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Sandwichkonstruktionen kommen im Leichtbau, vor allem im Flugzeugbau, im Transportwesen, dem Bauwesen oder auch im Möbelbau zum Einsatz. Sie sind aufgrund des geringen Flächengewichts und der Vielfältigkeit flexibel einsetzbar. Sandwichkonstruktionen bestehen typischerweise aus zwei Deckschichten, die im Verbund mit einer leichten Kernschicht Strukturen mit hohen gewichtsspezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten bereitstellen können. Als Kern kommen derzeit meist Schäume, Hölzer oder Wabenstrukturen zum Einsatz. Leichte Sandwichkonstruktionen mit neuartigen, zellulären Faltkernen bieten aufgrund ihrer Vielfältigkeit Potenzial für die Anwendung im Bauwesen. Sie sind als leichte raumtrennende Elemente und gleichzeitig als aktive konditionierbare Elemente denkbar. Damit sind multifunktionale Konstruktionen möglich, die helfen können, Masse und Energie einzusparen sowie gleichzeitig eine komfortable Umgebung bereitzustellen.

Building physical investigation of sandwich elements.
Sandwich constructions are used in lightweight construction, especially in aerospace, transport, civil engineering and furniture. They consist of two facesheets, which are joined by a light core and provide high specific strength and stiffnesses. Currently used cores are foams, woods, or honeycombs. New sandwich constructions using cellular foldcores offer great versatility and potential for civil engineering applications. They can be used as light dividing wall or ceilings, and at the same time as actively conditioned elements. This enables multifunctional constructions, which can help to save mass and energy while at the same time providing a comfortable environment.

Der Aufsatz präsentiert die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen an Innen-Fensterläden, die durch Phasenwechselmaterialien (Phase Change Material - PCM) modifiziert wurden. Gegenstand der Analyse ist die Beurteilung der Erhöhung der Wärmekapazität von Jalousien als Maßnahme zur Energieeinsparung. Eine Erhöhung der Wärmekapazität von Jalousien wurde durch die Verwendung von organischem Wechselphasen-Material erzielt. Diese Materialien sind relativ teuer, sodass ihre effektivste Verwendung darin besteht, mit geringem finanziellem Aufwand einen größtmöglichen energetischen Nutzen zu erzielen. Forschungsergebnisse zeigen, dass Jalousien mit PCM eine bessere Ausnutzung der solaren Gewinne aus Sonneneinstrahlung im Wärmebedarfsprofil ermöglichen. Sie ermöglichen die vorübergehende Speicherung der absorbierten Wärme und reduzieren die täglichen Temperaturschwankungen aufgrund der Verglasung und den Heizwärmebedarf. Die Ergebnisse zeigen eine größere Abhängigkeit der Wärmeverteilung innerhalb von PCM-Profilen von ihrer Geometrie als von den äußeren Klimabedingungen.

Analysis of the impact of PCM elements' geometry on their heat storage efficiency.
The article presents the results of experimental research on elements of the internal window shutter subjected to modification by a phase-change material. The subject of the analysis was the assessment of improving heat storage efficiency of window blinds by increasing their heat capacity. An increase in the capacity of the blinds was obtained by using organic phase-change material. These materials are relatively expensive, so their most optimal use is required if the best cost effectiveness of applied solution is to be obtained. Research results indicate that the PCM augmented shutters allows for better adjustment of solar gains to the heat demand profile of a compartment. These solutionsenabled temporary storage of absorbed heat, which resulted in a reduction in daily temperature fluctuations of the glazing and indoor air. In comparison with conventional indoor blinds, application of described solutions resulted in reduction in energy demand for building heating. Obtained results indicate a greater dependence of heat distribution within PCM filled profiles on their geometry than on any studied external factors.

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Ettersburger Gespräch 2019: Umdenken und Umlenken für die Erreichung der Klimaziele beim Bauen
EuGH-Urteil zur HOAI: Appell von Bundesingenieurkammer und VBI
Neu strukturierte Website zum Ingenieurholzbau mit Projektsammlung
acoustex 2019 als Branchentreffpunkt etabliert
DIBt ist neue Produktinformationsstelle für Bauprodukte
Neues Prüflabor für Schall, Luft-Wind-Wasser, Dauerfunktion, Rauchschutz und Einbruchhemmung iftLAB in Arnsberg
bauforumstahl BFS sucht für das Jahr 2020 die besten Bauwerke und Studienarbeiten
GlassTime-Handbuch von Guardian Glass jetzt als Online-Wissensdatenbank
Rosenheimer Fenstertage 2019 “Fenster for Future”
Neuer Koningin Elisabethzaal mit Akustik-Konzept
IEA SHC Solar Award 2019
Solardachsteine liefern Strom und Wärme

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Das neue Zentralgebäude auf dem Campus der Leuphana Universität Lüneburg ist ein Ort der Kommunikation und der Wissenschaft. Das von Daniel Libeskind entworfene Gebäude zeichnet sich insbesondere durch seine markante Architektursprache und sein durchdachtes Raumkonzept aus. Zugleich steht der Neubau für ein zukunftsweisendes Energiekonzept. Dieses spiegelt sich unter anderem in einer effizient gedämmten Gebäudehülle wider. Zum Einsatz kam hierbei unter anderem der Dämmstoff Foamglas T4+ - als Innendämmung sowie im Kompaktdach des Forschungsbereichs.
Weitere Informationen: www.foamglas.de
(Foto: Daniel Sumesgutner)

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Eine Integration der brennbaren Installationen der technischen Gebäudeausrüstung im Hohlraum von Stahl-Beton-Verbunddecken stellt ein Problem für die ungeschützte Tragkonstruktion hinsichtlich der Brandschutzanforderungen dar. Im Normalfall werden dabei die Hohlräume in integrierten und abgehängten Decken sowie Systemböden nicht vom Raum getrennt betrachtet. Dies führt dazu, dass die innen liegende Stahlkonstruktion für das Brandszenario des Gesamtraums zu bemessen ist.
Basierend auf der Brandlast von elektrischen Kabeln und Leitungen sowie den typischen Randbedingungen in den Hohlräumen wird daher das Naturbrandszenario “Brand im Hohlraum” aus kleinmaßstäblichen Brandversuchen entwickelt. Schlussendlich stellt diese Naturbrandkurve damit eine Möglichkeit zu einer realitätsnahen Bemessung der stählernen Tragkonstruktion dar. Neben dieser Betrachtung ist es erforderlich, den Einfluss von durchdringenden Installationen bei einer Brandbeanspruchung durch die Einheits-Temperaturzeitkurve (ETK) auf die Temperaturentwicklung in den Hohlräumen zu beurteilen. Dabei ist insbesondere von Interesse, inwieweit aufgrund eines Brands im Raum ebenfalls ein Brand im Hohlraum ohne Abschottung entsteht. Dies wird anhand von zwei Großbrandversuchen mit abgehängten Decken und Systemböden mit unterschiedlichen Größen und Positionen von Öffnungen unter der Einwirkung der ETK untersucht. Es zeigt sich, dass fehlende Abschottungen bis zu einem gewissen Grad nicht zu einem Brand im Hohlraum führen.

Determining a natural fire curve for fire in suspended ceilings and raised floors as well as determining the effect of imperfect seals of installations through ceilings or floors
An integration of flammable installations of the building services within hollow spaces of steel-concrete-composite slabs poses a problem for the unprotected construction regarding the fire protection requirements. In normal cases, such spaces in integrated slab systems, suspended ceilings and raised floors are not designed separately from the room. This leads often to an unfavourable design of the inner steel construction due to the room requirement.
From small-scale fire tests, a natural fire scenario called “Fire in hollow spaces” is developed based on fire loads of electrical cables and typical boundary conditions of hollow spaces. Conclusively, this natural fire curve can provide a realistic design of the load-bearing steel structures. However, the effect of fire resistant seal of penetrating installations for a fire in room according to ISO fire curves on the temperature distribution in the hollow spaces needs to be considered. Especially interesting is also to what extent a fire in room will causes a fire in hollow spaces without seals. The results are based on two large-scale fire tests using ISO fire curve with different openings' sizes and locations in panels. Conclusively, a certain degree of imperfect seals will not lead to a fire in hollow spaces.

Der steigende Einsatz von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen (Wood Plastic Composite, WPC) erfordert das Wissen um seine spezifischen Eigenschaften, insbesondere dem Brandrisiko. Dabei können Flammschutzmittel die Entflammbarkeit, Wärmeabgabe und die Brandausbreitung des Materials verringern. Deshalb sind der gezielte und effiziente Einsatz und die Kenntnis über die Wirkungsweise der Flammschutzmittel im WPC für den Brandschutz von enormer Bedeutung. Dazu gehört auch die Rauchentwicklung im Brandfall. Rauch beeinflusst aufgrund seiner Toxizität und seiner Sichttrübung die Fluchtmöglichkeit der betroffenen Personen. In der Rauchkammer nach ISO 5659-2 wird die Rauchentwicklung von flachen Werkstoffproben ermittelt. Die Rauchgastoxizität bzw. die Rauchgaszusammensetzung wird mithilfe der FTIR (Fourier Transformierte Infrarot)-Spektroskopie ermittelt. Frei werdende Partikel schädigen die Atemorgane und beeinflussen damit auch die Fluchtfähigkeit von Personen im Brandfall. Aussagen zur Partikelemission können mithilfe eines an die Rauchkammer gekoppelten Partikelanalysators getroffen werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene flammgeschützte WPC-Systeme hinsichtlich ihres Rauchverhaltens in der Rauchkammer untersucht. Die Ergebnisse zu emittierten toxischen Gasen, Partikeln und zur Rauchentwicklung werden vorgestellt und in Abhängigkeit von den eingesetzten Flammschutzmitteln im WPC diskutiert.

Wood plastic composites: How do flame retardant influence the smoke gas composition in case of fire?
The increasing use of wood plastic composites (WPC) requires knowledge of its specific properties, in particular the risk of fire. Flame retardants can reduce the flammability and fire propagation of the material. Therefore, the efficient use and knowledge about the mechanism of flame retardants in WPC is of enormous importance for fire safety. This includes the smoke in case of fire. The smoke affects the escape time of persons who are exposed to it due to the smoke toxicity, light absorption and scattering properties. The specific optical density of smoke gases of WPC samples was determined by measuring the light transmission in the smoke density chamber according to ISO 5659-2. To evaluate toxicity, qualitative and quantitative determinations of the smoke gas composition are obtained by applying FTIR spectroscopy (Fourier Transform Infrared Spectroscopy). To determine the particle emission, a particle analyser was coupled with the smoke density chamber. In this work different flame retardants were investigated regarding their mode of action depending on the type, amount and combination of flame retardants. The results of emitted toxic gases and particles are presented and discussed in the view of the used flame retardants in WPC's.

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Die Brandschutzbemessung von Betonbauteilen unter Anwendung des “heißen” Eurocode 2 mithilfe numerischer Berechnungen findet immer mehr Einzug in die Praxis. Ein wesentlicher Bestandteil einer solchen Bemessung besteht aus der Ermittlung der Querschnittstemperaturen der Bauteile unter transienter Brandbeanspruchung. Zur Ermittlung dieser Temperaturen beinhaltet die DIN EN 1992-1-2 temperaturabhängige Verläufe für die thermische Leitfähigkeit von Beton. Der nationale Anhang der DIN EN 1992-1-2 regelt für Deutschland, dass bei der Bemessung die sogenannte obere Grenzwertfunktion der thermischen Leitfähigkeit anzuwenden ist.
Thermische Analysen unter Ansatz dieser Grenzwertfunktion haben jedoch gezeigt, dass bei der Bewertung des Raumabschlusskriteriums von beflammten Bauteilen zu konservative Ergebnisse erzielt werden, die nicht mit den tabellierten Mindestdicken nach Abschnitt 5 DIN EN 1992-1-2, für die das Raumabschlusskriterium als eingehalten gilt, übereinstimmen. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz für die thermische Leitfähigkeit von Beton vorgestellt, der anhand von numerischen Vergleichsrechnungen zu ausgewählten experimentell bestimmten Temperatur-Zeitkurven überprüft wurde. Hierzu wurden 15 Versuche an Wand-, Decken- und Stützenprüfkörpern herangezogen, die am Institut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB) der TU Braunschweig und im europäischen Ausland durchgeführt wurden.

New approach on thermal conductivity of concrete in case of fire
The design of concrete elements in case of fire by using fire safety engineering methods as described in Eurocode 2 is getting more and more common practice. An essential step within this calculation is to determine the cross-sectional temperature under transient thermal stress. DIN EN 1992-1-2 provides temperature-dependent curves for the thermal conductivity of concrete. As regulated by the national annex of DIN EN 1992-1-2 the so-called upper limit function of thermal conductivity has to be used in Germany.
Thermal calculations using this limit function lead to results, for which the insulation criterion in case of fire is not complied with the tabulated minimum thicknesses of section 5 in DIN EN 1992-1-2. This paper presents a new approach on thermal conductivity of concrete, which was verified by comparison of numerical calculations to experimental determined temperature-time curves. Experimental data of 15 different tests on wall, ceiling and column specimens, carried out at Institute of Building Materials, Concrete Construction and Fire Safety (iBMB) of TU Braunschweig and furthermore European Institutes, was used.

Entscheidend für die Tragfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und die Gestaltung von schlanken Konstruktionen aus Holz- oder Faserverbundkunststoffen (FVK) sind i. d. R. die Verbindungen. In diesem Beitrag wird ein neuartiges Verbindungskonzept für Stabwerkskonstruktionen aus Holz- oder FVK vorgestellt. Eine wichtige Eigenschaft dabei ist eine reversible Montagemöglichkeit. Ein weiterer Vorteil ist die Weiterleitung hoher Beanspruchungen ohne Querschnittsvergrößerungen. Das Konzept basiert auf einer formschlüssigen Kraftübertragung durch Verzahnung in Kombination mit GFK-bewehrtem Polymerbeton. Der Werkstoff ermöglicht aufgrund seiner exzellenten Verbundeigenschaften mit Holz und FVK, seiner Tragfähigkeit sowie seiner freien Formbarkeit die Entwicklung einer vollständig neuartigen Verbindungstechnologie. Am Beispiel eines biegesteifen Längsstoßes werden die Potenziale und Herausforderungen der neuen Bauweise in Hinblick auf Detailentwicklung und Analyse aufgezeigt und diskutiert. Für den neuartigen, kaltvergossenen Verbindungsknoten erfolgten umfangreiche numerische und experimentelle Traglastuntersuchungen, die hier vorgestellt werden. Ebenfalls dargestellt werden Ansätze einer computergestützten Geometriegenerierung und Fertigung des Knotens (Rapid Prototyping) sowie weitere Entwicklungsstrategien für das Gesamtkonzept.

New connection design with reinforced polymer concrete for FRP and timber
Decisive for the load bearing capacity, economic efficiency and the design of slender timber constructions or fiber-reinforced plastics (FRP) are usually the joints. This paper presents a novel connection concept for timber framework constructions. An important feature is a reversible assembly option. Another advantage is the transmission of high stresses without cross-sectional enlargements. The concept is based on a force transmission through interlocking of toothes in combination with GRP reinforced polymer concrete. Due to its excellent bonding properties with wood and FRP, its load capacity and its free formability, the material enables the development of a completely new joining technology. Using the example of a rigid longitudinal joint, the potentials and challenges of the new construction method with regard to detail development and analysis are demonstrated and discussed. For the novel, cold-cast connection node extensive numerical and experimental load tests will be presented. Also presented are approaches of a computer-aided geometry generation and production of the node (rapid prototyping) as well as further development strategy for the overall concept.

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Polymerbeton stellt, analog zum klassischen zementgebundenen Beton, ein heterogenes Gemisch aus Zuschlag und Bindemittel dar. Eine Substitution des Zements durch Epoxidharz hat tiefgreifende Auswirkungen auf die mechanischen und chemischen Eigenschaften sowie auf Herstellungsprozesse. Aufgrund seiner hohen Druck- und Zugfestigkeit, guten chemischen Beständigkeit, seines guten Haftverbunds auf unterschiedlichsten Werkstoffen und seiner kurzen Erhärtungszeit wird Polymerbeton bisher vorwiegend für Reparaturen von Normalbetonen und bei aggressiven Umweltbedingungen eingesetzt. Notwendige bauaufsichtliche Zulassungen beschränken sich meist auf Druckbeanspruchungen im Polymerbeton oder exakte Bauteilspezifikationen. Die hier vorgestellte Forschung beschäftigt sich mit dem Einsatz von GFK-bewehrtem Polymerbeton zur Herstellung kaltgegossener lösbarer Verbindungsdetails in stabförmigen Tragwerken aus schlanken Holz- oder faserverstärkten Kunststoff-Querschnitten. In diesem Beitrag werden zunächst neue Forschungsergebnisse zu unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften von bewehrtem und unbewehrtem epoxidharzbasiertem Polymerfeinbeton vorgestellt. Basierend auf Druckversuchen an Prismen werden die Eigenschaften unterschiedlicher epoxidharzbasierter Polymerbetone in Abhängigkeit von den Komponenten Zuschlag, Bindemittel und Luftporengehalt dargestellt. Im Anschluss werden die mechanischen Eigenschaften unter Zug und Biegung präsentiert. Darüber hinaus wird ein Materialmodell zur Bestimmung des Elastizitätsmoduls von Polymerbetonen basierend auf der Zusammensetzung des Polymerbetons vorgestellt.

New results for epoxy resin based polymer fine concrete with and without GFRP reinforcement
Similar to cement-bound concrete, polymer concrete is a heterogeneous mixture of aggregate and matrix. A substitution of the cement by epoxy has major effects to the mechanical and chemical properties as well as the manufacturing process. Based on its high load capacity under compression and tensile, good chemical resistance, good bond with many materials and short curing time, polymer concrete is used mainly for cement concrete repair and in highly aggressive environment. Technical approvals for polymer concrete are usually limited to compression stresses or limited structural specifications. The ongoing research aim to a cold-cast detachable connection in rod constructions made of slender timber or GFRP sections. This paper presents properties of unreinforced and reinforced polymer fine concrete based on epoxy. Based on several tests, the properties of different polymer fine concrete and the qualitative influence of the main components aggregate, matrix and air pores are shown. The mechanical properties under bending are presented in the second part. Furthermore, a material model for determining the modulus of elasticity of polymer concrete based on the composition of the polymer concrete is presented.

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Die alte Lokhalle 21 im brandenburgischen Wildau wird bald wieder mit Leben gefüllt. In der historischen Industriehalle entsteht eine flexible Mischnutzung aus Verkauf, Gewerbe und Büro- und Praxisflächen sowie individuellen Umgebungen für Künstler und Kreative. Aufgrund der geplanten Nutzungsänderung kann ein Bestandsschutz nicht geltend gemacht werden, sodass die Bauteile nach aktuellem Baurecht beurteilt werden müssen. Im vorliegenden Beitrag wird die brandschutztechnische Bemessung einer Fachwerkstütze aus historischem Stahl beschrieben, die Bestandteil eines bestehenden Tragwerks der Halle ist. Generell besteht die im Bestand vorhandene Hallentragstruktur aus Fachwerkstützen und Fachwerkdachbindern. Die Fachwerkkonstruktion der Stahlstützen soll ohne eine brandschutztechnische Beschichtung oder Bekleidung im Bestand belassen werden. Der Bericht bewertet die Feuerwiderstandsfähigkeit der Stahlstütze auf Grundlage eines repräsentativen Naturbrandszenarios unter Berücksichtigung der Materialeigenschaften von historischem Stahl. Weiterhin werden Maßnahmen für die Fachwerkstütze entwickelt, um die brandschutztechnischen Anforderungen zu erfüllen.

Fire design of a historical structural steel column
The old Lokhalle 21 in Brandenburg Wildau is soon filled with life again. In the historic industrial hall a flexible mixed use of sales, commercial and office areas as well as individual environments for artists is created. Due to the intended change of use of the building, any grandfather rights for the existing hall structure will be lost. The existing hall support structure consists of truss supports and truss roof. This article describes the fire protection design of a trussed column made of historical steel. The truss structure of the steel column is to be left without any fire protection coating or clothing. The report assesses the fire resistance of the column, based on a representative natural fire scenario, taking into account the material properties of the historical steel. Furthermore, measures for the trussed column are developed to fulfill the fire protection requirements.

Nachrichten:
Kooperationsvereinbarung Baukulturinitiative Brandenburg unterzeichnet
Ingenieurmangel trotz steigender Gehälter. Konjunkturumfrage 2019 der Bayerischen Ingenieurekammer-Bau liegt vor

Firmen und Verbände: Neues DBV-Merkblatt “Nachbehandlung von Beton”
DBV-Heft 42 “Ausführungsvarianten für dauerhafte Bauteile in Parkbauten - Beispielsammlung” erschienen

Rezensionen: Hettler, A.; Kurrer, K.-E. (2019) Erddruck.
Zu Conrad Ambers “Bäume auf die Dächer, Wälder in die Stadt”

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Zum Titelbild: Das CEILTEC® Deckensystem
- Die Anforderungen an die Hochbaudecken für Büro- und Verwaltungsgebäude haben sich verändert. Gewünscht werden Flachdecken mit einer glatten Deckenuntersicht und großen Spannweiten sowie geringem Eigengewicht. Der Betonquerschnitt muss thermisch aktivierbar sein (Bauteilaktivierung), um die Wärmeenergie wirtschaftlich zu speichern und bei Bedarf die vollständige Klimatisierung (Heizen sowie Kühlen) der Räume sicherzustellen. Dazu muss die Betonunterseite frei bleiben. Das Wiederum bedingt entsprechende Akustikmaßnahmen, um der schallharten Betonoberfläche entgegen zu wirken. Weitere Einbauteile wie Elektrodosen und Leerrohre sowie gegebenenfalls Lüftungsleitungen sollten auch im Querschnitt integrierbar sein. Die Entwicklungen von Innogration GmbH haben in den letzten Jahren zu dem multifunktionalen Deckensystem CEILTEC® in Fertigteilbauweise geführt, welches punktgenau die vorgenannten Anforderungen erfüllt. (Foto: Innogration)

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Gegenüber dem Neubauentwurf können bei der Bewertung von bestehender Bausubstanz Sicherheitsreserven genutzt werden, da Unsicherheiten, die beim Bau auftreten können, besser bekannt oder nicht mehr vorhanden sind. Können solche Unsicherheiten genauer bewertet werden, z. B. durch die Feststellung der genauen Lage der Spannglieder bei einer Spannbetonbrücke, so können Sicherheitsbeiwerte reduziert werden, ohne dass es dabei zu Auswirkungen auf das normativ festgelegte Zuverlässigkeitsniveau kommt. Mittlerweile sind Prüfmethoden an Bauwerken wirtschaftlich einsetzbar und auch so leistungsfähig, dass die für die Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit wesentlichen Parameter identifiziert werden können. Ein wesentlicher Punkt ist hierbei die Integration derartiger Messergebnisse in Rechenmodelle, die für die Nachrechnung des Bauwerks verwendet werden. Dies können sowohl semiprobabilistische Rechenmodelle als auch vollprobabilistische Modelle sein. Bei semiprobabilistischen Methoden können aus den Messergebnissen Teilsicherheitsbeiwerte berechnet und abgeleitet werden, die dann in den bekannten Nachweisformaten gemäß den Eurocodes und der Nachrechnungsrichtlinie berücksichtigt werden. Bei vollprobabilistischen Nachweisen können die Messdaten in Form von Verteilungsdichtefunktionen mit gemessenen Variationskoeffizienten direkt in das Rechenmodell eingehen. In einer dreiteiligen Aufsatzreihe werden die Messverfahren und die Nutzung der Ergebnisse bei der Nachrechnung vorgestellt. Der vorliegende Teil 1 zeigt die Möglichkeiten des Einsatzes von zerstörungsfreien Prüfverfahren und bewertet deren Leistungsfähigkeit. Messen heißt wissen. Dieses Wissen spiegelt die Realität wider und soll den Tragwerksplaner bei der Entscheidungsfindung über die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Bestandsbauwerken unterstützen.

Reassessment of existing structures based on measured data - Part 1: Concept, measurements and metrological capability
Compared to the new building design, safety reserves can be used in the evaluation of existing building fabric, since uncertainties that may arise during construction are already known or already exist. If such uncertainties can be evaluated more precisely, e.g. by determining the exact position of the tendons in a prestressed concrete bridge, safety factors can be reduced without affecting the normatively defined reliability level. In the meantime, the application of NDT test methods on structures have become economically viable and so efficient that the essential parameters for load-bearing capacity and serviceability can be identified. An essential point here is the integration of such measurement results into calculation models which are used for the recalculation of the structure. These can be semi probabilistic calculation models as well as full-probabilistic models. With semi probabilistic methods, partial safety factors can be calculated and derived from the measurement results, which are then taken into account in the known verification formats according to the Eurocodes and the recalculation guideline. With fully probabilistic verifications, the measurement data can be directly incorporated into the calculation model in the form of distribution density functions with measured variation coefficients. In a three-part series of essays, the measurement methods and the use of the results in the recalculation are presented. The present part 1 shows the possibilities of the use of non-destructive testing methods and evaluates their performance. Measuring means knowing. This knowledge reflects reality and is intended to support the structural engineer in making decisions about the safety and reliability of existing structures.

In den letzten Jahrzehnten beruhen in Europa Schäden an Stahlbetonbauteilen vor allem auf einer ungenügenden Dauerhaftigkeit. Für eine ausreichende Dauerhaftigkeit muss ein Beton in der notwendigen Qualität fachgerecht eingebaut und nachbehandelt werden. Zudem ist die notwendige Bewehrungsüberdeckung sicherzustellen. Untersuchungen zeigten, dass trotz Vorgaben an die Betonzusammensetzung je nach Expositionsklasse große Unterschiede in den an separat hergestellten Probekörpern bestimmten Betoneigenschaften entstehen können. Folglich wird in der Schweiz von den Betonherstellern gefordert, dass diese nicht nur die Vorgaben an die Betonzusammensetzung einhalten, sondern auch Prüfungen an separat hergestellten Probekörpern durchführen müssen. Jedoch stellte sich die Frage, inwieweit mit den Prüfungen an separat hergestellten Probekörpern die Betonqualität im Bauteil tatsächlich beurteilt werden kann. Bei den separat hergestellten Probekörpern können u. a. die Einflüsse der Bauteilgeometrie, des Betoneinbaus, dessen Nachbehandlung und der Umgebungsbedingungen auf das Bauteil nicht erfasst werden. Im Rahmen eines vom Bundesamt für Strassen (ASTRA) geförderten Forschungsvorhabens wurden zwischen 2015 und 2018 bei mehreren Tiefbaubauvorhaben Untersuchungen an Bauteilen mit jeweils ähnlicher Geometrie mehrfach durchgeführt. Die Untersuchungen umfassten Frischbetonprüfungen, Prüfungen an separat hergestellten Probekörpern sowie Bohrkernuntersuchungen aus dem Bauteil. Die Festbetonprüfungen fanden im Alter von 28 Tagen als auch im höheren Alter statt. Es wurden dabei die Druckfestigkeit, der Chloridmigrationskoeffizient, der Frosttausalzwiderstand und der Karbonatisierungswiderstand bestimmt. Zudem wurden als zerstörungsfreie Prüfungen die Prellhärte und die Luftpermeabilität bestimmt. Es zeigten sich große Abweichungen und Streuungen bei den Betoneigenschaften zwischen den separat hergestellten Prüfkörpern und Bohrkernen aus Bauteilen.

Durability of concrete in structural members
In the last decades damages on reinforced structural concrete members are mainly caused by an insufficient durability. For a sufficient durability a concrete with the required quality must be placed and cured properly. Additionally, the required concrete cover must be secured. Investigations showed that, despite requirements on the composition of the concrete, depending on the exposure class, large differences in the concrete properties determined on separately prepared test specimens may arise. Consequently, in Switzerland the concrete manufacturers have not only to comply with the specifications of the concrete composition but also carry out tests on specimens prepared separately. However, the question arose as to how far the concrete quality in the structural member can be assessed with the tests on separately produced test specimens. With the separately produced test specimens, the influences of amongst others than the geometry of the structural member, the placement of the concrete, its curing and the ambient conditions on the structural member cannot be recorded. As part of a research project funded by the Federal Roads Office (ASTRA), investigations on structural members of several civil engineering projects with similar geometry were carried out between 2015 and 2018. The investigations included fresh concrete tests, tests on separately prepared test specimens and drilled cores from the structural members. The hardened concrete tests took place at the age of 28 days as well as in older age. The compressive strength, the chloride migration coefficient, the freeze-thaw resistance with de-icing salt and the carbonation resistance were determined. In addition, as non-destructive tests the rebound hammer test and the air permeability were determined. A large scatter and deviation were found for the concrete properties between separately manufactured specimens and cores from structural members.