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Zimmermann, St.; Kessler-Kramer, Ch.; Rutten, H. S.Neues Verbundwerkstoffmodell f√ľr den Elastizit√§tsmodul hochfester BetoneBeton- und Stahlbetonbau3/2002147-156Fachthemen

Abstract

Der Beitrag stellt ein neues Verbundwerkstoffmodell zur Bestimmung des Elastizitätsmoduls vor, das neben den Eigenschaften von Zuschlag und Zementstein die globale geometrische Beziehung der Phasen sowie die Auswirkungen der Verbundzone erfaßt. Das Modell ermöglicht den Entwurf einer Betonzusammensetzung, die den spezifischen Anforderungen an den E-Modul genügt. Die Modellparameter sind einfach zu bestimmen, wodurch anderen Verfahren gegenüber Zeit- und Kostenvorteile entstehen. An praxisüblichen Betonen wird gezeigt, daß die experimentell bestimmten E-Module mit hoher Präzision vorhergesagt werden können.

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Zimmermann, St.; Kleinman, C. S.; Hordijk, D. A.Gef√ľgebasierte Stoffbeziehungen f√ľr zementgebundene Partikelwerkstoffe - Homogenisierung heterogener StoffsystemeBeton- und Stahlbetonbau8/2005705-719Fachthemen

Abstract

Homogenisierungsmethoden werden in der Verbundwerkstoffforschung zur Herleitung von für den heterogenen Werkstoff repräsentativen "homogenen" Stoffeigenschaften eingesetzt. Im Aufsatz werden, nach einer Übersicht der neuesten Entwicklungen auf diesem Gebiet, zunächst allgemeine Grundlagen der Homogenisierung heterogener Stoffsysteme vorgestellt und insbesondere hinsichtlich zementgebundener Partikelwerkstoffe ausgeführt. Es wird eine geometrieorientierte Idealisierung des für solche Materialien typischen Gefüges vorgenommen und geschlossene analytische Lösungen für den Kompressions- und Schubmodul beziehungsweise den Elastizitätsmodul und die Querdehnzahl angegeben. Auf dieser Grundlage werden die Auswirkungen der federführenden Gefügecharakteristika auf die effektiven linear-elastischen Eigenschaften diskutiert und Folgerungen für die moderne Betontechnologie gezogen. Abschließend wird ein Ausblick gegeben auf die Möglichkeiten der Homogenisierung, die nichtlinearen Eigenschaften von Verbundwerkstoffen zu behandeln.

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Zimmermann, T.Structural and Stress Analysis (Ye, J.)Beton- und Stahlbetonbau2/2009132B√ľcher

Abstract

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Zimmermann, T.; Strauss, A.Gr√ľnderzeit-Mauerwerk unter Erdbebenbelastung ¬†-¬† Vergleich zwischen normativen Ans√§tzen und messtechnischen ErgebnissenBautechnik9/2010532-540Fachthemen

Abstract

Das Bauen mit Mauerwerk beruht auf Erfahrungen aus vielen Jahrhunderten. Obwohl diese Bauweise weltweit Anwendung findet, ist die Kenntnis über das Materialverhalten von Mauerwerk bis heute mit Unsicherheiten behaftet.
Die Bestimmung der Sicherheit dieser Strukturen gegen Erdbeben ist eine komplexe Herausforderung und unter anderem vom Widerstand des Gebäudes, der Einwirkung und konstruktiven Details abhängig. Deshalb sind die seismischen Einwirkungen und das Verhalten von Mauerwerk unter seismischer Belastung von großem Interesse. Für die Bewertung bestehender Altbauten ist das tatsächliche Trag- und Verformungsverhalten bedeutsam, damit vorhandene Reserven abgeschätzt werden können. Insbesondere in erdbebengefährdeten Regionen kann durch die Kenntnis des Materialverhaltens eine realitätsnahe Beurteilung der bestehenden Bausubstanz erfolgen. Falls erforderlich, können konstruktiv und wirtschaftlich optimierte Ertüchtigungs- und Verstärkungsmaßnahmen zum Einsatz kommen.

Old masonry under seismic loads  -  Comparison of normative guidelines and measured results.
Building with masonry is based on experiences of many centuries. Although, this design is used worldwide, knowledge about the material behaviour of masonry is still afflicted with uncertainties.
The determination of the safety of these structures against earthquakes is a complex challenge. For instance, it depends on the resistance of the structure, the seismic action and on many of uncertain structural details. Therefore the seismic impact itself and the behaviour of masonry under seismic loads are of high inter est. Especially in earthquake prone regions a realistic assess ment of existing buildings may be achieved by having knowledge regarding material behaviour. If needed, constructively and economically optimized retrofit and strengthening methods can be applied.

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Zimmermann, Thomas; Friedrich, Henriette Pauline; Strauss, Alfred; Lachinger, Stefan; Binder, Fritz; Gabl, Thomas; Zlatarits, Jakob; Sch√∂n, Andreas; Hoffmann, SimonEntwicklung verschlei√üarmer Fahrbahn√ľbergangskonstruktionen - Forschungsprojekt EVAF - Schadenserhebung - Sensitivit√§tsanalyseBautechnik2/201491-106Aufs√§tze

Abstract

Fahrbahnübergangskonstruktionen an Brücken sind aufgrund ihrer Position hochdynamisch belastete Strukturelemente. Fahrbahnübergänge zählen nach Eurocode 0 zu den erneuerbaren strukturellen Komponenten und sollten somit für eine Lebensdauer von zehn bis 25 Jahren und mehr ausgelegt werden. Unabhängig von der Entwurfslebensdauer besteht ein Bedarf, den Erhaltungsaufwand von Fahrbahnübergängen zu minimieren. Das Forschungsprojekt “Entwicklung verschleißarmer Fahrbahnübergangskonstruktionen” (EVAF) hat daher die Zielsetzung, auf Basis umfangreicher Schadenserhebungen, Literaturstudien und numerischer Beanspruchungsanalysen die Ursachen für frühzeitige Schäden zu ermitteln und in Folge für einzelne Typen von Fahrbahnübergangskonstruktionen innovative Lösungen zur Verringerung des Erhaltungsaufwandes und zur Schadensvermeidung zu entwickeln. Es sollen robuste, wartungsarme und mit geringem Aufwand instand zu setzende Fahrbahnübergangskonstruktionen (FÜK) entwickelt werden. Dieser Beitrag zeigt die Erkenntnisse, welche in den beiden ersten Arbeitspaketen (AP1 und AP2) aus den Erhebungen und numerischen Analysen, welche durch das intensive Zusammenwirken der Auftraggeber BMViT, ASFINAG, ÖBB, dem industriellen Partner Mageba und den Forschungspartnern AIT (Austrian Institute of Technology) und der Universität für Bodenkultur im Zuge der Forschungsinitiative vif2012 gewonnen werden konnten.

Development of low-wear road expansion joints - Research project EVAF
Roadway expansion joints for bridges are highly dynamically loaded structural elements due to their position. Expansion joints are renewable structural components according to Eurocode 0 and should therefore be designed for a service life of ten to 25 and more years. Regardless of the design life there is a need to minimize effort of conservation of such expansion joints. The research project “Development of wear-resistant expansion joints for bridges” (EVAF) therefore has the objective on the basis of a comprehensive damage surveys, literature studies and numerical stress analysis to determine the causes of early damage patterns and to develop innovative solutions to reduce the maintenance effort and further to avoid the damage with respect to the individual types of expansion joints for bridges. Thereby robust, low-maintenance, with low cost serviced expansion joints for bridges should be developed. This paper shows the outcomes of the first two work packages from the surveys and numerical analyzes which have been carried out due to the intense interaction between the customer bmvit, ASFINAG and ÖBB as well as the industrial partner Mageba and the research partners AIT (Austrian Institute of Technology) and University of Natural Resources and Life Sciences Vienna within the research initiative vif2012.

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Zimmermann, Thomas; Lehk√Ĺ, David; Strauss, AlfredCorrelation among selected fracture-mechanical parameters of concrete obtained from experiments and inverse analysesStructural Concrete6/20161094-1103Technical Papers

Abstract

The correlations among selected parameters of concrete were investigated for concrete mixes of the strength classes C20/25, C25/30, C30/37, C40/50 and C50/60. The focus was laid on correlations between basic mechanical parameters such as compressive strength, tensile strength and modulus of elasticity as well as parameters related to concrete fracture, represented here by specific fracture energy. Laboratory tests examining the fracture behaviour and mechanical properties were carried out in order to determine the fundamental concrete parameters. In particular, standard compression tests on test cubes and three-point bending tests on beams with central edge notch were performed. Additional material parameters were identified using the inverse analysis technique. Finally, correlation factors between different parameters of concrete were identified using the rank-order correlation method.

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Zimmermann, Thomas; Strauss, AlfredSchubtragverhalten von altem unbewehrtem Mauerwerk unter seismischer BelastungBautechnik8/2012553-563Aufsätze

Abstract

Die Bestimmung der Sicherheit von altem Mauerwerk gegen Erdbeben ist mit zahlreichen Unsicherheiten behaftet. Hierbei kommt es neben dem Widerstand der Struktur und den seismischen Einwirkungen vor allem auf die konstruktiven Details an. Deshalb sind das Verhalten von Mauerwerk unter seismischer Belastung und die damit verbundenen Auswirkungen auf die Tragfähigkeit von hohem Interesse.
Die bauliche Gestaltung, um Erdbeben zu widerstehen, basiert in der Regel auf der Kombination aus Erfahrung und modernem Ingenieurwissen sowie auf experimentellen Untersuchungen. Normalerweise wird der erdbebengerechte Entwurf eines Gebäudes anhand struktureller Anforderungen und durch Berechnungen nach dem gültigen Normenstand (Eurocode 8) erreicht. Eine Vielzahl an Forschung und experimentellen Untersuchungen in Hinblick auf das seismische Verhalten von Mauerwerk wurde in den letzten Jahrzehnten unternommen. Dabei wurden neue Methoden für die Gestaltung und zur Evaluierung der Erdbebensicherheit entwickelt. Dennoch beziehen sich Untersuchungen und Methodiken hauptsächlich auf neue Ziegel. Im Falle von neuem Mauerwerk können die erforderlichen Kriterien nach Eurocode 8 (EC 8) i. d. R. sehr leicht erfüllt werden. Bei Bauwerken aus altem Mauerwerk ist es hingegen mitunter schwierig, die Anforderungen des EC 8 zu erfüllen, ohne zusätzliche Verstärkungsmaßnahmen zu treffen. Dies gilt insbesondere für die gängigen linearen Berechnungsmethoden, da hierbei nichtlineares Materialverhalten, Energiedissipation etc. nur global durch einen Faktor berücksichtigt werden.
Um diese charakteristischen Materialparameter zu ermitteln, wurden experimentelle Untersuchungen an kleinen und großen unbewehrten Wandscheiben aus Mauerwerk durchgeführt. Das Ziel dieser Arbeit ist die Präsentation und Diskussion der experimentellen Untersuchungen und die Kalibrierung eines nichtlinearen Materialmodells mit den gewonnenen Materialparametern. Abschließend erfolgt die Bewertung der Erdbebentragfähigkeit eines bestehenden Wohnhauses im Rahmen einer Finite-Elemente-Berechnung mithilfe der Kapazitätsspektrum-Methode.

Shear behaviour of old unreinforced masonry walls under seismic loading
The determination of the safety of old masonry structures against earthquakes is a complex challenge. For instance it depends on the resistance of the structure, the seismic action and on many of uncertain structural details. Therefore the seismic impact itself and the behaviour of masonry under seismic loads is of high interest.
The design of masonry structures, to resist earthquakes is normally a combination of experience and modern engineering knowledge, which is based on experimental research. Normally the design of a building is released in order to structural requirements and the seismic resistance which is verified by calculations according to valid standard, i.e. in Europe, Eurocode 8 (EC 8). A lot of research and experimental work has been done in seismic behaviour of masonry structures in the last decades. Thereby new methods for seismic resistance evaluation and design, as well as new seismic resistant technologies and construction systems have been developed. Nevertheless these research studies and methods are mainly focused on new brick material. In case of new masonry structures the criteria against earthquake impacts, according to EC 8 standard, can be easily fulfilled. On the other side it is rather difficult to fulfill the EC 8 demands and reliability requirements for old masonry structures and heritage buildings without adequate strengthening.
Laboratory tests on large unreinforced masonry walls have been performed to determine characteristic material parameters, like energy dissipation, stiffness, available resistance capacity and behaviour factor of old masonry. Based on these investigations a material model was calibrated for further numerical assessments. Finally the material model was used for the evaluation of the earthquake resistance of a typical residential masonry building. Thereby a finite element model was used. The objective of this paper is to present and discuss the experimental program as well as results of these tests and numerical application, using capacityspectrum-method.

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Zimmermann, TorstenMuseum der Bayerischen Könige, HohenschwangauStahlbau1/201361-63Berichte

Abstract

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Zimmermann, W.Der Bau der Stampfgrabenbr√ľcke. Wiederentdeckung der steifen Bewehrung als integriertes Stahllehrger√ľstBeton- und Stahlbetonbau4/2004304-310Berichte

Abstract

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Zimmermann, W.; Rostasy, F. S.Der Reibbeiwert belasteter und unbelasteter feuerverzinkter HV-Verbindungen in Abhängigkeit von der Zeit.Stahlbau3/197791-94Fachthemen

Abstract

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Zimmermann, W.; Rostasy, F. S.Der Reibbeiwert feuerverzinkter HV-Verbindungen in Abhängigkeit von der Nachbehandlung der Zinkschicht.Stahlbau3/197582-84Fachthemen

Abstract

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Zimmermann, Welf; Sparowitz, LutzVorgespannte Fertigteile aus Ultrahochfestem FaserbetonBeton- und Stahlbetonbau3/2012192-200Berichte

Abstract

Seit der Jahrtausendwende können Bauingenieure bei ihren Objektplanungen den Baustoff Beton in der Form von Ultrahochfestem Beton (UHPC) bzw. Ultrahochfestem Faserbeton (UHPFRC) bei praktischen Bauvorhaben anwenden. Die wissenschaftliche Forschung und materialtechnologische Entwicklung für diesen neuartigen und innovativen Baustoff ist seit diesem Zeitpunkt als Grundlage für Planungen, Ausschreibungen und den praktischen Baustelleneinsatz weitgehend vorhanden. Die ersten Aktivitäten mit ultrahochfestem Beton in Österreich begannen in den Jahren 2005 und 2006 im Süden Österreichs in den Bundesländern Kärnten und Steiermark auf Initiative des Institutes für Betonbau an der TU Graz. Der Schwerpunkt wurde dabei auf die praktische Anwendung für die konstruktive Planung und Bauausführung auf Baustellen gelegt, obwohl es in Österreich derzeit weder anwendbare Normen oder Richtlinien dafür gibt. Die ersten praktischen Anwendungen in Österreich waren Brücken, die mit Unterstützung der Kärntner Landesregierung entstanden. Man erkannte, dass das Material UHPC besonders für die Fertigteilbauweise geeignet ist, weshalb die ersten Brückenkonstruktionen vorwiegend aus Fertigteilen in Kombination mit Spanngliedern geplant und gebaut wurden. Dabei konnte gezeigt werden, dass ein sinnvoller Einsatz eines neuen, aber auch teuren Hochleistungswerkstoffes mithilfe von modernen Montagemethoden wie z. B. dem Segmentklappverfahren dennoch zu wirtschaftlichen, wartungsarmen und architektonisch anspruchsvollen Bauwerken mit langer Lebensdauer führen kann.

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Zimmert, Florian; Braml, ThomasFreiformbauteile im Stahlbeton-, Spannbeton- und Verbundbau: Berechnung von QuerschnittswertenBeton- und Stahlbetonbau5/2023341-352Aufsätze

Abstract

Ein ressourceneffizienter Einsatz des Baustoffs Beton kann erreicht werden, indem die individuelle Form eines betrachteten Bauteils an die auftretenden Beanspruchungen angepasst wird und Verbundbaustoffe (z. B. Betonstahl, Spannstahl oder Baustahl) in geeigneten Bauteilbereichen angeordnet werden. Durch die fortschreitende Digitalisierung im Bauwesen, beispielsweise im Kontext des Building Information Modeling, finden in der Planung von Bauwerken vermehrt computergestützte 3D-Modellierungsverfahren Anwendung. Diese ermöglichen es Ingenieurinnen und Ingenieuren, Bauteile in Freiform zu entwerfen. Im Stahlbeton-, Spannbeton- und Verbundbau ist die Bemessung derartiger Bauteile derzeit noch mit einem großen Aufwand verbunden. Im Kontext der Entwicklung eines praxisgerechten Verfahrens zur Berechnung von Freiformbauteilen aus Beton wird in diesem Aufsatz eine CAD-integrierte Methode zur Berechnung wesentlicher Querschnittswerte vorgestellt. Querschnittswerte werden dann als wesentliche Berechnungsgrundlage benötigt, wenn reale dreidimensionale Bauteile unter Anwendung vereinfachter Berechnungstheorien, wie beispielsweise der Balkentheorie, behandelt werden. In diesem Beitrag werden die mathematischen und numerischen Grundlagen eines Verfahrens vorgestellt, welches es ermöglicht, die Querschnittswerte in Freiform umrandeter Beton-, Stahlbeton-, Spannbeton- und Verbundbauteile zu berechnen. Dem Verfahren liegen ebene, mittels Non-uniform rational B-Spline Tensor-Produkten beschriebene Flächen zugrunde, welche beispielsweise aus Volumenkörpermodellen extrahiert werden können.

Free-form reinforced concrete, prestressed concrete and composite components: Calculation of cross-section values
A resource-efficient use of concrete as a construction material can be achieved by adapting the individual shape of a component under consideration to the stresses that occur and by arranging composite construction materials (e. g. reinforcing steel, prestressing steel or structural steel) in suitable areas of the component. Due to the advancing digitalisation in the construction industry, for example in the context of Building Information Modeling, computer-aided 3D modelling methods are increasingly being used in the planning of structures. These allow engineers to design components in free form. In reinforced concrete, prestressed concrete and composite construction, the design of such components is currently still associated with great effort. In the context of the development of a practical method for the calculation of free-form concrete components, this paper presents a CAD-integrated method for the calculation of cross-section values. Cross-section values are required as an essential calculation basis when real, three-dimensional structural components are treated using simplified calculation theories, such as the beam theory. In this paper, the mathematical and numerical fundamentals of a method for the calculation of cross-section values of free-form concrete, reinforced concrete, prestressed concrete and compound components are presented. The calculation method is based on flat geometric regions described by Non-uniform rational B-Spline tensor product surfaces, which can be extracted from solid models, for example.

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Zink, U.Energetische Sanierung eines Baudenkmals - die Villa Seeblick in HeringsdorfBauphysik6/2005369-373Berichte

Abstract

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Zink, U.Geb√§udediagnose und Entscheidungskriterien f√ľr Ersatzneubauten: Umsetzung am Bauvorhaben SeelowMauerwerk5/2005176-178Fachthemen

Abstract

“Der Mauerwerksbau, ” so Dr. Ronald Rast, Geschäftsführer der DGfM in Berlin, “hat sich in den letzten Jahren signifikant weiterentwickelt. Daraus resultieren neue Anforderungen an alle, die mit Planung und Ausführung von Mauerwerk befaßt sind.” Ziel sei, so Rast weiter, “die aktuellen Änderungen im Rahmen des Kongresses einer breiten Fachöffentlichkeit zugänglich zu machen”.
Entsprechend ist der Einsatz von Mauerwerk bei Neubauten sowie bei Gebäuden im Bestand ein wichtiger Schwerpunkt der Tagung. Gebäudediagnosen und Entscheidungskriterien für Ersatzneubauten werden nachfolgend am Beispiel des Bauvorhabens Seelow vorgestellt. Gebäudediagnose und Entscheidungskriterien für Ersatzneubauten/ Umsetzung am Bauvorhaben Seelow.

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Zinke, T.; Diel, R.; Mensinger, M.; Ummenhofer, T.Nachhaltigkeitsbewertung von Br√ľckenbauwerkenStahlbau6/2010448-455Fachthemen

Abstract

Brückenbauwerke wurden in den vergangenen Jahrzehnten viel zu oft als reine Zweckbauten angesehen und ihre kulturelle Bedeutung sowie die Wechselwirkung mit der Umwelt vernachlässigt. Im Rahmen der aktuellen Ansätze einer ganzheitlichen Bewertung von Baumaßnahmen rücken jetzt viele über den reinen Herstellungspreis hinausgehende Bewertungskriterien in den Vordergrund. Diese sind aber insbesondere für Infrastrukturbauwerke noch nicht vollständig entwickelt. So existiert hier bisher kein ganzheitliches, in sich abgestimmtes System, das ähnlich wie im Hochbau eine Nachhaltigkeitsbewertung ermöglicht.
Der vorliegende Beitrag stellt den aktuellen Stand der Nachhaltigkeitsdiskussion im Brückenbau dar und zeigt anhand zweier Anwendungsbeispiele bestehende Probleme und Defizite auf. Darüber hinaus werden zukünftig zu lösende Aufgaben sowie zu entwickelnde Bewertungsansätze diskutiert.

Sustainability assessment of bridge constructions.
In the past, building structures were often regarded as functional buildings; their cultural significance as well as the interaction with the surrounding environment were frequently neglected. Within the scope of a growing demand for a holistic assessment of building activities, many evaluation criteria going beyond the pure manufacturing cost come to the fore. They are, however, not completely developed for infrastructure buildings. Up to now, no holistic, coordinated system is available facilitating a sustainability assessment similar to building construction.
This article presents the current state of the sustainability assessment in bridge construction and shows existing problems and deficits by means of two application examples. In addition, problems to be solved in the future as well as approaches of assessment to be developed are discussed.

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Zinke, Tim; Schmidt-Thr√∂, Gerald; Ummenhofer, ThomasEntwicklung und Verwendung von externen Kosten f√ľr die Nachhaltigkeitsbewertung von VerkehrsinfrastrukturBeton- und Stahlbetonbau8/2012524-532Fachthemen

Abstract

Infrastrukturbauwerke zeichnen sich dadurch aus, dass starke Wechselwirkungen zwischen ihnen und ihrer Umgebung bestehen. Beispielsweise ist ein Brückenbauwerk immer in ein Verkehrsnetz eingebunden. Zur Quantifizierung des Umgebungseinflusses wird in der Praxis bereits die Methode der externen Kostenrechnung eingesetzt. Externe Effekte wie Luftverschmutzung und Lärm werden dabei in Geldeinheiten übersetzt und können dadurch direkt in die Entscheidungsfindung eingebunden werden. Eine Integration dieser Methode in die Nachhaltigkeitsbewertung ist allerdings nur möglich, wenn die Potenziale und Probleme der externen Kostenrechnung bekannt sind und auf dieser Grundlage eine Integration in das Gesamtkonzept erfolgt. Der vorliegende Beitrag möchte dafür eine kompakte Grundlage schaffen und erste Empfehlungen für die Systemgestaltung geben.

Development and Application of External Costs as part of the Sustainability Assessment of Transportation Infrastructure
Infrastructures are characterized by strong interdependencies with the surrounding environment. A bridge for example is always integrated in a network. For a quantification of surrounding effects, the method of external cost calculation is already applied in practice. External effects like air pollution and noise are translated in monetary units. As a result they can directly be used in decision making processes. For an integration of this method in a sustainability assessment system the potentials and problems of the external cost calculation must be considered. This paper aims at providing an argumentation basis and gives recommendations for the design of a sustainability assessment system for transportation infrastructures.

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Zinke, Tim; Ummenhofer, Thomas; Breunig, Stephanie; Kuhlmann, UlrikeVariantenvergleiche von Eisenbahntrogbr√ľcken zur Entscheidungsunterst√ľtzung in den Planungsphasen 2-4Stahlbau2/2019136-145Aufs√§tze

Abstract

Brücken mit kleiner und mittlerer Spannweite besitzen im deutschen Eisenbahnnetz eine wichtige Bedeutung. Aufgrund ihrer großen Anzahl ist es erforderlich, für die anstehenden Instandsetzungs- und Erneuerungsaufgaben Brückenlösungen zu finden, die zum einen wirtschaftlich vorteilhaft sind und sich zum anderen durch eine geringe Beeinträchtigung des Eisenbahnbetriebs auszeichnen. Dickblech-Trogbrücken weisen dabei in einem Spannweitenbereich bis zu 20 m viele Vorteile auf, die sich vor allem in sehr hohen Vorfertigungsgraden und den daraus resultierenden kurzen Bauzeiten manifestieren. Neben wirtschaftlichen Aspekten spielt das Verständnis des Tragverhaltens eine ebenso wichtige Rolle. Ermüdungsversuche an Groß- und Kleinbauteilen, kombiniert mit numerischen Untersuchungen, ermöglichen es, das Verständnis des Tragverhaltens deutlich zu verbessern und Planern zu helfen, wirtschaftliche und dauerhafte Konstruktionen zu entwerfen.

Comparison of railway trough bridges for decision making in the planning stages 2-4
Bridges with a small to medium span width are of great importance for the German railway network. Because of their high number it is necessary to find bridge solutions for the future rehabilitation and renewal actions which are economically advantageous and lead to low negative impacts from the railway operation. Thickplate-trough bridges with a span width up to 20 m show many benefits which manifest in very high levels of prefabrication and result in short erection periods. Next to economic aspects the understanding of the load-bearing behavior of trough bridges is important. Fatigue tests of large-scale and small-scale experiments combined with numeric analyses allow to gain a deeper insight in the load-bearing behavior and help consultants to design economic and durable constructions.

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Zinke, Tim; Ummenhofer, Thomas; Schneider, Sarah; Beck, Tabea; Lenz, Katrin; Neudeck, Michael; Koch, EckartGanzheitliche Analyse von Stahl- und Verbundeisenbahnbr√ľcken - Teil 2: √Ėkologische, √∂konomische und betriebliche BewertungenStahlbau2/2017112-122Fachthemen

Abstract

Obwohl in den letzten zehn Jahren mehrere Projekte und Initiativen in den Themengebieten der ganzheitlichen Bewertung und der Nachhaltigkeitsanalyse von Verkehrsinfrastrukturen durchgeführt wurden, hat sich national wie international bisher keine einheitliche Bewertungsbasis herausgebildet. Eine Ursache hierfür sind fehlende Vergleichswerte für Infrastrukturbauwerke und nicht vorhandene vorbilanzierte Bauprodukte, die beispielsweise im Rahmen der Eingangsdatenbereitstellung Verwendung finden können und die Grundvoraussetzung für eine praktikable Anwendung sind. Der vorliegende Beitrag macht speziell für Stahl- und Stahlverbundeisenbahnbrücken einen Vorschlag für einen Bewertungsrahmen und untersucht verschiedene Typen von eisenbahnspezifischen Referenzbrücken. Dabei wird auf den im ersten Teil dieser zweiteiligen Veröffentlichung vorgestellten konstruktiven Varianten und Detailuntersuchungen für Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken aufgebaut und es werden Berechnungsergebnisse unter Verwendung von Ökobilanzierungen, Lebenszykluskostenrechnungen und Betriebserschwerniskostenberechnungen vorgestellt, wobei ein Schwerpunkt auf Trogbrücken mit Spannweiten von ca. 18 m gelegt wird.

Holistic analyses of steel-composite bridges - ecological, economical and operational assessment.
Although in the last ten years several projects and initiatives within the field of the holistic assessment and sustainability analysis of traffic infrastructures have been conducted, no consistent assessment basis exists on the national nor on the international level. One reason can be found in missing benchmarks applicable for infrastructures and not existing pre-calculated product data for bridges. For example, this information can be used as input data and they are necessary for a feasible application. This paper proposes an assessment framework developed particularly for steel and steel-composite railway bridges and studies different types of railway specific reference bridges. All investigations are based on the presented variants and detail analyses in the first part of this paper series. All results are calculated by performing life-cycle assessments, life-cycle cost calculations and operation encumbrance cost calculations, whereby an emphasis is set on trough bridges with a span of approximately 18 m.

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Zintel, Marc; Angst, Ueli; Keßler, Sylvia; Gehlen, ChristophEpoxidharzbeschichtete Bewehrung - Neue Erkenntnisse nach zwei Jahrzehnten PraxiserfahrungBeton- und Stahlbetonbau1/20143-14Fachthemen

Abstract

Um die Korrosion von Stahl in Beton infolge Chlorideinwirkung zu ver- oder zumindest zu behindern, werden bisher vornehmlich in Nordamerika beachtliche Mengen epoxidharzbeschichteter Bewehrung (ECR) eingesetzt. Die Wirkungsweise und damit das Korrosionsschutzpotenzial von ECR werden in der Wissenschaft jedoch zum Teil kontrovers diskutiert. Nicht zuletzt aufgrund fehlender Informationen über das Langzeitverhalten von ECR fand bisher kein nachhaltiger Technologietransfer nach Deutschland bzw. Europa statt. Nichtsdestotrotz wurde in den Jahren 1989 und 1991 diese Art des Korrosionsschutzes erstmalig in zwei Pilotprojekten (Brückenbauwerke) in der Schweiz und Deutschland eingesetzt. Die dargestellten Untersuchungsergebnisse im Zuge einer Bauwerksinspektion nach über zwei Jahrzehnten Nutzungsdauer liefern einen entscheidenden Baustein zur quantitativen Bewertung des Korrosionsschutzpotenzials epoxidharzbeschichteter Bewehrung. Die Resultate zeigen, dass sich die Epoxidharzbeschichtung auch nach mehr als 20 Jahren im Beton in einem guten, funktionsfähigen Zustand befindet. Zusätzlich wird anhand von Laborversuchen der mögliche Effekt eines erhöhten kritischen Chloridgehalts bei ECR-Einsatz (an Fehlstellen < 50 mm2) erstmals nachgewiesen. Eine hierdurch resultierende Lebensdauerverlängerung wird über eine erste Lebensdauerberechnung abgeschätzt.

Epoxy-coated reinforcement - New findings after two decades of practical experience
Epoxy-coated reinforcement (ECR) as a measure against chloride-induced corrosion of steel in concrete has until now particularly in North America been used in considerable amounts. Nevertheless, in literature the mechanism of action and the potential corrosion protection effect of ECR are controversially discussed. The lack of information concerning the long-term behavior of ECR in concrete is one of the main reasons for the low level of application of ECR in Germany or Europe in general. In 1989 and 1991, two road bridges were constructed with ECR as pilot projects in both Switzerland and Germany. This paper presents results from condition assessments of the two bridges after more than two decades of service life. The results show that the epoxy coating is still in a good and functional condition after more than 20 years in concrete. In addition, possible higher critical chloride contents at small defects of ECR (< 50 mm2) have been verified in laboratory tests for the first time. The possible resulting service life prolongation is assessed by first service life calculations.

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Ziolko, J.Polnische Vertreter des StahlbausStahlbau8/2003553-557Fachthemen

Abstract

Es werden vier hervorragende polnische Vertreter aus der Wissenschaft und Praxis des Stahlbaus vorgestellt.

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Ziolko, J.Umweltfreundliche Ausf√ľhrungen von Tankkonstruktionen f√ľr √ĖlprodukteStahlbau8/2003574-580Fachthemen

Abstract

Im Aufsatz werden Konstruktionen von Öltanks vorgestellt, die im Falle von aussickerndem Öl aus dem Haupttank eine Boden- und Grundwasserkontamination verhindern. Es werden Möglichkeiten für Abdichtungssysteme aufgezeigt, die das Ausbreiten der Schadstoffe im Havariefall begrenzen. Bei vertikalen Zylindertanks mit Doppelmantel und Doppelboden werden solche Abdichtungssysteme nicht benötigt; diese Tanks werden ebenfalls vorgestellt. Der zweite Teil des Aufsatzes ist solchen Ausführungen gewidmet, die die Emission flüchtiger Kohlenwasserstoffe begrenzen. Es werden Prinzipien der Brennstofflagerungen vorgeführt, wie z. B. Tanks mit Festdach. Weiterhin werden Untersuchungsergebnisse über die Wirkung zweier Abdichtungstypen der Schwimmdächer besprochen, die bei Erdöltanks angewendet werden.

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Ziólko, J.Reparatur von Dächern und Mänteln durch Unterdruck verformter StahltanksStahlbau5/2001357-361Fachthemen

Abstract

Im Beitrag wird die Reparatur von vertikalen zylindrischen Stahltanks mit Festdächern besprochen. Es werden Reparaturmethoden für Stahltanks vorgestellt, die infolge Unterdruck beschädigt wurden. Verformte Tankdächer können oft als Arbeitsbühnen zur Vormontage der neuen Dachkonstruktion herangezogen werden; hierbei ist jedoch eine Erhöhung des Tankmantels um 750 bis 1000 mm erforderlich. Das beschädigte Dach wird erst nach Montage der Tragkonstruktion des neuen Daches beseitigt. Die durch Unterdruck erzeugten Verformungen des Tankmantels können partiell durch Wasserfüllung reduziert werden. Bleche, die weiterhin nicht zulässige Deformationen aufweisen, werden ausgeschnitten und durch formtreue Bleche ersetzt. Die Praktikabilität dieser Reparaturmethode wird durch geodätische Messungen in verschiedenen Reparaturetappen zweier Tanks bestätigt.

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Ziólko, J.Instandsetzung am verformten Mantel eines zylindrischen Stahlbehälters.Stahlbau6/1993164-169Fachthemen

Abstract

Behandelt wird die Technologie der Instandsetzung, die auf der Formkorrektur am Mantel eines Stahlbehälters mit einem Fassungsvermögen von 10 000 m3 (Durchmesser 30,85 m, Höhe 16,0 m) beruht. Im Behälter hat sich während der Wasserprobe das Schwimmdach im Mantel in 10 m Höhe über dem Boden verklemmt. Die Form des Mantels konnte durch dessen Anheben mittels 30 hydraulischer Hebeböcke korrigiert werden. Die Hebehöhe der einzelnen Punkte des Mantels war je nach Ausmaß und Charakter der Verformung unterschiedlich. Der Spalt zwischen dem Behälterboden und der Gründung ist mit Torkretbeton ausgefüllt worden.

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Ziólko, J.Formkorrektur an Mänteln zylindrischer Stahlbehälter.Stahlbau5/1993149-153Fachthemen

Abstract

Behandelt werden die Hauptursachen für das Entstehen von Verformungen an der Form von Mänteln zylindrischer Stahlbehälter. Das Beseitigen dieser Verformungen erweist sich dann als notwendig, wenn an den Mantelblechen scharfe Knicke auftreten, oder wenn die Verformungen das Sichverlagern des Schwimmdaches verhindern. Es wird darauf hingewiesen, warum die Beseitigung von Deformationen an der Mantelform, technisch gesehen, ein schwieriges Vorhaben ist. Überdies werden Konzeption der Instandsetzung und Reparaturablauf von zwei Behältern erörtert.

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