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Inhalt: Bautechnik 3/2020Bautechnik3/2020Inhalt

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Vorschau 4/2020Bautechnik3/2020Vorschau

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Holger Maiwald, Jochen Schwarz: Simulative Erdbebenschadensmodellierung auf Grundlage der EMS-98 - Realitätsnähe und Prognosetauglichkeit
Hans Starl: Hangwassermodellierungen und deren Möglichkeit zur Abschätzung von potenziellen Gefährdungen für Gebäude
Dirk Proske: Die globale Gesundheitsbelastung durch Bauwerksversagen
Ammar Al-Jamous, Michael Werner, Martin Kaiser, Roy Thyroff, Bernd Gehrke: Instandsetzung der Verrohrung des Starzenbachs in Feldafing mit Carbonbeton
Jochen Schwarz, Holger Maiwald: Synopse der Naturgefahren für Köln
Emmanuil Golias, Heiko Lindenthal, Franz-Hermann Schlüter, Athanasios I. Karabinis: Ertüchtigung seismisch beschädigter Rahmenknoten aus Stahlbeton mittels FRP-Filamentbündelverbindungen durch den Knotenbereich
Michael Werner: Herleitung eines Teilsicherheitsbeiwerts für hochfeste Vergussmörtel in Offshore-Anwendungen
Jennifer Bednorz, Iris Hindersmann, Klaus Jaeger, Monika Marszalik: Methoden zur Generierung von As-Built-Modellen für Bestandsbrücken
Julian-Niklas Kahn, Marcus Walz: Ein Gruß aus der Vergangenheit

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Titelbild: Bautechnik 3/2020Bautechnik3/2020Titelbild

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Zum Titelbild:
Eine Montage- und Ausbauzeit von insgesamt 75 Raummodulen in noch nicht einmal vier Monaten - realisiert von ALHO für die SIEMENS AG in Braunschweig. Der weltweit größte Standort für Bahnautomatisierung benötigte für ein Projekt mit ca. 160 Mitarbeitern in der Stellwerks- und Bahnsicherheitstechnik sehr kurzfristig ein angemessenes Gebäude mit optimalen Arbeitsbedingungen - eine Bauaufgabe wie gemacht für ALHO. Da die alle architektonischen Ansprüche erfüllenden Modulgebäude des Herstellers über eine tragende Stahlskelettstruktur aus einzelnen montierten Raummodulen verfügen, sind sie unvergleichlich schnell errichtet und erlauben flexible Grundrisseinteilungen und -änderungen. (Foto: ALHO Holding)

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Forschungs- und Laborbauten 2020Bautechnik3/20201-76Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Hotels, Ferien- und Freizeiteinrichtungen 2020Bautechnik3/20201-68Sonderheft

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Schulen 2020Bautechnik3/20201-84Sonderheft

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Knaack, UlrichEntwicklungen im HochbauBautechnik3/2020155Editorials

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Wittenborn, Arne; ade , IvanUmgang mit Informationssicherheit bei digital unterstützten Bauprojekten - Teil 1: Risikopotenziale bei der Anwendung der BIM-MethodeBautechnik3/2020156-163Aufsätze

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Digitalisierte Prozesse werden in der Bau- und Immobilienwirtschaft ein immer bedeutenderer Wirtschaftsfaktor und sind eng mit der Building-Information-Modeling-Methode (BIM-Methode) verbunden. Obwohl die Anwendung der BIM-Methode einen Schritt hin zur effizienteren Zusammenarbeit in Bauprojekten darstellt, gehen gleichzeitig auch einige Risiken damit einher. Exemplarisch ist der Diebstahl von sensiblen digitalen Informationen von Bauprojekten Ende des Jahres 2018 in Frankreich zu nennen. Die entwendeten Informationen können auf vielfältige Weise missbraucht werden.
Aufgrund fehlender Erfahrung mit der Thematik sind die Beteiligten meistens mit Sicherheitsrisiken, die aus der Digitalisierung von Projektinformationen und der daraus resultierenden Datenmenge hervorgehen, nicht vertraut. Verstärkt wird dieses Problem durch eine noch in der Entwicklung befindliche Normung bzw. Standardisierung.
In diesem Beitrag werden zunächst die Ausgangssituation und die Problemstellung in Bezug auf die Informationssicherheit in Bauprojekten dargestellt. Darauf aufbauend werden die wesentlichen Risiken in Bezug auf die Informationen eines Bauprojekts auf Grundlage der digitalisierten Prozesse bei der Anwendung der BIM-Methode identifiziert.
In einem zweiten Beitrag werden beispielhafte Maßnahmen vorgestellt, wie die identifizierten Risiken behandelt bzw. verringert werden könnten.

Handling of information security in digitally supported construction projects - part 1: risk potentials in the application of the BIM methodology
Digitalized processes are an increasingly important economic factor in construction and real estate industry and closely related to the Building Information Modeling methodology (BIM methodology). Although the application of the BIM methodology constitutes a step towards a more efficient collaboration in construction projects, it also entails several risks. The theft of sensitive digital information from national construction projects in France at the end of 2018 is to be mentioned exemplarily at this place. This information could be reused improperly in various ways.
Project stakeholders are usually not familiar with the security risks arising from the digitalization of project information and the resulting amount of data. This problem is reinforced e.g. by a lack of corresponding requirements in project tenders and a standardization process which is still under development. The current situation and the main issues regarding information security in construction projects are outlined in this essay. Based on this, significant risks for information of a construction project are identified, by means of the digitalized processes due to the application of the BIM methodology.
In the second essay, there are exemplary measures introduced which could be applied for the mitigation of the identified risks.

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Wittenborn, Arne; ade , Ivan; Schumann, RenéMaßnahmen zur Mitigation von Sicherheitsrisiken bei digital unterstützten Bauprojekten - Teil 2: Mitigation von Sicherheitsrisiken bei der BIM-Methoden-AnwendungBautechnik3/2020164-170Aufsätze

Kurzfassung

Die im ersten Beitrag identifizierten Sicherheitsrisiken haben Auswirkungen auf mehrere Bereiche der digital unterstützten Projektabwicklung. Die dafür erforderlichen personellen und technologischen Ressourcen sind im Sinne eines übergeordneten Prozesses zu koordinieren. Die Implementierung eines ganzheitlichen Informationssicherheitskonzepts bei BIM-gestützten Bauprojekten wird dadurch erschwert, dass das Bewusstsein hinsichtlich der Risikopotenziale für digitalisierte Projektinformationen bei vielen Projektbeteiligten gegenwärtig noch nicht ausgeprägt ist. In diesem Beitrag werden daher beispielhafte Möglichkeiten aufgezeigt, wie den identifizierten Sicherheitsrisiken entgegengewirkt werden kann.
Gemäß der Kategorisierung in prozessuale, personelle und technologische Risikobereiche werden daher zunächst Handlungsempfehlungen für jedes der 16 identifizierten Sicherheitsrisiken vorgestellt. Eine davon abgeleitete Risikoklassifizierung in fünf Klassen (A, B1, B2, B3, C) zeigt auf, welche Bedeutung bzw. Priorität diese bei der Erarbeitung eines Informationssicherheitskonzepts haben können. Darauf aufbauend werden die Ansätze der ISO 19650-5 zu dessen Implementierung auf Projektebene vorgestellt und bewertet. Abschließend wird der aktuelle Entwicklungsstand zusammengefasst und der weitere Handlungsbedarf benannt.

Handling of information security in the digitalization of construction projects - part 2: mitigation of security risks by applying the BIM method
The security risks identified in the first essay have consequences on many areas of the digitally supported project execution. Required personnel and technological resources have to be coordinated in line with a superordinated process. However, the current lack of awareness of many project stakeholders regarding the risk potentials for digitalized project information complicates the implementation of a holistic information security approach in BIM-based projects. Therefore, exemplary measures are introduced in this part of the essay, how the identified security risks areas can be mitigated.
In accordance with the categorization into procedural, personnel and technological risk areas, recommended measures for each of the 16 identified security risks are introduced. A risk classification into five categories (A, B1, B2, B3, C) derived from this indicates the relevance, or priority respectively, of the risks in the development of an information security approach. On this basis, the approaches of ISO 19650-5 regarding its implementation on project level are introduced and evaluated. Concluding, the current state of development is summarized and further need for action is appointed.

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Shepherd, David Alós; Bruckschlögl, Sebastian; Kotan, Engin; Dehn, FrankUntersuchungen zur Anwendbarkeit optischer Verformungsmessverfahren bei Plastic ConcreteBautechnik3/2020171-179Aufsätze

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Plastic Concrete wird im Spezialtiefbau als hoch verformbarer Dichtwandbeton im Kontraktorverfahren eingebaut, um die Durchsickerung von Dämmen und des Untergrunds zu unterbinden. Die plastischen und niederfesten Materialeigenschaften sowie der hohe Wassergehalt der Mischungen erschweren die experimentellen Untersuchungen des Verformungsverhaltens. Daher wurden verschiedene Möglichkeiten der Verformungsmessung auf deren Anwendbarkeit bei Plastic Concrete untersucht und verglichen. In den experimentellen Untersuchungen konnte nachgewiesen werden, dass das eingesetzte optische Verformungsmesssystem, welches auf der digitalen Bildkorrelation (engl. DIC - Digital Image Correlation) basiert, eine geeignete Möglichkeit darstellt, die Verformungseigenschaften des Materials zu bestimmen. Somit zeigte sich, dass die flächendeckende Ermittlung lokaler Verschiebungen und Verformungen eine umfangreiche Auswertung ermöglicht, die über die herkömmliche Bestimmung der Dehnungen hinausgeht. Zudem konnten neue Erkenntnisse bzgl. des mechanischen Bruchverhaltens von Plastic Concrete gewonnen werden. Durch einen Vergleich der Messergebnisse aus unterschiedlichen Verformungsmessverfahren (digitale Bildkorrelation bzw. aufgeklebte Dehnmessstreifen) zeigte sich eine gute Übereinstimmung der Messergebnisse, wobei das optische Verformungsmesssystem wegen seiner flächendeckenden Darstellung der Verformungen zu bevorzugen ist.

Investigations into the applicability of optical deformation measurement techniques on plastic concrete
In specialist foundation engineering, cut-off walls to counter dam and underground seepage may be constructed with plastic concrete. The ductile and low strength material properties, as well as the high water content of plastic concrete mixtures, hamper the experimental investigations into the deformation behaviour significantly. Therefore, in the present study a range of possibilities for the unerring measurement of deformation of plastic concrete were tested and compared. The findings show that the optical deformation measurement system used, which is based on digital image correlation technology, can successfully determine the deformation properties of plastic concrete. Furthermore, the research showed that the comprehensive measurement of local deformation on the specimen surface makes an extensive analysis of the material deformation behaviour possible, far exceeding the capabilities of conventional strain measurement techniques. In addition, new insights into the mechanical behaviour of plastic concrete at failure were gained. The comparison of the optical deformation measurement with the affixed strain gauges shows that the results correlate closely, however this study provides solid evidence that the optical deformation measurement should be favoured due to the comprehensive measurement of local deformation.

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Digitalisierte Baustellenplanung - Bachelorarbeit an der FH Münster erhält Anerkennungspreis von IBB WestfalenBautechnik3/2020179Wettbewerbe

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Ritter, Konrad; Unglaub, Julian; Thiele, KlausUntersuchung der Mikroschädigung in Baustahl mit ESPIBautechnik3/2020180-187Aufsätze

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Es wird eine Studie zur stark lokalisierten Mikroschädigung während der Risseinleitung unter zyklischer Beanspruchung am Baustahl vorgestellt. Hierfür werden gekerbte Proben mit einer Beanspruchung im High-Cycle-Fatigue-(HCF-)Bereich belastet. Die Bauteiloberfläche im Bereich der Kerbe wird mit der Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) inspiziert, einem Verfahren zur hochauflösenden und flächenhaften Messung von Dehnungen. Dies geschieht in diskreten Abständen von wenigen Tausend Lastwechseln. Die Auswertung der Messungen zeigt mit zunehmender Materialermüdung eine Lokalisierung sowie Akkumulation der Dehnungen.
Die vorgestellten Ergebnisse entstanden im Rahmen eines laufenden Forschungsvorhabens des Graduiertenkollegs 2075 “Modelle für die Beschreibung der Zustandsänderung bei Alterung von Baustoffen und Tragwerken”. Dieses hat sich zum Ziel gesetzt, die Zustandsentwicklung von Bauwerken unter mechanischer und chemischer Beanspruchung auf unterschiedlichen zeitlichen und räumlichen Skalen zu beschreiben und zu bewerten.

Investigations on micro-damage in mild steel using ESPI
An approach on investigating the highly localized micro damage phenomena during crack initiation under cyclic loading of mild steel is proposed. For this purpose, notched specimens are subjected to stresses in the high-cycle fatigue (HCF) regime. The specimen surface near the notch is inspected using electronic speckle pattern interferometry (ESPI), a technique for high-resolution and full field strain measurement. This is done at discrete intervals of a few thousand load cycles. The evaluation of measurement data showed strain-localization as well as progressive strain-accumulation with increasing number of load cycles.
The results presented were the result of an ongoing research project of the Graduiertenkolleg 2075 “Modelling the constitutive evolution of building materials and structures with respect to aging”. Its goal is to describe and evaluate the constitutional change of structures and materials under mechanical loading and chemical attack with respect to different spatial and temporal scales.

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Haas, Martin; Mayer, LynnAlnatura Campus - Neubau der Alnatura ArbeitsweltBautechnik3/2020188-196Berichte

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Für den 55 000 m2 großen Alnatura Campus wurde das ehemalige Kasernengelände im Südwesten von Darmstadt umfassend renaturiert. Versiegelte Flächen wurden aufgebrochen und das anfallende Material in den Freiflächen verbaut.
Herzstück des Campus ist die Alnatura Arbeitswelt, eine lichte, offene Bürolandschaft für bis zu 500 Mitarbeiter. Mit einer Bruttogeschossfläche von 13 500 m2 ist es das europaweit größte Bürogebäude aus Lehm. Lehm reguliert das Raumklima auf natürliche Weise und wirkt sich positiv auf die Raumakustik aus. Lichte Räume, flexible Arbeitsplätze, ein Erdkanal, der das klimaneutrale Gebäude mit Frischluft aus dem angrenzenden Wald versorgt, eine Regenwasserzisterne sowie Fotovoltaik- und Geothermieanlagen erfüllen höchste ökologische Anforderungen.
Das gesamte Erdgeschoss funktioniert als Treffpunkt, als Raum für Kommunikation, der die unkomplizierte Begegnung von Besuchern und Mitarbeitern ermöglicht. Treppen, Brücken und Stege bieten Verbindungen zu und zwischen den geschwungenen Büroebenen und schaffen horizontale und vertikale Nachbarschaften. Der Alnatura Campus dient auch als Lern- und Begegnungsort für die Menschen der Region mit einem öffentlichen Restaurant im Erdgeschoss sowie öffentlichen Nutz- und Lehrgärten.
“Die Alnatura Arbeitswelt gibt Antworten, wie man Gebäude heute planen und bauen kann: einfach und ressourcenneutral”, sagt Martin Haas, Gründer und Partner von haascookzemmrich STUDIO2050. “Es gibt den Werten und den offenen Strukturen des Unternehmens Alnatura eine architektonische Entsprechung, die Identität stiftet und Menschen verbindet.”

Alnatura Campus - building the Alnatura Working Environment
The site of the former US-Army Kelley Barracks has been extensively restored for the 55 000 m2 large site of Alnatura Campus in the southwest of Darmstadt. The sealed surfaces were broken up and the resulting construction material was installed in the surrounding area.
The newly constructed building of Alnatura Working Environment is the main focal point on the campus - a bright and open office building for up to 500 employees. Alnatura Working Environment is the largest office building with an innovative rammed-earth façade in Europe with a gross floor area of approximately 13 500 m2. The rammed-earth facade regulates the indoor climate in a natural way and has a positive effect on the indoor acoustics. Various features meet the highest ecological requirements: an earth duct supplying the climate-neutral building with fresh air from the near forest; the rainwater cistern; the photovoltaic and geothermal systems; the large rooms full of light; flexible workplaces.
The entire ground floor functions as a meeting place and a communication space, thus promoting the uncomplicated encounter between the visitors and the employees. Stairs, bridges and walkways connect the curved levels, creating horizontal and vertical neighborhoods. Alnatura Campus serves further as a learning and meeting place for the local community with a restaurant on the ground floor. The nearby public herbal, vegetable and fruit gardens were established with educational purpose as well.
As per Martin Haas, founder and partner of haascookzemmrich STUDIO2050: “Alnatura Working Environment provides answers on how to plan and build buildings today: simple and resource-neutral. The values and open organizational structures of Alnatura received an architectural equivalent hence creating identity and connecting people.”

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Hensel, Thomas; Wiechert, Michael; Appel, Silke; Lochte-Holtgreven, StephanIntelligent Quarters Hamburg - Zur Tragwerksplanung schwingungsentkoppelter HochhäuserBautechnik3/2020197-206Berichte

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Das Joint Venture der ECE Projektmanagement GmbH und der Strabag Real Estate GmbH hat auf einem Baugrundstück im Elbtorquartier der Hamburger HafenCity das Projekt “Intelligent Quarters” umgesetzt. Neben der exponierten Lage des aus vier Bauteilen bestehenden Gebäudekomplexes musste während der Planung und Ausführung ein besonderes Augenmerk auf die Einflüsse der mehrgeschossigen Bauweise gelegt werden. Zusätzlich musste eine vollständige Schwingungsentkopplung bei schwierigen Baugrundverhältnissen umgesetzt werden, da der Gebäudekomplex über der U-Bahn-Linie U4 liegt. Mittels numerischer Methoden und im Experiment konnte gezeigt werden, dass der Einsatz von Schwingungsdämpfern zur Schwingungsentkopplung einzelner Bauteile im “Intelligent Quarters” erfolgreich umgesetzt wurde.

Intelligent Quarters Hamburg - structural design of vibration decoupled high-rised buidlings
The joint venture between the ECE Projektmanagement GmbH and Strabag Real Estate GmbH has realized the project “Intelligent Quarters” which is located at the so-called Elbtorquartier at the HafenCity in Hamburg. The building complex is located directly at the Elbe River and consists of four different buildings. During the design and installation, focus was set on the design of fully vibration decoupled high-rised buidlings due to complex location directly above the new subway U4 in Hamburg. Results of finite element calculations and experiments showed that the use of vibration dampers leads to vibration decoupled structures at “Intelligent Quarters”.

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Symposium "Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen"Bautechnik3/2020206Veranstaltungen

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Bautechnik aktuell 3/2020Bautechnik3/2020207-219Bautechnik aktuell

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Nachrichten:
Digitalisierung als Schlüssel zum effizienten Bauen
Nichttragende innere Trennwände - eine bewährte Lösung im Massivbau
Baugenehmigung für die Errichtung des weltweit ersten Gebäudes aus Carbonbeton

Firmen und Verbände: Bundesvereinigung Mittelständischer Bauunternehmen e. V. (BVMB): Rahmenbedingungen für Mittelstand verbessern!

Veranstaltungen: FEM im Stahlbau: Tragsicherheitsnachweise auf Grundlage des Eurocode 3 -Fortbildungsseminar zum Buch
BAUKONGRESS 20 in Wien

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik3/2020220Veranstaltungskalender

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 3/2020Beton- und Stahlbetonbau3/2020Titelbild

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Zum Titelbild:
Die 1950 in Ulm über die Donau errichtete Gänstorbrücke ist eine der ältesten Spannbetonbrücken in Deutschland. Sie besteht aus einem gelenklosen Rahmen mit 82,40 m Spannweite und 15 m Höhe ab Unterkante Fundament bis Oberkante Fahrbahn. In der Längsachse ist die 18,60 m breite Brücke durch eine Fuge in zwei gleiche Hälften geteilt. Der Überbauquerschnitt jedes Teilbauwerks besteht aus einem zweistegigen Plattenbalken und wurde in Längs- und Querrichtung beschränkt vorgespannt. Im Jahr 2018 wurden bei umfangreichen Bauwerksuntersuchungen erhebliche standsicherheitsrelevante Korrosionsschäden an Spanngliedern vorgefunden. Da eine vollumfängliche Zustandsprüfung nicht mit vertretbarem Aufwand möglich ist und nicht ausgeschlossen werden kann, dass sich der Bauwerkszustand bis zur Realisierung eines Ersatzneubaus weiter verschlechtert, wurde ein Monitoringsystem installiert, zu dessen Kalibrierung eine Probebelastung durchgeführt wurde. Die Vorgehensweise bei den Untersuchungen, die Konzeptionierung der Probebelastung und des Monitoringsystems sowie wesentliche Ergebnisse werden im ersten Fachbeitrag auf den Seiten 164-178 vorgestellt. (Foto: Daniel Schratt, Ingenieurbüro Schiessl Gehlen Sodeikat GmbH)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 3/2020Beton- und Stahlbetonbau3/2020Inhalt

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Pauser, MichaelAutokauf versus BIM-ProjektBeton- und Stahlbetonbau3/2020163Editorials

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Müller, Andreas; Sodeikat, Christian; Schänzlin, Jörg; Knab, Franz; Albrecht, Lukas; Groschup, Robin; Obermeier, PhilippDie Gänstorbrücke in Ulm - Untersuchung, Probebelastung und BrückenmonitoringBeton- und Stahlbetonbau3/2020164-178Aufsätze

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Bei der 1950 in Ulm über die Donau errichteten Gänstorbrücke handelt es sich um eine der ältesten Spannbetonbrücken in Deutschland. Bereits bei Untersuchungen in den 1980er Jahren zeigte sich, dass Spanngliedhüllrohre unvollständig verpresst wurden, der Spannstahl Korrosionserscheinungen aufweist und lokal Chlorideintragungen in den Beton stattgefunden haben. Im Jahr 2018 wurden bei umfangreichen Bauwerksuntersuchungen erhebliche standsicherheitsrelevante Korrosionsschäden an Spanngliedern vorgefunden. Da eine vollumfängliche Zustandsprüfung aufgrund der großen Anzahl an Spanngliedern nicht mit vertretbarem Aufwand möglich ist und nicht ausgeschlossen werden kann, dass sich der Bauwerkszustand bis zur Realisierung eines Ersatzneubaus weiter verschlechtert, wurde ein Monitoringsystem installiert. Zur Kalibrierung des Messsystems und zur Festlegung von Warn- und Alarmwerten wurde eine Probebelastung mit definierten Verkehrslasten durchgeführt. Die Vorgehensweise bei den Untersuchungen, die Konzeptionierung der Probebelastung und des Monitoringsystems sowie wesentliche Ergebnisse werden im Rahmen des vorliegenden Beitrags vorgestellt.

The Gänstor Bridge in Ulm - Inspection, structural reanalysis, load test and bridge monitoring
The Gänstor Bridge across the Danube in Ulm, built in 1950, is one of the oldest post-tensioned concrete bridges in Germany. Already in the 1980s profound inspections of the bridge have shown that tendon ducts are grouted incompletely, tendons show signs of corrosion and concrete is locally loaded with chlorides. During extensive inspections of the structure in 2018 significant and systematic corrosion damages on tendons have been detected reducing the structural safety of the bridge. Since a complete check of all tendons is not possible with reasonable effort and a deterioration of the structural condition cannot be excluded until the bridge is replaced, a bridge monitoring system was installed. For the calibration of the measurement systems and the definition of limits for warning or alarm a load test with defined traffic loads was performed. This article presents the procedure of the evaluations, the concept of the test loading and the monitoring system as well as essential findings.

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Ralbovsky, Marian; Vorwagner, Alois; Kleiser, Michael; Kozakow, Thomas; Geier, RomanVerkehrsschwingungen bei Betonierarbeiten auf bestehenden Straßenbrücken - Schwingungsprognosen zur Bewertung von Bauzuständen im Zuge der neu errichteten Autobahnbrücke A 23 - Hochstraße InzersdorfBeton- und Stahlbetonbau3/2020179-187Aufsätze

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Bauarbeiten an bestehenden Brücken müssen oft bei aufrechterhaltenem Verkehr stattfinden. Bei Brückenverbreiterungen oder dem Schließen von Arbeitsfugen ist der erhärtende Beton verkehrsinduzierten Schwingungen ausgesetzt, welche das Gefüge nachhaltig schädigen können. Dabei ist die Amplitude der auftretenden Schwingschnelle ein maßgeblicher Parameter. Im konkreten Fall werden Einflüsse auf die Größe der verkehrsinduzierten Schwingungen eines Plattentragwerks im Zuge von Bauarbeiten an der Autobahn A 23 der Hochstraße Inzersdorf in Wien untersucht, welches unter Verkehr in mehreren Bauphasen neu errichtet wurde. Mittels dynamischer Zeitverlaufsüberfahrtsberechnungen wurden durch Variation der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrzeugmasse und des Straßenprofils jene Parameter identifiziert, die den größten Einfluss auf die Brückenschwingungen ausüben. Dabei wurden für FEM-Simulationen reale gemessene Straßenprofildaten verwendet, die durch ein hochauflösendes Laserscanning der maßgebenden Fahrspuren erhoben wurden. Die dynamischen Tragwerkseigenschaften wurden durch Schwingungsmessung verifiziert. Während die Durchbiegungen und Dehnungen des Tragwerks vor allem durch die Fahrzeugmasse beeinflusst werden, sind die Schwinggeschwindigkeiten in erster Linie durch das Straßenprofil bestimmt. Die prognostizierten Schwinggeschwindigkeiten wurden mit einem der Literatur entnommenen Grenzwert verglichen, bei dessen Einhaltung es zu keiner Beeinträchtigung des jungen Betons kommen sollte. Die Ergebnisse dienten als Entscheidungsbasis für die Wahl der geeigneten Maßnahmen während der kritischen Erhärtungsphase des Betons in der Anschlussfuge.

Traffic vibrations during concreting work on existing road bridges - Vibration prognosis for the assessment of construction stages in course of the newly constructed highway bridge A 23 - Hochstraße Inzersdorf
The construction works on existing bridges must often take place without traffic interruptions. During bridge-widening works or closing of construction joints, the hardening concrete is exposed to traffic-induced vibrations. This can damage the material permanently, depending on the amplitude of vibration velocity. This study investigates factors that influence amplitude of traffic-induced vibrations of a slab bridge on the A 23 motorway in Vienna, which was rebuilt in several construction phases. Transient dynamic simulations were used to analyze the influence of the driving speed, vehicle mass and road evenness. Measured road profile data, which were collected by high-resolution laser scanning of the road surface, were used in FEM simulations. Bridge resonance properties were verified by vibration measurements. While bridge deflections and strains are mainly influenced by vehicle mass, the vibration velocities are primarily determined by the road profile. The predicted vibration velocities were compared to a limit value taken from the literature, the observance of which should not lead to any impairment of the young concrete. The results served as a decision basis for the selection of suitable measures during the critical hardening phase of the concrete in the connection joint.

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Schulz, Rolf-Rainer; Kahmer, HerbertKonsequenzen aus den Anforderungen der WU-Richtlinie für Elementwände - Herstellung und Nachweis der Rauheit an den Innenoberflächen der FertigteilschalenBeton- und Stahlbetonbau3/2020188-197Aufsätze

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Die neue DAfStb-Richtlinie für Wasserundurchlässige Bauwerke aus Beton (WU-Richtlinie) fordert für Betonfertigteile mit Ortbetonergänzung eine vollflächige kornraue Oberfläche und den Nachweis einer mittleren Rautiefe von nunmehr 1,5 mm statt bisher 0,9 mm. Dies gilt demnach auch für den Bereich der Gitterträger, was sowohl herstellungstechnisch als auch messtechnisch eine besondere Herausforderung darstellt. Bei Elementwänden muss im Rahmen der Erstprüfung sogar an den Innenoberflächen beider Fertigteilschalen geprüft werden. In der laufenden Produktion und auf der Baustelle genügen normalerweise eine Sichtprüfung und der Vergleich mit einer Referenzplatte. In Zweifelsfällen ist jedoch mit dem Sandflächenverfahren oder mit lasergebundenen Verfahren zu prüfen. Die Richtlinie lässt allerdings offen, wie dies in der Praxis umzusetzen ist. Deshalb ist es das Ziel dieses Beitrags, Lösungsmöglichkeiten aufzuzeigen.

Consequences from the directives of the German WU-Guideline for precast twin walls - Manufacturing and proving roughness on the inner surfaces of the precast shells
The new German guideline for waterproof constructions requires that precast twin walls with cast in place concrete completion must have an entirely rough surface with gravelled texture and also an average roughness depth of 1.5 mm in contrast to the former target of 0.9 mm. These requirements apply to the space within the steel lattice girders, too, which is quite a challenge for casting and proving. Initial tests have to be performed even on the inner surfaces of both shells. During current production and also on site visual examination and comparison with a reference slab will be sufficient. But in case of doubt sand patch tests or laser measurements have to be performed. Unfortunately the guideline does not answer the question how this could be realized in practice. Therefore the intention of this paper is to present solutions for this purpose.

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Welsch, Torsten; Mucha, Rainer; Schnellenbach-Held, Martina; Held, MarkusExperimentelle Untersuchungen zum Durchstanztragverhalten lochrandgestützter Platten mit kleiner LasteinleitungsflächeBeton- und Stahlbetonbau3/2020198-208Aufsätze

Kurzfassung

Bei der Errichtung von Hochbauten werden schon seit einigen Jahren bevorzugt Stahlbetonflachdecken eingesetzt, die aufgrund ihrer punktförmigen Stützung eine flexible Grundrissgestaltung mit leichten Trennwänden ermöglichen. Bei sehr schlanken Druckgliedern wie Stützen aus hochfestem Beton, Schleuderbetonstützen oder Verbundstützen für die punktförmigen Auflager der Flachdecken ergibt sich die technische Herausforderung der vertikalen Lastdurchleitung durch die in der Regel aus normalfestem Beton hergestellten Flachdecken. Hierfür wurden Konstruktionselemente in Form von hochfesten Kernen entwickelt, die den Deckenknoten durchdringen und somit einen direkten vertikalen Kraftschluss zwischen den am Knoten angreifenden Stützen ermöglichen. In diesem Fall verbleibt für die Lasteinleitung aus der Decke in die untere Stütze nur eine im Querschnitt deutlich reduzierte, ringförmige Lasteinleitungsfläche. Im Vorfeld durchgeführte Finite-Elemente-Simulationen zum Durchstanztragverhalten solcher lochrandgestützter Platten mit kleiner ringförmiger Lasteinleitungsfläche lassen den Schluss zu, dass sich je nach Größe der Lasteinleitungsfläche und der Art der konstruktiven Ausbildung Effekte auf das Bruchverhalten und die Versagenslasten ergeben. Nachfolgend wird über die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen dieser besonderen Durchstanzproblematik und der begleitend durchgeführten Finite-Elemente-Simulationen berichtet.

Experimental Investigations on the Punching Shear Behavior of Hole Edge Supported Slabs with a Small Load Application Area
Due to their benefits regarding freedom of flexible floorplan design, flat slabs have established as an important part of building construction. In case of use of very slender construction members with a high load carrying capacity, such as columns of high strength concrete, spun concrete or composite columns, the problem of the vertical load transmission through the normal strength slab arises. Special construction members have been developed with high-strength cores penetrating the slab in order to enable a direct vertical force closure between the columns. In this case only a reduced load application area with a ring-shape remains for the load introduction from the slab into the column. Preliminary investigations based on finite element simulations revealed that this has an influence on the punching shear behavior and the failure loads of flat slabs, depending on the size of the reduced load application area and the kind of the core design. Subsequently the results of the first experimental investigations on that special kind of punching problem and the accompanying finite element simulations are presented.

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Bauen mit Fertigteilen: So sieht die Zukunft in Europa ausBeton- und Stahlbetonbau3/2020208Nachrichten

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