Es wird die Technologie der nachträglichen Verstärkung von Tragwerken durch angeklebte Stahllaschen erläutert und die speziellen Anwendungsbedingungen für vorgespannte Brücken entwickelt. Es zeigt sich, daß die Möglichkeiten auf diesem Feld noch beschränkt sind.

Sanierung einer aus den Anfängen dieses Jahrhunderts stammenden Stahlbetondecke, die hinsichtlich des Brandschutz und des angegriffenen Zustands der Bewehrung heutigen Anforderungen nicht mehr genügte, durch Spritzbeton.

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Ältere Spannbetonbrücken haben häufig unplanmäßige Risse, die von Längsspanngliedern gekreuzt werden. Im Rißbereich können sich Korrosions- und Ermüdungsprobleme für den Betonstahl und den Spannungsstahl entwickeln. Besonders gefährdet sind Spannglieder mit nachträglichem Verbund an Koppelfugen. Im Beitrag wird über die Verstärkung dieser Brücken mit externen Spanngliedern berichtet. Es werden das Konzept der Bemessung und Möglichkeiten der konstruktiven Durchbildung erläutert.

Verstärkungen von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen mit angeklebten Faserverbundwerkstoffen lassen sich nicht mit üblichen Bemessungstafeln oder -diagrammen berechnen. Zwar findet man in der Literatur vereinzelt Ansätze für Bemessungshilfen, jedoch bleibt der Anwendungsbereich auf konkrete Bauteilquerschnitte oder Beanspruchungsfälle begrenzt. Die Bandbreite der Querschnittsgeometrie und Bewehrungsanordnung, mehrere Bewehrungslagen mit unterschiedlichem Materialverhalten, die Überlagerung verschiedener Dehnungszustände oder die Erfassung der mehraxialen Betondruckfestigkeit durch die Aktivierung einer Umschnürungswirkung lassen sich nur mit Hilfe entsprechender Bemessungsprogramme wirklichkeitsnah erfassen. Im Beitrag werden die EDV-Grundlagen für die Verstärkung von Biegebauteilen und Traglasterhöhung von Stützen mit Hilfe von Faserverbundwerkstoffen FRP (Fibre Reinforced Polymer) vorgestellt und die zugrundeliegenden Berechnungsmodelle und Sicherheitskonzepte erläutert.

Zur Verbesserung des Tragverhaltens von aussteifenden Mauerwerkswänden unter Erdbebeneinwirkung wurde an der TU Dortmund eine neuartige Verstärkungsmethode entwickelt. Dünne textilbewehrte Betonelemente, die mittels mechanischer Verbindungsmittel an der Mauerwerkswand befestigt werden, führen zu einem Wandsystem, das nicht nur die Anforderungen an Integrität und Tragwiderstand erfüllt, sondern auch ein duktiles Grenztragverhalten entwickelt. Nach der Vorstellung des Konzepts und der Konstruktionsprinzipien werden anhand der Ergebnisse experimenteller und rechnerischer Untersuchungen die Kapazität sowie die Wirkungsweise dieses Verstärkungssystems detailliert vorgestellt. Besonders instruktiv sind dabei die Erdbebensimulationsversuche an geschosshohen Wänden mit dem direkten Vergleich zwischen unverstärkten und verstärkten Mauerwerkswänden. Nach der genaueren Beschreibung des Tragverhaltens und der Systemvoraussetzungen wird die Wirksamkeit des Verstärkungssystems für ein Gebäude mit aussteifenden Mauerwerkswänden mittels vergleichender Erdbebenberechnung identifiziert.

Zur Verbesserung des Tragverhaltens von aussteifenden Mauerwerkswänden unter Erdbebeneinwirkung wurde an der TU Dortmund eine neuartige Verstärkungsmethode entwickelt. Dünne textilbewehrte Betonelemente, die mittels mechanischer Verbindungsmittel an der Mauerwerkswand befestigt werden, führen zu einem Wandsystem, das nicht nur die Anforderungen an Integrität und Tragwiderstand erfüllt, sondern auch ein duktiles Grenztragverhalten entwickelt. Nach der Vorstellung des Konzepts und der Konstruktionsprinzipien werden anhand der Ergebnisse experimenteller und rechnerischer Untersuchungen die Kapazität sowie die Wirkungsweise dieses Verstärkungssystems detailliert vorgestellt. Besonders instruktiv sind dabei die Erdbebensimulationsversuche an geschosshohen Wänden mit dem direkten Vergleich zwischen unverstärkten und verstärkten Mauerwerkswänden. Nach der genaueren Beschreibung des Tragverhaltens und der Systemvoraussetzungen wird die Wirksamkeit des Verstärkungssystems für ein Gebäude mit aussteifenden Mauerwerkswänden mittels vergleichender Erdbebenberechnung identifiziert.

Retrofitting method for stiffening masonry walls in earthquake regions
To improve the load carrying behavior of stiffening masonry walls under earthquake action a new retrofitting method was developed at TU Dortmund University. Thin textile reinforced concrete elements fastened at the masonry wall with anchors lead to a wall system which not only fulfills the requirements for integrity and resistance but is also capable to develop a ductile limit state mechanism. Following the presentation of the concept and construction principles, the capacity and operation of the retrofitting system are presented with reference to experimental and analytical investigations. In this connection, earthquake simulation tests on full scale walls are especially instructive with the direct comparison of unretrofitted and retrofitted masonry walls. Next to the detailed description of its behavior and prerequisites, the effectiveness of the retrofitting system for a building with stiffening masonry walls is identified by means of comparative seismic analysis.

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Insbesondere bei historischen Gebäuden werden Oberflächenschutzsysteme als vorbeugende Maßnahme gegen Farbschmierereien mit Farben und Lacken (Graffiti) vorgesehen. Der Auswahl des Systems kommt im Hinblick auf die Beeinflussung des Untergrundes eine besondere Bedeutung zu. Die Wahl sollte immer auf ein System fallen, das bei guter Reinigungswirkung den Baustoff am wenigsten negativ verändert. Unter Heranziehung des Wasserdampfdiffusionswiderstandes, einem Chrakteristikum für die Wechselwirkung des Baustoffs mit der umgebenden Atmosphäre, als Auswahlkriterium wird versucht, derartige Systeme hinsichtlich ihrer Wirkung auf den Baugrund einzuordnen, was sich an eine für Anstriche bewährte Einteilung anlehnt.

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Es wurde versucht, kritische Giebelhöhen in Abhängigkeit von Wanddicken, Material und der Höhe über dem Gelände aufzuzeigen. Diese Höhen sind unter Berücksichtigung des Sicherheitsfaktors von 1.3 in Schaubildern aufgezeigt. Werden diese Höhen überschritten, so ist die Standsicherheit durch besondere Massnahmen sicherzustellen.

Auf Baustellen trifft man auf eine Vielzahl an Mauersteinen, die sich durch den Baustoff (Ziegel, Porenbeton, Kalksandstein, Leichtbeton oder Normalbeton), die Struktur (Vollsteine, Lochsteine mit oder ohne Dämmstoff-Füllung), die Geometrie, die Rohdichte und die Druckfestigkeit unterscheiden.
Im Rahmen von Zulassungsverfahren für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker wird es für Dübel-Hersteller aber immer nur möglich sein, einen Teil dieser Vielfalt von Mauersteinen als zulässigen Verankerungsgrund abzubilden. (Dübel-)Versuche am Bauwerk ermöglichen es dem Anwender dennoch unter bestimmten Bedingungen zulassungskonform zu bemessen und zu montieren, wenn der tatsächlich auf der Baustelle vorhandene Verankerungsgrund nicht in der Zulassung für das Dübelsystem abgebildet ist.
Der vorliegende Artikel ist ein Auszug aus dem Heft 4 der Schriftenreihe des Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) “(Dübel-)Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” und gibt einen Überblick zum dafür vorhandenen und zu beachtenden Regelwerk - insbesondere zu einer der beiden aktuellen Technischen Regeln des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk”.

Auf Baustellen trifft man auf eine Vielzahl an Mauersteinen, die sich durch den Baustoff (Ziegel, Porenbeton, Kalksandstein, Leichtbeton oder Normalbeton), die Struktur (Vollsteine, Lochsteine mit oder ohne Dämmstoff-Füllung), die Geometrie, die Rohdichte und die Druckfestigkeit unterscheiden.
Im Rahmen von Zulassungsverfahren für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker wird es für Dübel-Hersteller aber immer nur möglich sein, einen Teil dieser Vielfalt von Mauersteinen als zulässigen Verankerungsgrund abzubilden. (Dübel-)Versuche am Bauwerk ermöglichen es dem Anwender dennoch, unter bestimmten Bedingungen zulassungskonform zu bemessen und zu montieren, wenn der tatsächlich auf der Baustelle vorhandene Verankerungsgrund nicht in der Zulassung für das Dübelsystem abgebildet ist.
Der vorliegende Artikel ist ein Auszug aus dem Heft 4 der Schriftenreihe des Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) “(Dübel-)Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” und gibt Praxistipps zur Anwendung des dafür vorhandenen und zu beachtenden Regelwerks - insbesondere zu einer der beiden aktuellen Technischen Regeln des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk”.

Versuche am Bauwerk im Verankerungsgrund Beton sind auf europäischer Ebene und in Deutschland nur für Kunststoffdübel mit Europäischer Technischer Bewertung (ETA) geregelt. Im September 2019 wurde dazu vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) die “Technische Regel Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Kunststoffdübel in Beton und Mauerwerk mit ETA ...” veröffentlicht. Für die praktische Umsetzung dieser Technischen Regel für Verankerungen in Mauerwerk wurde dazu vom Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) im Jahr 2020 das Heft 4 der DAfM Schriftenreihe “(Dübel-) Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” herausgegeben. Dieser Fachbeitrag fasst die wesentlichen Inhalte der Technischen Regel des DIBt für Verankerungen in Beton zusammen und zeigt die geringfügigen Abweichungen zu den Regelungen im Verankerungsgrund Mauerwerk auf.

Current regulations for tests on construction site for plastic anchors in concrete
Tests on construction site in the base material concrete are regulated at the European level and in Germany only for approved plastic anchors. In September 2019 the Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) published the technical rule “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Kunststoffdübel in Beton und Mauerwerk mit ETA ...”. The Deutsche Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) puplished in 2020 issue 4 of the series of puplications “(Dübel-) Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” for the practical implementation of this technical rule for anchorages in masonry. This article summarizes the essential contents of the DIBt technical rule for anchorages in concrete and shows the slight deviations from the regulations in the base material masonry.

Zur Erhöhung der Tragfähigkeit plattenartiger Bauteile werden auch Beulsteifen eingesetzt. Am Kreuzungspunkt von Längs- und Quersteifen wäre es aus Fertigungsgründen erwünscht, die Längssteifen vor den Quersteifen enden zu lassen und sie nicht anschließen zu müssen. Es wurden einige Versuche mit unterschiedlicher Ausbildung des Kreuzungspunktes durchgeführt. Es zeigte sich, daß ein Spalt zwischen Längs- und Quersteifen die Tragfähigkeit merkbar ungünstig beeinflußt.

Es wird über 6 Versuche an schlanken ausmittig gedrückten, also durch Moment und Druckkraft belasteten Stahlbetonstützen berichtet, die zur Überprüfung eines früher vom Verfasser vorgestellten Berechnungsverfahrens zur Ermittlung der Tragfähigkeit dienen sollten. Es zeigt sich in Übereinstimmung mit den theoretischen Überlegungen, daß Instabilität erst eintritt, wenn die Prismendruckfestigkeit am gedrückten Rand erreicht wird.

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Die Rion-Antirion Brücke nördlich von Patras, Griechenland, wurde im Sommer 2006 durch die fib als besonders bedeutsames Ingenieurbauwerk aufgrund zahlreicher innovativer Leistungen ausgezeichnet: Das außergewöhnliche Konzept dieser Schrägseilbrücke erforderte neben vielen anderen Neuerungen, auch die bisherige Funktion von Fahrbahnübergängen neu zu überdenken. Hierbei galt es, nicht nur eine technische, sondern auch die wirtschaftlichste Lösung für Bewegungen von insgesamt 2,48 m im Service- und 5,01 m im Erdbebenlastfall in Längsrichtung, sowie Bewegungen in Querrichtung zu finden. Der Bericht zeigt, wie die Lösung mittels Fuse-Elementen im Sinne eines “Performance Based Design” in Erdbebensimulationen in ihrer Funktion bestätigt werden konnte. Anhand einer Versuchsserie an einer modularen Dehnfuge mit Schwenktraversen im Maßstab 1:1 wurden die Auslösemechanismen der Sollbruchstellen der Fuse-Elemente unter Einwirkung einer realen Erdbebenbeanspruchung untersucht. Die Versuche im Rahmen des Europäischen Forschungsprojektes “ECOLEADER” wurden an der Versuchsanstalt CESI S.p.A. Area ISMES in Seriate bei Bergamo, Italien, in Zusammenarbeit mit der Herstellerfirma Maurer Söhne in München und dem Institut für Stahlbau, Holzbau und Mischbautechnologie der Universität Innsbruck durchgeführt.

Die Bewertung der Tragfähigkeit und Restlebensdauer bestehender Eisenbahn- und Straßenbrücken gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Bei der Ausarbeitung der Richtlinie ONR 24008 stellte sich daher erneut die Frage nach der Festigkeit genieteter Bauteile älterer Stahlbrücken. Im Laufe dieses Forschungsvorhabens wurden am Labor für Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) in Zusammenarbeit mit dem Institut für Stahlbau und Flächentragwerke der Technischen Universität Graz statische Versuche und Ermüdungsversuche an genieteten Bauteilen aus einem abgetragenen Brückentragwerk desÖBB-Netzes durchgeführt. Die Auswertung dieser Versuche gab zusätzlichen Einblick in das Tragverhalten zusammengesetzter genieteter Bauteile, besonders in das Rissfortschrittsverhalten bei Ermüdung.

Durch theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Tragverhalten von Rahmenendknoten konnte gezeigt werden, daß auf die nach DIN 1045 (Fassung 1988) geforderte Schrägbewehrung verzichtet werden kann, was sowohl bei der Bewehrungsführung als auch beim Betonieren zu erheblichen Erleichterungen führt. Bei den Versuchen bestand die Riegelzugbewehrung entweder aus um 180° abgebogenen Stäben oder aus geraden Stäben, die mit Ankerplatten versehen waren. Grundsätzlich ist zwischen zwei charakteristischen Bruchquerschnitten zu unterscheiden: duktilem Riegelversagen und semi-duktilem Knotenversagen. Die Untersuchungen wurden durch den Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein e. V. (DBV) über die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) mit Mitteln des Bundesministers für Wirtschaft gefördert.

Zur Klärung noch bestehender Kenntnislücken von Konstruktionsleichtbeton- bauteilen unter kombinierter Beanspruchung aus Biegung, Querkraft und Torsion wurden vier Stahlleicht- und drei Spannleichtbetonbalken unter dieser Beanspruchungsart geprüft. Ein Vergleich der Untersuchungsergebnisse mit denjenigen entsprechender Normalbetonbauteile zeigt Unterschiede auf, die vor allem auf die niedrigere Zugfestigkeit von Leichtbeton und die schwächere Verzahnung seiner Rißufer zurückzuführen sind. Diese Eigenschaften bedingen bei der Bemessung einen höheren Schubdeckungsgrad bei Querkraftbeanspruchung, eine Verminderung der Druckstrebenneigung bei Torsionsbeanspruchung sowie eine Verminderung der Druckstrebentragfähigkeit bei Schub- und Torsionsbeanspruchung.

Die als Koenensche Voutenplatte ausgeführte Deckenkonstruktion, d.h. quer zu Stahlunterzügen spannende Stahlbetonplatten, war infolge Korrosionsschäden akut einsturzgefährdet. Es wird ein Sanierungskonzept mit Hilfe einer auf der Deckenunterseite bewehrten Spritzbetonschicht und die Ergebnisse einer Probebelastung mit Wasser geschildert.

In einem experimentellen Forschungsvorhaben wurde das Tragverhalten von Plattenbalken mit Steg in der Druckzone (Platte gezogen) an möglichen baupraktischen Grenzfällen untersucht. Es zeigt sich, daß eine nahezu völlige Auslagerung der Zugbewehrung in die Plattenflansche zulässig ist, wenn ein entsprechende Querbewehrung angeordnet wird.