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Eine Möglichkeit der Erfassung des Wassersättigungsgrads von Beton stellt die Messung der relativen Luftfeuchtigkeit eines mit dem Beton im Gleichgewicht stehenden Hohlraums dar. Die indirekte Natur dieser Methode erfordert die Kenntnis der thermodynamischen Zusammenhänge, um brauchbare Informationen zur Wassersättigung zu erhalten. Die Berechnung der Wassersättigung erfordert sowohl die Erfassung der Luftfeuchtigkeit als auch der Temperatur. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse dieser Methode dargestellt. Interessant war die Beobachtung, dass die Wassersättigung von beschichteten Bauteilen konstant blieb, obwohl sich die gemessene Luftfeuchtigkeit im Hohlraum mit den täglichen und saisonalen Temperaturschwankungen änderte.

Relative humidity measurements for assessing moisture conditions in concrete structures
One way of detecting the water saturation degree of concrete represents the measurement of the relative humidity in a cavity in concrete which is in equilibrium with moisture content in concrete. The indirect nature of this method requires knowledge of the thermodynamic relationships in order to obtain useful information on water saturation. Calculating the water saturation degree of concrete requires both detection of the humidity and the temperature. In the present study, the results of this method are presented. It was interesting to observe that the saturation degree of coated concrete structures remained constant, even though the measured humidity in the cavity changed with the daily and seasonal temperature fluctuations.

Bei Beton-Beton Verbindungen für Hochgeschwindigkeits-Fahrbahnen müssen diese Elemente nicht nur den Anforderungen an die Ermüdungstragfähigkeit, sondern auch an maximale Verformungen genügen. Der Nachweis der Verformungen ist im Regelfall entscheidend für die Ausführung. Da rein rechnerische Nachweise wegen der komplexen Aufgabenstellung derzeit noch nicht geführt werden können, ist eine versuchsgestützte Bemessung erforderlich. Im Zuge der Bearbeitung eines praktischen Anwendungsfalles zeigte sich, daß bei steigender Kraftschwingbreite die Verformungen überproportional zunehmen und von einer Vielzahl von Parametern abhängen. Dabei kommt der Beanspruchungsgeschichte eine besondere Bedeutung zu. In dieser Arbeit wird gezeigt, wie die Aufgabenstellung konstruktiv gelöst werden kann und wie vorzugehen ist, um zuverlässige Ergebnisse zu erhalten.

Während eines Brandes am 16. 07. 2004 wurde eine Brücke über die BAB 2 stark beschädigt. Die Sanierungsfähigkeit hängt i. w. davon ab, welche Temperatur die Spannstähle während des Brandes erreicht haben. Mit Hilfe rechnerischer Simulationen und bauchemischer Untersuchungen des Betons konnte ermittelt werden, daß die Spannstähle eine Temperatur von 200 °C nicht erreicht haben. Plastische Dehnungen und bleibende Festigkeitseinbußen des Spannstahls können daher mit großer Sicherheit ausgeschlossen werden. Die Brücke ist damit sanierungsfähig, und zwar mit verhältnismäßig geringem Aufwand.

Dieser Beitrag ist auch in den Ernst & Sohn-Zeitschriften Beton- und Stahlbetonbau Heft 7 und Bautechnik Heft 7 erschienen.
Seit Jahrzehnten wird der Zustand von Brückenbauwerken auf der Grundlage der Zustandsnote als Ergebnis einer Bauwerksprüfung bewertet. Jedoch zeigen durchgeführte Nachrechnungen von Brückenbauwerken, dass strukturellen Defizite, z. B. geringe oder nicht ausreichende Tragkapazitäten, durch Zustandsnoten nicht oder nur unzureichend abgebildet werden, solange keine entsprechenden Schäden oder ungewöhnliches Verhalten erkennbar sind. So sind Beispiele bekannt, bei denen defizitäre Brücken ersetzt werden müssen, obwohl die Zustandsnote auf eine gute Erhaltung schließen lässt und umgekehrt. Zur besseren Erfassung und Bewertung der strukturellen Eigenschaften einer Brücke, also der tragfähigkeitsrelevanten Eigenschaften eines Tragwerks, wurde ein weiterer, neuer Kennwert entwickelt. Der Traglastindex erlaubt eine andere Sicht, weil er anhand verschiedener Kriterien vermutete Defizite unabhängig vom baulichen Zustand benennt, denen im Weiteren nachzugehen ist. Insofern beschreiben beide Kennwerte, sowohl die Zustandsnote als auch der Traglastindex, den Zustand und die Nutzungsfähigkeit eines Bauwerks mit unterschiedlicher Blickrichtung und erlauben somit eine Vervollständigung des Gesamtbilds vom Bauwerk.

Load-bearing index to grade structural capacities of road bridges
For decades, bridge structural conditions have been evaluated on the basis of structural health grades determined during a bridge examination. However, recalculations conducted for bridge structures show that structural deficiencies, such as low or insufficient load-bearing capacities, are not or not sufficiently reflected by these conditions if no corresponding damage or unusual behavior can be detected. There are known cases of deficient bridges that had to be replaced even though the structural health grade suggested a good condition or vice versa. To better measure and assess the structural conditions of a bridge, i.e., the criteria of the superstructure that are relevant for the load-bearing capacity, a new parameter was developed. The load-bearing index allows for a different perspective as it identifies presumed deficiencies on the basis of various criteria that are independent of the physical condition. In a next step, these deficiencies have to be further examined. Both parameters - the structural health grade and the load-bearing index - describe the condition and the usability of a structure. But they do so from a different point of view, and, therefore, complete the overall picture of the structure.

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Im Zuge der Erweiterung des Rheinkraftwerks Iffezheim, einem Gemeinschaftskraftwerk der EnBW Kraftwerke AG und EDF Electricité de France, mit Einbau einer fünften Rohrturbine ist die Herstellung von drei Baugruben erforderlich, die Oberwasser-Baugrube (Einlauf), die Hauptbaugrube (Kraftwerk) und die Unterwasser-Baugrube (Saugschlauch und Auslauf). Sämtliche Baugruben befinden sich innerhalb einer an das bestehende Kraftwerk anschließenden Erweiterung des vorhandenen Querbauwerks (Damm). Die Hauptbaugrube (HBG) mit den Abmessungen von 51 m auf 36 m und einer Aushubtiefe von ca. 34 m ist dabei eine ovale Baugrube (korbbogenförmige Baugrube) ohne Steifen und Rückverankerung der Baugrubenwände. Aufgrund der Form der HBG und der asymmetrischen und Belastungsrandbedingungen war im Zuge der Ausführungsplanung die Erstellung von komplexen dreidimensionalen numerischen Berechnungsmodellen erforderlich, wobei das räumliche Tragverhalten der Baugrube zutreffend zu berücksichtigen war.

3D calculation models for the design of an oval, deep excavation pit under difficult geotechnical circumstances.
In the course of the expansion of the existing Rheinkraftwerk Iffezheim (i.e. running-water power station in Iffezheim), a companionship of the EnBW Kraftwerke AG and EDF Electricité de France, three excavation pits are required to install the fifth bulb turbine: the uptstream excavation pit (entry), the main excavation pit (power plant) and the downstream excavation pit (siphon pipe and exit). All three excavation pits are in the middle of an artificial island which is connected to the existing power plant. The main excavation (dimensions 51 m to 36 m, excavation depth appr. 34 m) is an oval (ellipsoidal) excavation pit without struts and rear anchorage of the pit walls. Because of the shape of the main excavation pit and the asymmetric geometric and load boundary conditions, a complex three-dimensional numeric model for the calculations was needed which was able to take into account the special structural behavior of the excavation pit appropriately.

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Nach einem Rückblick auf die bisherige Entwicklung des Bruchsicherheitsnachweises für Bogenstaumauern wird gezeigt, wie einfach die rechnerische Voraussage der Tragfähigkeit einer Bogenstaumauer unter Einwirkung des Wasserdrucks mit Hilfe des Fließgelenkverfahrens möglich ist. Die Nachrechnung des bisher einzigen Bruchversuchs an einer Bogenstaumauer in natürlicher Größe läßt die Treffsicherheit des neuen Rechenverfahrens deutlich erkennen. Ein Zahlenbeispiel erläutert die Anwendung des Rechenverfahrens in allen Einzelheiten.

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Sandwichelemente werden über Verbindungsmittel, meist selbstbohrende Schrauben, an eine Unterkonstruktion montiert. Diese raumabschließenden Bauteile sind sowohl Beanspruchungen senkrecht zur Elementebene als auch durch Belastungen in der Ebene ausgesetzt, z. B. durch das Eigengewicht der Wandelemente. Über die Verbindungsmittel werden Längszugkräfte und Querkräfte vom Bauteil in die Unterkonstruktion weitergeleitet. Für die kombinierte Beanspruchung von Längs- und Querkräften liegen zurzeit noch keine experimentellen und theoretischen Untersuchungen zur Tragfähigkeit der Verbindung vor. Anhand von Versuchen und einem mechanischen Modell wird das Tragverhalten von längs- und querkraftbeanspruchten Verbindungen von Sandwichelementen im Folgenden analysiert.

Fastenings of sandwich panels under combined longitudinal and shear load.
Sandwich panels are mounted by fasteners, usually self-drilling screws, to a substructure. These space-enclosing components are stressed perpendicularly to the panel surface and in wall-elements by loads in their plane (by self-weight). The tensile and transverse forces are transmitted from the panel into the substructure by fasteners. Up to now the interaction of longitudinal and transverse forces in the connection has not been assessed by any experimental or theoretical study. On the basis of experiments and a mechanical model the structural behavior of fasteners of sandwich panels loaded by longitudinal and transverse forces will be analyzed in the following.

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