Der Beitrag gibt einen Eindruck von aktuellen Möglichkeiten und künftig zu erwartenden Anforderungen an die Beschreibung seismischer Einwirkungen für das Ingenieurwesen. Verdeutlicht werden Entwicklungen und Veränderungen, die sich aus den methodischen Grundlagen und rechentechnischen Möglichkeiten der probabilistischen seismischen Gefährdungsanalyse ableiten lassen. Zukunftsorientierte Konzepte der Einwirkungsbeschreibung werden dadurch charakterisiert, daß die Standortspezifik um das Element der Gefährdungsspezifik zu ergänzen ist. Eine Kopplung beider Anforderungen läßt sich in Form von untergrundbezogenen Spektralbewegungsgrößen erzielen, die direkt aus Gefährdungsaussagen, dem Gefährdungshintergrund sowie der lokalen Untergrundsituation eines Standortes ermittelt werden. Der Beitrag unternimmt den Versuch, Maßstäbe für die Bewertung der Qualität der Ergebnisse auf der Einwirkungsseite zu definieren. Es sind dies die Berücksichtigung der regionalen Spezifik, der Gefährdungs- und Standortspezifik sowie die Einbeziehung der zyklischen Charakteristik der Bodenbewegung. Ausgehend von der Erfahrung aus aktuellen Erdbeben, daß zwischen der Größe der registrierten Bodenbewegung und dem tatsächlichen Bauwerksverhalten Widersprüche bestehen und erdbebengerecht ausgelegte Bauwerke auch starken seismischen Bodenbewegungen widerstehen können, werden neuartige Ansätze der Einwirkungsbeschreibung diskutiert, die eine Reduzierung der Größe der Lastparameter gestatten. Die anhand von Beispielen herausgearbeiteten Konsequenzen verdeutlichen, daß künftig eine auf Erfahrungen gestützte Auslegung an Bedeutung gewinnen wird, die bereits bei der Festlegung der Lastgrößen ansetzen muß.

Im Rahmen der Veröffentlichung des neuen BAW-Merkblatts MDCC [1] wurde zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit ein semiprobabilistisches Nachweiskonzept eingeführt, welches für die Bundeswasserstraßen verbindlich anzuwenden ist. Es ist davon auszugehen, dass sich diese Entwicklung auch in den nationalen und internationalen Regelwerken fortsetzen wird. Was allerdings fehlt, sind praxistaugliche und gleichzeitig wirtschaftliche Prüfmethoden zur Bestimmung des Materialwiderstands, die im Rahmen von Eignungs-, Konformitäts- und Identitätsprüfungen durchgeführt werden können. Im vorliegenden Beitrag werden daher zunächst die aktuell vorliegenden Prüfmethoden zur Ermittlung des Materialwiderstands gegenüber Chlorideindringen beleuchtet (Schnellpenetrationstest RCP-Test, Schnellmigrationstest RCM-Test, Prüfung des Elektrolytwiderstands) und hinsichtlich Prüfgenauigkeit, Zeitaufwand und Praxistauglichkeit kritisch hinterfragt. Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wird eine neue Prüfmethode auf Basis der bestehenden RCM-Versuchseinrichtung entwickelt, die im Rahmen von Eignungsprüfungen verwendet werden kann und als Modified Chloride Migration Test (MCM-Test) bezeichnet wird. Bei diesem Test wird bei variabler Anfangsspannung während einer festgelegten Prüfdauer der Ladungsfluss bestimmt; der resultierende Materialwert wird als SCFR (Specific Charge Flow Rate)-Wert bezeichnet. Im Rahmen von 32 Versuchsserien mit 17 verschiedenen Betonen konnte gezeigt werden, dass die Korrelation zwischen dem SCFR-Wert und dem Chloridmigrationskoeffizient DRCM (RCM-Test) bzw. den Ergebnissen des RCP-Tests sehr gut ist. Für die Durchführung von Konformitäts- und Identitätsprüfungen wird die Messung des spezifischen Elektrolytwiderstands vorgeschlagen, der unabhängig von der Bindemittelkombination ebenfalls eine gute Korrelation mit dem DRCM-Wert zeigt.

Modification of the RCM test to optimize measurement precision, test duration and cost-effectiveness - Development of practice-oriented laboratory and construction site tests to prove the conformity and identity of concrete for chloride-exposed components
As part of the publication of the new “BAW-Merkblatt MDCC” [1], a semiprobabilistic concept to ensure durability was introduced for the first time. It can be assumed that this development will also continue in national and international regulations. What is missing, however, are practical and at the same time economic tests of the material resistance, which can be carried out within the framework of initial type testing, conformity testing and identity testing. In this context, the present article summarizes the currently available tests for determining the material resistance to chloride penetration (rapid penetration test RCP-Test, rapid migration test RCM-Test, test of electrolytic resistance) and critically examines them with regard to test accuracy, time expenditure and suitability for practical use. On the basis of these findings, a new testing method is developed on the basis of the existing RCM test set-up, which can be used within the scope of initial type testing and is referred to as the Modified Chloride Migration Test MCM-Test. In this test, the charge flow is determined at a variable initial voltage during a specified test duration; the resulting material value is referred to as the SCFR (Specific Charge Flow Rate) value. In 32 test series with 17 different concretes it was shown that the correlation between SCFR value and chloride migration coefficient DRCM was very good. For conformity and identity testing, a test based on electrolytic resistance measurement is proposed, which also shows a good correlation with the DRCM value regardless of the binder combination.

Der Einsatz von durchlässigen Pflasterbelägen für Parkflächen z. B. in eingeschossigen Tiefgaragen ohne anstehendes Grundwasser oder im Erdgeschoss von Parkhäusern gehört mittlerweile zu den gängigsten Ausführungsvarianten, um die relativ kostenintensiven und zu beschichtenden Stahlbetonbodenplatten als Fahrbahn zu vermeiden. Wird auf eine tragende Bodenplatte verzichtet, werden die Lasten über Einzel- und Streifenfundamente unter dem Pflasterbelag in den Baugrund abgeleitet. Dementsprechend gelangen von PKW eingeschleppte Chloride durch den durchlässigen Pflasterbelag an die im Baugrund liegenden Bauteile. Um die Dauerhaftigkeit der Stahlbetonbauteile unter dem Pflasterbelag bei Chloridexposition zu gewährleisten, sind vom Planer entsprechende Maßnahmen vorzusehen.
Die vorgestellten Untersuchungen der Hochschule München an Bestandstiefgaragen belegen, dass es sowohl an den aufgehenden Bauteilen sowie an den Fundamenten zu einer signifikanten Chloridbelastung kommt. Ferner streut die Durchlässigkeit von Pflasterbelägen stark. Die durchgeführten Laboruntersuchungen eines vom DBV geförderten Forschungsvorhabens zeigen, dass Beschichtungen von Stahlbetonbauteilen durch den Einbau des Pflasterbelags geschädigt werden können. Weiterhin zeigt sich, dass nicht alle nach DAfStb-Instandsetzungsrichtlinie (RL-SIB) definierten Oberflächenschutzsysteme für nicht begeh- und befahrbare Flächen die Stahlbetonbauteile ausreichend vor Korrosion schützen.
In den durchgeführten Laborversuchen zeigten sich flexibilisierte mineralische Dichtschlämmen oder OS 5b-Systeme - welche für dauerhaft anstehendes chloridhaltiges Wasser geprüft wurden - am geeignetsten und können nach derzeitigem Kenntnisstand für den Einsatz unter Pflasterbelag empfohlen werden.

New research results for the protection of building components under paving
The use of permeable paving for parking areas e.g. is now one of the most common variants in single-storey underground car parks without ground water or the ground floor of parking garages to avoid the relatively expensive to be coated and reinforced concrete floor slabs as a roadway. If a load-bearing floor slab is not used, the loads are discharged into the ground via single and strip foundation under the paving slab. Accordingly, the entrained meltwater entrained by cars passes through the permeable pavement to the components lying in the ground. In order to ensure the durability of the reinforced concrete components under the pavement surface in the event of exposure to chloride, the planner must take appropriate measures.
The studies presented by the University of Applied Sciences Munich on parking garages show that there can be significant chloride contamination both on the rising components and on the foundations. Furthermore, the permeability of paving coverings scatters strongly. The laboratory studies carried out by a DBV-sponsored research project show that the coating of reinforced concrete components can be damaged by the installation of the plaster pavement. Furthermore, it was found that not all coating systems defined in accordance with RL-SIB provide a practical outsourcing that sufficiently protects the reinforced concrete components against corrosion.
In the laboratory tests, flexible sealing slurries or OS 5b systems - which have been tested for permanently occurring chloride-containing water - proved to be most suitable and can be recommended.

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Im Zuge einer Grundinstandsetzung an den Brunsbütteler Schleusen war die Herstellung eines Leitungstunnels erforderlich, der die vorhandenen Schleusenanlagen unterquert. Der 455 m lange Leitungstunnel mit einem lichten Durchmesser von 2,20 m muss Medienleitungen aufnehmen und durchgehend begehbar sein. Die Herstellung erfolgte im Rohrvortrieb rd. 36 m unter Gelände. Mittlere Grundwasserstände von rd. 29 m über Tunnelfirste und stetige Schwankungen infolge Tideeinfluss mussten berücksichtigt werden. Im Bereich der Unterfahrung einer hydraulisch offenen Schleusenkammersohle wurden spezielle Sicherungsmaßnahmen gefordert. Einer der Anschlussschächte wurde nach Abschluss des Rohrvortriebs erstellt, in dem die darüber vorhandene Schleuse auf einer Höhe von 25 m mit einer Großbohrung d = 1,80 m durchkernt wurde.

Zur Formulierung einer Handlungsanweisung werden in Teil I die geänderten Lastannahmen für Brücken nach DIN Fachbericht 101 mit den Belastungsklassen nach alten Normen verglichen und gezeigt, wie anhand aktueller Verkehrszahlen die Lastansätze modifiziert werden können. Der aktuelle Brückenbestand in Hessen wird mit der Straßeninformationsbank (Teilprojekt Bauwerksdaten) ausgewertet, um Klassifizierungs- und Bewertungskriterien zu erarbeiten. Zur Beurteilung des Querkraftwiderstandes werden die Grundlagen der Querkraftbemessung nach DIN 1045, DIN 4227, DIN Fachbericht 102 und aus der Literatur gegenübergestellt.

Shear-Vulnerability of Existing Pre-Stressed Concrete Bridges. Part One: Basics
In Part I, to formulate an operation directive the revised load assumptions for bridges of DIN Technical Report 101 are compared with the loading classes according to old standards and it is demonstrated, how the loading models can be modified based on actual traffic data. The current bridge asset in the Federal State of Hesse is evaluated using the “Road Information Database (Sub-Project: Structural Data)” in order to work out classification and evaluation criteria. Regarding the assessment of the shear load-bearing capacity the fundamentals of the shear load design models of DIN 1045, DIN 4227, DIN TR 102 and from the literature are compared.

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Der Beitrag stellt das in Stuttgart und Leipzig entwickelte Spannverfahren für Oberflächenspannglieder auf Basis von CFK-Lamellen vor und berichtet über die inzwischen über fünfjährige Erfahrung der Verfasser im Umgang mit vorgespannten carbonfaserverstärkten Kunststofflamellen. Die Besonderheiten der Verankerung von gespannten CFK-Lamellen und die notwendige betongerechte Einleitung der aus dieser externen Vorspannung resultierenden eingeprägten Schnittgrößen werden erläutert. Die Ergebnisse durchgeführter Verankerungsversuche zum Nachweis des Wirkungsgrades der Spanngliedverankerungen werden skizziert. Von den Instandsetzungsarbeiten der Koppelfugensanierung mittels Leoba-CarboDur Oberflächenspannglieder an der Körschtalbrücke bei Stuttgart wird berichtet.

The soil tunnel in Drammen (Norway), part of Bane NOR's 'New Double Track Drammen-Kobbervikdalen' project, has a length of 290 m; however, the different unfavourable boundary conditions combined with a large excavation cross section (156 m2) make this section the most technically challenging part of the project. The soil tunnel is driven mostly in saturated glaciofluvial sediments, which consist primarily of sand and gravel with a low content of fines, resulting in a low cohesion to cohesionless soil. The groundwater level, always within or above the tunnel section, cannot be lowered during the construction due to project requirements. These geological/hydrogeological conditions together with the large cross section present a high-risk scenario for any tunnelling project and, in the case of Norway, an unprecedented challenge. Moreover, the tunnel is located in an urban area and has a low overburden of just 8 to 9 m during the first 80 m. For the client it was critical that the design solution was safe, robust, and able to respond to the existing level of uncertainty and potential unexpected occurrences. ILF's design is able to answer these technical challenges while removing many of the typical risks associated to saturated soil tunnelling with a solution that relies mainly on extensive pre-excavation ground improvement works in the form of jet grouting executed from the surface.
Der sogenannte “Lockermaterialtunnel” in Drammen (Norwegen) ist ein Teilabschnitt des Gesamtprojekts “2 gleisiger Eisenbahntunnel Drammen - Kobbervikdalen” der norwegischen Eisenbahngesellschaft Bane NOR. Der Abschnitt hat eine Länge von 290 m. Die unterschiedlichsten ungünstigen Randbedingungen in Kombination mit einem großen Ausbruchsquerschnitt (156 m2) machen diesen Abschnitt zum technisch anspruchsvollsten Teil dieses Tunnelprojekts. Der Tunnel wird größtenteils in gesättigten gletscherfluvialen Sedimenten aufgefahren, welche zu einem hohen Anteil aus Sand und Kies bestehen und einen sehr geringen Feinanteil aufweisen und der Baugrund somit als kohäsionsarmer bis kohäsionsloser Boden einzustufen ist. Der auf Tunnelniveau oder knapp oberhalb des Tunnels verlaufende Grundwasserspiegel darf entsprechend den Projektvorgaben während der Bauarbeiten nicht abgesenkt werden. Diese geologischen und hydrogeologischen Bedingungen sowie der große Querschnitt stellen für jedes Tunnelbauprojekt ein hohes Risiko dar und sind im Falle Norwegens eine außergewöhnliche Herausforderung für einen in untertägiger Bauweise zu errichtenden Tunnel dar. Darüber hinaus befindet sich der Tunnel in einem städtischen Gebiet und hat eine geringe Überdeckung von nur 8 bis 9 m im ersten Teilabschnitt. Für den Bauherrn war es von entscheidender Bedeutung, dass die gewählte tunnelbautechnische Vortriebslösung daher eine sehr sichere und robuste Bauweise ist und auf die bestehenden Unsicherheiten und möglichen unerwarteten Ereignisse reagieren kann. Die von ILF vorgeschlagene Lösung - einer umfangreichen, vorab von der Oberfläche aus hergestellten Bodenverbesserung - ermöglichte diese Anforderungen zu erfüllen und gleichzeitig viele der typischen Risiken, die mit dem Tunnelbau in gesättigtem Boden verbunden sind, mit einer sehr sicheren und robusten Lösung zu begegnen. Dieser Vergütungsring um den Tunnel wurde mit den Düsenstrahlverfahren hergestellt.

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Die VFT-Rail Pilotbrücke über den Simmerbach wird im Rahmen einer Bauartzulassung durch Feldmessungen überwacht. Die Überwachung umfasst sowohl statische Zuglasten als auch Überfahrten eines Messzuges wie auch des Regelverkehrs. Ein Schwerpunkt der Messungen sind die direkt auf dem Überbau angeordneten Schienenstützpunkte, insbesondere beim Übergang zum Schotterbett am Brückenende. Das Bemessungsverfahren der Verbunddübel der externen Bewehrung des Brückensystems wird anhand von gemessenen Nennspannungen der Stahlprofile überprüft und bewertet.

Railway bridge Simmerbach - Monitoring of the composite dowels and the rail fasteners in the VFT-Rail system.
A monitoring system is installed at the VFT-Rail pilot bridge over the Simmerbach Valley within the scope of the licensing procedure. It surveys static train loads and dynamic crossings of a test train and of the regular train loads. The focus of the monitoring is set on the rail fastening system of the non-ballast superstructure near the transition to the normal ballast track. The design concept of the composite dowels implemented in the external reinforcement of the bridge is assessed by measuring the nominal stresses in the steel sections.

Der Beitrag behandelt Modifikationen des Wandaufbaus von Flächentragwerken, die zum Ziel haben, deren Tragfähigkeit gewichtsneutral zu steigern und nach Möglichkeit auch die Imperfektionsempfindlichkeit positiv zu beeinflussen.

Der Beitrag bringt einen Überblick über Regale in Stahlbauweise. Es werden Regelwerke genannt und deren Inhalte kurz umrissen, welche sowohl die Dimensionierung der Regale als auch deren Planung, Herstellung und Benutzung beschreiben. Zur Gütesicherung haben sich im Jahre 1969 namhafte deutsche Hersteller im Güteverband der Gütegemeinschaft Lager- und Betriebseinrichtungen e. V. Hagen zusammengeschlossen und später die für sie verbindlichen Güte- und Prüfbestimmungen RAL-RG 614 herausgebracht. Für die gelochten Systemprofile gelten die Bestimmungen RAL-RG 613. Inzwischen sind diese nationalen Werke europaweit in dem sogenannten FEM-Regelwerk aufgegangen. Wie aus der Literatur hervorgeht, war der Verfasser des vorliegenden Aufsatzes an dieser Entwicklung von Anfang an beteiligt und hat sich vor allem mit Fragen der Standsicherheit von Regalkonstruktionen befaßt. So stammen von ihm viele der bis heute weiterentwickelten Rechenansätze sowie viele der im Regalbau eingeführten Standardversuche an Regalkomponenten, die nicht mehr mit vertretbarem Aufwand rechnerisch erfaßt werden können.

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Der vorliegende Aufsatz präsentiert eine experimentelle Untersuchung zum Querkraftverhalten von Durchlaufbalken ohne Querkraftbewehrung. Fünf rechteckige zweifeldrige Stahlbetonbalken wurden hierbei mit einer Gleichstreckenlast getestet. Die Felder wurden so geteilt, dass jeder Balken ein langes Hauptfeld als untersuchtes Feld und ein kurzes, stark querkraftbewehrtes Feld besaß. Die Lagerkraft am Endauflager des kurzen Felds wurde während der Versuchsdurchführung modifiziert. Dadurch konnten verschiedene M/V-Verhältnisse am Hauptfeld eingestellt werden. Die Ergebnisse zeigen erhebliche Unterschiede sowohl bei der Versagensstelle als auch bei der Querkrafttragfähigkeit am untersuchten Feld bei unterschiedlichen M/V-Verhältnissen. Mit den Versuchsergebnissen kann festgestellt werden, dass die Querkrafttragfähigkeit keine reine Querschnitts-, sondern vielmehr eine Systemeigenschaft darstellt. Eine solche Betrachtung ist auf Grundlage der vorhandenen Ansätze, einschließlich des aktuellen Eurocode, nicht möglich.
Das beobachtete Verhalten in den Versuchen konnte mit dem jüngst entwickelten Ansatz im Allgemeinen gut begründet und interpretiert werden. Aufgrund der gewonnenen Erkenntnisse werden Anmerkungen für die Versuchsgestaltung gegeben, sodass praxisgerechte experimentelle Ergebnisse erhalten werden können. Dies soll dazu beitragen, das komplexe Querkraftverhalten von Durchlaufbalken in naher Zukunft besser verstehen zu können.

Shear test on simulated continuous beams without shear reinforcement
This paper presents an experimental investigation on the shear behavior of continuous beams without shear reinforcement. A total of five rectangular 2-span reinforced concrete beams under a uniform load were tested. In each beam the shear failure was arranged to take place in the main span, while the short span was highly reinforced by stirrups. The reaction at the end support of the short span was adjusted by different schemas during the test in order to obtain different M/V-ratios at the main span. By this means significant differences in the failure location and thus the maximum shear force at failure between continuous beams have been observed. The experimental observations showed that the shear resistance is not a pure sectional property but it represents rather a structural character, which cannot be described by the model included in EC 2. The observations were interpreted using the proposed approach and generally could be well explained. Based on the knowledges obtained from this investigation and some other experimental programs, this paper suggests some remarks on the planning of test for continuous beams that conforms to the behavior of concrete structures in the practice.

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Temperatur- und Spannungsberechnungen hydratisierender Betonbauteile sind mittlerweile Stand der Technik und vielfach bereits Bestandteil entsprechender Bauverträge. Die meisten der zur Verfügung stehenden Modelle sind jedoch für die Bauausführung aufgrund der Komplexität der Eingabeparameter und des Berechnungsaufwandes wenig praktikabel. Darüber hinaus ist die Bedienung ihrer resultierenden Softwarepakete oft kompliziert und wenig transparent. Der Beitrag stellt deshalb die Grundlagen eines praxisorientierten Softwarewerkzeuges sowie dessen Anwendung an anspruchsvollen Bauvorhaben vor.

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Schubringe von Druckschachtpanzerungen dienen zur Längskraftübertragung zwischen Rohr und Gebirge und werden primär aus der Deckeldruckkraft beansprucht. In diesem Aufsatz wird auf das realitätsnahe Tragverhalten von mehreren hintereinanderliegenden Schubringen bei zusätzlichen Zwangsbeanspruchungen aus Innendruck und Temperatur für repräsentative Ausführungsfälle eingegangen, wobei auch die Rohrreibung mit einbezogen wird. Dazu dienen numerische FE-Berechnungen. Des Weiteren wird ein 1D-Stabmodell (Bemessungsmodell) dargestellt, das von den Autoren entwickelt wurde. Die Ergebnisse am 1D-Stabmodell werden jenen am FE-Modell gegenübergestellt. Es kann gezeigt werden, dass auch für maßgebende Einwirkungskombinationen mit dem 1D-Stabmodell ausreichend zutreffende Schubringkräfte erhalten werden. Die FE-Berechnungen zeigen auch, dass Einwirkungskombinationen nur zutreffend als Gesamtbelastung analysiert werden können, eine Superposition von Einzellastfallergebnissen führt hier mitunter zu groben Fehleinschätzungen.

Penstocks with multiple thrust rings - accurate forces at thrust rings due to constraining effects and comparison with a simple design model
Thrust rings are a component of penstocks and have to transfer the longitudinal forces of the steel pipe to the surrounding rock mass. Longitudinal forces occur primarily due the pressure loads at valves or at pipe covers. Within this paper, the realistic load bearing behaviour of different penstocks geometries with multiple thrust rings is presented, including constraining effects due to internal pressure and temperature. Results are shown with and without friction effects between steel pipe and surrounding concrete and are based on numerical FE analyses. In addition, a simple 1D beam model (design model), developed by the authors, is presented. The forces at the thrust rings are compared between both models. It is shown that also for different load combinations the simple 1D beam model gives accurate results for practical application. The FE study also shows, that always the load combinations with the constraining effects due to internal pressure and temperature must be analysed - a superposition of the results of the individual load cases leads to misleading results.