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Recycelbar und ein Beitrag zur Null-Abfallwirtschaft: Feuerverzinkte Fassade des Fraunhofer IWKS: Das Fraunhofer IWKS steht für den verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und hat die Forschungsschwerpunkte Wertstoffkreisläufe und effiziente sowie nachhaltige Ressourcenstrategien. Die praktische Umsetzung und Anwendung dieser Ziele hatte auch beim Neubau des eigenen Forschungsgebäudes am Standort Hanau höchste Priorität, beispielsweise bei der Fassade des Technikums. Hier kam eine Gebäudehülle aus feuerverzinktem Stahl zum Einsatz, weil sie dauerhaft, wiederverwendbar, instandsetzbar und recycelbar ist. Damit wird ein wichtiger Beitrag zur Null-Abfallwirtschaft geleistet. Denn feuerverzinkter Stahl kann beliebig oft ohne Qualitätsverlust recycelt werden. Der Neubau entspricht den Richtlinien des Bewertungssystems Nachhaltiges Bauen für Bundesgebäude (BNB). Architekten: hammeskrause architekten (Foto: Wolf-Dieter Gericke)

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Unserem geschätzten Lehrer Herrn em. Univ.-Prof. Richard Greiner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Studie vorgestellt, welche die Auswirkungen der im Normentwurf zur 2. Generation der EN 1993-1-1 eingeführten Neuerungen des Biegedrillknicknachweises von Trägern mit I- und H-Querschnitt auf die Regelungen zur Bestimmung der erforderlichen Drehbettung zur Vermeidung des Biegedrillknickens untersuchte. Es werden zunächst die Hintergründe der bestehenden und neuen Regelungen gemeinsam mit bisherigen Vorschlägen zur Anpassung der Definition der Mindest-Drehbettung diskutiert. Anhand theoretischer Überlegungen sowie numerischer Berechnungen der realitätsnahen Tragfähigkeit drehgebetteter Stäbe wird gezeigt, dass die neuen Regelungen für das Biegedrillknicken in prEN1993-1-1 zu sehr präzisen Vorhersagen der Tragfähigkeit drehgebetteter Stäbe führen, solange die Drehbettung auch in der Bestimmung der Schlankheit für Biegedrillknicken berücksichtigt wird. Zudem wird gezeigt, dass die bisher gültigen und im Nationalen Anhang der DIN EN 1993-1-1 enthaltenen Festlegungen zur Mindest-Drehbettung zur Vermeidung von Biegedrillknicken ebenfalls für die Praxis ausreichend genau sind und in keinem Widerspruch zu den neu eingeführten Regelungen zum Biegedrillknicken stehen. Von der in prEN1993-1-1, Anhang D geplanten Verschärfung der Regelungen zur erforderlichen Mindest-Drehbettung kann demnach abgesehen werden.

Lateral torsional buckling of girders with rotational restraints - influence and application of the new rules in prEN1993-1-1:2020
This paper presents the results of a study that investigated the effects of the innovations introduced in the draft standard for the 2nd generation of EN 1993-1-1 for the lateral-torsional buckling (LTB) verification of beams with I and H cross-sections on the regulations for the calculation of the minimum stiffness of a rotational restraint to avoid LTB. In the first part of the paper, the background of the existing and new regulations is discussed together with previous proposals for adapting the definition of the minimum rotation bedding. Then, based on theoretical considerations and numerical calculations of the realistic load-bearing capacity of rotationally restrained beams, it is shown that the new regulations for LTB in prEN1993-1-1 lead to very precise predictions of the load-bearing capacity of rotationally restrained girders and beams, provided that rotational stiffness is also taken into account in the determination of the corresponding slenderness for LTB. In addition, it is shown that the currently valid specifications for the minimum rotational stiffness contained in the National Annex of DIN EN 1993-1-1 are also sufficiently accurate for practical use and do not contradict the newly introduced regulations for torsional buckling. The planned tightening of the regulations on the minimum rotational stiffness in prEN 1993-1-1, Annex D are thus shown to be unnecessary.

Unserem geschätzten Lehrer Herrn em. Univ.-Prof. Richard Greiner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet.
Für Rohrkonstruktionen im Stahlwasserbau und im Mastbau sind häufig Ermüdungsnachweise erforderlich. Für die sehr häufigen Konstruktionsdetails, i) Wanddickensprung an der Umfangsnaht mit variabler Fasenneigung und ii) Ringsteifenanschluss (außen liegend) bzw. Rohrflanschanschluss, werden nachfolgend aufbereitete Strukturspannungen zur Verfügung gestellt sowie die zutreffende Vorgehensweise beim Ermüdungsnachweis erläutert. Die aufbereiteten Strukturspannungen können auch für elastische Spannungsnachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit dienen. Der Hintergrund zu den dargestellten Nomogrammen, die sowohl die Längskraftbeanspruchung &Dgr;nx als auch die Umfangsbeanspruchung &Dgr;&sgr;&phgr; infolge Innendruckänderungen &Dgr;pi abdecken, wird erläutert. Zwei Anwendungsbeispiele verdeutlichen die Vorgehensweise mit den Nomogrammen in der Praxis und belegen die Treffsicherheit gegenüber den angeführten numerischen FE-Berechnungen.

Tabulated hot spot stresses for thickness transition and ring stiffener joints of pipe structures
Pipe structures for steel hydraulic engineering and steel masts are often susceptible to fatigue. For two very common constructional details, i) thickness transitions at circumferential butt weld with varying bevel angle and ii) ring stiffener joints (outside stiffeners) and pipe flange joints, tabulated hot spot stresses are presented and the accurate fatigue verification is shown. The tabulated hot spot stresses are also suitable for an elastic verification in the ultimate limit state. The background for the presented nomograms to determine the hot spot stresses, available for axial loads &Dgr;nx and also for circumferential stresses &Dgr;&sgr;&phgr; due to internal pressure &agr;pi, is presented. Two examples show the procedure with the developed nomograms in practice and also show the accuracy compared with the presented numerical FE-results.

Im FOSTA-Forschungsprojekt P 1392 “Selbsterrichtende Onshore WEA mit Nabenhöhe größer 120 m - Hybridturm mit Hebevorrichtung zum Selbstaufbau” wurde eine selbsterrichtende Windenergieanlage mit Stahl-Hybridturm für Schwachwindstandorte entwickelt, welche beim Aufbau ohne den Einsatz von Spezialraupenkranen auskommt. Der Turm der Beispielanlage besteht aus einem 80 m hohen Gittermastturm mit speziellem Übergangsstück, durch welches der 100 m hohe Stahlrohrturm inkl. Gondel und Rotor mithilfe eines Litzenhubsystems in seine Endposition angehoben wird. Zur Stabilisierung des Stahlrohrturms während des Hubs kommt ein eigens entwickeltes Stabilisierungssystem zum Einsatz, welches das Turmbiegemoment über umlaufende, nachgeführte Zylinder aufnimmt. Diese sind im Übergangsstück in zwei Ebenen angeordnet und halten den Rohrturm in der Lotrechten. Entwurf und Bemessung des Stahlrohrturms, des Gittermastturms sowie des Übergangsstücks erfolgten für den Endzustand, für den Entwurf des Gittermastturms kam eine eigens entwickelte Software zum Einsatz, welche die Gittermaststruktur auf Basis probabilistischer Methoden gewichtsoptimiert. Für den Stahlrohrturm konnte gezeigt werden, dass die aus den Hydraulikzylindern einwirkenden Querlasten aufgenommen werden können. Anhand der untersuchten Beispielanlage konnte gezeigt werden, dass Errichtung und Betrieb der selbsterrichtenden Windenergieanlage ökonomisch möglich sind.

Self-erecting wind energy plant with hub height of 180 m
Within the FOSTA research project P1392 “Self-erecting onshore wind energy plants with hub heights greater than 120 m - hybrid tower with lifting device for self-erection”, a self-erecting wind energy plant with steel hybrid tower for low-wind sites was developed, which does not require the use of special crawler cranes. The tower of the example plant consists of an 80 m high lattice tower with a special transition piece, through which the 100 m high tubular steel tower including nacelle and rotor is lifted into its final position with the help of a strand lifting system. To stabilise the tubular steel tower during the lift, a specially developed stabilisation system is used, which takes up the tower bending moment via revolving, guided cylinders, which are arranged in two levels in the transition piece and keep the tubular tower in the vertical position. The design and dimensioning of the tubular steel tower, the lattice tower and the transition piece were carried out for the final state. For the optimisation of the lattice tower, a specially developed software was used, which designs a weight-optimised lattice tower structure on the basis of probabilistic methods. For the tubular steel tower, it was shown that the transverse loads acting from the hydraulic cylinders can be carried. On the basis of the investigated example plant, it could be shown that construction and operation of the self-erecting wind energy plant are economically possible.

Im Hohlprofilfachwerkbau ist der K-Knoten mit Spalt die bevorzugte Knotenkonfiguration. Zunehmend werden auch ermüdungsbeanspruchte Fachwerke aus hochfesten Stahlgüten und mit größeren Wanddicken gebaut. Die Ermüdungsbemessung von Hohlprofil-K-Knoten nach dem Nennspannungskonzept berücksichtigt die Wanddicke der Bauteile, die in der aktuellen Normung auf max. 8 mm begrenzt ist. Die Bemessungsregeln auf Basis von Strukturspannungen beruhen auf numerischen Studien oder auf Versuchen an normalfesten Stählen und dünnwandigen Profilen. Zur leichteren Anwendung und Bemessung von K-Knoten aus Hohlprofilen mit größerer Wanddicke und aus höherfesten Stahlgüten werden Empfehlungen ausgesprochen, um die bestehenden Bemessungsregeln anzupassen und zu erweitern.

Extension of the fatigue design of hollow section K-joints
The preferred joint configuration in hollow section truss construction is the K-joint with gap. Increasingly, fatigue-loaded trusses are also built with larger wall thicknesses and made of high strength steel grades. The fatigue design according to the nominal stress concept of hollow section K-joints depends on the wall thickness of the components but is limited to 8 mm in the current standardization. The design rules based on structural stresses are based on numerical studies or on tests on mild strength steels and thin-walled sections. To facilitate the application and design of K-joints in hollow sections with larger wall thickness and in higher strength steel grades, recommendations are made to adapt and extend existing design rules.

Wartung und Inspektion von dynamisch beanspruchter stählerner Infrastruktur sind kostenintensiv. Die Frequenz der Inspektionen steigt zum Ende der Lebensdauer an. Schwachstellen einer Konstruktion sind meist die konstruktiven Verbindungen. Wirtschaftliche Sanierungsmaßnahmen von ermüdeten konstruktiven Verbindungen, die kostspielige Inspektionsintervalle unnötig machen, wurden bis jetzt nicht in die breite Praxis übertragen. In diesem Aufsatz wird mit der Nanolaminatbeschichtung, auch Nanolaminatpflaster genannt, ein neues Schweißnahtnachbehandlungsverfahren vorgestellt. Eine Ermüdungsstudie im Zugschwellbereich mit geschweißten und mit Nanolaminat beschichteten Stahlproben zeigt erstmals das Potenzial dieses Schweißnahtnachbehandlungsverfahrens hinsichtlich Lebensdauerverlängerung, auch gegenüber anderen bekannten Schweißnahtnachbehandlungsverfahren. Durch die Nanolaminatbeschichtung ergeben sich in dieser Vorstudie vielversprechende Einzelergebnisse: Bei einer Spannungsschwingbreite nahe der Streckgrenze wird die Lebensdauer im Mittel um das Drei- bzw. 4,5-Fache erhöht. Die Nanolaminatbeschichtung wird im Vergleich mit anderen Schweißnahtnachbehandlungsverfahren diskutiert. Die Schweißnahtnachbehandlung mit Nanolaminatbeschichtungen erscheint industrieübergreifend von großem Interesse und ist bei neuen oder bestehenden Konstruktionen anwendbar.

The nanolaminate patch - a post-weld treatment for unmatched lifetime extension
Maintenance of dynamically loaded steel infrastructure is expensive. The frequency of inspections increases towards the end of the lifetime. The weak link of a structure is often the structural joint. Economical maintenance methods for fatigued structural components, which make expensive inspection intervals obsolete, have not been transferred to engineering practice yet. This article introduces a new post-weld treatment method using a nanolaminate coating, also called nanolaminate patch, on the welded joint. A tension-tension fatigue testing study of welded steel specimen shows the potential of this post-weld treatment compared with other existing post-weld treatment methods in respect to lifetime extension. Nanolaminate coating applied in this study shows promising first results: At an applied stress range close to the yield strength, the lifetime of the weld can on average be extended by a factor of 3 or 4.5, respectively. The nanolaminate coating is discussed in comparison with other post-weld treatment methods. The post-weld treatment using nanolaminate coating seems to be of interest across industries and is applicable on new or existing structures.

Zahlreiche Rheinbrücken in Deutschland und den Niederlanden werden aktuell nachgerechnet und dabei zeigen sich vermehrt Traglastdefizite gegenüber den Anforderungen der Eurocodes. Wann immer möglich, sollte dem Erhalt der Vorzug vor dem Ersatzneubau gegeben werden, nicht zuletzt wegen des Denkmalschutzes und der CO2-Bilanz. Dabei kann es helfen, bei der Nachrechnung den “Bleistift zu spitzen”, also den lokal tatsächlich auftretenden Verkehr einfließen zu lassen sowie das Tragverhalten im Detail zu untersuchen und stille Reserven zu aktivieren. Hierbei können digitale Werkzeuge große Dienste erweisen, da dadurch zahlreiche Szenarien, Details oder Abstufungen jeweils individuell betrachtet werden können, anstatt auf der sicheren Seite liegend nur maßgebende Punkte zu betrachten. Eine sinnvoll eingesetzte Digitalisierung hilft also die Ökobilanz zu verbessern, Brückendenkmäler zu retten und letztlich dem Bauherrn auch Kosten zu sparen. Am Beispiel einiger Rheinbrücken soll aufgezeigt werden, wie durch den Einsatz digitaler Werkzeuge wesentlich bessere Ergebnisse erzielt werden konnten als in der Originalstatik, dies dient dann als Grundlage für gezielte und insgesamt wirtschaftliche Verstärkungsmaßnahmen. Zu diesen Maßnahmen gehören die verfeinerte Diskretisierung des Tragwerks und der Detailmodelle, Nachweise der Verbindungen und Ermittlung der lokalen individuellen Ermüdungseinwirkung für das Tragwerk.

Usage of digital tools in the recalculation of existing bridges - application on existing bridges over the river Rhine
Numerous bridges over the river Rhine in Germany and the Netherlands are currently being recalculated and increasingly show capacity deficits compared to the requirements of the Eurocodes. In contrast to smaller structures, a new replacement construction for these important structures is only possible with great effort; moreover, this is nowadays also to be questioned very critically based on the historical and environmental reasons. Whenever possible, preservation should be given preference over replacement construction. “Sharpening the pencil” can be decisive in the recalculation, i. e. to take into account the actual traffic load, to examine the load-bearing behavior in detail and to activate hidden reserves. Digital tools can be of great service here, as they allow numerous scenarios, details or gradations to be considered individually, instead of just the analysis of governing sections, which is on the safe side. A sensible use of digitalization helps to improve the ecological balance, to save bridge monuments and ultimately to save costs for the bridge owner. It will be shown, using existing bridges over the river Rhine as examples, how the use of digital tools has achieved significantly better results, which yields to targeted overall economic strengthening measures. Alternative modelling methods, detailed local models, verifications of the connections and determination of the local individual fatigue effect for the structure are herein presented.

Im Gespräch:
Brücken weiterbauen: Eisenbahnbrücke Lange-Feld-Straße in Hannover

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Wettbewerbe:
Fuß- und Radwegbrücke in Darmstadt mit Anerkennung beim Deutschen Architekturpreis 2021

Tagungen & Veranstaltungen:
STCO Online Live Seminar #3 Introduction to parametric design of steel structures
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt

Einen Besuch wert:
Actelion Business Center Basel

ÖSTV NEWS:
BIM-Positionspapier des Österreichischen Stahlbauverbandes
Baustellenhandbuch “Montagehinweise in der Dübeltechnik - Befestigungstechnik”
Neuauflage der Richtlinie “Offene Parkdecks”

SZS STEEL NEWS:
Stellweek

Persönliches:
Locken aus Stahl: Bauingenieurin Lamia Messari-Becker

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Zum Titelbild:
Ein fünfgeschossiges Parkhaus im nordhessischen Melsungen machte umfangreiche Sanierungsmaßnahmen erforderlich. Besonders ging es dabei um die vier unteren Geschosse. Dort war die Bausubstanz des in Stahlskelett-Betonbauweise errichteten Gebäudes so weit angegriffen, dass man über eine Entfernung des chloridbelasteten Betons nachdachte. Dank des kathodischen Korrosionsschutzes mit der einzigartigen Systemlösung MC-KKS/B der MC-Bauchemie und der Grillo-Werke AG gelang die vollständige Sanierung des geschädigten Stahlbetons dauerhaft und wirtschaftlich. Die Umsetzung erfolgte ohne den sonst üblichen großflächigen Betonabtrag und ohne die damit verbundenen Belästigungen wie Staub, Lärm und lange Bauzeiten. (Foto: MC-Bauchemie)

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Neue Entwicklungen und umgesetzte Verstärkungsmaßnahmen zeigen das Potenzial von Carbonbeton für die Ertüchtigung von Brücken im Bestand. Im Jahr 2020 wurden zunächst zwei Brückenbauwerke im Zuge der BAB A 648 mit Carbonbeton verstärkt. Im Jahr 2021 wird das dritte Teilbauwerk ebenfalls mit Carbonbeton verstärkt. Planung und Konzeption der Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton zur Sicherstellung eines ausreichenden Ankündigungsverhaltens bei Spannungsrisskorrosion sind Gegenstand des Beitrags. Aufgrund der besonderen Konstruktionsform des Tragwerks kamen im Hinblick auf die Untersuchung des Ankündigungsverhaltens erweiterte Rechenmethoden zum Einsatz. Das Tragwerk mit kurzen Endfeldern ist repräsentativ für zahlreiche Bauwerke im Bestand. Aufgrund der ungünstigen Stützweitenverhältnisse ergeben sich bei der Anwendung der sog. Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion für Straßenbrücken rechnerische Defizite bzw. Anwendungsgrenzen bei den Verfahren. Für den vorliegenden Fall wurde daher eine Monte-Carlo-Simulation zur Untersuchung des Ankündigungsverhaltens durchgeführt und in Verbindung mit einer Verstärkungsmaßnahme mit Carbonbeton auch sichergestellt. Der vorliegende Beitrag fasst die rechnerische Vorgehensweise zusammen und zeigt die planerische Umsetzung der Verstärkungsmaßnahme.

Strengthening of a pre-stressed concrete bridge by using carbon reinforced concrete - extended methods regarding the crack-before-failure-criteria of bridges with pre-stressing steel which is vulnerable to stress corrosion cracking
New developments in the field of carbon reinforcement and realized strengthenings with carbon reinforced concrete have shown the potential of this method for existing bridges. In 2020, two bridge structures on the A 648 highway were initially strengthened with carbon reinforced concrete. In 2021, the third bridge superstructure will be reinforced with carbon reinforced concrete, too. Concept and development of the strengthening with carbon reinforced concrete to ensure the “crack before failure criteria” in case of stress corrosion cracking are the subject of the paper. Due to the special layout of the structure, advanced computational methods were used to investigate the “crack before failure criteria”. The superstructure with short end spans is representative for a lot of existing structures. Regarding unfavorable span conditions, the application of the german guidelines (Handlungsanweisung Spannungsrisskorrosion) for road bridges result in computational deficits or application limits for the methods. For the present case, therefore, a Monte-Carlo simulation of the load bearing behavior was carried out to ensure sufficient “crack before failure behaviour” by means of strengthening with carbon reinforced concrete. This article summarizes the computational procedure and shows the concept of the strengthening with carbon reinforced concrete.

Bei der Bewertung bestehender Brücken wird zunehmend ein unterstützendes Bauwerksmonitoring eingesetzt, um die Beanspruchungen im Tragwerk realistischer als rein rechnerisch zu erfassen und das Rechenmodell zu kalibrieren. Normativ ungeklärt ist derzeit noch die Frage, wie die durch Messungen gewonnenen zusätzlichen Informationen innerhalb des Nachrechnungs- einschließlich dessen Sicherheitskonzepts zu berücksichtigen sind. Einwirkungsseitig kann dies durch die modifizierte Definition des Ziellastniveaus oder alternativ durch objektspezifische Lastmodelle für Tragfähigkeit und Ermüdung zur Abbildung des tatsächlichen Verkehrs erfolgen. Weiterhin können auf der Basis der Messdaten die erforderlichen Sicherheitsfaktoren, auch unter Berücksichtigung zukünftiger Verkehrsentwicklungen, bei Einhaltung des normativ erforderlichen Zuverlässigkeitsniveaus begründet werden. In diesem Beitrag werden Möglichkeiten sowie die theoretischen Hintergründe zur Berücksichtigung gemessener Verkehrsbeanspruchungen innerhalb der Nachrechnung von Brückenbauwerken vorgestellt.

Location-specific target load level and object-specific load models for recalculation based on structural monitoring
When evaluating existing bridges, supporting structural monitoring is increasingly being used in order to obtain the stresses in the structure more realistically than purely mathematically and to calibrate the calculation model. The question of how the additional informations obtained through measurements have to be taken into account within the recalculation, including its safety concept, is currently still normatively unclear. On the load side, this can be done through the modified definition of the target load level or, alternatively, through object-specific load models for load-bearing capacity and fatigue to map the actual traffic. Furthermore, on the basis of the measurement data, the necessary safety factors can be justified, also taking into account future traffic developments, while maintaining the normatively required level of reliability.

Für eine Einschätzung der Notwendigkeit, der Effizienz und auch der Priorisierung von Instandsetzungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen für Brückenbauwerke sind objektspezifische Kenntnisse von Bauwerksbeanspruchungen und Bauwerkszuständen unerlässlich. Aus der Identifizierung von Verkehrsbelegungen (Quantität und Qualität) und der Analyse der Bauwerksreaktionen werden Aussagen zur aktuellen Tragfähigkeit von Bestandsbauwerken abgeleitet. Eine erforderliche Datengrundlage bilden die für das konkrete Bauwerk ermittelten Verkehrsdaten des realen Verkehrs.

Determination of object-specific traffic-load-models for existing road bridges based on traffic data
For an assessment of the necessity, the efficiency and the prioritization of repair and upgrading measures for bridges, object-specific knowledge of structural stresses and structural conditions is indispensable. From the identification of traffic occupancy (quantity and quality) and the analysis of the structural reactions, statements on the current load-bearing capacity of an existing bridge will derived. A necessary data basis is the traffic data of the real traffic determined for the specific bridge.

Strohballen als landwirtschaftliches Nebenprodukt bestehen aus nachwachsenden Rohstoffen, sind regional verfügbar, besitzen ausgezeichnete Dämmeigenschaften und können in hochverdichteter Form großen Beanspruchungen standhalten. Als lasttragende Elemente in Gebäuden des Wohn- und Gesellschaftsbaus sowie in landwirtschaftlichen Nutzbauten können sie zu einer Antwort auf die gestiegene Nachfrage nach ökologisch nachhaltigen Lösungen im Bauwesen beitragen. Während der vertikale Lastabtrag bereits Gegenstand mehrerer Forschungsarbeiten war, sind viele Fragen zur aussteifenden Wirkung von Strohwänden gegenüber Horizontallasten noch nicht geklärt. Als Grundlage für die Erarbeitung von Berechnungsmodellen zur realitätsnahen Abbildung des Last-Verformungsverhaltens sowie zur Definition von Versagenszuständen und Grenzwiderständen ist eine solide experimentelle Datenbasis unerlässlich. In diesem Aufsatz werden Planung, Durchführung und Auswertung experimenteller Versuche zum horizontalen Lastabtrag in Wänden aus hochverdichteten Strohballen vorgestellt. Ziel der Untersuchungen ist ein besseres Verständnis des Last-Verformungsverhaltens von in der Ebene belasteten Strohwänden. Die Auswertung basiert dabei auf dem Einsatz klassischer mechanischer sowie moderner optischer Messmethoden. Da die Untersuchung des Reibungsverbunds und des Einflusses von Auflasten im Mittelpunkt des Interesses steht, wird dabei bewusst auf den Einsatz mechanischer Verbundmittel verzichtet.

Experimental studies on horizontal load transfer in bracing straw bale walls
As an agricultural by-product, straw bales consist of renewable raw materials, are regionally available, have excellent insulating properties, and are able to carry heavy loads if preconditioned by strong compaction. As load-bearing elements in residential buildings, community buildings, and agricultural buildings, they can help to meet the increased demand for ecologically sustainable solutions in the construction industry. Whilst their vertical load transfer has already been the subject of several research projects, many questions regarding straw walls' bracing effect under horizontal loads have not yet been studied. As a basis for the development of calculation models for the realistic determination of the load-deformation behaviour and the definition of failure states and limit resistances, a reliable experimental database is, however, essential. In this article, the planning, execution, and evaluation of experimental tests on horizontal load transfer in walls made of highly compacted straw bales are presented. The investigations aim to better understand the load-deformation behaviour of straw walls loaded in their plane. The assessment of the results is done by using classical mechanical and modern optical measurement methods. To study the frictional bond between the straw bale layers and the influence of vertical loads, the use of mechanical shear connectors is deliberately avoided.

Um eine dauerhafte und genaue Überwachung von Ingenieurbauwerken zu gewährleisten, ist ein flächendeckendes Monitoring-System wünschenswert. Im vorliegenden Aufsatz wird untersucht, ob die Sensoren von Smartphones und Tablets (SPT) ausreichend für eine Schwingungsmessung sind. Die Auswertung bez. Systemparametern wie Eigenfrequenzen und Dämpfungskoeffizienten wird ebenfalls betrachtet. Mithilfe von Versuchen unter Laborbedingungen an einem Einfeldträger und Versuchen im Feld an einer Testbrücke auf dem Gelände der Universität der Bundeswehr wird die Anwendungstauglichkeit von Smartphones und Tablets betrachtet. Dabei wurden neben den Messungen mit SPT Referenzmessungen mit einem klassischen Schwingungsmesssystem durchgeführt. Die Signale und deren Auswertung werden untereinander verglichen und im Fall des Laborversuchs am Einfeldträger mit Modellwerten eines SDOF-Einmasseschwingers verglichen. Damit werden die prinzipielle Anwendungsmöglichkeit der SPT wie auch die Tauglichkeit der aufgezeichneten Signale zur Weiterverarbeitung zur Systemidentifikation dargestellt.

Smartphone-based vibration measurement for the assessment of bridge structures
In order to ensure permanent and accurate monitoring of engineering structures, an area-covering monitoring system is desirable. In this article, it is investigated whether the sensors of smartphones and tablets (SPT) are sufficient for vibration measurement. Evaluation in terms of system parameters such as natural frequencies and damping coefficients is also considered. With the help of tests under laboratory conditions on a single-span beam and tests in the field on a test bridge on the premises of the University of the German Armed Forces, the application suitability of smartphones and tablets is considered. In addition to the measurements with SPT, reference measurements were carried out with a classical vibration measurement system. The signals and their evaluation are compared with each other and, in the case of the laboratory test on the single-field beam, with model values of an SDOF single-mass vibrator. This demonstrates the principle application of the SPT, as well as the suitability of the recorded signals for further processing for system identification.

In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die die digitale Dokumentation auf Injektionsbaustellen nutzt, um automatisierte, baubegleitende Vorhersagen der noch zu erwartenden Injektionsmengen zu berechnen. Bei der untersuchten Baumaßnahme werden Abdichtungsinjektionen im Rahmen des Projekts Stuttgart 21 für einen 3,2 km langen zweiröhrigen Eisenbahntunnel erstellt. Die vorgestellte Methode verwendet eine spezielle Form des neuronalen Netzes, das Feed Forward Network. Dieses wird mit den Injektionsmengen pro Tunnelmeter der einen Tunnelröhre trainiert, um dann die Injektionsmengen der anderen Röhre vorherzusagen. Nach einer kurzen Einführung in die Funktionsweise neuronaler Netze wird gezeigt, dass die vorgestellte Methode in der Lage ist, die Gesamtinjektionsmengen mit einer Genauigkeit von > 5 % vorherzusagen. Die Daten wurden von der Renesco GmbH in Zusammenarbeit mit der eguana GmbH erhoben.

Use of neural networks for the prediction of the material volume of injection sites in tunnel construction
In this paper, a method is presented that uses digital documentation on injection construction sites to calculate automated, construction-accompanying predictions of the injection quantities still to be expected. In the construction project under investigation, waterproofing injections are being made as part of the Stuttgart 21 project for a 3.2 km long, twin-tube railroad tunnel. The presented method uses a particular form of a neural network, the Feed Forward Network. The network is trained with the injection quantities per tunnelmeter of one tunnel tube to predict the other's injection quantities. After a brief introduction to the operation of neural networks, it is shown that the presented method can forecast the total injection quantities with an accuracy > 5 %. Renesco GmbH has collected the data in cooperation with eguana GmbH.

Bauwerksuntersuchungen an Brücken sind im Regelwerk verankert und ein wichtiges Element im Sicherheitskonzept. Im Rahmen von Nachrechnungen und Neubewertungen von Brücken sowie anschließender dem Erhalt dienender Maßnahmen kann es erforderlich sein, detailliertere Untersuchungen durchzuführen. Am Beispiel einiger Instandsetzungs- bzw. Ertüchtigungsmaßnahmen werden Vorgehensweisen bei Bauwerksuntersuchungen und Bauwerksdiagnostik an bestehenden Stahlbrücken aufgezeigt. Von der Werkstoffuntersuchung an Materialproben über detaillierte geometrische Aufnahmen mittels Laserscan, Seilmessungen an Schrägseilbrücken und geometrischen Einstufungen von Kerbfällen hin zu Dehnungsmessungen an einer orthotropen Fahrbahn werden die durchgeführten Untersuchungen und die daraus abgeleiteten Erkenntnisse beschrieben.

Structural investigations on existing steel bridges
Structural investigations on bridges are part of the standards and also an important element in the safety concept. In the context of recalculations and re-evaluations of bridges as well as subsequent maintenance measures, detailed investigations are often necessary. Some examples of repair- and upgrading measures illustrate the procedures for inspections and diagnostics on existing steel bridges. The investigations carried out and the knowledge derived from them are described, from the analysis of material samples to detailed geometric recordings using laser scans, cable force measurements on cable-stayed bridges and geometrical classifications of fatigue details to strain measurements on an orthotropic bridge deck.

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