrbahnplatten zu ersetzen. In den USA werden zur Zeit 40% der Straßenbrücken als “baulich ungenügend” und “funktionell nicht mehr ausreichend” eingestuft, wobei 2/3 der Beurteilung “ungenügend” auf Schäden der Betonfahrbahnplatten zurückzuführen sind. Mehrere größere Brücken erhielten in letzter Zeit neue Fahrbahnen in Form orthotroper Platten. Auf die Lösung der damit verbundenen Probleme wird eingegangen.

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