Zerstörungsfreie Prüfmethoden (ZfP-Methoden) werden seit Jahrzehnten bei der Bauwerksuntersuchung erfolgreich angewendet. Diese Prüfungen ermöglichen eine Zustandserfassung von Bauwerken, ohne sie durch weitergehende Zerstörungen in Mitleidenschaft zu ziehen. Zerstörende Untersuchungen sind häufig nicht gänzlich zu vermeiden. Anhand der Ergebnisse von zuvor durchgeführten zerstörungsfreien Prüfmethoden können sie jedoch zielgerichtet eingesetzt und damit auf das notwendige Maß beschränkt werden, was im Sinne des Eigentümers und auch der Bauwerke ist. Das niederfrequenten Ultraschall-Echo-Verfahren und das Impulsradar (auch Georadar) ermöglichen es heute, Fragestellungen bei der Beurteilung von Beton- und Stahl- bzw. Spannbetonbauwerken zu beantworten, welche mit anderen bis dato einsatzbereiten ZfP-Verfahren nicht oder nur mit Einschränkungen lösbar sind. Maßgeblich sind dies Fragestellungen bei Bauwerken, die umgebaut, umgenutzt oder instand gesetzt werden sollen. Nur durch Kenntnis des Ist-Zustands des vorhandenen Bauwerks und auch der Ursachen evtl. aufgetretener Schäden kann eine fachmännische Instandsetzungsplanung erfolgen.

Die ultraschallangeregte Infrarotthermografie stellt ein innovatives Verfahren zur Erkennung von rissartigen Fehlstellen in metallischen Bauteilen dar. Zu Schwingungen angeregte Rissufer reiben und schlagen gegeneinander. Die lokal dissipierte Energie erwärmt den Riss und macht ihn thermografisch sichtbar. Obwohl die Methode seit einigen Jahren Forschungsgegenstand im Bereich der Zerstörungsfreien Prüfung ist, wurde sie noch nicht im Bauwesen verwendet. Dieser Beitrag stellt das Prinzip des Prüfverfahrens vor und zeigt anhand ausgewählter Forschungsergebnisse die Besonderheiten und Probleme auf, die bei der Bauteilprüfung zu beachten sind. Neben den Einflüssen der Anregungsfrequenz und des Vorspannzustandes wird untersucht, inwieweit eine wiederholte Ultraschallanregung schädigend wirkt. Da die Zusammenhänge der involvierten dissipativen Effekte, welche die Risserkennung erst ermöglichen, noch nicht im Detail geklärt sind, wird ein vereinfachter Ansatz für die numerische Simulation des Prüfverfahrens vorgestellt, mit dem bisher gute Ergebnisse erzielt wurden.

Ultrasound excited thermography applied to constructional steelwork  -  An emerging crack detection methodology.
Ultrasound excited thermography is an innovative method for the detection of crack-like flaws in metal components. When crack faces rub and clap against each other due to vibrational excitation the dissipated energy leads to a local heating of the crack. This way the defect can be detected by means of an infrared camera. Despite of being a research topic in the field of nondestructive testing for several years, the technique has not been transferred to civil engineering, yet. This article presents the NDT method and discusses the essential characteristics and problems which are of concern when testing steel members. The influences of the excitation frequency and the prestressing conditions on the crack detectability as well as possible damaging effects due to repeated insonification are investigated. Since the physical effects involved in the energy dissipation at the crack region are not understood in detail, a simplified numerical simulation approach is presented that leads to good agreement of experimental and numerical results.

Ultraschallmessverfahren bieten bereits heute in verschiedenen Wissenschaftsdisziplinen (z. B. Medizin, Biologie) ein enormes Leistungspotenzial. Aber auch in anderen bauaffinen Bereichen (z. B. Stahlbau, Natursteinprüfung) oder im Bereich der Geowissenschaften wird die Ultraschallmesstechnik erfolgreich und vielfach eingesetzt. Demgegenüber ist die Anwendung im Betonbau deutlich unterentwickelt, aber gerade in Laborversuchen zeigt das Verfahren, dass es zur Zustandsbewertung und Schädigungsbeobachtung ideal geeignet ist.
In diesem Beitrag werden Ergebnisse von Ultraschalllaufzeitmessungen an druckbeanspruchten Betonprobekörpern präsentiert. Die Ergebnisse wurden im Rahmen einer Literaturstudie gesammelt und durch eigene Untersuchungen ergänzt. Die Untersuchungen erfolgten an einem höherfesten Normalbeton im kraft- und weggeregelten Druckversuch. Es wird gezeigt, dass die sich mit steigender Druckbeanspruchung im Beton formierenden Risse zu einer deutlichen Abnahme der Ultraschallgeschwindigkeit führen. Zudem konnte festgestellt werden, dass der Bruch des Probekörpers durch die Änderung der Ultraschallgeschwindigkeit wesentlich deutlicher angezeigt wird, als das in einer Spannungsdehnungslinie abzulesen ist.

Ultrasonic investigations on compressive stressed concrete specimen
Ultrasonic measurement methods are already offering in various scientific disciplines (e.g. medicine, biology) an enormous performance potential. But also in other construction-related sectors (e.g. steel construction, natural stone test) or in the field of geosciences the ultrasonic measurement technology is used successfully and multiple. In contrast the application in concrete construction is clearly underdeveloped, but especially laboratory tests show that it is ideally suitable for condition assessment and damage observation.
In this paper results are presented of ultrasonic transmission time measurements of compressive loaded concrete specimens. The results were collected as part of a literature study and supplemented by own investigations. The investigations were performed at a normal strength concrete in force- and stroke controlled compression tests. It is shown that the crack formation by increasing compressive stresses leads to a significant decrease in the ultrasonic pulse velocity. In addition, it was found that the fracture of the specimen is indicated by the change in ultrasonic pulse velocity substantially clearly than can be read in a stress-strain curve.

Der Umbau von bestehenden Gebäuden, wie er hier verstanden wird erfogt meist aus zwei Gründen. Einmal der Wunsch nach Erhöhung der Nutzlast und zum anderen eine Nutzungsänderung, die Eingriffe am Tragwerk erfordert. Beide Intentionen erfordern genaue Kenntnis der vorhandenen Materialkennwerte, des statischen Systems und möglicher Systemreserven durch z.B. ungewollte Einspannungen. Auch ein Vergleich der zul. Nutzlast zwischen DIN und ISO - Norm zeigt, daß bei letzterer z.T. erheblich geringere Anforderungen bestehen.

Deckenkonstruktionen, Lastannahmen und Aussteifung von alten Gebäuden (vor 1900) und die erforderlichen Massnahmen bei einer Modernisierung durch die Veränderung des Tragsystems

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Der Aufsatz behandelt den Umbau einer 30 Jahre alten, längs und quer vorgespannten Spannbetonbrücke mit monolithisch einbindenden Rampen. In einem etwa dreieckförmigen Feld zwischen zwei gekrümmten Rampen wird die Fahrbahnplatte durch Ortbeton ergänzt. Die baulichen Maßnahmen mit den Konsequenzen für die statische Berechnung werden beschrieben. Insbesondere wird hierbei auf das Problem der "mitwirkenden Plattenbreite" bei Plattenbalkenquerschnitten eingegangen. Bei den Spannungs- und Dehnungsnachweisen wird die Historie des Bauwerks berücksichtigt. Die statische Modellbildung erfolgt räumlich mit Platten-/Scheibelementen.

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Ausgehend von dem Ersatz der Stahlwasserbauteile unter Berücksichtigung der "vielschichtigen" Betonqualität sowie der Einbeziehung der Ruhrschleuse in eine Bypass-Lösung zur Hochwasserabfuhr wurde eine betriebswirtschaftliche Lösung zur Ausschreibung gebracht, die nur einen Nachteil hatte: Vollsperrung der Schleuse für 34 Wochen. Die Forderung der Politik, die Sperrzeit zu halbieren, führte zu einer bautechnischen Lösung, die bisher noch keinen Vorgänger hatte und die auch ihren Preis hatte. Das Ergebnis liegt sehr nahe an einer volkswirtschaftlichen Lösung. Trotz dieser Änderung und verzögerter Auftragsvergabe wurde der Schleusenumbau nach der ursprünglichen Terminplanung punktgenau fertiggestellt. Dabei wurden in 15 Monaten rd. 34 Mio. DM umgesetzt.

Es wird über die Planung, Ausschreibung, Konstruktion und Bauausführung des Umbaus und der Vergrösserung der Seeschleuse am Bremer Industriehafen berichtet.

Die im Jahr 1964 erstellte Stadthalle in Bremen wurde zur Vergrößerung des Fassungsvermögens umgestaltet. Nach Abbruch der Giebelwände und des zwischen Nord- und Südböcken aufgespannten Hängedachs, werden an der Nord- und Südseite zusätzliche Zuschauertribünen über den bestehenden eingebaut und ein neues Dach aus Stahl-Fachwerk-Bindern aufgesetzt. Die ausführende Firma beschließt, die neuen Giebelwände in Stahlbetonfertigteil-Bauweise zu erstellen. Der Aufsatz beschreibt die ungewöhnlichen statischen Systeme und aufwendigen Detaillösungen. Durch eine lange Planungsphase und den hohen Vorfertigungsgrad war eine kurze Bauzeit realisierbar.

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Die vormals auf den stählernen Tragwerken ohne Verbund verlegten Fahrbahnplatten wurden abgebrochen und nachträglich durch mit dem Stahlträgerunterbau im Verbund verlegten Stahlbetonplatten ersetzt.

Beschrieben wird das Tragwerk einer Industriehalle, deren Stützenabstand von 24 m auf 28,3 m vergrößert wurde. Dargelegt werden weiterhin die Untersuchungen an der ohne Abbau des Daches umzubauenden Konstruktion. Dazu gehörten geodätische Messungen sowie die Ermittlung von Spannungen durch Dehnungsmessungen in einer Umbauphase der Konstruktion.

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Tabellenwerte zur Bestimmung der Bemessungsschnittgrössen von Platten, die nachgiebig auf Unterzügen gelagert sind.

Die Berechnung elastisch gebetteter Platten mit dem Bettungszifferfahren.