Schadensfrüherkennung und Dauerüberwachungstechniken nehmen auch im Bauwesen einen immer höheren Stellenwert ein, gilt es doch, technisch hochwertige und volkswirtschaftlich wichtige Bauwerke funktionstüchtig zu erhalten. Zur Entwicklung eines praxisgerechten Überwachungssystems wird auf die Erfahrungen, die bei den Untersuchungen an drei Berliner Brücken gesammelt werden konnten, zurückgegriffen.

Bei der beschriebenen Fußgängerbrücke kamen extern verlegte Spannglieder aus Glasfasern mit teilweiser Vorspannung (ohne Verbund) zum Einsatz. Für die Schubbemessung wurde ein von M. Specht entwickeltes Konzept gewählt. Beanspruchungen und Verformungen wurden durch ein umfangreiches Meßprogramm im Zuge von Probebelastungen aufgezeichnet.

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Bei der Belastung von Tragwerken mit erhöhten Belastungsgeschwindigkeiten lassen sich auf der Materialseite teilweise erhebliche Widerstandsreserven mobilisieren. Diese zu nutzen, kann ein Gebot der Wirtschaftlichkeit sein oder in Sonderfällen zur Erfüllung der Standsicherheit beitragen. Insbesondere zur Bestimmung der Zugfestigkeit des Betons bei erhöhter Belastungsgeschwindigkeit liegen etliche Veröffentlichungen vor. Die verschiedenen Ansätze werden erläutert, ihre Ergebnisse in einer Beispielrechnung verglichen und bewertet.

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Der ständige Wechsel der meteorologischen Randbedingungen führt in Bauwerken, die mit geringer oder ohne Wärmedämmung ausgeführt werden, z. B. Brücken, zur Ausbildung instationärer Temperaturfelder. Eine falsche Einschätzung oder Vernachlässigung dieser klimatisch bedingten Temperaturbeanspruchungen kann zu Schäden führen, die nicht nur die Dauerhaftigkeit, sondern in Extremfällen auch die Standsicherheit eines Bauwerks gefährden. In den letzten 30 Jahren sind viele solcher Schäden in Stahl- und Spannbetonbrücken beobachtet worden, deren Ursachen zunächst nicht eindeutig zu ermitteln waren, die aber mit hoher Wahrscheinlichkeit durch klimatisch bedingte Temperaturbeanspruchungen verursacht wurden. Neu entwickelte Rechenmodellierungen ermöglichen die Durchführung rechnerischer nichtlinearer Simulationen von instationären Temperaturfeldern in Bauwerken, die durch klimatische Einflüsse beansprucht werden. Das Verhalten von Beton-Kastenbrücken ist nach dem entwickelten Verfahren untersucht worden. Darüber wird berichtet; anschließend werden die thermischen Beanspruchungen solcher Brücken allgemeingültig beschrieben und Empfehlungen zur Erfassung der klimatisch bedingten thermischen Beanspruchung gegeben.

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Es wird ein dreigeteiltes Kräftemodell zur Erklärung des Tragverhaltens von Stahlbetonträgern vorgestellt: einer Kombination aus Bogentragwerk mit Zugband, einem Stützbogen-Modell und einem reinen Fachwerkmodell.

Ein vom Autor früher entwickeltes dreigeteiltes Tragwerksmodell für Stahlbetonbalken wird auf Plattenbalken angewendet, um die in Versuchen scheinbar auftretende Abhängigkeit der Grenztragfähigkeit von dem Verhältnis der Stegbreite zur Breite der Druckzone in der Platte zu erklären.

Die Querkraft-Tragfähigkeit eines Stahlbetonträgers setzt sich summativ aus drei Teilen zusammen: aus dem des Betonquerschnitts, aus einer möglichen Längsvorspannung und einer Schubbewehrung. Durch die Entwicklung von Teilmodellen für diese Querkraft-Tragfähigkeit von Stahlbetonträgern mit beliebigem Vorspanngrad gelingt es, die Bruchlast summativ zu bestimmen. Die Ergebnisse der analytischen Methode stimmen mit Laborversuchen sehr gut überein.

Konzept zur Bestimmung der Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonträgern mit und ohne Vorspannung. Es beruht auf drei Ingenieurmodellen, von denen die beiden ersten miteinander gekoppelt sind und alle Traganteile erfassen, die eine Schubbewehrung entlasten.

Für den zuverlässigen Einsatz von modernen elementierten Systemschalungen im Betonbau müssen klar definierte Leistungsdaten vorliegen. Ein vorherrschendes Merkmal ist der unter üblichen baubetrieblichen Bedingungen aufnehmbare Frischbetondruck, der seit Erscheinen der DIN 18 218 im September1980 geregelt ist. Der Beitrag zieht eine Erfahrungsbilanz nach sechsjährigem Gebrauch des genormten Frischbetondrucks, nennt die bedeutendsten Schwächen und gibt Hinweise für mögliche Lösungsansätze.

Die Querkrafttragfähigkeit eines Stahlbetonträgers setzt sich aus den Traganteilen des Betonquerschnitts, der Längsbewehrung, der Längsvorspannung und der schlaffen und der vorgespannten Schubbewehrung zusammen. Letztere wird gewöhnlich als Haupttragwirkung, alle übrigen werden als Nebentragwirkung bezeichnet. Zur Beschreibung des Traganteils aller Nebentragwirkungen wird ein Ingenieurmodell entwickelt, das alle Parameter wie Einfluss der Längsbewehrung, Mindeststärke des Zugbands, statische Höhe und Trägerschlankheit, Betongüte sowie die Längsvorspannung erfasst.

Es werden näherungsweise Zusammenhänge entwickelt zwischen der Betondeckung, dem Wasser-Zement-Wert, der Kapillarporosität, dem Hydratationsgrat, der Nachbehandlung und der Wassereindringtiefe des Betons. Hieraus wird eine empfohlene Mindestbetondeckung abgeleitet.

Aus Anlass des Teileinsturzes der Kongresshalle Berlin gliedert der Autor mögliche Schäden an Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen nach deren Ursachen auf: wie Bewehrungskorrosion infolge ungenügender Betondeckung, Tausalzbeanspruchung, Wasserstoffversprödung bei Spannstählen, Planungsmängel, bewusst eingegangene Risiken infolge von wirtschaftlichen Zwängen, falsche Idealisierungen bei der statischen Berechnung.

Überlegungen und Versuche, die zur DIN 18218 führten und die Erläuterung ihres Inhalts

Es werden Ergebnisse von Reibungsversuchen zwischen Frischbeton und verschiedenen Schalungsoberflächen geschildert. Hieraus abgeleitete Gleitreibungsbeiwerte bilden die Grundlage für die Behandlung der Probleme einer Lehrgerüstbeanspruchung beim Betonieren auf geneigter Bodenschalung und des Betondrucks gegen eine geneigte Wandschalung.

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Es wird die Konstruktion und die Bauausführung eines Trogbauwerks in der Grundwasserzone beschrieben. Die Seitenwände werden durch eingespannte Spundwände, die miteinander wasserdicht verschweisst sind, gebildet.

Stahlgussbauteile werden häufig für hochbeanspruchte, dickwandige Erzeugnisse eingesetzt. Neben den Gebrauchstauglichkeits- und Tragfähigkeitsnachweisen ist für diese Bauteile aufgrund der Werkstoffungänzen und der daraus resultierenden Spannungsspitzen auch außerhalb der Anschweißenden eine ausreichende Sicherheit gegen sprödes Bauteilversagen sicherzustellen. Vereinfachte Sprödbruchnachweise, denen Worst-Case-Betrachtungen zugrunde liegen, lassen für große Wanddicken jedoch nur deutlich reduzierte Ausnutzungsgrade zu. Allgemein anerkannte Konzepte für die rechnerische Bewertung realitätsnaher Bemessungsszenarien unter Berücksichtigung der Herstellungsqualität von Gussbauteilen gibt es derzeit nicht. Im folgenden Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zur Bewertung der Sprödbruchsicherheit von dickwandigen Bauteilen sowie eine detailgetreue Nachweismethode auf Basis numerischer Berechnungen vorgestellt. Diese Ergebnisse wurden im Rahmen einer Dissertation an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) erarbeitet.

Brittle fracture safety of products of cast steel.
Cast steel components are frequently used for highly stressed, thick-walled products. In addition to the proof of serviceability and load-bearing capacity, a sufficient safety against brittle component failure is to be ensured even outside of the welding ends for these components due to the material discontinuities and the resulting stress peaks. Simplified assessments against brittle fracture, that underlie worst-case considerations, allow only significantly reduced utilisation factors for large wall thicknesses. Generally accepted concepts for the arithmetic evaluation of realistic dimensioning scenarios under consideration of the manufacturing quality of cast steel components are currently not available. In the following paper the experimental investigations for evaluating brittle fracture safety of thick-walled components and an accurate detection method on the basis of numerical calculations are presented. These results were developed in the scope of a doctoral thesis at the Research Center for Steel, Timber and Masonry at Karlsruhe Institute of Technology (KIT).

Beim Einsatz von Stahlguss muss der Tragwerksplaner schon in der Entwurfs- und Planungsphase die innere Beschaffenheit eines Bauteils festlegen, da diese den rechnerisch ansetzbaren Bauteilwiderstand direkt beeinflusst. Aufgrund unzureichender normativer Regelung fehlt jedoch eine Entscheidungsgrundlage, sodass aus technischen Gesichtspunkten oftmals eine zu hohe Gütestufe verlangt wird, die die Herstellungskosten erhöht. Im Rahmen eines aktuellen Forschungsprojekts an der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des Karlsruher Instituts für Technologie soll die Grundlage für die Erweiterung der bestehenden Regelwerke auf Basis experimenteller und numerischer Untersuchungen geschaffen werden. Ziel ist die Erarbeitung einer Bemessungsgrundlage, die den direkten Zusammenhang zwischen Ausnutzungsgrad, Bauteildicke und benötigter Gütestufe herstellt. Dieser Beitrag rezensiert den aktuellen Stand der technischen Baubestimmungen und gibt einen Überblick über den Stand der bisherigen Arbeiten im Forschungsprojekt.

Cast steel in civil engineering.
The structural engineer already has to determine during the design and planning phase the internal condition of a component by using cast steel, because it directly influences the mathematically calculated component resistance. However, due to insufficiently normative regulations a basis for decisions lacks, so that from technical aspects a too high quality grade is often demanded that increases manufacturing costs. Within the scope of a current research project at the Research Center for Steel, Timber and Masonry at Karlsruhe Institute of Technology, Germany, a foundation for an expansion of the existing regulations based on experimental and numerical investigations is to be provided. The aim is the development of an assessment base that establishes the direct relation between stress ratio, thickness of component and required quality grade. This contribution reviews the current status of the technical building regulations and gives an overview of the status of the work in the research project carried out so far.

Über den Neubau für das im Jahr 1991 grösste Fachmarktzentrum in Deutschland wird berichtet. Das gesamte Bauvorhaben mit einem umbauten Raum von ca. 340 000 m3 musste in nur 15 Monaten fertiggestellt werden. Es wird gezeigt wie mit modernen Bauverfahren und intensiver Anwendung individueller Vorfertigung ein Gebäude erstellt wird, das höchsten Ansprüchen gerecht wird.

Zur Bestimmung der möglichen Momentenumlagerung von Rahmen und Durchlaufträgern aus Stahlbeton wird ein Rechenprogramm vorgestellt, das physikalisch und geometrisch nichtlineare Einflüsse berücksichtigt. Parallel dazu werden zwei durchlaufende Plattenbalken aus Mikrobeton meßtechnisch untersucht, die nach dem Traglastverfahren bewehrt sind. Es zeigt sich gute Übereinstimmung zwischen berechneten und gemessenen Momentenumlagerungen und Rißbreiten .