Es werden praktische Vorschläge gemacht, wie die Abfangung innerhalb geschlossener Wandflächen, die Befestigungen an Halfenschienen oder Dübeln, die Anordnung von Dehnungsfugen, Vertikalfugen und die Abfangung über Öffnungen und an bestehenden Gebäuden konstruktiv mit Halfeneisen auszuführen sind.

Das automatisierte Bauwerksmonitoring auf Basis Digitaler Zwillinge hat sich als eine zeit- und kostengünstige Ergänzung zu manuellen Inspektionen bewährt, um ein vorausschauendes, prädiktives Instandhaltungsmanagement von Infrastrukturbauwerken zu gewährleisten. Digitale Zwillinge verknüpfen Sensordaten mit digitalen Modellen und Algorithmen, sodass Zustands- und Bestandsinformationen generiert und den Entscheidungsträgern in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden können. Üblicherweise ist ein Digitaler Zwilling jedoch als sogenannte Single Source of Truth in Form zentraler Modelle auf einem zentralen Server situiert, sodass sehr große Datenmengen von den Sensoren vor Ort zum zentralen Server gesendet werden und der Server bei einem Ausfall das gesamte Monitoring zum Erliegen bringen würde. Im vorliegenden Beitrag werden die Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie vorgestellt, in der Digitale Zwillinge nicht mehr nur als Zentralmodell realisiert, sondern als digitale Modelle mit Algorithmen direkt in die Sensoren eingebettet werden. Jeder Sensor enthält damit einen partiellen Digitalen Zwilling seiner Umgebung, der mit den Digitalen Zwillingen weiterer Sensoren kommuniziert, sodass sich durch die Summe der einzelnen Modelle ein vollwertiger Digitaler Zwilling des gesamten Bauwerks ergibt. Die Machbarkeitsstudie wird beispielhaft anhand eines drahtlosen Bauwerksmonitoringsystems umgesetzt und dessen Praktikabilität am Monitoring einer Fußgängerbrücke aufgezeigt.

Sensor-integrated digital twins for wireless structural health monitoring of civil infrastructure
Digital twins constitute a promising technology that lies at the core of emerging trends within Industry 4.0, such as cyber-physical systems and the Internet-of-Everything. The civil engineering community has been showing increasing interest in adopting digital twins for operation and management purposes, e. g. within the framework of structural health monitoring (SHM). In particular, SHM stands to benefit from the enhanced predictive capabilities of digital twins, which yield richer information on structural conditions than conventional models. However, adapting state-of-the-art digital twins to modern SHM strategies, which rely on wireless technologies, is hardly straightforward. Specifically, digital twins that model a physical process are usually centralized and updated using large amounts of data collected from the physical process. By contrast, wireless SHM systems are distributed, and wireless SHM strategies typically focus on minimizing wireless communication, which is unreliable and power-consuming. In this context, this paper presents the results of a feasibility study that discusses the practical considerations of embedding digital twins in wireless SHM systems. Through field tests on a pedestrian bridge, instrumented with a wireless SHM system, the decentralized embedment of a digital twin - in the form of partial digital twins - into the wireless sensor nodes is reported. The field test results indicate that decentralized digital twins can advantageously be used for advancing wireless SHM.

No short description available.

Es wird über die Machbarkeitsstudie, die Entwurfsplanung und Ausführung einer Autobahnbrücke im Zuge des Ausbaus der A 4 in Thüringen berichtet. Insbesondere war zu klären ob vorhandene Brückenpfeiler einer im dritten Reich geplanten Steingewölbebrücke in die neue Konstruktion einbezogen werden können.

This paper describes the Hradecky Bridge across the River Ljubljanica and the hinges used in its three-hinged arch. The bridge was constructed at its original location in 1867, but due to its prefabricated structure and particular type of hinges it was possible to take the bridge completely apart and to reconstruct it at two other locations in 1932 and 2011.

Die Gelenke der Radetzkybrücke in Leibach.
Der vorliegende Beitrag beschreibt die Radetzkybrücke (Hradecky Brücke) über den Fluss Ljubljanica und die in ihrem Dreigelenkbogen verwendeten Gelenke. Die Brücke wurde an ihrem ursprünglichen Standort im Jahre 1867 errichtet. Wegen ihrer vorgefertigten Struktur und der besonderen Art von Gelenken war es möglich, die Brücke komplett auseinander zu nehmen und sie an zwei weiteren Standorten in den Jahren 1932 und 2011 zu rekonstruieren.

Verbindungen mit eingeklebten Stahlstäben gehören heute schon fast zum Stand der Technik im Holzbau, lassen sich doch im Hinblick auf das Trag- und Verformungsverhalten sehr leistungsfähige Verbindungen herstellen (s. auch (1) und (2)). Die erreichbaren Festigkeits- und Steifigkeitskennwerte von Verbindungen mit eingeklebten Stäben sind höher als traditionelle Verbindungen mit Bolzen, Schrauben oder Nägeln.

The Brenner Base Tunnel, with two main bores and an investigation tunnel running parallel in the middle, crosses the main ridge of the Alps beneath the Brenner Pass and the border of Austria and Italy. The first construction contract was a 10.5 km long investigation tunnel bored by a double shield machine in granite. Numerous investigation measures, laboratory tests and geological face surveys were carried out, and the TBM data was recorded on a 10-second cycle. Due to the large amount of data and the very well known homogeneous geology, it seemed appropriate to develop correlations between the data of the rock mass, the rock and the TBM. Statistically reliable statements could be derived. The unconfined compression strength of the rock, discontinuity parameters and index parameters such as the RMR (Rock Mass Rating), GSI (Geological Strength Index) and RQD (Rock Quality Designation) were compared with the penetration behaviour. GSI values between 30 and 40 showed four times the penetration rate compared to GSI values between 90 and 100. This applies similarly for the RQD, RMR and discontinuity spacing values.
The objective was to precisely localize rock mass zones with a high degree of fracturing or faults for the main bores. This is only possible to a limited extent from the face surveys since the sides of the tunnel are not visible between the individual face surveys and the delivered information is not complete. By matching the geological face information with the TBM data, the faulted rock mass zones in the investigation tunnel could be defined well. In addition, experience from the investigation programme and its geotechnical monitoring is described. The constant presence of geologists on the TBM, the installation of measurement segments and continuous probe drilling can be seen as particularly positive.
Der Brenner Basistunnel mit zwei Hauptröhren und dem mittig parallel verlaufenden Erkundungstunnel unterquert den Alpenhauptkamm unter dem Brennerpass zwischen den beiden Ländern Österreich und Italien. Das erste Baulos war ein 10,5 km langer Erkundungsstollen im Granit, der mit einer Doppelschildmaschine aufgefahren wurde. Zahlreiche Erkundungsmaßnahmen, Laborversuche und geologische Ortsbrustaufnahmen wurden durchgeführt. Die TBM-Daten wurden im 10-Sekunden-Takt aufgezeichnet. Aufgrund der großen Anzahl von Daten und der sehr gut bekannten homogenen Geologie bot es sich an, Korrelationen zwischen Daten des Gebirges, des Gesteins und der TBM herzustellen. Es konnten statistisch gefestigte Aussagen getroffen werden. Die einaxiale Druckfestigkeit des Gesteins, Trennflächenparameter sowie Indexparameter wie RMR (Rock Mass Rating), GSI (Geological Strength Index) und RQD (Rock Quality Designation) wurden mit dem Penetrationsverhalten verglichen. GSI-Werte zwischen 30 und 40 zeigten dabei eine um das Vierfache erhöhte Penetrationsrate im Vergleich zu GSI-Werten zwischen 90 und 100. Ähnliches gilt für RQD, RMR und Werte des Trennflächenabstands.
Ziel war es, Gebirgsbereiche mit hohem Zerlegungsgrad und Störungen für die Hauptröhren genau zu lokalisieren. Das ist aufgrund der Ortsbrustaufnahmen nur begrenzt möglich, da die Laibung zwischen den einzelnen Ortsbrustaufnahmen nicht sichtbar ist und somit nur lückenhafte Informationen vorliegen. Durch die Abgleichung der geologischen Ortsbrustinformationen mit den TBM-Daten konnten die gestörten Gebirgsbereiche im Erkundungsstollen gut abgegrenzt werden. Weiterhin werden die Erfahrungen aus dem Erkundungsprogramm und dem geotechnischen Monitoring aufgezeigt. Die ständige Präsenz des Geologen auf der TBM, der Einsatz von Messtübbingen und durchgehende Vorausbohrungen sind dabei besonders positiv hervorzuheben.

The Brenner Base Tunnel (BBT) is a straight, flat railway tunnel between Austria and Italy. It runs from Innsbruck to Fortezza (55 km), crossing the main Alpine crest with an overburden up to 1.7 km. Including the connection to the line around Innsbruck, which has already been built and which is the endpoint for the BBT, the total length of the tunnel will be about 64 km. Once finished, the BBT will be the longest underground rail link in the world. A peculiar feature of the BBT is the exploratory tunnel running from one end to the other. This tunnel lies between the two main tunnels and about 12 m below them and is noticeably smaller than the main tubes. So far, a total of 60 km of tunnels have already been excavated in Austria and Italy (access tunnels, exploratory tunnel, main tubes and chambers), driven both by blasting and by TBM. Crossing fault zones is a geological and geomechanical challenge, both for TBM and conventional excavation methods. The Periadriatic fault zone, with a total length of 1 km, has already been driven through. This first step of the project provides an interesting look at the comparison of the predicted rock mass conditions with those that were actually encountered, the rock mass behaviour in fault zones and investigation measures ahead of the tunnel face.

No short description available.

Seit 2008 erfolgt der Neubau eines Durchlasses für die Kreuzung der Emscher mit dem Rhein-Herne-Kanal (RHK). Besondere Herausforderungen bei dieser Maßnahme sind der Bau einer Trockendockbaugrube zur Herstellung des Durchlassmittelteils und das Einschwimmen bzw. Absenken dieses im Kanal.

Im vorliegenden Beitrag wird eine Methodik zur Brandbemessung von Metallkonstruktionen unter Temperatureinwirkung vorgeschlagen, die zeitabhängige Effekte berücksichtigt und gleichzeitig ermöglicht, einen Einfluß der Erwärmungsgeschwindigkeit auf den Tragfähigkeitverlust der Konstruktion zu berücksichtigen. Eine Aufklärung über zeitabhängige Effekte ist unabdingbar, wenn eine Bemessung unter Berücksichtigung von Brandtemperaturanstiegskurven notwendig ist. Solche Differenzierungen wurden international im Eurocode 1 festgelegt, aber sie werden wegen fehlender Methodik zum Tragfähigkeitsnachweis bisher nicht bei der Bemessung von Metallkonstruktionen im Brandfall angewandt. Die Brandbemessung müßte auf einer begründeten Wahl einer konkreten Temperatur-Zeit-Kurve, die mehr oder weniger intensiven Brand beschreibt, und auf konsequent durchgeführten Berechnungen zum Tragfähigkeitsnachweis beruhen, die es ermöglichen den Einfluß der Erwärmungsgeschwindigkeit auf das Verhalten der Konstruktion zu berücksichtigen.

Geschildert werden Berechnung, Konstruktion und Ausführung einer leichten Halle mit außergewöhnlichen Abmessungen (l x b x h = 86 m x 47 m x 24 m), deren Tragwerk aus gewalzten Rechteckprofilen und kaltgeformten Profilen besteht.

No short description available.

Die Ergebnisse von mehreren Versuchsreihen bestehend aus über 100 Trägern mit schlanken Stegen unter wechselnder Beanspruchung werden beschrieben. Die während der Versuche entstandenen Ermüdungsrisse an der Nahtwurzel zwischen Stegblech und Flansch sowie zwischen Stegblech und Quersteife wurden hinsichtlich ihrer Rißentstehung und ihres Rißfortschrittverhaltens untersucht. Zusätzlich wurde der Einfluß der Ermüdungsrisse auf die Resttragfähigkeit der Träger untersucht. Bei den durchgeführten Versuchen wurden neben der Trägergeometrie in erster Linie die Stegblechschlankheit und die Flanschbemessungen variiert. Außerdem wurde der Einfluß der Größe der Wechselbeanspruchung und des Mittelwertes der Beanspruchung überprüft. Ausgehend von den Versuchsergebnissen wurden Regeln für die Bemessung hergeleitet, darunter die Ermittlung von Ermüdungsfestigkeitskurven (Wöhlerlinien) sowie eine Formel zur Bestimmung der Restlebensdauer eines infolge Ermüdungsrissen geschädigten Trägers.

The Silver Line Phase II in Boston, USA, (Logan Airport to South Station) includes the crossing of the Russia Wharf, a 100 year old, three building complex, each seven stories high. The first use of ground freezing and NATM in the US enabled these office buildings to stay fully operational and minimized the impacts on the tenants and these old structures while tunnelling underneath. Mitigation of settlements included temporary and permanent underpinning, raising and lowering of building columns and facades and the use of ground freezing which also created stable face conditions for the NATM mining operation only a few feet below surface.

In contrast to the Swiss load model used for new bridge structures (SIA 261), which has roots in a Europe-wide weigh-in-motion (WIM) study and considers the full design life of new structures, the model for existing structures (SIA 269) from 2005 is derived from load effects produced by traffic measured by country-specific WIM observations and considers a reduced return period. With growing concerns regarding the scarcity of resources, efforts should be made to ensure safety by increasing the knowledge of loads and load-carrying mechanisms, rather than through overdesign. This paper presents the methodology employed to use WIM data for generating maximum expected load effects on bridges and thus give engineers a tool with which bridge load effects can be accurately derived from real traffic. A re-evaluation using the methodology outlined here began this year. It is planned to use the results of this for the next revision of the Swiss National Annexes to the Eurocodes and SIA 269.

Ein systematischer Ansatz zur Abschätzung der Auswirkungen der Verkehrslast auf Brücken unter Verwendung von Weigh-in-Motion-Daten
Im Gegensatz zum Lastmodell für neue Bauwerke (SIA 261), das auf einer europaweiten WIM-Studie beruht und die volle Bemessungslebensdauer neuer Bauwerke berücksichtigt, wird das Modell für bestehende Bauwerke (SIA 269) aus dem Jahr 2005 aus Lasteffekten des Verkehrs abgeleitet, die durch länderspezifische WIM-Beobachtungen gemessen wurden, und berücksichtigt eine verkürzte Wiederkehrperiode.
Angesichts der wachsenden Besorgnis über die Ressourcenknappheit sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Sicherheit durch eine Erweiterung der Kenntnisse über Lasten und Tragfähigkeitsmechanismen und nicht durch eine Überkonstruktion zu gewährleisten. In diesem Aufsatz wird die Methodik vorgestellt, die zur Verwendung von WIM-Daten zur Erzeugung der maximal zu erwartenden Lasteffekte auf Brücken verwendet wird, um den Ingenieuren ein Werkzeug an die Hand zu geben, mit dem die Lasteffekte auf Brücken genau aus dem realen Verkehr abgeleitet werden können. Eine Neubewertung unter Verwendung der skizzierten Methodik begann dieses Jahr, deren Ergebnisse für die nächste Revision der Schweizerischen Nationalanhänge zu den Eurocodes und zur SIA 269 verwendet werden sollen.

Es wird über die Verwendung von elektrischen Analogieschaltungen für die Schnittkraftermittlung bei Flächentragwerken berichtet. Die elektrotechnischen Grundlagen werden geschildert und die Analogieschlüsse zu den kontinuumsmechanischen Grundgleichungen der Plattentheorie gezogen.

The capacity of samples, close to reality, of the composite girders of Möller has been explored experimentally and computationally. Here, the first objective was the experimental investigation. By examining the girder's behaviour, the numerical approach could be settled as the second objective.
Accordingly, a brief historic review is given, the experiments performed described, the numerical method applied presented and the corresponding results compared. The experimental and numerical results show good agreement.

Das British Museum wurde im 18. Jahrhundert erbaut. Es umschließt als Viereck den Great Court, in dessen Zentrum der geschichtliche Reading Room steht. Der Great Court, der bis vor kurzem für die British Library beansprucht wurde, wurde nun von Lord Norman Foster zu einem spektakulären öffentlichen Platz umgebaut, der von einer eleganten Stahl-Glaskonstruktion in der Größe eines Fußballfelds überdacht ist. Dieser neu geschaffene Raum überdacht Galerien, Geschäfte und ein Restaurant. Jetzt erst wird er zum tatsächlichen Mittelpunkt des Museums. Die Umbauarbeiten begannen im März 1998 mit dem Abbruch der Bücherregale, die, um den Reading Room gebaut, die original klassische georgische Steinfassade verdeckten. Der Aufbau der außergewöhnlichen Dachkonstruktion begann im September 1999 und endete mit dem "De-Propping" (stufenweises Herabsetzen der Untersützungen) im April 2000. Die Fertigstellung und Eröffnung des Britsh Museum fand im November 2000 statt. Thema dieses Aufsatzes sind Stahlkonstruktion, Verglasung und "De-Propping" dieser einzigartigen Überdachung.

Die Idee, Träger mit profiliertem Steg herzustellen, ist nicht neu. Die Schwierigkeit lag bisher jedoch darin, daß bei konventioneller Fertigung solcher Träger der Kostenvorteil aus der Gewichtsersparnis durch den erhöhten Fertigungsaufwand wieder verloren ging. Der Schlüssel zu einer erfolgreichen Anwendung liegt daher in der Entwicklung einer automatisierten Fertigung der Träger.

The aim of this paper is to study the design requirements for rigid intermediate transverse stiffeners in longitudinally stiffened plate girders. Firstly, two representative design codes, AASHTO and EN 1933-1-5, are discussed and compared. Then the results of two tests on 1.5 m deep plate girders and the results of the extensive numerical parametric study are presented. The analysis of the results shows that the axial force in the stiffener due to tension field action is overestimated in the design codes and that all the design requirements for rigid transverse stiffeners can be covered by defining a minimum required second moment of area.

In den 80iger Jahren wurde im Kanton Zürich, resp. um die Agglomeration der Stadt Zürich, ein neues Konzept für den öffentlichen Verkehr geplant und gebaut: Die Art des Konzepts und dessen Realisation wird im folgenden Beitrag näher erläutert. Soll eine bestehende Stadt heute neu besser mit ihrem Hinterland durch den öffentlichen Verkehr erschlossen werden, so muß man, wie viele Beispiele zeigen, in die dritte Dimension, sei es in den Untergrund oder in die Höhenlage, ausweichen. Auch die S-Bahn Zürich beinhaltet eine solche Lösung. Sie weicht im Zentrum der Stadt nach unten und im offenen Gelände auf Viadukte aus. Der Bau eines neuen Durchgangsbahnhofs unter dem bestehenden Kopfbahnhof und seine unterirdischen Ausfahrten unter den Flüssen Sihl und Limmat, unter der Altstadt und durch den Zürichberg sowie die Überquerung des Glattales stellen beachtliche Leistungen der Baufachleute dar.

No short description available.

Im Beitrag wird eine Mindestbügelbewehrung zur Sicherstellung eines duktilen Tragverhaltens bei Druckversagen von Biegebauteilen vorgeschlagen. Grundlage ist ein vorgestelltes Modell zur Berücksichtigung der Umschnürungsbewehrung auf das Trag- und Verformungsverhalten.

The construction site is located close to the Spullersee, one of the most impressive mountainsides in the Alps, and is part of the ÖBB Spullersee power station, which is used to generate green 16.7 Hz traction current. The Spullersee, a formerly natural mountain lake, is located over 1800 m a.s.l.in the municipality of Dalaas in Vorarlberg. After almost a century of generating electricity, essential parts of the plant have reached the end of service life, resulted in essential facility renewals as well as numerous operational optimizations in the last two years. In a first construction phase, a new access tunnel to the existing apparatus chamber had to be excavated before seasonal winter closure of the access road. For the winter construction phase, thousands of tons of building materials were stored on the construction site in order to replace the old system parts in the area of the lake-side apparatus chamber after the Spullersee had been completely emptied. Due to high-alpine location of the site in one of the snowiest regions in Austria, not just working in winter was challenging, but also access. In winter the site was achieved only by using a small cable car and a narrow footpath through the almost two-kilometer-long pipe tunnel. This was not everyone's cup of tea.
Die Baustelle befindet sich direkt beim Naturjuwel Spullersee auf einer Seehöhe von 1800 m in der Vorarlberger Gemeinde Dalaas, und betrifft Teile des ÖBB Kraftwerks Spullersee, das zur Gewinnung von grünem 16,7-Hz-Bahnstrom genutzt wird. Nach fast einem Jahrhundert der Stromerzeugung sind wesentliche Anlagenteile des Triebwasserwegs am Ende ihrer Lebensdauer angelangt und wurden in den letzten zwei Jahren betrieblich optimiert und auf den neuesten Stand der Technik gebracht. In einer ersten Bauphase wurde in dem vom Spullersee aus erreichbaren Bauabschnitt bis zur Wintersperre der Zufahrtsstraße ein neuer Zugangsstollen bis zur bestehenden Apparatekammer gebaut. Für die Winterbauphase wurden tausende Tonnen an Baumaterialien auf der Baustelle eingelagert, um nach einer kompletten Entleerung des Spullersees die alten Anlageteile im Bereich der seeseitigen Apparatekammer zu ersetzen. Bauen auf über 1800 m über den Winter hinweg in einer der schneereichsten Regionen Österreichs bringt viele Herausforderungen mit sich. Wetterextreme, Lage und der Zugang auf die Baustelle, die im Winter nur mit einer kleinen Personenseilbahn und einem Fußmarsch durch den knapp 2 km langen engen Rohrstollen erreicht werden kann, sind für alle Beteiligten eine große Herausforderung.