Der Ermüdungsnachweis für Stahlkonstruktionen kann nach Eurocode 3 mit Hilfe der schadensäquivalenten Schwingbreite oder auch einer direkten Schadensakkumulationsberechnung nach der Miner-Regel geführt werden - unter Berücksichtigung von Teilsicherheitsbeiwerten für die Einwirkungs- und Widerstandsgrößen. Der widerstandsseitige Teilsicherheitsbeiwert ist normativ zwischen 1,0 und 1,6 je nach Bauwerksart (Straßen-, Eisenbahnbrücke oder Kranbahn) festgelegt. Die Berechnungsverfahren basieren auf verschiedenen Miner-Regeln (bzw. Bezugs-Wöhlerlinien, z. B. mit/ohne Erfassung der Dauerfestigkeit) und einer theoretischen Grenzschadenssumme von D = 1,0.
Im folgenden Beitrag wird gezeigt, wie die “tatsächliche Schadenssumme bei Versagen” durch Auswertung experimenteller Untersuchungen für Schweißverbindungen bestimmt werden kann. Diese “tatsächlichen Schadenssummen” weichen meist stark von 1,0 ab und sind i. d. R. logarithmisch normalverteilt. Mit Kenntnis dieser Verteilungen können dann die im semiprobabilistischen Konzept erforderlichen Teilsicherheitsbeiwerte &ggr;Mf zur Berücksichtigung von widerstandsseitigen Streuungen sowie auch Modellunsicherheiten (je nach verwendeter Miner-Regel) für Betriebsfestigkeitsnachweise begründet werden. Der Beitrag dient vor allem dem Verständnis dieser Grundlagen, auch um im Einzelfall modifizierte Teilsicherheitsbeiwerte begründen zu können.

Principles of determination of safety features for fatigue assessment.
According to Eurocode 3 the fatigue behaviour of steel structures can be assessed either by means of the damage equivalent stress range or directly using the damage accumulation method (Miner's rule). Partial safety factors for load and resistance are to be considered. On resistance side, the partial safety factors vary between 1.0 and 1.6 depending on the structure type, i. e. road bridge, railway bridge or crane runway girder. The fatigue assessment methods are based on different forms of Miner's rule, and accordingly different reference S/N curves with or without consideration of fatigue strength. Theoretically, fatigue failure occurs when the damage sum reaches an amount of D = 1.0.
In this paper the “actual damage sum at failure” will be determined by means of evaluation of fatigue tests conducted on welded joints. The “actual damage sums” deviate in most cases significantly from 1.0 and are generally lognormal distributed. Knowing the distribution characteristics allows the determination of the partial safety factors for resistance, which are required within the semi-probabilistic safety concept to take into account both material and model uncertainties, depending on the utilized form of Miner's rule.

Der Verfasser ist überzeugt, daß er nach 44 Jahren Arbeit mit Netzwerkhängern seine konkurrenzfähigste Brücke entworfen hat. Die Brücke benötigt sehr wenig Stahl, da sie eine sehr geringe Biegung und Knickung vorweist und somit hochfesten Stahl gut ausnutzen kann. Die Details sind einfach und werden mehrfach wiederholt. Zudem sind die Schweißnähte kurz. Aus diesen Gründen ist der Preis pro Tonne Stahl niedrig. Die Montage ist preiswert. Der vorgestellte Netzwerkhänger besitzt viele Hängerstäbe. Die Unterhaltungskosten sind gering, da die Stahloberflächen klein gehalten wurden und sich über der Fahrbahn befinden. Die teilweise Vorspannung in Längsrichtung wirkt sich günstig auf die Unterhaltungskosten aus.

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Beim Bauen mit dem ressourcenschonenden Werkstoff Textilbeton werden gitterartige Textilstrukturen als Bewehrung eingesetzt. Es existieren bereits zahlreiche praktische Anwendungsbeispiele sowohl im Bereich der Bauwerkssanierung als auch für Neubauten mit Textilbeton [1-7]. Die Wahl der Bewehrung hängt hierbei von der Bauteilgeometrie, der Belastung und der Art der Bauteilherstellung ab. Je nach Fall sind unterschiedliche Kennwerte der Materialien notwendig, um die richtige Auswahl des Textils treffen zu können. Weiterhin werden zusätzliche Kennwerte relevant, wenn die Textilien für die Bauteilbemessung oder die Abbildung in numerischen Simulationen verwendet werden sollen. In diesem Artikel werden die verschiedenen textilen Prüfungen, die sowohl für die Qualitätssicherung im Handel als auch für die Simulation notwendig werden können, beschrieben und es wird der Nutzen der jeweiligen Kenngröße erläutert. In dem vorgeschlagenen Prüfplan werden durchzuführende Prüfungen empfohlen und geeignete Prüfparameter genannt.

Development of a test plan for concrete reinforcements
When building with the resource conserving material textile reinforced concrete, open meshed structures are used. Several examples of use exist both in the field of rehabilitation and in new construction [1-7]. The choice of the reinforcement depends on the geometry of the part, the loading and the manufacturing method. Different geometries and manufacturing methods require textiles with different characteristics. Furthermore, additional textile characteristic properties are required for the dimensioning and for computer-based simulation. In this article different textile characterization test methods are presented that can be important for both, quality assurance and simulation. The benefit of each characteristic is explained. The proposed test plan not only outlines the test methods to be conducted but also includes appropriate test parameters.

Der vorliegende Artikel beschäftigt sich mit der Anwendung der Random-Set-Methode (RSM) im Tunnelbau. Er zeigt anhand eines ausgeführten Beispiels die positiven Aspekte der Anwendung der RSM für die Standsicherheitsuntersuchungen. Berechnungsergebnisse nach dem Stand der Technik mit deterministischen Ansätzen werden mit den Ergebnissen der RSM verglichen, die die gesamte Bandbreite der Parameter eines Homogenbereiches abdecken. In diesem Beitrag wird davon ausgegangen, daß die Standsicherheit eines Tunnels gewährleistet ist, wenn die auftretenden Verformungen mit den errechneten Verformungen übereinstimmen. Wird der Standsicherheitsnachweis unter Verwendung eines deterministischen Ansatzes erbracht, ist ein hohes Maß an Interpretation bei der Auswertung und dem Vergleich der Meß- und Berechnungsergebnisse erforderlich. Dies ist bei der Anwendung der RSM nicht der Fall, da an Stelle von festgelegten Parameterkombinationen eine Bandbreite der Kennwerte in die Berechnungen einfließt.

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Das Bauwerk B 10 Rheinbrücke Maxau ist eine 1966 fertiggestellte Stahlbrücke mit orthotroper Fahrbahnplatte, welche über die Jahre sukzessive instand gesetzt wurde. Durch die stark gestiegene Verkehrsbelastung und damit einhergehender Ermüdungsschäden wurde die Brücke jedoch stark beschädigt, weshalb eine Ertüchtigung aktuell unerlässlich war. Hierbei wird die Fahrbahn erstmalig in Deutschland durch das Aufbringen einer bewehrten stahlfaserverstärkten Platte aus hochfestem Beton (HFB) verstärkt. Der HFB wurde hierbei in einer Schichtdicke von nur ca. 7 cm und einer Mindestbetondeckung von 2 cm ohne zusätzliche Abdichtung an der befahrenen Oberseite maschinell eingebracht. Im vorliegenden Beitrag wird auf das Einbau- und Qualitätssicherungskonzept des verwendeten HFB näher eingegangen und der Ablauf der Ertüchtigungsmaßnahme detailliert beschrieben. Hierbei werden insbesondere die durchgeführten Frisch- und Festbetonuntersuchungen erläutert und die an einer Probeplatte ermittelten Ergebnisse sowie die der beiden Betonierabschnitte eingehend diskutiert. Die gesammelten Erfahrungen zeigen, dass unter Einhaltung der entsprechenden Qualitätssicherungsmaßnahmen der hochfeste Beton erfolgreich und ohne nennenswerte Schwankungen hergestellt und eingebaut werden konnte. Zukünftig ist hierbei eine Regelbauweise denkbar, die unter funktionaler Ausschreibung der Betoneigenschaften eine zielsichere und wirtschaftliche Ertüchtigung orthotroper Fahrbahnplatten ermöglichen kann.

Retrofitting of the Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge with high performance concrete
The Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge is a steel bridge with orthotropic deck that was completed in 1966. Over the course of the years the bridge has been continuously repaired and maintained. Due to the highly increased traffic load and the accompanying fatigue damage, the bridge was recently in indispensable need of repair and retrofitting. The bridge deck was hereby retrofitted with a thin layer of reinforced high performance concrete (HPC), a first in Germany. Furthermore, the HPC layer is only 7 cm thin, with a minimum concrete cover of 2 cm, and is placed with no additional sealing layer. The following article describes the concrete placement and quality assurance concept used for the HPC and reports on the retrofitting operations. The performed fresh and hardened concrete tests on the test and bridge deck's concrete are hereby discussed in detail. In the light of experience gathered, and with strict compliance to the defined quality assurance measures, the high performance concrete can be produced and placed successfully without significant fluctuation in concrete performance. In future, a standard construction procedure is conceivable which, with functional tendering of concrete properties, can enable an efficient and economical retrofitting of orthotropic bridge decks.

Für die Instandsetzung chloridbelasteter Stahlbetonbauwerke muss bei den so genannten konventionellen Verfahren oftmals Beton in großer Tiefe abgetragen werden. Dies verursacht hohe Kosten, stellt einen erheblichen Eingriff in das Bauwerk dar und führt nicht zuletzt zu Nutzungseinschränkungen während der Instandsetzung. Aus diesem Grund gewinnt der Kathodische Korrosionsschutz (KKS) von Stahl in Beton, eine zum Großteil zerstörungsfreie Instandsetzungsmethode, als wirtschaftliches Instandsetzungsverfahren korrosionsgefährdeter bzw.-geschädigter Bauteile zunehmend an Bedeutung. Nachfolgend wird die Instandsetzung der Brücke über den Auer Mühlbach in München mit KKS beschrieben. Das Tragsystem der Auer Mühlbachbrücke besteht aus einbetonierten Walzträgern, die mit diskreten Einzelanoden geschützt wurden. Auf Grund der sehr hohen Überschüttung und der verkehrlichen Bedeutung dieser Brücke war der KKS besonders vorteilhaft anwendbar, da es während der gesamten Instandsetzung keinerlei Einschränkungen des Verkehrs gab.

Repair of a Concrete-Bridge with Rolled Section Beams applying the Principle of Cathodic Protection
When repairing reinforced concrete structures containing chlorides by conventional methods, it is often necessary to remove the concrete to great depths. This causes high costs and leads to a significant intervention of the structure, combined with a limitation of use whilst repair measures. This is the reason why Cathodic Protection (CP) of reinforcement in concrete is gaining importance as predominantly non-destructive, costeffective repair measure of structures susceptible to or damaged by corrosion. Consecutively the repair measure of the bridge over the Auer Mühlbach in Munich using CP is described. The load bearing system of the bridge of Auer Mühlbach consists of rolled section steel beams, which are protected using discrete anodes. Due to the high ground cover and the high importance to the intra-urban traffic, the application of CP was in particular advantageously as the traffic has not been limited whilst the repair measure.

Der wirklichkeitsnahen und damit nichtlinearen Berechnung von allgemeinen Stahlbetontragwerken kommt eine wachsende Bedeutung zu. Eine Kombination des allgemeinen Weggrößenverfahrens, des Übertragungsverfahrens und eines Querschnittsmoduls führt zu einem effektiven Berechnungsverfahren für allgemeine Stabtragwerke aus Stahl- und Spannbeton. Neben der stofflichen Nichtlinearität berücksichtigt das Verfahren auch geometrische Nichtlinearität mit großen Verformungen. Die übergeordnete Berechnung des Systems erfolgt inkrementell und iterativ mit dem allgemeinen Weggrößenverfahren. Auf Stabebene wird ein erweitertes Übertragungsverfahren zur Bestimmung der Stabendschnittgrößen und der Steifigkeitsmatrix eingesetzt. Die Formulierung des Übertragungsverfahrens erfolgt in einem rekursiven Schema für einen verformten Stab, der in Abhängigkeit vom Steifigkeitsgradienten in einzelne Abschnitte diskretisiert wird. Das nichtlineare Materialverhalten einschließlich Rißbildung, Entfestigung und Fließen der Bewehrung wird im Querschnittsmodul über eine Querschnittsintegration erfaßt.

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Sandvik launches DT1132i tunnelling jumbo - Sandvik präsentiert den DT1132i Tunnelbohrwagen
55 years of BeMo Tunnelling - Successful since 1964 through highly motivated employees - 55 Jahre BeMo Tunnelling - Seit 1964 Erfolg durch hochmotivierte Mitarbeiter

Encroaching water and sand successfully stopped in the Lainz Tunnel in Vienna, soil consolidated / Wasser- und Sandeinbruch im Lainzer Tunnel erfolgreich gestoppt, Boden verfestigt
Compaction and consolidation of fill by grouting through ram injection lances / Abdichtung und Verfestigung von Verfüllboden mit Injektionen über Rammlanzen

In diesem Artikel wird über die Stahlkonstruktion des neuen Flughafens Berlin Brandenburg International (BBI) berichtet. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Werkstattplanung mittels eines 3D-Modelles unter Beachtung der Komplexität der Gewerkeschnittstellen. Es wird auf die Möglichkeiten der Rationalisierung der Planung und der Weitergabe der Daten direkt an die Werkstätten und die Montage eingegangen.

Features of the shop planning in structural steelworks exemplary shown at the large-scale project BBI-Terminal in Berlin, Germany.
This article reports on the steel structure of the new airport Berlin Brandenburg International (BBI). The focus is on the shop drawings using a 3D model with respect to the complexity of the trades interfaces. It is on the possibilities of streamlining the planning and the dissemination of the data received directly to the workshops and assembly.

Die Wirkung der unvermeidlichen Abweichungen von den Sollwerten des Widerstands muß wegen der großen Imperfektionssensitivität stählerner Schalentragwerke in die Beurteilung der Tragfähigkeit einbezogen werden. Wegen des Unikatcharakters der Bauwerke fehlen repräsentative statistische Daten über die sich im Fertigungs-, Transport- und Montageprozeß ausbildenden Imperfektionen. Viele Imperfektionsannahmen der Regelwerke beruhen deshalb auf ingenieurmäßigen Überlegungen. Der neue Eurocode für stählerne Schalentragwerke gestattet die Beurteilung der Beulsicherheit auf der Grundlage numerischer Berechnungen unter expliziter Berücksichtigung der Wirkung von Imperfektionen. Die Qualität dieses numerisch gestützten Nachweises hängt entscheidend davon ab, ob die in das Rechenmodell eingeführten Ersatzimperfektionen die Wirkung der zufälligen Imperfektionen realer Schalentragwerke mechanisch äquivalent beschreiben. Im Beitrag wird ein Überblick über die Imperfektionsannahmen innerhalb der Philosophie des Eurocode gegeben. Noch bestehende Defizite werden am Beispiel der Kreiszylinderschale diskutiert. Hinweise für die Anwendung werden gegeben.

Am Beispiel der am Anfang des 20. Jahrhunderts gebauten Brücke am Dornheimer Weg in Darmstadt wird in diesem Beitrag die Anwendung eines bruchmechanischen Analyseverfahrens für die Weiterverwendung alter Stahlbrücken vorgestellt. Dazu bestimmt man die so genannten kritischen Bauteile der Brücke und bildet die vorhandenen Querschnittselemente durch bruchmechanische Ersatzmodelle (Rißscheiben) ab. Durch die Annahme einer Anfangsschädigung in Form eines Risses wird die Restlebensdauer des Bauteils bis zum Erreichen der zum Versagen führenden Rißlänge mittels einer Rißfortschrittsberechnung ermittelt. Soweit möglich, findet nach dem ersten Durchlauf des Verfahrens eine Verfeinerung der Modelle statt, um eine zu konservative Abschätzung der Restlebensdauer zu vermeiden. Nach iterativer Anwendung dieser Vorgehensweise ergeben sich die endgültigen rechnerischen Restlebensdauern der kritischen Bauteile, so daß eine zusammenfassende Bewertung zur Weiterverwendung der Brücke vorgenommen werden kann.