Entsprechend der gesetzlichen Vorgaben zum Schutz des Grundwassers nach dem Wasserhaushaltsgesetz (WHG) [1] hat die Bundesrepublik Deutschland festgeschrieben, dass das Grundwasser flächendeckend vor jeglicher Verunreinigung und anderen nachteiligen Veränderungen seiner Eigenschaften zu schützen ist.
Aus diesem Grund dürfen bei Baumaßnahmen im Grundwasser keine Materialien eingesetzt werden, welche eine nachteilige Veränderung desselben verursachen können. Darüber hinaus ist bei Baumaßnahmen im Grundwasser sicherzustellen, dass es durch die Eingriffe zu keinen nachteiligen Veränderungen von angrenzenden Bauwerken oder der Vegetation kommt. In diesem Zusammenhang ist die Wasserrechtliche Erlaubnis (WE) der einzelnen Landesbehörden zu sehen, in welcher u. a. maximale Restwasserraten bei geplanten Trogbaugruben vorgeschrieben bzw. bestätigt werden. In Berlin resultiert die Vorgabe von qR = 1,5 l/s je 1.000 m2 benetzter Fläche aus 3D-Grundwassersimulationen der 1990er-Jahre für verschiedene Bauszenarien rund um den Potsdamer Platz und den Stadtpark Großer Tiergarten in Berlin-Mitte für die seinerzeit geplanten Bauvorhaben. Die damals ermittelte zulässige Restwasserrate galt als Maximalwert zur Vermeidung von Umweltauswirkungen auf den Großen Tiergarten. Das heißt, bei Berücksichtigung aller möglichen, gleichzeitig auszuführenden Bauvorhaben der 1990er-Jahre konnte bei der o. g. Restwasserrate davon ausgegangen werden, dass der Große Tiergarten als Gartendenkmal nicht trocken fällt.
Über diese maximale Restwasserrate entbrennen immer wieder Diskussionen zwischen Planern, Bauwirtschaft und Umweltbehörden, ob dieses Ziel auch heute unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten noch erstrebenswert erscheint, oder ob ein Umdenken hinsichtlich dieser restriktiven Vorgabe nicht sinnvoll wäre.
In einem ersten Schritt werden kurz die technischen Qualitätssicherungsmaßnahmen der Stump Spezialtiefbau GmbH beschrieben, unter welchen Randbedingungen die vorzustellenden Ergebnisse erzielt wurden. In einem weiteren Schritt werden die Ergebnisse bisheriger maßgebender Veröffentlichungen gegenübergestellt, um einige Auswertungen erweitert und diskutiert. Abschließend wird ein Statement zur Ermittlung einer angemessen Restwasserrate unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gegeben.

Trough pits - requirements regarding their impermeability.
In accordance with the legal requirements under the Clean Water Act (CWA) [1] for the protection of groundwater, the Federal Republic of Germany defined that groundwater is to be protected from any contamination and other adverse changes in its properties. Thus, no materials are allowed to be used at construction sites affecting the groundwater, which may cause harm to the groundwater. Furthermore, at construction sites influencing the groundwater no negative influence on adjacent buildings or vegetation is allowed.
In this context, the Wasserrechtliche Erlaubnis (WE) given by the individual national authorities has to be taken into account, which regulates the maximum residual water rates at planned trough pits. In Berlin, the specification of a maximum qR = 1.5 l/s per 1,000 m2 of wetted surface results from 3D-groundwater simulations carried out in the 90s of the last century for various building scenarios around the Potsdamer Platz and the city park Großer Tiergarten. The former determined permissible residual water rate was considered a maximum value in order to avoid environmental impacts to the Tiergarten. Therefore, under consideration of all construction work simultaneously executed in the 90s it was concluded that the Großer Tiergarten does not fall dry.
Regarding this maximum residual water rate discussions between designers, construction industry and environmental authorities break out repeatedly. It is controversially discussed, whether this target remains desirable with respect to economic aspects.
In a first step, the technical quality assurances of the company Stump Spezialtiefbau GmbH that are the basis of the described results in this paper are described. In a further step, the results in this paper are compared to results found in recent relevant publications. Further interpretation of the results is done and the results are discussed in detail. Finally, a statement in order to determine a reasonable rate of residual water is determined that also takes into account economic aspects.

Es wird über den Bau einer Trogstrecke in der Umgehungsstraße B51 berichtet, bei dem es möglich war, mit besonderen betontechnologischen und ausführungstechnischen Maßnahmen die Trogsohle ohne Bewehung rissefrei herzustellen.

Prix Acier 2021, Anerkennung
Die Fußgänger- und Fahrradbrücke über die Broye (Schweiz) bindet das neue Wohnviertel Rives de la Broye an die in der Nähe gelegene Stadt Payerne an. Der Überbau der 36 m langen Trogbrücke besteht aus 26 t wetterfestem Stahl. Die Ausführung als Stahltrog stellt sicher, dass sich der Brückenüberbau oberhalb des Hochwasserpegels befindet. Die Stege und die Oberflansche des Trogs haben dabei nicht nur eine statische Funktion, sondern sind gleichzeitig die Geländer bzw. Handläufe der Brücke. Die Stege sind von einem Lochmuster durchzogen, welches am Computer generiert und mittels einer CNC-Lasermaschine ausgeschnitten wurde. Die Lochverteilung wurde in Abhängigkeit von den Kraftverläufen in den Stegen gewählt. Das verbleibende Material folgt den Spannungstrajektorien in den Stegen. Die jeweilige Lochgröße richtet sich dabei nach der lokalen Beanspruchung der Stege. Das Muster lässt die Brücke nicht nur transparenter und optisch leichter erscheinen, sondern trägt auch zur Gewichtsreduktion und Materialersparnis bei. Der Überbau der Brücke wurde vollständig im Werk vorfabriziert und anschließend innerhalb weniger Stunden mithilfe eines Autokrans auf die Widerlager gesetzt. An den Widerlagern wird jeweils durch ein Druck- und ein Zugauflager eine Einspannwirkung erzeugt, welche sich positiv auf die Durchbiegung in Feldmitte und die dynamischen Eigenschaften des Überbaus auswirkt. Die Lager sind in Lagerebene verschieblich, um Temperaturunterschiede auszugleichen.

Trough bridge over the river Broye - a pedestrian and cycling bridge made of weathering steel with laser-cut webs
The pedestrian and cycling bridge over the river Broye (Switzerland) connects the new residential area Rives de la Broye to the nearby town Payerne. The superstructure of the 36 m span trough bridge is made of 26 t of weathering steel. Due to the trough cross-section, the full superstructure is above flood level. Webs and upper flanges do not only have structural purpose but also function as railings and handrails. The webs have a perforated pattern, which was generated computer-aided and CNC-laser cut. The pattern was chosen according to the stress distribution in the webs. The remaining material follows the stress trajectories and the seizes of the perforations depend on the local stresses. The pattern does not only make the superstructure look more transparent and lighter, but also reduces the total weight and saves material. The bridge superstructure was completely prefabricated and installed within hours using a mobile crane. At the abutments a restraining effect is achieved by a combination of a tension and a compression bearing, which positively affect the maximum deflection in mid-span and the dynamic bahaviour. The bearings can move at bearing level to allow for temperature differences.

Im Verkehrsnetz der Eisenbahnen des Bundes werden immer häufiger Ersatzneubauten für abgängige Brückenbauwerke erforderlich. Die Stützweiten der Überbauten liegen meist unter 20 m. Infolge der geometrischen Zwänge aus den Gradienten der Verkehrswege auf und unter den Überbauten wurden die Trogbrücken mit dickem Fahrbahnblech entwickelt, da sie eine sehr geringe Konstruktionshöhe aufweisen. Dieser Artikel soll den verantwortlichen Ingenieuren den Stand der Regelwerke vermitteln und Hinweise sowie Planungsvorgaben aufzeigen.

Trough bridges with thick track plate - thick plate bridges: information for design and building
In the network of the federal railway, the replacement with new constructions becomes more and more important for older bridges. Usually the superstructures span less than 20 m. Because of the geometrical limitations for the gradients of the traffic routes above and below the superstructure the trough bridge with thick track plate was developed. This bridge type allows a very low construction height. This article is to inform the responsible engineers about the state of the regulations and to provide indications of design specifications.

Das Bewusstsein für raumakustische Missstände in unseren Bildungseinrichtungen steigt allmählich, und die Bereitschaft zu nachhaltigen Sanierungen wächst langsam, auch auf Druck der Betroffenen und von Fördervereinen. Weil die finanziellen Mittel für die eigentlich dringend notwendigen baulichen Maßnahmen in Kitas, Schulen und Hochschulen ihren öffentlichen Trägern aber auf absehbare Zeit nicht zur Verfügung stehen, ist man mancherorts bereit, privat zu investieren. Nachdem so im letzten Jahr ein Ganztageshort in einer Grundschule mustergültig streng nach DIN 18041 saniert werden konnte [1], wird hier über eine ähnlich vorbildliche Installation von preiswerten Kanten-Absorbern in einem Musikraum einer Berliner Oberschule berichtet. Diese gemeinnützigen Initiativen regen mit ihrem Vorbildcharakter die Verantwortlichen der jeweiligen Bezirke bereits zur Nachahmung an.

Drumming, singing, or speaking - the tuition room will always interfere! - A contribution to the International Noise Awareness Day 2014.
Severe deficits in the room acoustics of our educational facilities become more and more obvious, and the readiness for sustainable restorations increases slowly on pressure from those concerned. As financial resources for building measures urgently needed in kindergartens, schools, and universities will not become available in due course, one is ready, in places, to privately invest in them. After last year a full-day nursery of a primary school could be restored exemplarily and strictly according to DIN 18041, a similarly representative installation of praiseworthy compact edge absorbers in a music classroom of a secondary school in Berlin is reported here. These charity initiatives with their prototype character have already motivated those responsible in the respective districts to imitative actions.

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Optimismus heißt derzeit nicht Pfeifen im Keller, denn die Zeichen stehen gut in der Branche. Wer da Zweifel hegt, hat zu gewahren, dass selbst der Vorsitzende des Mittelstandsausschusses beim Hauptverband der deutschen Bauindustrie (HdB), Dr. Veit Walthelm, zur Eröffnung des von BVMB und HdB am 18. und 19. März in Berlin gemeinsam ausgerichteten Mittelstandstages 2014 von “ausgesprochen erfreulichen Konjunkturdaten” sprach. Natürlich gab es dann auch ein Aber, das die Umsatzrendite insofern betraf, als eine gute Auftragslage allein bekanntlich nicht ausreicht. Und folglich galt eines der wichtigsten auf diesem Mittelstandstag diskutierten Themen der Frage, unter welchen Bewertungskriterien Unternehmen an Aufträge kommen.

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Die Bauwirtschaft stellt eine der bislang am wenigsten digitalisierten Branche dar. Im Unterschied zu anderen Produktionsbereichen ist die Herstellung von Gebäuden durch individualisierte Bauprozesse gekennzeichnet. Digitale Fertigungstechniken anderer Wirtschaftszweige haben sich im Bauwesen nicht durchgesetzt, da sie nicht die notwendige Individualisierung ermöglichen oder unwirtschaftlich sind. Die Vorteile additiver Fertigungstechnologien bestehen darin, dass Automatisierung und Individualisierung nicht im Widerspruch zueinanderstehen und dass beim 3-D-Drucken nur dort Material aufgebaut wird, wo es strukturell oder funktionell erforderlich ist. Die additive Fertigung ist insofern wirtschaftlich und ressourceneffizient zugleich. Der DFG-Sonderforschungsbereich/Transregio TRR 277 der beiden Universitäten TU Braunschweig und TU München will die Technologie der additiven Fertigung grundlegend für das Bauwesen erforschen und zur Digitalisierung der Bauwirtschaft beitragen. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick zu den Zielen, der Struktur und den Methodiken des TRR 277 sowie zu den drei Projektbereichen mit seinen insgesamt 18 wissenschaftlichen Teilprojekten.

TRR 277: additive manufacturing in construction
The construction industry is one of the least digitalised sectors of the economy to date. In contrast to other production sectors, the production of buildings is characterised by individualised construction processes. Digital production techniques from other branches of the economy have not become established in the construction industry because they do not allow the necessary individualisation or are uneconomical. The advantages of additive manufacturing (AM) technologies are that automation and customisation are not contradictory, and 3-D printing builds material only where it is structurally or functionally necessary. Additive manufacturing is therefore both economical and resource-efficient. The DFG Collaborative Research Centre/Transregio TRR 277 of the two universities TU Braunschweig and TU Munich wants to research the technology of additive manufacturing fundamentally for the construction industry and also contribute to the digitisation of the construction industry. This article gives an overview of the goals, structure and methods of the TRR 277 and its three focus areas with its 18 scientific research projects.

Bei der Herstellung von Trägern und Brücken in Segmentbauweise mit Vorspannung ohne Verbund werden die Vorspannkräfte so gewählt, daß der Querschnitt immer überdrückt wird. Schäden an ausgeführten Segmentbrücken, bei welchen die Segmentfuge entgegen der Berechnung aufriss, führten zu Überlegungen die Fuge mit einer Verbundbewehrung zu überbrücken. Es wird über Versuche berichtet, den Grad der Mindestbewehrung zu ermitteln um eine Begrenzung der Rißweite noch zu gewährleisten.

Es werden Hinweise zum Schubtragtragverhalten im Fugenbereich von verbundlos vorgespannten Segmentkonstruktionen gegeben und die Empfehlung ausgesprochen eine die Fugen durchdringende möglichst nicht vorgespannte Verbundbewehrung vorzusehen.

Geschweißte Stahlträger mit schlanken, wabenförmig strukturierten Stegen wurden auf ihre Schubtragfähigkeit getestet. Mit Versuchen und numerischen Berechnungen mit der FEM-Software Abaqus konnte der Einfluss verschiedener Parameter wie Wabenhöhe, Wabenausrichtung, Schlüsselweite und Fügevariante auf das Beulverhalten dieser Träger analysiert werden.

Girders with slender honeycombed structured webs - Experiment and simulation.
Welded steel girders with slender, honeycombed structured webs under shear load were tested. To analyse the buckling behaviour of these girders, various parameters such as honeycomb height, orientation, key width and joining variant have been investigated by experiments and numerical calculations with the FEM software Abaqus.

Bisherige Versuche an Träger-Stützenanschlüssen sind meistens mit normalfesten Baustählen S235 oder S355 durchgeführt worden. Um die Gültigkeit der neuen Regeln nach Eurocode 3, Anhang J (neu) auch an Träger-Stützenanschlüssen mit hochfesten Stählen S460 zu testen, wurde ein Untersuchungsprogramm aufgelegt, über das im vorliegenden Aufsatz berichtet wird. Es wurden insgesamt 12 Großversuche an Träger-Stützenanschlüssen aus S460 mit Kopfplatten aus S355 durchgeführt, um das Momenten-Rotationsverhalten zu untersuchen. Finite-Elemente-Untersuchungen ergänzten das Forschungsprojekt. Sie reichten von der numerischen Simulation und Kalibration von Einzelkomponenten der Anschlüsse bis zur realistischen Erfassung des Tragverhaltens von vollständigen Kopfplattenverbindungen. Die Vorhersage der Last-Verformungskurven wies sowohl mit der Nachrechnung mit Finiten Elementen als auch mit der Nachrechnung mit dem neuen Modell nach Eurocode 3 gute Übereinstimmung auf. Durch die Einführung des Anhang D, Eurocode 3, der die Anwendung von S420 und S460 nach EN 10113 und EN 10137 regelt, ist die plastische Bemessung von Anschlüssen nach Anhang J mit diesen hochfesten Stählen nun möglich.

Zur Berechnung von punktgestützten Flachdecken mit unregelmässigem Grundriss auf Grundlage der bekannten Plattendifferentialgleichungen.

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Im Labor für Konstruktiven Ingenieurbau der Universität Kaiserslautern wurden im Rahmen von zwei Forschungsprojekten dynamische Versuche an Kopfbolzendübeln als Verbundmittel von Verbundträgern mit Profilblechen zur Ermittlung der Ermüdungsfestigkeit durchgeführt. Im Beitrag werden die Versuchsserien beschrieben, die Ergebnisse dargestellt und ein Bemessungsvorschlag ausgearbeitet.

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Untersuchungsmethode zur Bestimmung des mechanischen Verhaltens von Böden unter wechselnder Belastung für Anwendungsgebiete wie Off-Shore-Bauten, Maschinenfundamente, Bauten in Erdbebengebieten.

Zur Reduzierung von horizontalen Bauwerksschwingungen wurde ein dynamischer Schwingungsdämpfer entwickelt, der für einen relativ großen Frequenzbereich ausgelegt werden kann und auch für Bauwerke mit Resonanzerregung in mehreren Eigenformen einsetzbar ist. Der Dämpfer ist einfach, kostengünstig, wartungsfrei und zuverlässig. Im Beitrag werden der Schwingungsdämpfer beschrieben, die für die Dämpfungsauslegung ausgearbeiteten Berechnungsverfahren erläutert und die umfangreichen Versuchsergebnisse dargestellt.

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Hohlprofilkonstruktionen sind mittlerweile zu bewährten Technologien herangereift, wobei Produktentwicklungen mit zunehmendem Entwicklungsstadium vom Gesetz des abnehmenden Grenznutzens gekennzeichnet sind. Die Zeiten, in denen betont "HighTech" in Form von stark konstruktiv gestalteten Rohrkonstruktionen vorherrschten, gehören bereits der Vergangenheit an. Die Gebäude sind komplexer geworden und bestehen in der Regel aus vorgefertigten Bauteilen, wodurch Rohrkonstruktionen relativ selten vorkommen. Dennoch beherrschen Rohrkonstruktionen weiterhin die ästhetische Architektur. Beispielsweise werden immer häufiger Brücken von Architekten entworfen, bei denen Rohrkonstruktionen eingesetzt werden. Die nächste Generation wird der sogenannten "Blob"-Architektur starke Aufmerksamkeit schenken. Die hierbei angewendete Nichtrechtwinklichkeit bedingt, daß alle Komponenten Einzelfertigungen sind, was zu einer "Industrialization in Lots of One" führt. Das Gebäude wird äußerlich als Skulptur geformt, in das danach eine Konstruktion hineinentwickelt wird. Es muß darauf geachtet werden, daß komplexe High-Tech-Hohlprofilkonstruktionen, die besonders auf die Wiederholbarkeit hin entworfen wurden, nicht ersetzt werden durch "blobs" mit einfachen, offenen Profilen. Abschließend wird eine Auswahl der durch den Autor realisierten Projekte mit Rohrkonstruktionen vorgestellt und beschrieben.

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