Zur Überprüfung der Auswirkungen aus der Einführung der neuen Regelwerke auf Basis der neuen europäischen Regelungen im Grund- und Straßentunnelbau in Deutschland wurden Vergleichsberechnungen nach dem neuen Teilsicherheitskonzept und nach dem bisherigem Globalsicherheitskonzept durchgeführt. Der Bericht erläutert an vier praxisnahen Beispielen - einer Bohrpfahlwand, einem Trogbauwerk, einem Tunnel in offener Bauweise und einem Tunnel in geschlossener Bauweise - die anzusetzenden Einwirkungen, die Wahl der Teilsicherheiten, den Berechnungsgang und die Ergebnisse. Die Auswirkungen des Teilsicherheitskonzepts hinsichtlich Sicherheit und Wirtschaftlichkeit werden durch Vergleich mit den Ergebnissen nach dem Globalsicherheitskonzept dargelegt. Die Untersuchungen haben gezeigt, daß die ZTV-ING und die zugehörigen fachspezifischen Vorschriften, insbesondere DIN 1054 und die DIN-Fachberichte 101 und 102, zusammen eine hinreichende und zweckmäßige Grundlage für die Anwendung des Teilsicherheitskonzepts im Grund- und Straßentunnelbau darstellen.

Zur Abschätzung der Versagenswahrscheinlichkeit von statisch unbestimmten Fachwerken mit vielen Stäben unter Verwendung der Monte-Carlo-Simulation wird ein systematisches Verfahren vorgestellt und die Anwendbarkeit an numerischen Beispielen gezeigt.

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Eine der größten Herausforderungen beim Bau von Stonecutters Bridge war die Herstellung der Beton-Seitenfelder mit einem geometrisch anspruchsvollen Überbau in Form eines Gitterrosts in 70 m Höhe. Dieser kann sein Eigengewicht nur mit Hilfe der Schrägkabel tragen und wurde daher auf einem Lehrgerüst hergestellt, das bis zum Einbau der Kabel aktiviert bleibt. Eine sorgfältige und auf die Herstellung des Überbaus abgestimmte Planung des Lehrgerüsts war nötig. Dieser Beitrag beschreibt, wie der Bau des Betontragwerks geplant und umgesetzt wurde. Die Modellierung aller wesentlichen Herstellungsschritte für Tragfähigkeitsnachweise sowie zur Kontrolle der Geometrie wird ebenso erläutert wie die Planung der Baubehelfe. Die Bearbeitung erfolgte in hohem Maße interaktiv mit der Baufirma, was zu einer erfolgreichen Umsetzung des Projekts beigetragen hat.

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet.
Stand im Teil 3 dieser Aufsatzserie die Ausdifferenzierung des Freivorbaus als Hauptmontageverfahren im Zentrum, so wird im Folgenden der Pfadwechsel von der Material- zur Arbeitszeitökonomie im bundesdeutschen Stahlbrückenbau der 1960er-Jahre in seiner Auswirkung auf die Montage exemplarisch dargestellt.

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Im Zusammenhang mit einem schweren Baustellenunfall, bei dem die Schadensursache auf einen mit exzentrisch gestoßenen Knotenblechen angeschlossenen Fachwerkstab zurückgeführt wurde, sind im Nachgang hierzu Fragen hinsichtlich einer ausreichenden Stabilitätsbemessung mit Erfassung der wesentlichen Einflüsse aus den Anschlussbereichen aufgetreten. Dazu zählen Auswirkungen infolge Steifigkeitsabfall und Blechexzentrizitäten, Imperfektionsannahmen sowie der Ansatz der maßgebenden Biegeknickfigur. Der nachfolgende Beitrag beschäftigt sich mit grundsätzlichen Überlegungen und gibt Hinweise und Anregungen für die praktische Bemessung (Teil 1 s. H. 8/2012).

Trussed compression members with excentric junction plates.
After a serious accident at a construction site, which cause was attributed to a trussed compression member jointed with excentric junction plates, questions occurred, concerning a sufficient design for stability considering effects related to the joint. Those effects include consequences due to a loss of stiffness and excentricity of junction plates, estimated imperfections and the decisive buckling mode. The following article deals with basic thoughts about the topic and gives advices and suggestions for a practical design.

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In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, die die digitale Dokumentation auf Injektionsbaustellen nutzt, um automatisierte, baubegleitende Vorhersagen der noch zu erwartenden Injektionsmengen zu berechnen. Bei der untersuchten Baumaßnahme werden Abdichtungsinjektionen im Rahmen des Projekts Stuttgart 21 für einen 3,2 km langen zweiröhrigen Eisenbahntunnel erstellt. Die vorgestellte Methode verwendet eine spezielle Form des neuronalen Netzes, das Feed Forward Network. Dieses wird mit den Injektionsmengen pro Tunnelmeter der einen Tunnelröhre trainiert, um dann die Injektionsmengen der anderen Röhre vorherzusagen. Nach einer kurzen Einführung in die Funktionsweise neuronaler Netze wird gezeigt, dass die vorgestellte Methode in der Lage ist, die Gesamtinjektionsmengen mit einer Genauigkeit von > 5 % vorherzusagen. Die Daten wurden von der Renesco GmbH in Zusammenarbeit mit der eguana GmbH erhoben.

Use of neural networks for the prediction of the material volume of injection sites in tunnel construction
In this paper, a method is presented that uses digital documentation on injection construction sites to calculate automated, construction-accompanying predictions of the injection quantities still to be expected. In the construction project under investigation, waterproofing injections are being made as part of the Stuttgart 21 project for a 3.2 km long, twin-tube railroad tunnel. The presented method uses a particular form of a neural network, the Feed Forward Network. The network is trained with the injection quantities per tunnelmeter of one tunnel tube to predict the other's injection quantities. After a brief introduction to the operation of neural networks, it is shown that the presented method can forecast the total injection quantities with an accuracy > 5 %. Renesco GmbH has collected the data in cooperation with eguana GmbH.

Persönliches
: Nachruf Josef Eibl

Firmen und Verbände: Konvent der Baukultur 2018 startet

Aus den Hochschulen: FH Münster auf dem Straßen- und Verkehrskongress

Nachrichten: Hitze in der Stadt verringern: Die Kosten für neuen Straßenbelag
Klage von A1 Mobil gegen den Bund abgewiesen

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Querdruckverhalten von Brettschichtholz aus Nadelholz. Die Ergebnisse einer 101 Versuche umfassenden Testreihe, in der sowohl die Auflagerlänge als auch die Auflagersituation variiert wurden, werden mit den Tragfähigkeitswerten verglichen, die sich nach dem aktuell gültigen Nachweis nach EN 1995-1-1:2010 sowie dem Bemessungsansatz nach VAN DER PUT ergeben. Die Verformungen über die Trägerhöhe werden analysiert und mithilfe des Elastizitätsmoduls Rückschlüsse auf die Spannungsverteilung sowie die mitwirkenden Faserlängen im Auflagerbereich gezogen. Es wird festgestellt, dass der im Querdrucknachweis enthaltene Faktor kc, 90 entgegen der bisherigen Nachweisführung von der Art der Lastausbreitung abhängig ist. Auf dieser Basis wird ein Bemessungsansatz entwickelt und diskutiert, der eine Berechnung der Querdrucktragfähigkeit in Abhängigkeit von der zulässigen Verformung ermöglicht.

Behaviour of glulam beams loaded perpendicular to the grain
This paper discusses the behaviour of glulam beams loaded perpendicular to the grain. A series of 101 tests was performed where the support length and the load situation were varied. The results are compared to the load carrying capacities calculated with the currently valid model of EN 1995-1-1:2010. The deformations across the beam height are analysed. Based on the modulus of elasticity, conclusions on load distribution and the contribution of continuous wood fibres on the effective contact area are drawn. The factor kc, 90 is dependent on the load distribution. On this basis, a model to calculate the load carrying capacity perpendicular to the grain in dependence of an accepted deformation is discussed.

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Die nichtlineare Berechnung von Rahmentragwerken nach dem Fließgelenkverfahren ermöglicht eine höhere Ausnutzung der Tragreserven für den Nachweis der Grenztragfähigkeit der Querschnitte und zum anderen durch die Umlagerung von Schnittgrößen. Der Aufsatz erläutert die stahlbetonspezifischen Grundlagen des inkrementellen Fließgelenkverfahrens und zeigt das Verhältnis zu den Traglastsätzen. Ein abschließendes Beispiel dient zur Illustration.

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.

Das Musikkens Hus Aalborg (engl. Projektname House of Music) ist ein Konzerthaus und Konservatorium für Musiker des Aalborg Philharmonic Orchestra. Das Haus präsentiert sich, der dekonstruktivistischen Entwurfshaltung des Architekten WOLF PRIX folgend, als Gebäudeensemble aus verschiedenen geometrischen Großformen. Der Konzertsaal in Form eines gestreckten Kubus bildet den Kern des Ensembles. Um ihn legt sich der bügelförmige Baukörper des Konservatoriums, dessen offene Seite von dem Prisma des Foyers geschlossen wird. Der schiefe Konus des Restaurants und der flach gekrümmte Kubus eines Kammermusiksaales komplettieren die Hauptfassade zu beiden Seiten des Foyers. Jeder der beschriebenen Baukörper begründet sich aus den unterschiedlichen funktionalen Anforderungen, wobei der Konzertsaal insbesondere wegen seiner hohen akustischen Anforderungen die anderen Bereiche beeinflusste. In die Tragwerksplanung für das Objekt waren die Ingenieure von Bollinger + Grohmann in Zusammenarbeit mit der dänischen Ingenieurgesellschaft RAMBøLL verantwortlich. Die Entwicklung von Lösungen unter verschiedenen Randbedingungen und Anforderungen fand mithilfe unterschiedlicher Methoden statt.
The Musikkens Hus Aarlborg (engl. project title House of Music) is a concert hall and music academy for musicians of the Aarlborg Philharmonic Orchestra. With its arrangement of different, geometrical major volumes the building reflects the deconstructivistic design attitude of Architect Wolf Prix. The concert hall with its shape of an elongated cube provides the centre of the building ensemble. It is embraced by the u-shaped building volume of the academy, whose open edge is closed by the prism of the foyer. The oblique cone of the restaurant and the shallowly cambered cube of the intimate hall complete the main elevation to either side of the foyer. Each of the described building volumes is established by the various functional requirements, where the main concert hall with its high acoustic performance requirements particularly influenced the other areas. The engineers of Bollinger+Grohmann together with RAMBøLL were responsible for the structural design of this project. The development of solutions happened for a variety of boundary conditions and requirements with various techniques.

An der RWTH Aachen entsteht aktuell ein Pavillon mit einer Dachkonstruktion aus textilbewehrtem Beton, einem Verbundwerkstoff aus hochfestem Feinbeton und einer nichtrostenden textilen Bewehrung. Das filigrane Schalentragwerk demonstriert eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit des innovativen Baustoffes.
Der Beitrag erläutert den Bemessungsansatz für flächig bewehrte Textilbetonbauteile und beschreibt die numerische Auswertung auf Basis von Finite-Elemente-Berechnungen des Tragwerks. Darüber hinaus werden baupraktische Aspekte der Realisierung, insbesondere die Herstellung der Textilbetonschalen im Spritzbetonverfahren, das entwickelte Bewehrungskonzept und die Montage der Schalen auf den Fertigteilstützen erläutert.

Thin-walled shell structure made of textile reinforced concrete: design, dimensioning and realization
At RWTH Aachen University currently a pavilion is being realized with a roof construction made of textile reinforced concrete (TRC), a composite material consisting of a high-strength, fine grained concrete and a noncorroding textile reinforcement. The thin-walled TRC-shell structure demonstrates impressively the load-bearing capacity of this innovative composite material. The present contribution discusses the dimensioning approach for TRC-shell structures and the numerical evaluation based on finite-element analysis of the structure. Furthermore practical issues concerning the realization of the construction are discussed, such as the fabrication of the TRC shells using shotcrete, the developed concepts for the arrangement of the textile reinforcement, as well as the mounting of the shells on top of the precast concrete columns.

The Grand Paris Express is an urban infrastructure project in the Paris agglomeration. The outer districts, which will be enlarged with 70,cp te000 new flats per year, are to be connected to the public transport network of the core city. At the same time, various economic centres are planned around the city, similar to the La Défense banking centre. The metro lines connect the suburban railways, three airports and various TGV stations as a large ring and with direct connections to other transport hubs. The 19.3 km Grand Paris Express Line 16.1 connects the suburbs north and east of Paris in the Seine-Saint-Denis department. The cramped construction sites require modern construction processes that are sustainable and can be implemented quickly. For the fully automatic and completely underground line the client, Société du Grand Paris (SGP), is using segmental linings made of steel fibre concrete. The designer Egis, the contractor Eiffage Génie Civil and the segment manufacturer Bonna Sabla optimised the original solution of the 9.5 m ring in terms of productivity and quality in order to complete the construction site within SGP's desired schedule. For the MC2010 performance class, the segments use C50/60 concrete reinforced with 40 kg/m3 of Dramix high performance steel fibres. The 0.75 mm thin fibres, with a tensile strength of more than 1800 N/mm2, form a massive network of 11.6 km fibres/m3 concrete. The entire project also saves over 10,000 t of CO2 due to less steel consumption.
Grand Paris ist ein städtebauliches Infrastrukturprojekt in der Agglomeration Paris. Die Außenbezirke, die jährlich mit 70.000 neuen Wohnungen vergrößert werden, sollen am öffentlichen Verkehrsnetz der Kernstadt angeschlossen werden. Gleichzeitig sind verschiedene Wirtschaftszentren um die Stadt geplant, ähnlich wie das Bankenzentrum La Défense. Die Metrolinien verbinden die S-Bahnen, drei Flughäfen und verschiedene TGV-Bahnhöfe als großer Ring und mit direkten Verbindungen zu weiteren Verkehrshubs. Die 19,3 km lange Grand Paris Express Line 16.1 verbindet die Vororte nördlich und östlich von Paris im Departement Seine-Saint-Denis. Die beengten Baustellen verlangen nach modernen Bauprozessen, die nachhaltig und schnell umsetzbar sind. Der Bauherr Société du Grand Paris (SGP) verwendet für die vollautomatische und komplett unterirdische Linie Tübbinge aus Stahlfaserbeton. Der Planer Egis, der Unternehmer Eiffage Génie Civil und der Tübbinghersteller Bonna Sabla optimierten die ursprüngliche Lösung des Rings mit einem Druchmesser von 9,5 m hinsichtlich Produktivität und Qualität, um die Baustelle im gewünschten Zeitplan der SGP fertig zu stellen. Für die Leistungsklasse nach MC2010 wird für die Tübbinge C50/60-Beton verwendet, der mit 40 kg/m3 Dramix Hochleistungs-Stahlfasern bewehrt ist. Die 0,75 mm dünnen Fasern, mit einer Zugfestigkeit von mehr als 1800 N/mm2 bilden ein Netz mit einer Gesamtlänge von 11,6 km Fasern/m3 Beton. Das ganze Projekt spart mehr als 10.000 t CO2 durch den geringeren Stahlverbrauch ein.

As part of the Brenner Base Tunnel project, the currently running Tulfes-Pfons construction lot includes a stretch of the exploratory tunnel (ET), which has a length of 15 km and is being bored by a gripper TBM. During this tunnelling work, a diverse and broad set of exploration techniques is being used. Although it is an exploratory tunnel, the tunnel is subject to the same constraints as a performance heading. The choice of exploration techniques was made with regard of the capability to smoothly integrate them into regular tunnelling in order to not create further downtime. The exploration techniques are useful for the current ET but also to produce a forecast for the subsequent main tunnels (MT). The geological investigation is undertaken by face and peripheral mapping as well as by percussion drilling ahead of the machine. The geotechnical exploration is carried out by analysing the TBM parameters and the system behaviour, and analysing the percussion drilling. The exploration concept is completed with the geophysical reflection seismic method. All these exploration methods have different sensitivities, exploration ranges and directions, strengths and weaknesses, so they complement one another. This paper assesses the exploration techniques based on the experience until now. A case study of one fault zone is presented to show how the different exploration methods interact and contribute to a holistic prognosis model.
Für den Brenner Basistunnel wird im derzeit laufenden Baulos Tulfes-Pfons ein Abschnitt des Erkundungsstollens (EKS) mit einer TBM-O vorgetrieben. Dabei kommen verschiedene Erkundungsverfahren zur Anwendung. Obwohl es sich um einen Erkundungsstollen handelt, steht der Vortrieb unter der Randbedingung eines Leistungsvortriebs. Daher wurden Erkundungsverfahren gewählt, die möglichst in den Vortrieb integriert werden können und keine zusätzlichen Vortriebsstillstände verursachen. Die Erkundungsverfahren dienen einerseits der Vorauserkundung für den EKS-Vortrieb und andererseits der Erkundung für die Haupttunnel. Die geologische Erkundung erfolgt durch Ortsbrust- und Laibungskartierungen sowie vorauseilende Schlagbohrungen. Die geotechnische Erkundung erfolgt durch Analysen der Parameter der Vortriebsmaschine und des Systemverhaltens sowie der Parameterauswertung der Schlagbohrungen. Ergänzt wird das Erkundungskonzept durch geophysikalische Erkundungen in Form einer Reflektionsseismik. Sämtliche angewendete Erkundungsverfahren haben unterschiedliche Sensitivitäten, Erkundungsweiten und -richtungen, Stärken und Schwächen. Im Beitrag erfolgt eine Bewertung der verwendeten Verfahren auf Basis der bisherigen Erfahrungen. Anhand einer Störungszone wird beispielhaft aufgezeigt wie die unterschiedlichen Erkundungsmethoden im Zusammenspiel ein holistisches Prognosemodell bilden.