An Verkehrsbauwerken mit nur sehr geringem Alter sind in der Vergangenheit vermehrt Schäden aufgetreten. Ursache ist die hohe Chloridbelastung durch Streusalz/Sole aus dem Winterdienst, welche chloridinduzierte Bewehrungskorrosion hervorruft. Die Instandsetzung resultierender Schäden ist nicht zuletzt aufgrund in der Regel erforderlicher Verkehrssicherungsmaßnahmen sehr kostenintensiv. Immer öfter stellt sich die Frage, welche Maßnahmen zu ergreifen sind, um zum einen Kosten zu reduzieren und zum anderen aber eine hohe Dauerhaftigkeit bei gleichzeitiger Robustheit der Maßnahme sicherzustellen. In diesem Zusammenhang wurden Lebenszykluskostenbetrachtungen für stark chloridbeaufschlagte Bauteile, wie Brückenkappen, Brückenmittelpfeiler, Tunnelnotgehwege, Tunnelinnenwände durchgeführt. Es wurden verschiedene Stahlgüten (konventionelle vs. nichtrostende Bewehrung) und Oberflächenschutzsysteme (OS-System vs. Tiefenhydrophobierung) sowie verschiedene Instandsetzungsvarianten (Erneuerung OS-System vs. Instandsetzung) verglichen. Für eine abschließende Bewertung relevanter Varianten wurden neben den Lebenszykluskosten zusätzlich auch die Themen “Dauerhaftigkeit” sowie “Baupraktische Gesichtspunkte” berücksichtigt.

Life cycle cost considerations for chloride exposed components of bridges and tunnels - Comparison of different repair/maintenance strategies to ensure 100-year durability
In the past, more and more damage has occurred to traffic structures of very low age. The cause is the high chloride load caused by deicing salts (dry/fluid) from winter road clearance services, which causes chloride-induced reinforcement corrosion. The repair of resulting damage is very cost-intensive, not least due to the generally necessary traffic safety measures. More and more often the question arises which possibilities can be taken in order to reduce costs on the one hand and on the other hand to ensure a high durability with simultaneous robustness. In this context, life cycle cost considerations were carried out for components with a high chloride load, such as bridge caps, bridge centre piers, tunnel emergency paths and tunnel inner walls. Different steel grades (conventional vs. corrosion-resistant reinforcement) and surface protection systems (surface protection system vs. water repellant agents) as well as different repair variants (renewal surface protection system vs. repair) were compared. For a final evaluation of relevant variants, in addition to the life cycle costs, the topics “durability” and “practical construction aspects” were also considered.

Nach der Technischen Regel Instandhaltung (TR IH) des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) [1], die bereits in einigen Bundesländern bauaufsichtlich eingeführt ist, ist im Gegensatz zum Teil 1 der Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb [2] auch die Verwendung von Hydrophobierungen bzw. OS1-Systemen zum Schutz gegen das Eindringen von Stoffen, zur Regulierung des Wasserhaushalts von Beton und zur Erhöhung des elektrolytischen Widerstands von Beton (bei carbonatisierungsinduzierter Bewehrungskorrosion) möglich. Im vorliegenden Beitrag wird ein Überblick über die am Markt erhältlichen Produktgruppen an Hydrophobierungen auf Silan- oder Siloxan-Basis gegeben. Da der Planer nach der TR IH Auftragsmengen und Eindringtiefen vorgeben muss, werden das Vorgehen zur Bestimmung von Mindestauftragsmengen und Mindesteindringtiefen skizziert und entsprechende Laborprüfungen zur Bestimmung der Mindestwerte vorgestellt. Weiterhin werden Hinweise zur Planung und Qualitätssicherung während der Bauausführung gegeben. Eine während der Nutzung möglicherweise nachlassende Wirkung einer Hydrophobierung muss gemäß TR IH durch Kontrollmessungen im Instandhaltungsplan berücksichtigt werden. In diesem Zusammenhang werden verschiedene Möglichkeiten erläutert, mit denen ein solcher Wirkungsnachweis möglich ist. Abschließend wird ein Praxisbeispiel vorgestellt.

Use of hydrophobic treatments according to the TR Instandhaltung of the DIBt - Procedure from the planner's perspective and practical example
According to the Technische Regel Instandhaltung (TR IH) (engl.:Technical Rule on Maintenance) of the Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt) [1] in contrast to Part 1 of the Instandsetzungsrichtlinie (Rili SIB) of the DAfStB [2], the use of hydrophobic treatments or OS 1 systems is also possible to protect against the penetration of substances, to regulate the water balance of concrete and to increase the electrolytic resistance of concrete (in the case of carbonation-induced reinforcement corrosion). This article gives an overview of the product groups of silane- or siloxane-based water repellents available on the market. Since the planner must specify application quantities and penetration depths according to TR IH, the procedure for determining minimum application quantities and minimum penetration depths is outlined. Corresponding laboratory tests for determining the minimum values are presented. Furthermore, advice is given on planning and quality assurance during construction. Since, according to TR IH, the effect of a hydrophobic treatment that may diminish during use must be taken into account in the maintenance plan by means of control measurements. Various possibilities are then explained with which such a proof of effect is possible. Finally, a practical example is presented.

No short description available.

Für Auftragnehmer (AN) und Auftraggeber (AG) besteht gleichermaßen eine vielfache Unsicherheit, wie mit Behinderungen bzw. Behinderungsnachträgen umzugehen ist. Dies führt in der Bauabwicklung häufig dazu, dass auf der einen Seite AN ihre Ansprüche nicht rechtzeitig kundtun bzw. nicht nachprüfbar darlegen, sondern erst spät im Rahmen des Projektabschlusses zum Teil aufwändig nachbearbeiten. Auf der anderen Seite stehen in diesen Fällen AG, die mit großem zeitlichen Abstand zum Baugeschehen antworten sollen. Eine lückenhafte Dokumentation führt in der Regel nur zu einer groben Annäherung an die tatsächlichen Umstände. Im Vordergrund der Aufklärungen steht dann häufig nicht mehr die Sache, sondern die Auseinandersetzung dreht sich nur mehr um die Methode und Formalia. Um dies zu vermeiden, empfiehlt es sich, von Anfang an konsequent die Vorgaben der VOB/B zu beherzigen.

No short description available.

Die Berechnung dünnwandiger eingespannter Platten mit gelenkig gelagerten Randstücken unter Vermeidung von Spannungs- und Schnittkraftsingularitäten.

No short description available.

No short description available.

No short description available.

Wird durch nachträgliche Baumaßnahmen die Überdeckung eines Tunnelbauwerkes stark reduziert oder treten große zusätzliche Lasten auf, sind meist räumliche Berechnungen nicht zu vermeiden. Bei der Modellierung von Boden oder Gebirge werden in der Regel nichtlineare Materialgesetze verwendet. Aus wirtschaftlichen Gründen sollten die Tunnelschalen mit linear elastischen Materialgesetzen erfasst werden. Wenn diese “linearen” räumlichen Berechnungen trotz zusätzlicher konstruktiver Maßnahmen keine ausreichende Systemsicherheit anzeigen, können nichtlineare Berechnungsverfahren der Tunnelschalen zum Ziel führen. Bei unbewehrten Tunnelinnenschalen oder extremen lokalen Abgrabungen der Überdeckung von bestehenden Tunnelbauwerken sind nichtlineare Berechnungen der Tunnelschalen erforderlich. Wie eine nichtlineare Berechnung in solchen Fällen aufzubauen ist und wie die bei einer nichtlinearen Berechnung erforderlichen Laststeigerungen im FE-Modell Boden-Tunnel berücksichtigt werden können, ohne das Tragverhalten des Bodens zu verfälschen, wird im Folgenden gezeigt.

Plane and three-dimensional analysis in tunneling using the example of current and planned construction
If the soil cover above an existing tunnel is significantly reduced due to additional construction measures or if additional large loads are introduced it is often necessary to perform a three dimensional analysis. While modeling soil or rock non linear material laws are typically employed. For economic reasons linear elastic material laws should be applied for the tunnel lining.If a linear analysis in combination with modifications to the existing structure does not provide a sufficient level of safety of the overall system a non-linear analysis approach may be an useful alternative for the design of tunnel linings. Non-linear analysis of tunnel linings is required for unreinforced inner tunnel linings or in cases of significant local removal of the soil cover of existing tunnel structures. For such cases this paper outlines how a non-linear analysis can be structured and how the necessary load increments should be considered in the soil-tunnel FE model to correctly reflect the bearing behavior of the soil.

Transmissionswärmeverluste über erdberührte Bauteile werden allgemein gemäß der internationalen Norm DIN EN ISO 13370 berechnet. Als Alternative und Vereinfachung werden in DIN V 4108-6 und DIN V 18599-2 Temperatur-Korrekturfaktoren eingeführt. Beide Rechenansätze führen oft zu erheblich voneinander abweichenden Ergebnissen. Dies führt entweder zu einer Unterschätzung der Wärmeverluste oder zu unwirtschaftlichen Kompensationsmaßnahmen durch dickere Wärmedämmungen. In diesem Artikel werden die Ergebnisse einer Parameterstudie gezeigt, die zur Quantifizierung der Größenordnung der Abweichungen durchgeführt wurde. Ferner wird eine Tabelle mit neuen Temperatur-Korrekturfaktoren gezeigt, die für die Nutzung bei Energieeffizienzberechnungen vorgeschlagen werden.

New temperature correction factors for ground coupled building parts with energy performance calculations.
Transmission heat losses for building elements in contact with the ground are calculated according to the international standard DIN EN ISO 13370. As an alternative and simplification DIN V 4108-6 and DIN V 18599 introduce thermal correction factors. The result of both approaches often vary a lot. This could lead to an underestimation of the heat loss as well as to uneconomic overcompensations by insulation measures. In this article the results of a parameter study are shown, that has been carried out to quantify the size of the deviations. Furthermore new temperature correction factors are shown, that are recommended for energy performance calculations.

Die Berücksichtigung von Wärmebrücken im Rahmen der Gesamtenergieeffizienz-Bewertung von Gebäuden erfordert häufig eine detaillierte Betrachtung im Sinne von durchzuführenden Wärmebrückenberechnungen. Für Bauelemente wie Fensterrahmen und andere kann hierbei bislang auf die Referenz-Elemente gemäß DIN 4108 Beiblatt 2, Anhang F zurückgegriffen werden. Diese führen jedoch zu einem recht hohen Arbeitsaufwand bei der praktischen Anwendung. Ziel der hier vorgestellten Untersuchungen war es, vereinfachte Ersatzmodelle für Bauelemente zu entwickeln, die anstelle der aufwendigen Referenz-Elemente genutzt werden können. Auf Initiative des Verbandes für Dämmsysteme, Putz und Mörtel e. V. (VDPM) wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes [6| Ersatzmodelle entwickelt, die hinsichtlich des Wärmeverlustes (ausgedrückt durch den &psgr;- Wert) und der niedrigsten Oberflächentemperatur &thgr;si, min zu Berechnungsergebnissen führen, die mit denen der Referenzmodelle vergleichbar sind.

Thermal bridge calculation for building elements - development of simplified universal replacement systems
The consideration of thermal bridges in the context of energy performance assessment of buildings often requires a detailed thermal bridge calculation. For building elements such as window frames and others, it has so far been possible to rely on the reference elements according to German DIN 4108 Bbl.2. However, this will lead to a high amount of work in the practical application. The aim of the investigations presented in this article was to develop simplified models of building elements that can be used instead of the time-consuming reference elements. On the initiative of the VDPM (German Association of manufacturers of industrial mortar) substitute models were developed witch, with regard to heat loss (expressed by the &psgr;-value) and the lowest surface temperature &thgr;si, min, lead to calculation results that are comparable to those of the reference models.

The new high-strength SN anchors offer easy handling resulting from a 44 % weight saving compared to conventional SN anchors with the same structural properties. In addition to the advantages in handling and occupational safety, consequential economic advantages can of course be mentioned such as lower freight costs, the option of reducing the borehole diameter, the possibility of parallel execution of various work steps and, finally, optimization of speed in conventional tunnelling.
Die neuen hochfesten SN-Anker bieten dem Anwender vor allem eine leichte Handhabung resultierend aus 44 %-Gewichtseinsparung verglichen zu konventionellen SN-Ankern bei gleichen statischen Eigenschaften. Neben den Vorteilen im Handling und im Arbeitsschutz sind natürlich auch die wirtschaftlichen Vorteile wie geringere Frachtkosten, möglicherweise die Reduzierung des Bohrlochdurchmessers, die Möglichkeit zur parallelen Ausführung verschiedener Arbeitsschritte und schließlich die Optimierung der Vortriebsgeschwindigkeit zu erwähnen.

No short description available.

No short description available.

No short description available.

Ehrung für Gerhard Sedlacek
Gundolf Rupprich gestorben †
Holzbranche ehrt Heinz Brüninghoff

The rotational capacity of beams made of high-strength steel grades S700 and S960 was investigated within the scope of the RUOSTE research project, which was partly funded by the RFCS. Beams made of high-strength steel are supposed to have a lower rotational capacity, and are thus excluded from plastic/plastic design according to [1], [2]. Although the strain hardening of high-strength steel material is generally lower than that of mild steels, for some structures with discrete plastic hinges, the rotational capacity might be still sufficient to reach the respective cross-section classification. In the research presented here, eight tests on beams in bending were carried out to assess the limit of cross-section class 1 for high-strength steel.

Gewalzte Winkel sind typische Profile im Mast-, Turm- und Freileitungsbau. Je nach Länge des Profils können bei Druckbeanspruchung Versagensmodi von Drill- bzw. Biegedrillknicken, reinem Knicken und Interaktion mit lokalem Stabilitätsversagen auftreten. Die derzeitigen Normenwerke DIN EN 1993-1 (Stahlbau), DIN EN 1993-3 (Türme und Maste) sowie DIN EN 50341-1 und DIN EN 50341-3-4 (beide Freileitungsbau) regeln die Stabilitätsnachweise zum Teil unterschiedlich. Im vorliegenden Beitrag werden die wesentlichen Unterschiede herausgearbeitet und sowohl mit Versuchsergebnissen aus der Literatur als auch mit Finite-Elemente-Rechnungen, hier insbesondere hinsichtlich der Imperfektionsempfindlichkeit, verglichen.

Buckling resistance of L-profiles in towers, masts and open line constructions.
Rolled L-profiles are typical cross sections in towers, masts and open line constructions. Depending on the length, the dominant failure mode can change from lateral torsional to global and to local buckling. Current standards such as DIN EN 1993-1 (steel structures), DIN EN 1993-3 (towers and masts) and DIN EN 50341-1 and -3-4 (both open line constructions) are using different approaches to design against stability failure. In the study presented here, the main differences between the standards are shown. The results are furthermore compared with experimental results and finite element calculations, particularly with respect to imperfection sensitivity.

One aim within the RFCS-funded RUOSTE research project was to study the effects of high-strength steel properties on local buckling. The respective parameters were investigated on 34 stub column specimens. The specimens were made of S500MC, S700MC and S960MC, with a non-dimensional local slenderness varying between 0.64 and 1.55. Extensive imperfection measurements were undertaken and analysed. The specimens were then used in stub column tests to investigate the local buckling behaviour. The results were first compared with the resistance curve of the current Eurocode (EC), which was shown to be rather optimistic, especially towards the slender end of the range. Secondly, the results were compared with the general method, which uses an equivalent imperfection approach.

Konventionelle Wärmedämmung führt zu einer thermischen Entkopplung zwischen Außen- und Innenklima. Zur Begrenzung des Transmissionswärmeverlustes ist dies sehr sinnvoll. Jedoch steht die Wärmedämmung dem dynamisch wechselnden Außenklima statisch gegenüber. Eine Anpassung der Dämmwirkung an die jeweiligen Umgebungsbedingungen kann einerseits zur Senkung des Heizenergiebedarfs von Gebäuden und andererseits zur Reduktion sommerlicher Überhitzungen beitragen. Im ersten Fall ist eine geringe Wärmedämmung der Außenbauteile sinnvoll, wenn in der Heizperiode eine hohe Außentemperatur oder eine hohe solare Einstrahlung auf die Fassade vorhanden ist. Im zweiten Fall bewirkt eine geringe Wärmedämmung, dass überschüssige Wärme im Gebäudeinneren in kühlen Nachtstunden durch Wärmeleitung an die Umgebung abgegeben wird. In dieser Arbeit werden unterschiedliche Verfahren von schaltbaren Wärmedämmsystemen vorgestellt und diskutiert.
Im Rahmen von Simulationsrechnungen wurden für den Standort Deutschland die Potenziale sowohl zur Beheizung als auch zur Reduktion sommerlicher Überhitzungen untersucht. Hierzu wurde eine idealisierte schaltbare Wärmedämmung betrachtet, für die beide Effekte nachgewiesen werden konnten. Die Einsparung an Heizenergie liegt im einstelligen Prozentbereich. Zur Einordnung des Effektes der Reduktion der sommerlichen Überhitzung wurde zum Vergleich eine erhöhte Nachtlüftung betrachtet.

Switchable thermal insulation - a theoretical approach
Conventional thermal insulation leads to thermal decoupling of the outdoor and indoor climate. In order to limit heat transmission losses this is very useful, however, the thermal insulation is static in comparison to the dynamically changing outdoor climate. Adapting the insulation effect to the respective ambient conditions can contribute to a decrease in heating energy demands of buildings on the one hand, as well as to a reduction of overheating in summer on the other hand. In the first case, a reduced insulation of external building components is useful if there is a high outdoor temperature or high solar radiation onto the facade during the heating period. In the second case, during cool summer nights the reduced insulation leads to an emission of surplus heat from the building interior by heat transmission into the environment. In this work, various methods of switchable thermal insulation are presented and discussed.
The potential capacity of switchable thermal insulation for heating as well as for a reduction of overheating in summer is investigated using simulation calculations. To this end, an idealised switchable thermal insulation was examined for which both effects could be established. The saving in heating energy is in the single digits. To evaluate the magnitude of the reduction of overheating in summer it was compared to increased night ventilation.

Die Ermüdungssicherheit einer Bahnbrücke in genieteter Stahlbauweise mit aufgesetztem Schottertrog, die seit 1897 in Betrieb ist, wurde anhand eines Monitorings nachgewiesen. Es wurde die Ermüdungsbeanspruchung durch 52.060 Züge während 414 Messtagen aufgenommen. Die größten gemessenen Spannungswerte von 33 MPa traten im maßgebenden Zuggurt in Feldmitte des Fachwerkträgers einer Spannweite von 20 m auf und wurden durch die Lokomotiven erzeugt. Die für den Ermüdungsnachweis maßgebenden Spannungsdifferenzen waren damit deutlich kleiner als die Dauerfestigkeit des Nietdetails. Die Ermüdungssicherheit wurde somit aufgrund des Monitorings bereits auf der Stufe der Dauerfestigkeit nachgewiesen. Die Nietkonstruktion ist folglich betreffend Ermüdung nicht kritisch und wird im Hinblick auf eine lange künftige Nutzungsdauer ertüchtigt. Die Messungen zeigen außerdem die erwarteten großen Unterschiede zwischen gemessenen und anhand einer Nachrechnung berechneten Spannungsgrößen.

Monitoring based fatigue safety verification of the riveted steel structure of a railway bridge
The fatigue safety of a railway bridge in riveted steel construction with a fitted ballasted trough, which has been in operation since 1897, was verified by means of monitoring. The fatigue stress of 52,060 trains was recorded during 414 measuring days. The largest measured stress values of 33 MPa occurred in the relevant tension chord in the center of the 20 m span main truss girder and were generated by the locomotives. The stress ranges decisive for the fatigue verification were thus significantly smaller than the fatigue strength of the rivet details. The fatigue safety was thus already verified at the fatigue endurance limit on the basis of the data from monitoring. The riveted steel structure is thus not critical with regard to fatigue and will be upgraded in view of a long future service duration. The measurements also show the expected large differences between the measured stress values and those calculated by means of a recalculation.

No short description available.

No short description available.

Die bekannten M-N-Interaktionsdiagramme zur Querschnittsbemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit werden über Zusatzdiagramme um die Ablesemöglichkeit von Hebelarm der inneren Kräfte z und statischer Nutzhöhe d erweitert. Dazu werden zunächst die erforderlichen Normierungsgrundlagen abgeleitet und für die gängigen Querschnittstypen Rechteck und Kreis zusammengestellt. Beispielhaft sind fünf erweiterte Diagramme für einen Kreisquerschnitt und für den beidseitig bewehrten Rechteckquerschnitt mit verschiedenen Druckbewehrungsgraden ausgearbeitet. Beispiele zeigen Anwendung und Vorzüge der Erweiterung.