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Savidis, S.; Sturm, U.; Rüger, B.Einsatz der Kinematischen-Element-Methode für einen pseudo-räumlichen Berechnungsansatz.Bautechnik12/1987409-416

Abstract

In letzter Zeit wurde zur Berechnung von Grenzlastzuständen die Kinematische-Element-Methode (KEM) entwickelt. Der Vorteil dieser Berechnungsmethode liegt in der leichten Algorithmierbarkeit und der allgemeinen Anwendbarkeit ähnlich der FE- Methode. Nachdem sich die KE-Methode für ebene Fälle sehr gut bewährt hat, wird hier gezeigt, welche Möglichkeiten für einen pseudo-räumlichen Einsatz bestehen.

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Savidis, S.; Ulrich, M.; Klapperich, H.; Walz, B.Räumlicher Erddruck auf Senkkasten und Schächte. Experimentelle Untersuchungen und theoretische Betrachtungen.Bautechnik8/1987268-272

Abstract

Zur Interpretation der Ergebnisse von Erddruck- und Setzungsmessungen an kleinmasstäblichen Modell-Senkkästen mit rechteckigem Grundriss werden Versuche zur Ermittlung der Deformationsvorgänge im umliegenden Boden beschrieben. Die Übertragung der vom Schaft eingeleiteten Schubspannungen durch eine Scherzone in den umliegenden Boden wird gezeigt. Der sich vor den Schachtwänden ausbildende Bruchkörper wird mittels eines flüssigkeitsgestützen Schachtmodells, das zum Bruch gebracht wird, ermittelt.

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Savidis, Stavros; Bergmann, Mathias; Schepers, Winfried; Fontara, Ioanna-KleonikiWave propagation in inhomogeneous media via FE/PML methodgeotechnik2/202298-107Aufsätze

Abstract

The Perfectly Matched Layer (PML) method is an efficient approach to imposing radiation conditions at the bounded region of interest in case of wave propagation in unbounded domains. This paper presents and validates 3D FE/PML numerical schemes based on two different PML formulations for homogeneous and inhomogeneous geological media exhibiting discrete or continuous inhomogeneity. In the equation of motion for the PML domain the applied stretching behavior is expressed either as complex material properties or as complex coordinates. Both PML formulations are implemented in the FEM and verified against analytical solutions. Three different types of material inhomogeneity are considered: layered half-space, continuously inhomogeneous half-space with linear velocity profile and continuously inhomogeneous half-space with nonlinear velocity profile. Sensitivity analyses are conducted, and the performance of the developed numerical schemes is investigated taking into account a broad variation of the PML parameters. Recommendations are given for the optimal values of the PML parameters for the case of homogeneous and inhomogeneous geological media.

Wellenausbreitung in inhomogene Medien mit der FE/PML-Methode
Die PML-(Perfectly-Matched-Layer-) Methode ist ein effizienter Modellierungsansatz zur Modellierung unendlich ausgedehnter Gebiete. Die PML werden als spezielle Elemente auf den Randknoten des FEM-Netzes eingefügt. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Verifizierung und Anwendung von 3D FE/PML Modellierung von kontinuierlich oder diskret inhomogenen geologischen Medien anhand von zwei unterschiedlichen Formulierungen der PML für zeitharmonische elastodynamische Wellenausbreitungsprobleme. Die Bewegungsgleichung der PML kann entweder als die eines nicht isotropen viskoelastischen Materials in natürlichen Koordinaten oder als die eines elastischen Materials in komplexwertigen gestreckten Koordinaten interpretiert werden. Beide Formulierungen werden in FEM implementiert und anhand analytischer Lösungen verifiziert. Die Materialinhomogenität des Bodens wird wie folgt berücksichtigt: geschichteter Halbraum, kontinuierlich inhomogener Halbraum mit linear zunehmender Scherwellengeschwindigkeit und kontinuierlich inhomogener Halbraum mit nichtlinear zunehmender Scherwellengeschwindigkeit. Sensitivitätsanalysen unter Berücksichtigung breiter Variation der PML-Parameter werden durchgeführt, um die optimalen PML Parameter zu ermitteln.

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Savor, K.; Savor, Z.Brücke über die Rjecina-Schlucht.Beton- und Stahlbetonbau1/19921-3

Abstract

Bericht über Konstruktion und Errichtung einer durchlaufenden Rahmenbrücke, die im Freivorbau als vorgespannte Segmentbrücke hergestellt wurde. Die Gründung der Rahmenstiele mußte in sehr ungünstigen bodenmechanischen Verhältnissen erfolgen. Der Untergrund mußte deshalb mit Felsankern stabilisiert werden.

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Savor, Z.; Savor, K.Rekonstruktion der Eisenbahnbrücke über den Fluß Kupa im Karlovac.Stahlbau6/1992161-163Fachthemen

Abstract

Es wird über eine neuartige Konstruktion einer alten Eisenbahnbrücke berichtet. Drei parabolische isostatische Fachwerkkonstruktionen wurden durch eine kontinuierliche Stahlkonstruktion ersetzt.

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Sawade, G.; Krause, H.Prüfung von Spannbetonbauteilen mit magnetischen MethodenBeton- und Stahlbetonbau3/2010154-164Fachthemen

Abstract

Die Methoden der magnetischen Streufeldmessung und der magnetischen Restfeldmessung eignen sich gut zur zerstörungsfreien Detektion von Spanndrahtbrüchen in Spannbetonbauteilen. Unter Verwendung eines Jochmagneten mit integrierten Magnetfeldsensoren werden die Bauteile mit mehreren Messfahrten bei verschiedenen Magnetisierungsfeldstärken abgescannt. Die Auswertung basiert auf dem Vergleich von Messungen nach verschiedenen Vormagnetisierungen sowie der Bestimmung der Korrelation mit idealisierten Bügel- und Bruchsignalen. Die Nachweisgrenze des Verfahrens wird fallabhängig diskutiert. Die Anwendung in der Prüfpraxis wird an drei Beispielen illustriert.

Inspection of Prestressed Concrete Structural Members with Magnetic Methods
The methods of magnetic stray field measurement and of magnetic remanence measurment are well suited for nondestructive detection of ruptures in prestressing wires of concrete structural members. Using a yoke magnet with integrated magnetic field sensors, the members are scanned several times with varying magnetization field strength. The signal analysis is based on the comparison of measurements after different premagnetizations as well as on the determination of the correlation with idealized rebar and crack signals. The limits of detection are discussed on a case-by-case basis. The application in inspection practice is illustrated with three examples.

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Sawinski, J.Bau eines 310 m langen Rohrtunnels unter dem Nord-Ostsee-Kanal bei Brunsbüttelkoog mit Hilfe des Rohrdurchpreßverfahrens.Bautechnik1/19702-10

Abstract

Bericht über die Herstellung eines Rohrtunnels unter dem Nord-Ostsee-Kanal, wobei das Rohr einem Wasserdruck entsprechend einer Wassersäule von 23 m Höhe standhalten mußte. Der Tunnel wurde im Rohrdurchpreßverfahren errichtet. Die lichte Öffnungsweite des Betonrohrs betrug 2.50 m bei 30 cm Wandstärke. Die maschinelle Einrichtung und die Durchführung der Vorpreßarbeiten werden ausführlich erläutert. Ein Teil der Belegschaft war im Vortriebstunnel einem Luftüberdruck ausgesetzt. Der Frage der Vermeidung von Druckluftkrankheiten wird ebenfalls Beachtung geschenkt.

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Sayar, K. F.Zur Statik einer zugbeanspruchten Dachkonstruktion.Bautechnik8/1975253-258

Abstract

Es wird über die Bemessung und Ausführung eines Hängedaches berichtet, das als Dachkonstruktion der Paulus-Kirche in Lüneburg ausgeführt wurde. Dieses Hängedach mit negativer Gaußscher Krümmung ist als vorgespanntes Seilnetz ausgebildet.

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Schaab, A.; Flohrer, C.; Hillemeier, B.Die zerstörungsfreie Prüfung der Betondeckung der Bewehrung.Beton- und Stahlbetonbau11/1989275-279, 324-327

Abstract

Zusammenfassende Darstellung der verschiedenen physikalischen Möglichkeiten der zerstörungsfreien Messung der Betondeckung. Es werden Vor- und Nachteile der verschiedenen Verfahren erläutert und Empfehlungen zur Auswertung von Messergebnissen gegeben.

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Schaaf, SaschaSlim-Floor-Konstruktion ohne Kompromisse - LIPO Park Fußballstadion in Schaffhausen, SchweizStahlbau7/2019698-705Berichte

Abstract

Ein Fußballstadion ist kein konventionelles Gebäude des klassischen Hochbaus. Hier treffen kombinierte Anforderungen, wie großzügige VIP-Lounges und auch der Tribünenbau, zusammen. Der barrierefreie Wechsel zwischen Innen- und Außenbereichen ist eine Herausforderung für die Planung und Umsetzung der Anforderungen an die Dauerhaftigkeit und die Gebrauchstauglichkeit. Alle differenzierten Anforderungen, verbunden mit einer möglichst kurzen Bauzeit, optimal in Einklang zu bringen, ist bei diesem Projekt besonders eindrucksvoll gelungen (Bild 1).

Slim floor structures without compromises - LIPO Park Soccer Arena in Schaffhausen, Switzerland
A soccer arena is not a conventional building. Combined requirements, such as spacious VIP lounges and grandstand construction, coincide here. The unobstructed transition between indoor and outdoor areas is a challenge for planning and implementing the requirements for durability and usability. This project was a particularly impressive success in harmonising all the different requirements, as well as the shortest possible construction time.

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Schaarschmidt, David; Flederer, HolgerVorgespannte Trockenfugen für modulare Brücken unter zyklischer BelastungBeton- und Stahlbetonbau5/2021378-386Aufsätze

Abstract

Modulares Bauen mit Betonfertigteilen gewinnt in den letzten Jahren verstärkt an Bedeutung. Aktuelle Entwicklungen in Praxis und Forschung untersuchen das Fügen der einzelnen Module völlig ohne Ortbeton, Vergussmörtel, Klebung oder Schubnocken. Eine Möglichkeit zur Kraftübertragung bietet das Aktivieren der Oberflächenreibung mittels Vorspannung. Während die Schertragfähigkeit maßgeblich vom Haftreibungsbeiwert abhängt, ist die Biegetragfähigkeit an die Dekompression der Trockenfuge gebunden. Aus statischer Sicht ist die wirklichkeitsnahe Beurteilung der Oberflächentopographie essentiell. In der DIN EN 1992-1-1 wird diese in vier Stufen von sehr glatt bis verzahnt eingeteilt, wodurch die Vielzahl an unterschiedlichen Oberflächenqualitäten nur grob abgebildet wird. Darüber hinaus ist die uneingeschränkte Übertragbarkeit des Coulombschen Reibungsgesetzes auf den Beton, vor allem bei höheren Druckspannungen in der Fuge, zu überprüfen. Zwei nennenswerte Anwendungsfelder des modularen Bauens stellen Brückenbauwerke und Windenergieanlagen dar. Beide Bauwerksgruppen unterliegen vorwiegend nichtruhenden Belastungen, welche ermüdungsrelevante Beanspruchungen im Kontaktbereich hervorrufen. Um dauerhafte, ermüdungsresistente und sichere Bauwerke zu errichten, müssen die maßgeblichen Beanspruchungscharakteristika sowie deren Auswirkungen auf die Kontaktoberfläche und die Betonmatrix identifiziert und untersucht werden.

Prestressed dry joints for modular bridge structures under cyclic loading
Modular construction with precast concrete elements has been becoming increasingly important for years. Current developments in construction industry and research investigate the joining of the modules without any in-situ concrete, mortar, gluing or shear keys. One possibility is to activate surface friction by pre-tensioning. While shear strength depends largely on the roughness coefficient, bending strength is related to decompression of dry joints. In order to prove structural strength a realistic assessment of the surface topography is essential. DIN EN 1992-1-1 distinguishes four levels ranging from very smooth joints to keyed joints, which means that the large number of different surface qualities is not represented adequately. Furthermore the transferability of Coulomb's law of friction to concrete surfaces at higher compression stresses in joints should be investigated. Bridge structures and wind turbines are two primary fields of application. Both types of structures are predominantly claimed by non-static loads. This stress causes fatigue in the interface region of the precast components. Due to errection of fatigue-resistant and safe structures the relevant load characteristics and their effects on contact surface and concrete matrix must be identified.

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Schaber, E.Der Stahlüberbau der Moselbrücke bei Dieblich-Winningen.Stahlbau7/1973211-216Berichte

Abstract

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Schabowicz, K.; Stawiski, B.; Klimek, A.Untersuchungen der gerissenen DeckenplattenBeton- und Stahlbetonbau7/2006511-517Fachthemen

Abstract

In den letzten Jahren konnten in ausgeführten Stahlbetondecken und -wänden immer öfter Risse beobachtet werden. Dabei wurde festgestellt, daß dies kein Effekt der Außenbelastung, sondern auf den Baustoff selbst zurückzuführen ist. Dieses Problem wird in diesem Beitrag am Beispiel der Monolithdecken aus Beton mit Flugaschenzusatz behandelt. Es wird die Eignung der zerstörungsfreien Untersuchungen für die Diagnostik der beschädigten Stahlbetonkonstruktionen gezeigt und dabei festgestellt, daß die Deckenplattenrisse durch übermäßiges Betonschwinden verursacht wurden.

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Schachinger, T.; Gaube, H.; Krainer, G.Results from the Untersammelsdorf test field for the planning of tunnelling work / Erkenntnisse aus dem Versuchsfeld Untersammelsdorf für die Gestaltung der VortriebsmaßnahmenGeomechanics and Tunnelling2/2010201-214Topics

Abstract

In the western part of the Koralmbahn railway line, tests were carried out as part of planned specialised civil engineering works in silty to sandy still water sediments in order to find out about the interaction of jet grouting and dewatering measures with this ground, which is considered to be as geotechnically relatively unfavourable. Small-scale tunnelling work was also carried out to gain experience for the later tunnel construction work in this area. The most important discoveries were: that the jet grouting trials achieved jet grout columns with a diameter of 1.5 m within the still water sediments; and the simulation of a tunnel drive was able to demonstrate that stable conditions at the face can be achieved with the chosen advance support measures. The evaluated results made it possible to optimise the design of the tunnel structures and the forecast performance rates for the grouting works.

Im westlichen Bereich der Koralmbahn sind im Rahmen geplanter Spezialtiefbaumaßnahmen in schluffigen bis sandigen Stillwassersedimenten Versuche durchgeführt worden, um Erkenntnisse über die Interaktion von DSV- und Entwässerungsmaßnahmen mit diesem geotechnisch als relativ ungünstig geltenden Gebirge zu erlangen. Zusätzlich wurden durch kleinmaßstäbliche Vortriebsarbeiten Erfahrungen für die späteren Tunnelbauarbeiten in diesem Bereich gewonnen. Als wichtigste Erkenntnisse können genannt werden: Bei den Versuchen zu DSV-Arbeiten waren in den Stillwassersedimenten DSV-Säulen mit einem Durchmesser von 1,5 m zu erreichen; durch die Simulation eines Tunnelvortriebs konnte demonstriert werden, dass mit den gewählten Vorraussicherungsmaßnahmen stabile Verhältnisse im Bereich der Ortsbrust erzielbar sind. Basierend auf den ermittelten Ergebnissen können die bisherige Planung der Tunnelbauwerke sowie die prognostizierten Leistungsansätze bei den DSV-Maßnahmen optimiert werden.

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Schachinger, Tobias; Arbeiter, Florian J.; Eichinger, Stefanie; Saliger, FlorianResearch on pipe materials for tunnel drainage by the ÖBB Task Force Drainage / Forschung der ÖBB-Task Force Drainage zu Rohrmaterialien der TunnelentwässerungGeomechanics and Tunnelling5/2019467-471Topics

Abstract

Due to the additional tunnels that are currently under design or construction, drainage maintenance costs are expected to rise significantly over the next few years. An increased amount of maintenance will also be necessary due to older drainage pipes damaged during intensive cleaning and flushing. To counter these problems, an internal task force for drainage pipes has been installed within the ÖBB. Together with research institutions from several fields of science, projects are being carried out to find ways to decrease the overall maintenance effort. Topics include screening of possible rehabilitation methods for damaged pipes, and investigation of currently used materials with regard to their mechanical suitability. A multi-disciplinary research topic has also been initiated to investigate the potential of material modifications with the goal to decrease overall precipitation in drainage pipes and associated maintenance. First results on modified materials already show potential to decrease calcite precipitation.
Aufgrund der aktuell in Bau befindlichen Tunnelbauwerke wird sich der Aufwand für die Instandhaltung von Bauwerksdrainagen bei der ÖBB innerhalb der nächsten Jahre vervielfachen. Ein weiteres Problem stellen ältere Tunneldrainagen dar, die durch intensive Reinigung beschädigt werden und einen zusätzlichen Instandhaltungsaufwand bedeuten. Ausgehend von diesen Problemstellungen wurde innerhalb der ÖBB die Task Force Drainage gegründet. Gemeinsam mit Forschungspartnern aus verschiedenen Fachdisziplinen wird derzeit untersucht, wie die Instandhaltung optimiert werden kann. Dabei werden sowohl potenzielle Möglichkeiten zur Instandsetzung als auch die Materialeignung der derzeit verbauten Drainagen untersucht. Zusätzlich wird versucht in einem Disziplinen-übergreifenden Projekt neue Materialien mit verringertem Versinterungspotenzial und einhergehender Reduktion des Reinigungsaufwands zu entwickeln. Erste Untersuchungen zeigen dabei bereits auf, dass Potenzial hinsichtlich Materialoptimierung gegeben ist.

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Schachinger, Tobias; Sperger, Lukas; Heissenberger, Roman; Wagner, Oliver KaiTask Force Drainage (TFD) - The project for life after / Task-Force Dränagen (TFD) - Das Projekt für das Leben danachGeomechanics and Tunnelling6/2017779-787Topics

Abstract

The ÖBB-Infrastruktur AG currently has several very large tunnelling projects in Austria. However, not only the construction itself is important for the client, but also that the tunnels can be used as efficiently as possible during their entire service life. Regarding water pressure-relieved tunnel structures, the drainage system is usually the most expensive and time-consuming maintenance activity. For this reason a specialized project, the Task Force Drainage (TFD), was launched to deal with drainage systems during construction and operation. The objectives of the TFD are primarily the concentration of innovation regarding the drainage system, the optimization and systematization of the maintenance process and the specification of necessary components and technologies. Examples are the development of new flushing systems for the drainage system, the development of optimized pipe materials and a uniform inventory of existing drainage systems. These examples are explained in the article.
Derzeit werden von der ÖBB-Infrastruktur AG als Auftraggeber (AG) sehr große Tunnelbauprojekte in Österreich umgesetzt. Für den AG ist dabei nicht nur die Errichtung selbst von Bedeutung, sondern auch eine möglichst effiziente Nutzung der Tunnelbauwerke über die gesamte Lebensdauer. Am Aufwendigsten in der Instandhaltung von druckwasserentlasteten Tunnelbauwerken ist derzeit zumeist die Tunnelentwässerung. Aus diesem Grund wurde ein gesondertes, übergreifendes Projekt, die Task-Force Dränagen (TFD), ins Leben gerufen, das sich mit der Tunnelentwässerung während des Baus und Betriebs befasst. Die Projektziele der TFD sind vor allem die Bündelung von Innovationen zur Tunnelentwässerung, die Optimierung und Systematisierung des Instandhaltungsprozesses und die Vorgabe von dafür erforderlichen Komponenten und Technologien. Beispiele dafür sind die Entwicklung von neuen Spülsystemen für die Tunnelentwässerung, die Entwicklung optimaler Rohrwerkstoffe und eine einheitliche Bestandsaufnahme von vorhandenen Entwässerungssystemen, die in diesem Beitrag erläutert werden.

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Schachinger, Tobias; Zagar, Bernhard; Schwab, Christian; Saliger, Florian; Stur, MichaelCurrent research by ÖBB Infrastruktur AG on scale monitoring without track closures / Aktuelle Forschungen der ÖBB Infrastruktur-AG zu Versinterungsmonitoring ohne Einschränkung des EisenbahnbetriebsGeomechanics and Tunnelling3/2018277-285Topics

Abstract

In water pressure-relieved rail tunnels, calcium carbonate scaling occurs in tunnel drain pipes. This scaling is caused by the surrounding geology, groundwater or the use of building materials containing cement. If the amount of scale becomes excessive, the drains have to be be cleaned to prevent an increase of the water pressure on the tunnel lining, which can cause damage to the tunnel structure or water ingress. At the moment, the growth of scale in tunnel drainage can only be monitored by camera surveys. This requires closure of the track or the whole tunnel and causes a massive operational restriction. Therefore the ÖBB-Infrastruktur AG project “Task Force Drainage” is looking for ways to monitor the growth of scale without any operating restrictions. Among other measures, an FFG project has been launched, and international knowledge transfer is taking place in the context of Shift2Rail. Various sensors and measuring methods are currently being examined regarding their suitability for this research question, examples including the measurement of differences in electrical resistance and acoustic measurement methods.
In druckwasserentlasteten Eisenbahntunneln entstehen in Bauwerksdränagen oftmals Versinterungen, die ihre Ursache in der umgebenden Geologie, dem Grundwasser oder in eingesetzten zementgebundenen Baustoffen haben. Diese Versinterungen bestehen zumeist aus Calciumcarbonat. Erreichen die Versinterungen ein kritisches Maß, müssen die Rohre gereinigt werden, um zu verhindern, dass sich durch einen Verschluss ein Wasserdruck auf das Tunnelbauwerk aufbauen oder Wasser in den Fahrbereich eindringen kann. Um die Versinterungen in den Rohren zu überwachen, sind derzeit aufwendige Kamerabefahrungen notwendig. Diese erfordern eine Einstellung des Zugverkehrs und führen damit zu einer massiven Betriebseinschränkung. Im Rahmen des Projekts “Task Force Dränagen” der ÖBB-Infrastruktur AG wird nach Möglichkeiten gesucht, das Versinterungswachstum ohne Betriebseinschränkungen überwachen zu können. Dazu wurde unter anderem ein FFG-Projekt ins Leben gerufen. Internationaler Wissenstransfer findet im Rahmen von Shift2Rail statt. Aktuell werden verschiedene Sensoren und Messverfahren auf ihre Eignung für diese Fragestellung untersucht. Beispielhaft seien die Messung von Unterschieden des elektrischen Widerstands und akustische Messverfahren genannt.

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Schacht, Andreas; Munk, Maximilian; Busen, Christian; Oeser, MarkusSynthetisch gebundene offenporige Zwischenschichten zur gezielten Temperierung von Straßen im WinterBautechnik7/2014466-471Aufsätze

Abstract

Verkehr ist ein wesentlicher Bestandteil einer modernen Gesellschaft. Der Transport von Waren auf der Straße stellt den mit Abstand größten Teil der Verkehrsleistung dar, sodass dieser jederzeit durch geeignete Verfahren, auch unter ungünstigen Wetterverhältnissen in den Wintermonaten, aufrecht zu erhalten ist. Eine Möglichkeit ist die Temperierung von Asphaltbefestigungen mithilfe eines Fluids, wodurch den maßgebenden Unfallursachen im Winter, wie beispielsweise Glätte durch Regen/Schnee/Eis, die einen erheblichen volkswirtschaftlichen Schaden durch Verkehrsbehinderung verursachen, entgegengewirkt wird.
Die gezielte Temperierung der Asphaltbefestigung in den Wintermonaten ist keine neue Erfindung. Derzeit wird die Temperierung üblicherweise mittels eines in die Asphaltbefestigung eingebauten Rohrregisters, welches von einem Fluid durchflossen wird, ermöglicht. Doch haben Rohrsysteme im Asphalt Nachteile in der Verarbeitung und in ihrer wirtschaftlichen Bereitstellung. Daher wurde in den vorliegenden Untersuchungen der Einsatz einer offenporigen Asphaltzwischenschicht, die ähnlich dem o. g. Konzept von einem Fluid zwecks Temperierung durchflossen wird, grundlegend betrachtet. Hierbei wurde insbesondere der Einsatz synthetisch gebundener Zwischenschichten untersucht. Gegenstand der Untersuchungen sind neben der bautechnischen Umsetzbarkeit derartiger Zwischenschichten auch Aspekte hinsichtlich der Dauerhaftigkeit, des Verformungsverhaltens, der Wasserdurchlässigkeit und der thermischen Wirksamkeit des Konzeptes.

Application of porous interlayer for targeted road temperature control
Traffic is an essential component of modern society. The transportation of goods on roads represents by far the biggest part of the traffic capacity; as a result, this must always be maintained through appropriate procedures, also under unfavourable weather conditions in the winter season. One possible way is the temperature control of the surface with a kind of liquid. With this method, the decisive accident causes in winter, such as slipperiness through rain, snow and ice, which result in great economic damage through hindering the transport, can be counteracted. The conception of temperature control on asphalt road is not brand-new. At the moment, the temperature control is typically achieved by installing tubes assembly, in which a kind of liquid flows. However, the tube system has disadvantages in fabrication and the economical provision. Therefore in this research the concept of porous asphalt interlayer was considered, which is similar to the above method flow through with a liquid. Apart from the porous asphalt interlayer, further applications with polyurethane binding interlayer were investigated. Objects of the investigation were the construction practicability of this porous interlayer and the aspects of durability, deformation behavior, water permeability and the thermal effectiveness of this concept.

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Schacht, Andreas; Oeser, MarkusEntwicklung akustisch optimierter Straßendeckschichtsysteme auf KunststoffbasisBautechnik7/2016444-451Aufsätze

Abstract

Für moderne Volkswirtschaften, die Weiterentwicklung der Gesellschaft und den Ausbau von Wirtschaftsräumen spielt der Verkehrssektor in Form einer technisch funktionierenden, leistungsfähigen und umweltverträglichen Infrastruktur eine wesentliche Rolle. Der Verkehrsträger “Straße” nimmt hierbei aufgrund der starken Verkehrsleistung im Bereich des Gütertransports eine wesentliche Rolle ein. Dies bedingt allerdings eine stetige Zunahme der Belastungen der Bevölkerung durch verkehrsinduzierte Emissionen - vor allem der Verkehrslärm rückt hierbei zunehmend in den Fokus!
Im Bereich des öffentlichen Infrastrukturbaus haben aber zumeist die umfangreiche Standardisierung der Bauaufgabe sowie die starke Fokussierung auf Kostenaspekte dazu geführt, dass Innovationspotenziale neuer und insbesondere lärmreduzierender Bauweisen nur unzureichend ausgeschöpft wurden. Auch ist die Leistungsfähigkeit konventioneller Baustoffe nahezu erreicht, sodass in der zugrunde liegenden Forschungsarbeit ein vollkommen neuartiges Deckschichtsystem mit höchstmöglichen geräuschreduzierenden Eigenschaften auf Kunststoffbasis entwickelt, die akustische Wirksamkeit des Deckschichtkonzeptes in Untersuchungen im Prüfstand Fahrzeug/Fahrbahn der Bundesanstalt für Straßenwesen bestätigt und in situ bautechnisch umgesetzt wurde. Hierbei wurde insbesondere der Einsatz eines mehrlagigen Deckschichtsystems, basierend auf einer oberen, definiert gestalteten Strukturschicht und einer unteren, synthetisch gebundenen Absorptionsschicht, untersucht. Gegenstand der Untersuchungen sind neben Aspekten der akustischen Wirksamkeit derartiger Deckschichtsysteme auch insbesondere Aspekte der bautechnischen Umsetzbarkeit, möglicher Herstellungs- und Einbauverfahren und der Dauerhaftigkeit des Konzepts.

Development of an acoustically optimized wearing course system based on synthetics
To facilitate modern economies, the development of society and the extension of economic areas the traffic sector plays a decisive role by supplying a technically functioning, efficient and environmentally compatible infrastructure. Due to the increase of transportation processes, especially in the freight sector, the mode of transport “road” is of great importance in this regard. However, this causes a steadily increasing exposure of the population to traffic-induced emissions - noise emissions, in particular have received more attention in recent years! Public infrastructure construction is subjected to numerous attempts aiming to standardize the tasks as well as the limitation of costs. The result has been that the innovation potential, especially in regard to designs limiting traffic noise, has not been made use of sufficiently. Furthermore, the performance limit of conventional materials has almost been reached which is why this research project developed and designed a completely new surface-material concept based on synthetic materials. The surface-system was designed to exhibit the highest possible acoustically favorable properties, was verified by examinations in the Vehicle-Pavement Interaction Facility of the Federal Road Research Institute (BASt) and was constructed in-situ. The focus of the project was the development of a multi-layered wearing course system with a synthetic top layer, representing optimized texture-properties and a synthetically-bound bottom layer functioning as an absorption layer. In addition to the acoustic efficacy of such a wearing course system, the structural feasibility as well as the durability of the concept are the subject of the analysis.

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Schacht, G.; Marx, S.Unbewehrte Betongelenke - 100 Jahre Erfahrung im BrückenbauBeton- und Stahlbetonbau9/2010599-607Berichte

Abstract

Unbewehrte Betongelenke sind eine zuverlässige und dauerhafte Konstruktionsform im Brückenbau. Sie reduzieren Zwängungen und Biegemomente und verhindern somit unnötig große Beanspruchungen. Eugène Freyssinet entwickelte bereits 1909 die Idee, die Übertragung von großen Lagerkräften und moderaten Verdrehungen durch plastische Verformungen des Betons zu ermöglichen. Seit der ersten Anwendung beim Pont du Veurdre werden Betongelenke aufgrund der vielen Vorteile gegenüber Stahllagern erfolgreich in Brückenbauwerken eingesetzt. Der Beitrag zeigt die verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten von Betongelenken im Brückenbau und erläutert einzelne ausgeführte Brücken detaillierter. Neben den wirtschaftlichen Vorteilen in der Herstellung haben Betongelenke den Vorteil, dass sie dauerhaft sind und natürliche Ressourcen schonen. Anhand eines Vergleiches der Ökobilanzen bei Ausführung eines Brückenlagers mit einem Betongelenk und einem Topflager wird der ökologische Vorteil der einfachen Lagerausbildung mit Betongelenken deutlich.

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Schacht, Gregor; Bolle, Guido; Curbach, Manfred; Marx, SteffenExperimentelle Bewertung der Schubtragsicherheit von StahlbetonbauteilenBeton- und Stahlbetonbau6/2016343-354Fachthemen

Abstract

Die experimentelle Bewertung eines Stahlbetonbauteils mit der Gefahr eines möglichen spröden Schubversagens ist aufgrund der geringen Duktilität und damit Vorankündigung des Versagens bisher nicht durch die Richtlinie für Belas-tungsversuche des DAfStb abgedeckt. Dieser Beitrag fasst die theoretischen und experimentellen Untersuchungen aus [1] zusammen, die durchgeführt wurden, um eine sichere experimentelle Tragsicherheitsbewertung bei vorwiegender Schubbeanspruchung zu ermöglichen. Um die spröden Versagensprozesse während des Versuchs zeitlich und räumlich besser auflösen zu können, wurde eine Kombination modernster Messverfahren eingesetzt. Es werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen berichtet und Empfehlungen für die experimentelle Versuchsdurchführung abgeleitet.

Experimental Evaluation of the shear bearing safety
The experimental evaluation of a reinforced concrete member with the danger of a brittle shear failure is yet not covered by the Guideline of the DAfStb for load testing because of the low ductile failure process. This paper describes the theoretical and experimental investigations carried out in [1] to allow a safe evaluation of the shear bearing safety in-situ. For a high resolution of the beginning failure processes a combination of modern measuring techniques was applied. The results of the experimental investigations are shown and discussed. Finally advises are given for the experimental evaluation of the shear bearing safety during load testing of reinforced concrete members.

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Schacht, Gregor; Bolle, Guido; Marx, SteffenBelastungsversuche - Internationaler Stand des WissensBautechnik2/201685-97Aufsätze

Abstract

Belastungsversuche sind in Deutschland seit 15 Jahren durch die Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb) geregelt. Weiterentwicklungen der Bewertungsverfahren und die Einführung der Eurocodes führten dazu, dass der DAfStb eine Überarbeitung der bestehenden Richtlinie beschloss. Dieser Beitrag stellt die internationalen Regelungen zu Belastungsversuchen vor und gibt einen Überblick über die bekannten Bewertungsverfahren in verschiedenen Ländern. Neben der Beschreibung der gegenwärtigen deutschen Regeln wird gezeigt, welche Entwicklung die Anwendung von Belastungsversuchen in den USA in den letzten Jahren nahm und welche aktuellen Regeln dort bestehen. An praktischen Beispielen werden die deutschen und amerikanischen Regeln miteinander verglichen und Schlussfolgerungen zu Anforderungen an eine Neufassung der Richtlinie gezogen.

Load testing - international state of the art
For 15 years load testing in Germany is regulated by the guideline of the Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb). Further research activity resulted in an improvement of the existing evaluation criteria. This and the introduction of the Eurocode into practice led to the need to revise the existing guideline. This paper summarizes the actual international rules for load testing and compares the different existing evaluation criteria. In addition to the description of the german standard, the actual development of the method of load testing in the USA is shown. Practical examples compare the German and American guidelines. It is concluded which requirements are demanded for the amendment of the guideline.

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Schacht, Gregor; Bolle, Guido; Marx, SteffenMessen bei Querkraftversuchen - Technische Entwicklung und heutige MöglichkeitenBeton- und Stahlbetonbau12/2013875-887Fachthemen

Abstract

Der Beitrag gibt einen Überblick über die Entwicklung der messtechnischen Überwachung des Trag- und Verformungsverhaltens von schubbeanspruchten Stahlbetonbauteilen. Zunächst wird die chronologische Entwicklung der verwendeten Messtechniken bei Schubversuchen beschrieben und darauf aufbauend gezeigt, welche Messmethoden für heutige Untersuchungen zur Verfügung stehen bzw. angewendet werden. Für die verschiedenen Messaufgaben und Messziele bei Schubversuchen werden die Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen Messverfahren vorgestellt und Empfehlungen für die messtechnische Erfassung von Strukturveränderungen während eines Versuchs gegeben. Die unterschiedlichen Messtechniken werden klassifiziert und bewertet, sodass Ingenieuren und Forschern eine Handlungsempfehlung für die Planung von zukünftigen Schubversuchen vorliegt.

Measuring in shear tests - Technical Development and actual possibilities
The paper gives an overview about the development of the measuring techniques used in the experimental investigations of the load bearing and deformation behavior of reinforced concrete elements in shear. After the historical development the today available measuring techniques for shear investigations are presented. It is shown for which measuring targets the different methods can be used and recommendations for the detection of smallest structural changes during the tests are made. The different measurement techniques are classified and evaluated, and therewith a guidance for the planning of the measuring techniques in future shear tests is given.

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Schacht, Gregor; Bolle, Guido; Marx, SteffenExperimentelle Tragsicherheitsbewertung von Stahlbetonbauteilen ohne QuerkraftbewehrungBautechnik11/2011757-764Fachthemen

Abstract

Für die experimentelle Untersuchung von bestehenden Stahlbetonkonstruktionen ist es entscheidend, dass das Tragverhalten unmittelbar während des Versuches genau analysiert und bewertet werden kann. Nur dadurch kann ein sich ankündigendes Versagen rechtzeitig erkannt und eine unzulässig starke Schädigung der Struktur vermieden werden.
Anders als beim Biegeversagen ist dies für gering-duktile Versagensarten, wie z. B. für das Schubversagen von Stahlbetonbauteilen ohne Bügelbewehrung, aufgrund ihrer geringen Vorankündigung bisher nicht sicher möglich.
Der Beitrag gibt einen Einblick in die Problematik der Bewertung der Schubbruchgefahr bestehender Stahlbetontragwerke und erläutert, welche Einflussparameter für eine Beurteilung, insbesondere im Zusammenhang mit Belastungsversuchen, zu berücksichtigen sind. In den durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden unterschiedliche Messtechniken (herkömmliche Verformungsmesstechnik, Photogrammetrie und Schallemissionsanalyse) mit einander kombiniert und hinsichtlich ihrer Eignung zur Registrierung bereits kleinster Strukturveränderungen untersucht.

Experimental Assessment of the structural safety of reinforced concrete structures without shear reinforcement.
For the experimental investigation of existing concrete structures it is crucial to be able to analyze and assess the load bearing behavior online during the loading test. Only this ensures that a pronouced failure or an inacceptable damage of the structure can be avoided in the test.
Unlike bending failure, this assessment is rather difficult and not yet securely possible for low-ductile types of failure, like the shear failure of reinforced concrete structures members without web reinforcement.
This paper explains the difficulties of assessing the danger of shear failures of reinforced concrete structures und discusses which main influencing factors have to be considered for an evaluation and especially for the case of a loading test. For the experimental tests, which have been carried out, different measuring techniques (usual deformation measurement techniques, photogrammetry and acoustic emission analysis) were combined and tested regarding their suitability for the detection of smallest structural changes.

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Schacht, Gregor; Fritsch, Christina; Voigt, Chris; Ewert, Eric; Arndt, RalfStructural Information Modeling - Die digitale Transformation der BauwerksdiagnostikMauerwerk4/2022143-151Berichte

Abstract

Bauwerksdiagnostische Untersuchungen sind die Voraussetzung für eine verlässliche Bewertung von bestehenden Tragwerken. Häufig fehlen konkrete und realistische Informationen über den tatsächlichen Bauwerkszustand und damit die Eingangsgrößen für die rechnerische Nachweisführung. Anders als bei Neubauten müssen diese Annahmen nicht geschätzt und durch zusätzliche Sicherheitselemente abgedeckt werden, sondern können zuverlässig mit ihrer tatsächlichen Eigenschaft sowie Streuung am Bestandstragwerk erfasst werden. Die Bauwerksdiagnostik bietet eine Vielzahl an Möglichkeiten, den Bestand und Zustand der Materialien sowie Konstruktionen realitätsgetreu zu erkunden. Die digitale Revolution des Bauwesens bedingt neue Konzepte, mit denen es gelingt, unsere bestehenden Tragwerke wesentlich effizienter und v. a. länger nutzen zu können. Der digitale Bauwerkszwilling ermöglicht die Zusammenführung und Verknüpfung von Daten unterschiedlichster Struktur und Herkunft. Damit müssen zwangsweise auch bauwerksdiagnostische Daten konsequent digitalisiert, in solche digitalen Zwillinge integriert und in Kombination mit den weiteren Bestands- und Zustandsdaten für den Nutzer aufbereitet werden. Dieser methodische Ansatz des Structural Information Modeling bildet die Grundlage für eine realistischere und zuverlässigere Bewertung bestehender Bauwerke.

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