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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Schulen 2019Bautechnik3/20191-92Sonderheft

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Honic, Meliha; Kovacic, Iva; Rechberger, HelmutDer BIM-basierte materielle Gebäudepass als OptimierungswerkzeugBautechnik3/2019219-228Aufsätze

Kurzfassung

Die Bauindustrie zählt zu den größten Verbrauchern von Rohmaterialien und ist für 40 % des CO2-Ausstoßes verantwortlich, was eine dringende Optimierung im Sinne der Nachhaltigkeit notwendig macht. Die Steigerung von Recyclingraten in der Baubranche ist daher eine der Hauptstrategien der EU, um den Ressourcenverbrauch sowie die ökologischen Einflüsse und Energieverbräuche zu minimieren. Um effizientes Recycling zu erreichen, ist detailliertes Wissen über die Baubestände und die eingebauten Materialien notwendig, welches meistens nicht vorhanden ist. In diesem Beitrag wird das Konzept des materiellen Gebäudepasses (MGP) präsentiert, welcher für die Evaluierung des Recycling-Potenzials sowie der ökologischen Einflüsse konzipiert ist. Zudem beinhaltet der MGP alle im Gebäude enthaltenen Materialien sowie ihre Eigenschaften und dient als Optimierungswerkzeug in frühen Planungsphasen. In ihrer Forschung haben die Verfasser einen BIM(Building Information Modeling)-basierten MGP für die Optimierung der Planung bezüglich Ressourceneffizienz und ökologischem Fußabdruck erstellt. Dabei wurden die Struktur und die Methode für den MGP sowie der Workflow für die semiautomatisierte Generierung entwickelt und anhand eines Use Case verifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die entwickelte Methode für die MGP-Generierung sehr gut für die Evaluierung der in Gebäuden eingebauten Materialien eignet. Der MGP stellt zudem ein wichtiges Entscheidungswerkzeug in frühen Planungsphasen dar.

The BIM-based Material Passport as optimization tool
The construction sector ranks among the biggest consumers of raw materials and is responsible for 40 % of CO2-emissions, which requires an urgent optimization in terms of sustainability. Maximizing the recycling rates in the construction sector is therefore one of the main strategies of the EU for minimizing the resources consumption as well as the ecological impacts and energy consumption. For enabling efficient recycling, detailed knowledge about the existing stocks and embedded materials is crucial, which is usually not available. In this article the concept of the Material Passport (MP) is presented, which is conceptualized for the evaluation of the recycling potential as well as the ecological impacts. Moreover, the MP consists of all materials as well as their properties and serves as optimization tool in early design stages. In our research a BIM-based MP for optimization of design regarding resources efficiency and ecological footprint was created. Thereby the structure and methodology for the MP as well as the workflow for the semi-automated generation were developed and verified through a use case. Results show, that the developed methodology for compiling the MP and for the evaluation of embedded materials in buildings works properly. Further, the MP represents an important decision tool in early design stages.

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Bialas, Frank; Wapelhorst, Vincent; Brokbals, Stefanie; ade , IvanQuantitative Querschnittsstudie zur BIM-Anwendung in Planungsbüros - Vorteile und Hemmnisse bei der Implementierung der BIM-MethodikBautechnik3/2019229-238Aufsätze

Kurzfassung

Building Information Modeling (BIM) ist einer der Treiber für die Digitalisierung der Bauwirtschaft. Dennoch bestehen vor allem bei Planungsbüros noch Vorbehalte gegenüber der BIM-Methodik.
Zur Untersuchung des Status quo der BIM-Anwendung in Planungsbüros wurde eine deutschlandweite Querschnittsstudie durchgeführt. Die Studienteilnehmer sind zunächst den drei Anwendergruppen “BIM-Anwender”, “BIM-Umsteiger” und “BIM-Nicht-Anwender” zugeordnet worden, um diese anschließend hinsichtlich ihrer Erfahrungen und Erwartungen bezüglich der BIM-Methodik zu befragen. Dabei werden u. a. die Vorteile der BIM-Methodik gegenüber der klassischen Planung und die Hemmnisse der BIM-Implementierung untersucht. Daraus lässt sich Handlungs- und Informationsbedarf für die erfolgreiche Verbreitung der BIM-Methodik herleiten.
Die Ergebnisse der Studie zeigen bspw. auf, dass die Verbreitung der BIM-Anwendung vom jeweiligen Leistungsbild der HOAI und der Bürogröße abhängt. Informationsbedarf seitens der BIM-Nicht-Anwender besteht in der Darstellung der Vorteile “Effizientere Kommunikation mit anderen Planern” und “Effizientere Ausführungsplanung”. Außerdem besteht auch Informations- und Handlungsbedarf bei der öffentlichen Hand zur Einführung eines “Effizienteren (digitalen) Baugenehmigungsprozesses”. Beispiele für Hemmnisse sind “Unzureichende BIM-Kompetenzen”, die “Fehlende BIM-Anwendung bei Projektbeteiligten” sowie der “Kosten- und Zeitaufwand zur BIM-Implementierung”.

Quantitative cross-sectional study of the BIM-application in planning offices - benefits and barriers of the BIM-implementation
Building Information Modeling (BIM) is one of the drivers of the construction industries digitalization. However, planning offices still express reservations about the BIM-method.
To determine the status quo of the BIM-application in planning offices, a cross-sectional study was accomplished. First, the study participants were dedicated to the three groups of “BIM-users”, “BIM-changers” and “BIM-not-users”. Afterwards they were questioned about their experiences and expectations regarding the BIM-method. Among others, the benefits of the BIM-method and the barriers of the BIM-implementation are examined. The need for action and the information demand for a successful BIM-application can be deduced.
The results of the study show exemplifying that the BIM-application depends essentially on the type of planning services (HOAI) and the size of the planning office. An information demand on behalf of the BIM-not-users is the demonstration of a more efficient communication among planning parties and the increasing efficiency during the execution drawings process. Furthermore, there is an urgent need for action and information demand in the public sector for the implementation of a more efficient (digitalized) building permit process. Examples for barriers of the BIM-implementation are the missing BIM-expertise among the employees and the expenditure of cost and time necessary to implement the BIM-method.

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Gschösser, Florian; Baldauf, Phillipp; Tautschnig, Arnold; Reinisch, AlexanderBaubetriebliche und bauwirtschaftliche Potenziale durch Echtzeitmessung der BetonfestigkeitBautechnik3/2019239-249Aufsätze

Kurzfassung

Diese Studie untersucht die baubetrieblichen und bauwirtschaftlichen Potenziale der Echtzeitmessung der Festigkeitsentwicklung von Beton für die Herstellung von Stahlbetondecken. Als Modellprojekt wird ein zehnstöckiges Hochhaus untersucht. Im ersten Schritt wird die Anwendung der Echtzeitmessmethodik für eine Ausführungsvariante des Projekts in Scheibenbauweise untersucht. Der starke Einfluss des Verhältnisses der Deckenausschalfristen zur Herstellungsdauer der vertikalen Stahlbetonrohbauelemente auf die Bauzeit veranlasst eine darauffolgende Analyse des Projekts in Skelettbauweise. Die Messung der Betonfestigkeiten bietet für die Scheibenbauweise die Möglichkeit, die Festigkeitsentwicklung über die Betongüte im Verhältnis zur Herstellungsdauer der Wände zu steuern sowie die Vorhaltemenge an Deckenschalungselementen zu halbieren und somit Kosten einzusparen. Sie bietet für die ausgeführte Scheibenbauweise aber nicht die Möglichkeit einer Reduktion der Bauzeit, weil die Deckenausschalfristen den kritischen Weg des Bauablaufs nicht beeinflussen. Jedoch ermöglicht eine Miteinbeziehung der Echtzeitmessung der Betoneigenschaften in den Entwurf der Rohbaustruktur eine Abstimmung der Deckenausschalfristen mit der Herstellungsdauer der vertikalen Tragkonstruktion im Sinne einer Bauzeitverkürzung. Somit kann für die Skelettbauweise zusätzlich zur Reduktion der Vorhaltemengen an Deckenschalelementen eine Reduktion der Gesamtbauzeit erzielt werden.

Operational and economic potentials by real-time measurement of concrete strength
This study analyzes the real-time measurement of concrete strength regarding its operational and economic potentials for the construction of reinforced concrete ceilings. As example project a ten-storey high-rise building is analyzed. As a first step the application of the real-time measurement methodology for the building executed as disk construction was examined. It can be seen that the ratio of ceiling stripping times to production times for vertical structure elements has a relevant influence on the overall construction time, wherefore the project is furthermore analyzed as skeleton construction. For the disk construction the measurement of the concrete strengths offers the possibility to set the concrete quality in relation to production times for walls as well as to halve the amount of ceiling formwork elements and thus to save costs. However, for the disk construction the methodology does not offer the possibility of construction time reduction, due to the fact that formwork stripping times do not affect the critical path of the construction process. However, involving real-time measurement of concrete properties into the design of the structure enables the adjustment of ceiling stripping times according to production times for vertical support elements. Thus, for the skeleton construction in addition to the reduced amount of required ceiling formwork elements a reduction of the total construction time can be achieved.

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"WiTraBau - Wissenstransfer im Bauwesen" auf dem Deutschen Bautechnik-Tag 2019Bautechnik3/2019249Nachrichten

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Oltmanns, Hans-Georg; Oltmanns, Henning; Dirks, AndreasBIM-Modelle und die Bearbeitung durch Prüfingenieure - Modellbasiertes Prüfen - gesamtheitliches Denken und neue BeurteilungskriterienBautechnik3/2019250-258Berichte

Kurzfassung

Im folgenden Aufsatz werden Möglichkeiten im Umgang mit den Modelldaten des Aufstellers statischer Berechnungen aufgezeigt. Die bisher gemachten Erfahrungen zeigen, dass man beim Prüfvorgang die gleichen Bearbeitungsprozesse zugrunde legen kann, die beim Aufstellen von statischen Berechnungen verwendet werden. Hierbei ist es vorteilhaft, dass die zu prüfenden Bauwerksmodelle im BIM-Prozess bereits in Datenform vorliegen. Die Daten zu Geometrie- und Bauteilinformationen lassen sich mit den gewohnten Softwareprogrammen weiterbearbeiten. Dabei werden jedoch oftmals Randbedingungen nicht richtig erfasst oder beschrieben. Es entstehen zusammenhanglose Berechnungen, die dann mühselig durch “Handarbeit” zusammengefügt werden. Nachweise zu Verformungen beschränken sich dabei i. d. R. auf die Angabe elastischer Deformationen. Der Übergang in den Zustand II, nichtlineares Verhalten und Kriechen & Schwinden, wird dabei vernachlässigt. Die Durchbiegungsbegrenzung beschränkt sich auf den Ansatz von L/250 oder ähnlich. Eine Begrenzung der Winkelverdrehung wäre ein wesentlich sensibleres Kriterium, um Deformationen einzuschränken. Im Grundbau werden schon seit Jahren Untersuchungen zur Winkelverdrehung angestellt und zur Vermeidung von Bauwerkschäden eingesetzt.

BIM-Models and the processing by test engineers
The following essay presents possibilities to use model data of a structural static. Previous experiences show that you can use the same processes in test operations, as well as in setting up a static calculation. In this case, it is advantageous that the building models are already included as data form in a BIM process. The data to describe the geometry and component information can be further processed with the usual software program. But boundary conditions are often not properly recorded or described. This leads to incoherent calculations, which require extra effort for further processing. Verification of deformations is usually limited to the indication of elastic deformations. The transition to state II, nonlinear behavior and creep & shrinkage, are often neglected. The deflection is restricted to the limit to L/250. Limiting the angular displacement would be a much more sensitive criterion for limiting deformations. In geotechnology examination the angular rotation is a frequently used parameter to prevent structural damage.

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Tschickardt, Thomas; Krause, DanielBIM im Verkehrswegebau am Beispielprojekt "Verfügbarkeitsmodell A 10/A 24"Bautechnik3/2019259-268Berichte

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Die BIM-basierte Methode der Projektabwicklung befindet sich aktuell im Infrastrukturbau - insbesondere in der Ausführungs- und Erhaltungsphase - noch in der Erprobung. Das Projekt Verfügbarkeitsmodell A 10/A 24 wurde in diesem Zusammenhang von der Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH (DEGES), in Vertretung des Lands Brandenburg und der Bundesrepublik Deutschland, als eines der nationalen Pilotprojekte zur Vorbereitung und Erprobung des vom Stufenplan Digitales Planen und Bauen vorgegebenen Leistungsniveaus 1 im Verkehrswegebau ausgeschrieben und vergeben. Es handelt sich um das erste Pilotprojekt, bei dem Planung, Ausführung und Erhaltung mit BIM aus einer Hand erfolgen. Das Vorhaben geht also mit einem in die operativen Prozesse integrierten BIM-Ansatz bis in die Erhaltung über die Erfahrungen der bisherigen Pilotprojekte des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) hinaus. Im Folgenden werden erste Erkenntnisse aus der Implementierung und Umsetzung dieses BIM-Projekts vorgestellt.

BIM in highway construction using the example project “Availability model A 10/A 24”
The BIM method is still in the test phase in civil engineering - especially in the implementation and maintenance phase. In this context, the PPP A 10/A 24 project was tendered and awarded by the Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH (DEGES), in representation of the State of Brandenburg and the Federal Republic of Germany, as one of the national pilot projects for the preparation and testing of the performance level 1 in highway construction specified in the roadmap for digital design and construction. This is the first pilot project in which design, execution and maintenance are carried out with BIM from a single source. The project goes with this BIM approach far beyond the experience of the previous pilot projects of the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure (BMVI). Initial findings from the implementation and realization of the project will be presented.

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Schwarz, Jochen; Golbs, Christian; Kaufmann, Christian; Beinersdorf, SilkeGefährdungsanalysen und Einwirkungsmodelle für Gebiete mit vorwiegend induzierter SeismizitätBautechnik3/2019269-282Aufsätze

Kurzfassung

Die seismische Gefährdung in den nördlichen Niederlanden wird ausschließlich durch die induzierten Erdbeben infolge der Gasförderung verursacht. Im Feld Groningen hat sich die Erdbebenaktivität nachweislich erhöht. Die aus den registrierten Erdbeben abgeleiteten Magnituden-Häufigkeits-Beziehungen mussten infolge der Erdbebenaktivität mehrfach (nach oben) korrigiert werden. Zudem sind mit dem Magnitude ML = 3,4 Erdbeben vom 16. Aug. 2012 bei Huizinge Ereignisse ausgelöst worden, die die bisherigen Prognosen der max. zu erwartenden Bebenstärke übertreffen. Dies führte zur Entscheidung, an ausgewählten Standorten ein seismisches Monitoring-System (SMS) einzuführen und die induzierten seismischen Ereignisse in ihren Wirkungen und Kenngrößen zu dokumentieren bzw. die Datenbasis (Messdaten) in Richtung einer stationsbezogenen und standortspezifischen Datenbank zu erweitern.
Der Beitrag bezieht sich auf die herdnahen Messdaten von zwei Stationen und einen kontinuierlichen mehrjährigen Messzeitraum. Mit den registrierten Beben gelingt der Nachweis, in welcher Amplitudencharakteristik seismische Bodenbewegungen aufgetreten sind. Der Datengewinn ist so überzeugend, dass mit den gewonnenen Registrierungen frühzeitig standortspezifische Bodenbewegungsmodelle (Induced Ground Motion Prediction Equations, InGMPE) vorgelegt werden können. Mit ihnen können Horizontal- und Vertikalspektren für beliebige Szenarien prognostiziert werden.
In Ergänzung dazu wird eine Simulationsmethode zur probabilistischen seismischen Gefährdungsanalyse erprobt, in der die Besonderheiten induzierter Seismizität als Probabilistic Equivalent Induced Seismic Hazard Assessment (PEISHA) berücksichtigt werden. Die im Untersuchungsgebiet nördliche Niederlande gewonnenen Erfahrungen können grundsätzlich auf andere Regionen übertragen werden.

Hazard analyses and impact models for areas with predominantly induced seismicity
The seismic hazard in the northern Netherlands is mainly or rather exclusively caused by induced earthquakes due to gas production. In particular, the earthquake activity the gas field of Groningen has increased in the last years. The magnitude-frequency relationships derived from the recorded earthquakes had to be corrected several times (upwards) because of the increasing earthquake activity. In addition, events occurred which have exceeded the previous predictions of the maximum expected quake strength - not least the earthquake at Huizinge on Aug. 16, 2012 (with magnitude ML = 3.4), which was verifiable associated with building damages. It was therefore decided to establish a seismic monitoring system (SMS) at selected sites and to document the effects and parameters of the induced seismic events.
The paper refers to near field measurement data of two stations and a continuous multi-year measurement campaign. The continuous stream of data is used to extend the ground motion database towards a station- and site-specific database. The “data yield” is so convincing that with the obtained registrations, early results can be presented in the form of site-specific ground motion models (Induced Ground Motion Prediction Equations, InGMPEs). With these InGMPEs, the horizontal and vertical spectra can be predicted for arbitrary magnitude and distance combinations. It is one of the major results of the studies that a set of site-specific spectral ground motion attenuation relations could be developed on the basis of an extended database taking into consideration induced events recorded within different measurement time ranges.
A simulation methodology of Probabilistic Seismic Hazard Analysis considering the particularities of induced events has been introduced, and is applied as a Probabilistic Equivalent Induced Seismic Hazard Assessment (PEISHA). The gained experience, seismic source region and ground motion models can be adapted to other regions of similar hazard background.

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Hitzler Ingenieure Frankfurt bezieht neuen FirmensitzBautechnik3/2019282Nachrichten

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Piras, Flavio; Sabew, Sewerin; Heizmann, AndreasHebungsinjektion beim Tunnel OberauBautechnik3/2019283-291Berichte

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Im Zuge des Neubaus der Ortsumfahrung von Oberau wird ein knapp 3 km langer, zweiröhriger Tunnel errichtet. Zwischen den Gebirgsstöcken Kirchbichl und Mühlberg verläuft der Tunnel im Gießenbachtal in fluvialen Ablagerungen und unterhalb einer setzungsempfindlichen Bebauung. Die Überdeckung beträgt in diesen Bereichen ca. 10 m. Beim Unterfahren der Gebäude und Industriehallen waren zur Sicherung und Gewährleistung der Standsicherheit Hebungsinjektionen erforderlich. Mit einem innovativen, webbasierten Injektionsdatenmanagementsystem wurde die Hebungsmaßnahme überwacht, gesteuert und dokumentiert. Der Bericht beschreibt, wie die Bohr- und Injektionsarbeiten ausgeführt wurden. Die vortriebsbedingten Setzungen konnten schadensfrei ausgeglichen werden.

Execution of compensation grouting at the tunnel Oberau
In the course of the construction of the new bypass of Oberau in Germany, a twin-tube tunnel with a length of almost 3 km is currently under construction. Inbetween the rock massif Kirchbichl and Mühlberg the tunnel underruns settlement-sensitive buildings in the Gießenbachtal, which is covered by fluvial deposits. The overburden is approximately 10 m above the tunnel crown. The buildings and industrial halls within the perimeter of the tunnel alignment demand a compensation grouting measure to ensure and guarantee the stability of the infrastructure. An advanced web-based grouting data management system was used for the monitoring, steering and documentation of the grouting process. The report describes the execution of the drilling and grouting works. The settlements out of the tunnel drive could be compensated without damage.

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Bautechnik aktuell 3/2019Bautechnik3/2019293-296Bautechnik aktuell

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Veranstaltungen:
Verleihung Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2019

Nachrichten: 4. Bayerisches InfrastrukturForum - Lebendige Ortsmitte
Weiteres EU Vertragsverletzungsverfahren gefährdet die Existenz kleiner und junger Architektur- und Ingenieurbüros
WTM Architectural Engineering Preis 2018 verliehen

Firmen und Verbände: Statische Berechnung von Entwässerungsanlagen - Erarbeitung Arbeitsblatt DWA-A 127-1

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik3/2019296-298Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 3/2019Beton- und Stahlbetonbau3/2019Titelbild

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Zum Titelbild:
Der neue ST 60 Stützenturm überzeugt mit Sicherheit und Schnelligkeit. Er besteht aus lediglich sechs Basisteilen. Mit nur zwei Rahmen lassen sich drei Turmbreiten herstellen: 113 cm × 113 cm, 150 cm × 150 cm und 113 cm × 150 cm. Bis zu 240 kN Belastbarkeit pro Stützturm (60 kN pro Stiel) und die Kombinierbarkeit des Systems mit Alu- und Stahlträgern wie auch mit Holzschalungsträgern (H 20 und R 24) sorgen für hohe Tragfähigkeit und sichere Lastableitung in den typischen Einsatzhöhen zwischen 3 m und 15 m. Zu den wesentlichen Eigenschaften des ST 60 Turms zählt ein besonderes Belagumsetzverfahren: Die Beläge (Lastklasse 4) werden mit einer speziellen Belaghebevorrichtung einfach und ergonomisch auf die nächste Ebene versetzt. Ist der Turm fertig montiert, kann er zum einfachen Transport innerhalb der Baustelle komplett mit vier Strängen an einen Kran gehängt werden. (Foto: Hünnebeck)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 3/2019Beton- und Stahlbetonbau3/2019Inhalt

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Vorschau 4/2019Beton- und Stahlbetonbau3/2019Vorschau

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L. Henze, M. Harter, G. A. Rombach: Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonplatten ohne Querkraftbewehrung unter konzentrierten Einzellasten. Teil 2: Vorschlag für ein neues Bemessungskonzept
N. V. Tue, R. Ehmann, Ch. Betschoga, N. D. Tung: Einfluss geringer Querkraftbewehrung auf die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbalken unterschiedlicher M/V-Kombinationen
D. Kueres, Ph. Schmidt, J. Hegger: Durchstanztragverhalten von Einzelfundamenten mit variierenden Durchstanzbewehrungsgraden
G. Heeke, J. Heinrich, R. Maurer: Neue Erkenntnisse zur Ermüdungsfestigkeit von Spannbeton unter sehr hohen Lastwechselzahlen. Prognose der Lebensdauer
V. Oettel, H. Matz, M. Empelmann: Bestimmung der zentrischen Nachrisszugfestigkeit von UHPFRC mithilfe gekerbter 3-Punkt-Biegezugversuche

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Fischer, OliverMessen mit Augenmaß und Ingenieurverstand!Beton- und Stahlbetonbau3/2019149Editorials

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Fischer, Oliver; Thoma, Sebastian; Crepaz, SimoneQuasikontinuierliche faseroptische Dehnungsmessung zur Rissdetektion in BetonkonstruktionenBeton- und Stahlbetonbau3/2019150-159Fachthemen

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Das Verfahren der faseroptischen Dehnungsmessung bietet neben vielversprechenden Perspektiven für die experimentelle Forschung auch umfangreiche neue Möglichkeiten für die systematische Überwachung (sog. Monitoring) von Ingenieurbauwerken. Für die praxistaugliche Anwendung ist eine robuste und dennoch ausreichend sensitive Konfiguration aus Messgerät und passivem Glasfaserkabel wünschenswert. In diesem Kontext wurden am Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) insgesamt fünf verschiedene optische Messfasern bei verschiedenen Applikationsvarianten und unter Einsatz unterschiedlicher Messgeräte an einem Spannbetonbalken analysiert. Die faseroptische Sensorik, ergänzt durch konventionelle Messtechnik, war in der Lage, elastische Dehnungen, Mikrorisse, einsetzende Rissbildung und -entwicklung sowie auch auftretende Schubrisse sicher zu detektieren.

Distributed fiber optic sensing for crack detection in concrete structures
The method of fiber optic strain measurement offers new possibilities in the systematic monitoring of engineering structures. A robust but sufficiently sensitive configuration of measuring device and passive fiber optic cable is desirable for practical application. In this context, a total of five different optical measuring fibers were analyzed at the Chair of Solid Construction at the Technical University of Munich (TUM) for different application variants using two measuring instruments on a prestressed concrete beam. The fiber-optic sensor technology, supplemented by conventional measuring technology, was able to detect elastic strain, crack formation and decisive shear cracks of the fracture condition.

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Speck, Kerstin; Vogdt, Fritz; Curbach, Manfred; Petryna, YuriFaseroptische Sensoren zur kontinuierlichen Dehnungsmessung im BetonBeton- und Stahlbetonbau3/2019160-167Fachthemen

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Die Ermittlung lastinduzierter, anisotroper Schädigungen unter verschiedenen mehraxialen Spannungszuständen bedingt die Dehnungsmessung im Inneren kleinformatiger Probekörper. Die Wahl fiel auf quasi-kontinuierlich messende, faseroptische Sensoren ohne werksseitige Schutzummantelung. Dieser Beitrag erläutert das Messprinzip und zeigt, welche Messkonfigurationen bestehend aus Messsystem, Sensorfaser und Coatingmaterial für diese Aufgabe geeignet sind und mit welchen Hilfskonstruktionen die Positionierung der Messsensoren im Probekörper gelingt, um besonders auch im Bereich kleiner Dehnungen exakte Messwerte zu erhalten, die mindestens die gleiche Genauigkeit wie die etablierten Messsysteme Dehnmessstreifen und Photogrammetrie aufweisen. Dafür werden einaxiale Druck- und Zugversuche an Mörtelprismen ausgewertet und ein geeignetes Messkonzept für kommende mehraxiale Versuche entwickelt.

Fiber optic sensors for continuous strain measurement in concrete
The determination of load-induced, anisotropic damages under various multi-axial stress conditions requires a strain measurement inside small sized specimens. Therefore, quasi-continuous measuring fibre optic sensors without factory-set protective coating were used. This article explains the measuring principle and shows which measuring configurations are suitable for the existing measuring system in order to obtain exact values, especially in the range of small strains. Sensor fibres and coating material were varied for this purpose and it was investigated which supporting structures could be used to position the measuring sensors in the specimen. The aim was to obtain measurements with at least the same accuracy as the established strain gauge and photogrammetry measurement systems. For this purpose, uniaxial compression and tensile tests on mortar prisms are evaluated and a suitable measuring concept for future multiaxial tests is developed.

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Zementwerk-Modernisierung: Projektabschluss CEM2020 bei RohrdorfBeton- und Stahlbetonbau3/2019167Nachrichten

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Mosig, Oliver; Curbach, ManfredEinfluss der Wassersättigung auf die statische und dynamische Druckfestigkeit von BetonBeton- und Stahlbetonbau3/2019168-175Fachthemen

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Untersucht wurde der Einfluss der Wassersättigung auf die statische und dynamische Druckfestigkeit von Beton. Hierzu wurden zwei verschiedene Probengeometrien mit definierten Sättigungsgraden getestet. Für die dynamischen Druckfestigkeitsversuche wurde der Split-Hopkinson-Bar verwendet. Es wurde festgestellt, dass die Druckfestigkeit von Beton mit steigendem Sättigungsgrad abnimmt, sowohl im statischen als auch im dynamischen Belastungsfall. Der Betrag der Abminderung der Druckfestigkeit mit steigender Sättigung ist im statischen und dynamischen Fall gleich. So kann festgehalten werden, dass der Einfluss der Wassersättigung unabhängig von der Dehn- und Belastungsgeschwindigkeit ist. Die trockenen Proben versagten explosionsartiger mit einer erhöhten Riss- und Bruchstückanzahl im Vergleich zu den wassergesättigten Probekörpern.

The Influence of water saturation on the static and dynamic compressive strength of concrete
The influence of water saturation on the static and dynamic compressive strength of concrete was investigated. Two different specimen geometries with defined degrees of water saturation were tested. The principle of the split Hopkinson bar was used for the dynamic compressive strength tests. It was found out that the compressive strength of concrete decreases with increasing degree of saturation, both in the static and the dynamic load cases. The amount of the reduction with increasing water saturation is the same under static and dynamic loading. Thus it can be stated that the influence of the water saturation is independent of the strain and loading rate. The dry specimens failed more explosively with an increased number of cracks and fragments, compared to the water-saturated ones.

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Mähner, Dietmar; Basler, Felix; Hesselink, JanikEinfluss von Erschütterungen auf jungen BetonBeton- und Stahlbetonbau3/2019176-184Fachthemen

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag befasst sich mit den Auswirkungen von Erschütterungen auf jungen Beton. Dabei lag der Fokus auf möglichen Veränderungen der Druckfestigkeit und Wassereindringtiefe. Hierzu wurden Betonproben entweder sechs, acht oder zehn Stunden nach der Betonage mit einer definierten Frequenz und einer gleichbleibenden Schwinggeschwindigkeit erschüttert. Insgesamt wurden im Rahmen der Untersuchung drei verschiedene Frequenzen (5 Hz, 20 Hz und 35 Hz) berücksichtigt.

Influence of vibrations on young concrete
This report examines the effects of vibrations on young concrete. The focus was on possible changes in compressive strength and water penetration depth. For this purpose, concrete samples were shaken either six, eight or ten hours after concreting at a defined frequency and a constant vibration velocity. In total, three different frequencies (5 Hz, 20 Hz and 35 Hz) were considered in this investigation.

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Hering, Marcus; Kühn, Tino; Häntzschel, Thomas; Neumann, Frank; Häußler-Combe, Ulrich; Curbach, ManfredDynamisches Verhalten von Stahlbetonplatten - Sprengversuch - experimenteller TeilBeton- und Stahlbetonbau3/2019185-193Berichte

Kurzfassung

Nur eine einzige Chance gab es, im Rahmen einer Kooperation mit der Bundeswehr dem Interesse der Wissenschaft beim Ansprengen von Betonplatten nachzugehen. Neben vielen durchgeführten Fall- und Beschussversuchen im Otto-Mohr-Laboratorium in Dresden nutzten die Autoren die Gelegenheit eines Feldversuchs unter ähnlichen Bedingungen wie im Labor. Hierzu wurden der Probekörper sowie die gesamte Mess- und Versuchstechnik kurzerhand auf einen Übungsplatz der Bundeswehr transportiert. Die Bedienung des ansonsten autarken Messsystems erfolgte aus einem sicheren Bunker in 300 m Entfernung, was eine zusätzliche Herausforderung darstellte. Es wurden Lagerkräfte, Beschleunigungen und Verschiebungen gemessen. Außerdem wurden High-Speed-Aufnahmen aufgezeichnet. Die Beanspruchung erfolgte mit 0,75 kg PETN mit einem TNT-Äquivalent (TNTe) von ca. 1 kg. Im Beitrag wird die experimentelle Vorgehensweise detailliert dargelegt. Im Bewusstsein, mit dieser Beanspruchungsart Neuland zu betreten, werden Fehler offen benannt und die Methodik kritisch hinterfragt. In einem nachfolgenden Artikel wird auf die numerische Betrachtung des hier rein experimentell beschriebenen Versuchs eingegangen.

Dynamic behavior of reinforced slabs - Blast testing
There was only a single chance, within the scope of a small cooperation with the German Armed Forces, to follow the interest of science in the blasting of concrete structures. In addition to many drop tower tests which has proceeded at the Otto Mohr Laboratory in Dresden, we used the opportunity of a field test with explosive under the same experimental conditions as in the laboratory. For this purpose, the entire bearing equipment was transported to the training area and instrumented in a similar manner. The operation of the otherwise self-sufficient measuring system took place from a protected bunker from about 300 m distance which represented an additional challenge. We recorded bearing forces, accelerations, displacements and made high-speed recordings. A load of 0.75 kg PETN with a TNT equivalent of 1 kg and 50 mm distance were applied. The following sections describe the procedure in detail. In consciousness to enter new territory with this type of blast load, errors, which we had made, are openly named and the methodology critically questioned.
In a following article, the numerical consideration of the experiment described here will be considered.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 3/2019Beton- und Stahlbetonbau3/2019195-199Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
“WiTraBau - Wissenstransfer im Bauwesen” auf dem Deutschen Bautechnik-Tag 2019 in Stuttgart
Digitale Bauarbeitswelt
C3-Projekt gewinnt renommierten Energy Globe World Award
VÖB Konjunkturbarometer: Die Hochbaubranche in Österreich boomt weiterhin
Abfall/Entsorgung
Bessere Orte auf weniger Fläche: Neues Handbuch für Kommunen zur Innenentwicklung erschienen
VDI-Arbeitskreis Technikgeschichte
Nachfolge im Planungsbüro - VBI legt Leitfaden in 6. Auflage vor

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau3/2019200Veranstaltungskalender

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Hydropower construction - Innovation from traditionGeomechanics and Tunnelling3/2019Cover Pictures

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On behalf of the Ministry of Transport and Maritime the China Road and Bridge Corporation Montenegro Branch (CRBC) builds the approximately 165 km long motorway between Bar and Boljare as general contractor. The first section from Mokovak to Matesevo, with a length of almost 41 km, is currently under construction. These include, among others, the tunnels Vjeternik, Mrke, Vilac, Kosman and Jabuki Kr with a total length of 15 km, which will be secured with ground support products from DSI Underground.
Im Auftrag des Ministeriums für Transport und Maritime baut die China Road and Bridge Corporation Montenegro Branch (CRBC) als Generalunternehmer die rund 165 km lange Autobahn zwischen Bar und Boljare. Derzeit wird der erste Streckenabschnitt von Mokovak bis Matesevo mit einer Länge von knapp 41 km ausgeführt. Dazu gehören unter anderem die Tunnelbauwerke Vjeternik, Mrke, Vilac, Kosman und Jabuki Kr mit einer Gesamtlänge von 15 km, die mit Stützmitteln von DSI Underground gesichert werden.

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