Das Büro- und Empfangsgebäude ARENA der Konzernzentrale adidas World of Sports in Herzogenaurach bietet nicht nur ein neues Arbeitsplatzkonzept für mehr als 2000 Mitarbeiter:innen, sondern bot auch während des Baus Raum für Innovation. Für die Tragwerksplanung galt es, den anspruchsvollen architektonischen Entwurf so umzusetzen, dass die Leichtigkeit der aufgeständerten Konstruktion sichtbar wird und das “Activity based working concept” des Bauherrn ohne raumtrennende Elemente gewährleistet werden kann. Gleichzeitig musste die Integration der haustechnischen Anlagen sichergestellt sowie der Stahlverbrauch und die Baubarkeit des anspruchsvollen Tragwerks berücksichtigt werden. Über viele Herausforderungen in Statik, Konstruktion und Fertigung hinaus bildeten insbesondere die in Deutschland erstmalige Anwendung der sog. Cardington-Methode sowie die hydraulische Hubmontage besondere Höhepunkte.

Floating structures - the adidas ARENA in Herzogenaurach
The headquarters of adidas World of Sports ARENA in Herzogenaurach not only offers a new work concept for more than 2000 employees, but also offered room for innovation during construction. For the structural design, it was necessary to implement the sophisticated architectural design in such a way that the lightness of the elevated construction becomes visible and the “activity-based working concept” of the client can be guaranteed without space-separating elements. At the same time, the integration of the building services had to be ensured and the steel consumption and the buildability of the demanding structure had to be taken into account. In addition to many challenges in statics, design and fabrication, the first-time application in Germany of the so-called cardington method and the hydraulic lifting assembly were particular highlights.

Im Stahl- und Verbundbrückenbau steht der Anschluss von außen- oder innenliegenden Diagonalen mittels eingestecktem Knotenblech wegen der Ermüdungsbeanspruchbarkeit in der Diskussion. Derzeit kommen verschiedene Ausführungsvarianten zum Einsatz, die grundlegend unterschiedliche Kerben aufweisen und nicht durch DIN EN 1993-1-9 bzw. DIN EN 1993-2 oder Nationalen Anhang geregelt sind. Ziel des DASt-AiF-Forschungsvorhabens 20452 “Praxisgerechte Gestaltung von Diagonalrohr-Anschlüssen im Stahl- und Verbundbrückenbau” war die Entwicklung allgemeingültiger Regelungen, um einen wirtschaftlicheren und abgesicherten Ansatz für die Bemessung und Ausführung von Stahl- und Verbundbrücken zu ermöglichen. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens experimentelle Untersuchungen an drei unterschiedlichen Ausführungsvarianten von Diagonalrohr-Anschlüssen mittels eingestecktem Knotenblech durchgeführt, um die charakteristische Ermüdungsfestigkeit zu ermitteln, die als Grundlage für den Normvorschlag in prEN 1993-1-9 dient. Weitere geometrische Parameter wurden in numerischen Untersuchungen herausgearbeitet und fließen u. a. in die Ausführungs- und Bemessungsempfehlungen des Bundes (RE-ING bzw. BEM-ING) ein.

Practice-oriented design of tubular bracings in steel and composite bridges
In steel and composite bridges, the joints with slitted tubes and gusset plates that are usually used for tubular bracings inside or outside of box girders are under discussion due to their critically assessed fatigue behaviour. For the currently various design variants used in bridge construction with basically different notches, no clear rules are given regarding the detail category by the standards EN 1993-1-9 or EN 1993-2. The aim of the DASt-AiF research project 20452 “Practice-oriented design of tubular bracings in steel and composite bridges” was the development of generally applicable rules to enable a more economical and safe approach for the design of steel and composite bridges. For this purpose, experimental investigations were carried out within the project on three different design variants of tubular bracings in order to determine the characteristic fatigue strength, which serves as basis for the proposal in prEN 1993-1-9. Further geometric parameters were numerically investigated and considered in the design and execution recommendations of the German RE-ING and BEM-ING.

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Die zerstörungsfreie Seilprüfung mittels magnetinduktiver Prüfung ist bei Seilbahnen und Schachtförderanlagen seit Jahrzehnten gängige Praxis, welche auch in Vorschriften und Normen Einzug gehalten hat. Dieses Prüfverfahren wird auch vermehrt bei seilabgespannten Brücken sowie bei mit Litzenbündeln ausgeführten Brücken angewendet und bei den Hauptprüfungen gefordert. Herausforderungen bestehen hierbei v. a. bei aufwendig gestalteten Seilkonstruktionen, bei denen nur bedingt die Prüfungen durchgeführt bzw. bei denen die wichtigen Bereiche (z. B. Klemmenbereiche) nicht begutachtet werden können. Des Weiteren werden vermehrt Ultraschallprüfungen bei vergossenen Seilendverbindungen zur Detektion von Drahtbrüchen u. Ä. gefordert, obwohl die verfügbaren Messverfahren für diese Art der Prüfung nicht ausreichend erforscht bzw. entwickelt sind. Neben diesen zerstörungsfreien Prüfungen kann auch die softwaregestützte visuelle Seilkontrolle durchgeführt werden. Diese kann helfen, Oberflächendefekte wie fehlenden Korrosionsschutz oder durch Blitzschläge oder in der Nähe unsachgemäß durchgeführte Schweißarbeiten verursachte Verschweißungen von Drähten zu detektieren. Die genannten Prüfverfahren werden in diesem Beitrag näher vorgestellt und deren Vorteile und Verbesserungspotenziale aufgezeigt. Weiter werden generelle Angaben zu Seilprüfungen und Inspektionen gemacht.

Non-destructive testing of bridge cables and end connections
Non-destructive rope testing using the magneto-inductive measuring technology has been common practice for ropeways and shaft hoists for decades and has also found its way into the regulations and standards. This measuring method is also increasingly used and required for rope-tensioned bridges and bridges with strand bundles. Challenges exist with complex rope structures where the inspection can only be carried out to a limited extent or where the important areas (e. g. clamp areas) cannot be inspected. Furthermore, ultrasonic testing is increasingly demanded for wire breaks etc. in casted rope end connections, although the available measuring methods have not been sufficiently researched or developed for this type of testing. In addition to these non-destructive tests, a software-supported visual rope inspection can also be carried out, which helps to detect surface defects such as a lack of corrosion protection or lightning strikes. In this article, the above-mentioned testing methods are presented in more detail, and their advantages and potential for improvement are shown. Furthermore, general information on rope tests and inspections is given.

Bei der Berechnung der Seilnetztragwerke für die Überdachungen der Sportstätten für die Olympischen Spiele 1972 in München spielte ein bislang unveröffentlichtes und auch in Fachkreisen bislang weithin unbekanntes Manuskript des französischen Bauingenieurs Marc Biguenet, damals Mitarbeiter von Jörg Schlaich im Ingenieurbüro Leonhardt und Andrä, eine wesentliche Rolle. Es wird in zwei Veröffentlichungen von Klaus Linkwitz und Hans-Jörg Schek aus 1971 zur Berechnung und Formfindung von Seilnetztragwerken erwähnt und liefert wichtige Vorarbeiten. Das Manuskript war in Archiven und Bibliotheken allerdings nicht aufzufinden und wurde dem ersten Autor nach intensiven Recherchen schließlich von Marc Biguenet persönlich zur Verfügung gestellt. Im Rahmen dieses Berichts wird der Inhalt des Manuskripts mit dem Ziel der Quellen- und Wissenssicherung erstmals veröffentlicht, vergleichend kommentiert und in den technikhistorischen Kontext eingebettet. Die logisch-historischen Wurzeln der Berechnung von Seilnetztragwerken stehen im Zusammenhang mit der Entwicklungsgeschichte nichtlinearer baustatischer Theorien, dem Bau weitgespannter Hängebrücken sowie der Herausbildung computergestützter Berechnungsmethoden.

Marc Biguenets contribution to the computation of the cable-net structures for the Olympic Games 1972
In the computation of the cable-net structures for the roofs of the sports venues of the Olympic Games 1972 in Munich a yet unpublished and widely unknown manuscript by the french engineer Marc Biguenet played a substantial role. The manuscript is mentioned within two publications by Klaus Linkwitz and Hans-Jörg Schek from 1971 on the computation and form finding of cable-net structures and gives important groundwork. After intensive research to find the manuscript it was finally handed over to the first author by Marc Biguenet himself. Within the present report the content of the manuscript is published for the first time in order to preserve this source. Furthermore, it is commented comparatively and embedded into its technical-historical context. The historical roots of computing cable-net structures are related to the development of non-linear structural theories, the construction of wide-span suspension bridges, as well as the derivation of computational methods.

Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Persönliches:
Zum 225. Geburtstag von Adhémar Jean-Claude Barré de Saint-Venant

Wettbewerbe:
Deutscher Ingenieurbaupreis 2022 für Stadtbahnbrücke Stuttgart-Degerloch
European Steel Bridge Awards 2022 entschieden

Tagungen & Veranstaltungen:
Brückenbautage am 10. und 11. November in Düsseldorf
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand

IFBS News:
Design and Construction
Advancements for Metal Buildings - Europäischer Kongress über den Metallleichtbau

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Zum Titelbild:
Mit der “Solar-Shell” haben Forschende der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig eine Fassadenkonstruktion entwickelt, die Solarenergie erzeugt und gleichzeitig mit architektonischer Eleganz überzeugt. In Bad Rappenau im Landkreis Heilbronn wurde 2021 das erste Gebäude mit einer solchen Fassade fertiggestellt. Es erzeugt rund 10.000 Kilowattstunden Energie im Jahr. Mit dieser vorbildlichen Weise, neue Technologien in die konkrete Anwendung zu bringen und damit einen Mehrwert für den Klima- und Umweltschutz zu schaffen, erzielte die Forschungsgruppe um Architektur-Professor Frank Hülsmeier den 3. Platz beim Sonderpreis Nachhaltigkeit des Innovationspreises Reallabore 2022 des Bundeswirtschaftsministeriums (s. S. 651f.). Weitere Informationen:
www.bmwk.de/Redaktion/DE/Wettbewerb/innovationspreis-reallabore.html; www.htwk-leipzig.de
Quelle: Tim Friedrich/Aluform

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Im Rahmen dieses zweiteiligen Aufsatzes wird auf die brandschutztechnische Bemessung für Brettsperrholzelemente und -konstruktionen eingegangen und deren Besonderheit im Vergleich zu Voll- und Brettschichtholz aufgezeigt. Der nachfolgende erste Teil des Beitrags umfasst die Aspekte der Baustoffklassifikation sowie des Abbrandverhaltens und der Tragfähigkeitsbeurteilung von bekleideten und unbekleideten Brettsperrholzbauteilen im Brandfall. Der zweite Teil erläutert die Nachweisansätze der raumabschließenden Funktion, stellt die Prinzipien zur brandschutztechnisch sicheren Detailausbildung dar und gibt Erläuterungen zum Einfluss von Brettsperrholz auf die Branddynamik.

Background and verification principles for the fire protection design of cross-laminated-timber constructions - part 1
The two-part paper describes the current state of the art about fire design methods for cross-laminated-timber elements and -structures and describe differences in comparison to the design with solid timber. In detail aspects like the reaction to fire classification, charring and load bearing behaviour of protected and unprotected cross laminated-timber elements in the case of fire are discussed within this first part. The second part of the paper explains the approaches for the separating function of cross laminated-timber elements, give design guidance about fire safe detailing and about the influence of visible timber members and elements regarding to the fire dynamic.

In jüngerer Vergangenheit wurde bei klassisch feuerverzinkten Stahlbauteilen eine reduzierte Emissivität unter Brandbelastung nachgewiesen, die sich im Zuge der Heißbemessung gemäß DIN EN 1993-1-2 als vorteilhaft gegenüber einem ungeschützten Bauteil erweist. Im Zuge weiterführender Untersuchungen wurde nun die Emissivität von modernen Zink-Aluminiumüberzügen, die sich durch eine in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt von den standardmäßigen Überzügen abweichende Schichtcharakteristik auszeichnen, anhand von Kleinteilproben bestimmt, wobei verschiedene Konfigurationen abgeprüft wurden. Im Ergebnis zeigt sich über alle Varianten, dass ZnAl-Überzüge eine gegenüber Reinzink- bzw. quasireinen Zinküberzügen nochmals verbesserte, insbesondere bei höheren Temperaturen reduzierte Emissivität aufweisen. Bei Anwendung derselben zeigt sich die positive Wirkung auf den Feuerwiderstand von mit ZnAl-Schmelzen verzinkten Stahlkomponenten in Form einer verzögerten Aufwärmung und damit einer im Zuge der Heißbemessung ermittelten höheren Tragfähigkeit unter Brandbelastung bzw. das Potenzial zur Reduzierung des Stahlprofilquerschnitts und damit zur Ressourceneinsparung in einer relevanten Größenordnung.

Emissivity of zinc-aluminum coatings under fire loading and effect on the fire resistance
In the recent past, a reduced emissivity under fire load has been proofen for classic hot-dip galvanized steel, which proves to be advantageous compared to an unprotected steel member in the fire design according to DIN EN 1993-1-2. In the course of further investigations, the emissivity of modern zinc-aluminum coatings, which are characterized by a coating characteristic that differs from the standard coatings depending on the aluminum content, was determined on the basis of small scale samples, with various configurations being tested. The results for all variants show that ZnAl coatings exhibit a further improvement in emissivity compared with pure zinc or quasi-pure zinc coatings, and in particular a reduction in emissivity at higher temperatures. The application of these coatings has a positive effect on the fire resistance of steel components galvanized with ZnAl alloys in the form of a slower heating and thus a higher load-bearing capacity under fire load determined in the course of the fire design, and the potential for reducing the steel profile cross-section and thus saving resources by a relevant order of magnitude.

Stütz- und Schutzkonstruktionen aus Naturstein zählen zu Standardbauwerken im Straßen- und Eisenbahnbau sowie im angrenzenden Ingenieurbau. Dabei wird zwischen unvermörtelten und vermörtelten Steinkonstruktionen unterschieden, wobei bei Letzteren die Fugenausbildung mittels Betonmörtel erfolgt. Diese Ausbildung der Fuge dient zur Verbesserung der Kraftübertragung zwischen den einzelnen Steinen, führt zu einer Reduzierung von Bauwerksverformungen und bringt gegenüber unvermörtelten Konstruktionen insgesamt eine Erhöhung der inneren Standsicherheit mit sich. Durch die Interaktion zwischen Stein und Betonmörtel können Schubkräfte übertragen bzw. aufgenommen werden, die insbesondere einem auftretenden Erddruck entgegenwirken: die Scherparameter Kohäsion (Haftfestigkeit) und Reibungswinkel bauen einen Widerstand gegen mögliche Schubbeanspruchung auf und spielen eine wesentliche Rolle hinsichtlich der Tragfähigkeit derartiger Bauwerke. In dieser Studie wird versucht, mittels experimenteller Laborversuche eine quantitative Abschätzung von Werten für Haftfestigkeit und Reibungswinkel abzuleiten. Darüber hinaus sollen die Eigenschaften von üblicherweise verwendeten Betonmörteln erfasst werden. Übergeordnetes Ziel ist es, Rückschlüsse auf die innere Stabilität derartiger Steinstützkörper zu ziehen und so Grundlagen für die Bemessung von Steinstützkörpern darzulegen.

Rock-mortar-interaction in mortared natural stone structures
Support and protection structures made of natural stones are now among the standard applications in road and railroad construction and related civil engineering works. A distinction is made between non-mortared and mortared constructions, with the latter using concrete mortar to form the joints crease in inner stability of the structures. Concrete mortar improves the adhesive bond between the individual rocks reducing the tendency of deformations. Shear parameters (adhesion between stone and mortar as well as the friction angle) build up resistance to possible shear stresses from occurring earth pressure and play an essential role with regard to the load-bearing capacity of such structures. In this study, attempts are made to experimentally deduce characteristic values for adhesion strength and friction angle by means of laboratory tests. In addition, the properties of the concrete mortar itself have to be recorded. The final goal is to draw conclusions about the inner stability of supportive stone constructions.

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Im süddeutschen Raum sind viele Kirchen von flachen Putzdecken überspannt. In den vergangenen Jahren kam es vermehrt zu Teilabstürzen an diesen Decken. Konstruktive Mängel bei der Herstellung oder statische Mängel am Tragwerk können Gründe hierfür sein. Darüber hinaus lassen die verwendeten Materialien mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften auf einen Alterungsprozess schließen. Um diesen nachzuweisen, wird ein statisches Modell aufgebaut und die Beanspruchung infolge Quellen, Schwinden und Temperaturänderungen als Last aufgebracht. Die Berechnungen zeigen, dass es hierdurch zu Spannungen in der Putzdecke kommt. Durch das Schwinden der Holzlatte entstehen zwischen Holz und Putz nicht aufnehmbare Zugspannungen, sodass es zum Abriss des Putzes von der Latte kommt. Hierbei lösen sich Putzpartikel, die in den Zwischenraum zwischen Holz und Steg fallen. Beim Quellen der Holzlatten entstehen Druckspannungen senkrecht zum Steg. Die Putzpartikel im Zwischenraum behindern das Quellen, wodurch Spaltzugkräfte entstehen, die zu einer Rissbildung führen. Dieser Vorgang wiederholt sich bei barocken Putzdecken jährlich über einen Zeitraum von ca. 300 Jahren. Es kommt zu einem stetigen Anstieg der Spannungen, sodass von einem Alterungsprozess der Putzlattendecken gesprochen werden kann.

Aging of baroque plaster lath ceilings
In southern Germany, many churches are spanned by flat plaster ceilings. In recent years, there have been an increasing number of partial collapses of these ceilings. Constructional deficiencies during manufacture or static defects in the supporting structure may be the reasons for this. In addition, the materials used with very different properties indicate an ageing process. In order to prove this, a static model is constructed and the deformations due to swelling, shrinkage and temperature changes are applied as a load. The calculations show that this leads to stresses in the plaster corner. The shrinkage of the wooden lath causes tensile stresses between the wood and the plaster that cannot be absorbed, so that the plaster is torn off the lath. This causes plaster particles to come loose and fall into the space between the wood and the lath. When the wooden battens swell, compressive stresses occur perpendicular to the web. The plaster particles in the interstice hinder the swelling, causing splitting tensile forces that lead to the formation of cracks. This process is repeated annually in baroque plaster ceilings over a period of about 300 years. The stresses increase steadily, so that one can speak of an ageing process of the plaster lath ceilings.

Die ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” aus dem Jahr 1985 ist eine der ältesten Vorschriften, die in den aktuellen Technischen Baubestimmungen (Teil A, Lfd. Nr. A 1.2.1.3) enthalten sind. Sie definiert ebenso wie der Eurocode 1 die Einwirkungen auf absturzsichernde Bauteile, enthält im Gegensatz zum EC1 jedoch auch Nachweismethoden und Anforderungen an Stoßlasten. Dieser Bericht umreißt den Anwendungsbereich, für den die ETB-Richtlinie heute noch relevant ist, und stellt die theoretischen Hintergründe für den Nachweis von Befestigungselementen für den weichen Stoß dar, die bisher nur schlecht dokumentiert sind. Zudem werden erweiterte Lastansätze und Nachweismethoden für die Fensterbefestigung in hochwärmedämmendem Mauerwerk vorgestellt, die im Rahmen eines durch das DIBt geförderten Forschungsprojekts erarbeitet wurden.

Application of the ETB Richtlinie to fasteners of windows and façades
The German ETB-Richtlinie “Bauteile, die gegen Absturz sichern” (structures that protect persons against fall) from 1985 is one of the oldest standards still contained in the current Technical Building Regulations (Part A, Serial No. A 1.2.1.3). Like the Eurocode 1, it defines the actions on structures that protect against fall. But in contrast to EC1, it also contains verification methods and impact loads. This paper outlines the scope, where the ETB-Richtlinie is still relevant today, and deals with the theoretical background of impact actions, which has been poorly documented so far. In addition, extended verification methods for window fastening in highly thermally insulating masonry are presented, which were developed in a research project cofunded by the DIBt.

Die Entwurfsplanungen für die Ersatzneubauten der Huntebrücke und der Grawiedebrücke wurden von der Niedersächsischen Landesbehörde für Straßenbau und Verkehr (NLStBV) als BIM-Pilotprojekte ausgewählt. Während die Grawiedebrücke mit einer Gesamtstützweite von 9 m eine Landstraße über die Grawiede überführt, überführt die Huntebrücke mit einer Gesamtstützweite von 441 m die Autobahn 29 östlich von Oldenburg über die Seeschifffahrtsstraße Hunte. Diese beiden sehr gegensätzlichen Bauwerke werden im Rahmen des folgenden Beitrags vorgestellt und die Erfahrungen seitens der Entwurfsverfasser mit dem Werkzeug BIM geschildert. Beide Ersatzneubauten wurden dreidimensional modelliert, die Bauabläufe mit den Modellen verknüpft und anschließend die Mengenermittlungen und Kostenberechnungen anhand der Modelle durchgeführt. Damit entsprach die Modellierungstiefe einer vollständigen 5D-BIM-Simulation. Es werden die Vorteile und die Herausforderungen, die aus der Planung der Ersatzneubauten mit der Methode BIM resultierten, aufgezeigt.

BIM pilot projects Hunte bridge and Grawiede bridge - experiences with the BIM tool in design process
The design for the replacements of the Hunte bridge and the Grawiede bridge were selected as BIM pilot projects by the Lower Saxony State Authority for Road Construction and Traffic (NLStBV). While the Grawiede bridge crosses a country road with a total span of 9 m over the Grawiede, the Hunte bridge, with a total span of 441 m, crosses the Autobahn 29 over the Hunte east of Oldenburg. These two very contrasting buildings are presented in the following article and the experiences of the drafters with the BIM tool are described. Both bridges were modeled three-dimensionally, the construction process was linked to the models and finally the quantities and cost calculations were carried out using the models. The modeling depth thus corresponded to 5D BIM simulation. The advantages and challenges that resulted from the planning of the new replacement buildings using the BIM method are shown.

In der Öffentlichkeit ist die 1799 gegründete und mit der Gewerbeakademie 1879 zur TH Berlin-Charlottenburg (heute: TU Berlin) vereinigte Berliner Bauakademie als Lehrstätte für Architekten bekannt. Das liegt nicht zuletzt darin begründet, dass sie mit Karl Friedrich Schinkel (1781-1841) verbunden wird, der den Klassizismus Preußens prägte und mit seinem 1836 fertiggestellten Akademiegebäude eines ihrer Leitbauwerke schuf. Gleichwohl wohnte der Bauakademie eine unentdeckte Dimension inne, die als Genius Loci der sich verwissenschaftlichenden Bauingenieurkunst des 19. Jahrhunderts bezeichnet werden kann. Am Beispiel der Bauakademiker Johann Albert Eytelwein (1764-1849), Gotthilf Hagen (1797-1884), Johann Wilhelm Schwedler (1823-1894) und James Hobrecht (1825-1902) soll dieser folgenreiche Prozess der Trennung der Baukunst in Architektur und Bauingenieurwissenschaften konkretisiert und darüber hinaus die enge Verbundenheit mit dem Verlag Ernst & Korn (heute: Ernst & Sohn) aufgezeigt werden.

Four civil engineers from the Berlin Building Academy
For the public, the Berlin Building Academy, founded in 1799 and merged with the Royal Academy of Industry in 1879 to form Berlin-Charlottenburg Technical University (now TU Berlin), is known as a college for architects. One reason for this is that it is linked with Karl Friedrich Schinkel (1781-1841), who influenced the classicism of Prussia and in the shape of the academy building completed in 1836, created one of that movement's most prominent structures. Nevertheless, the Building Academy was also home to an undiscovered dimension that can be described as the spirit presiding over the scientization of civil engineering in the 19th century. Four engineers associated with the academy - Johann Albert Eytelwein (1764-1849), Gotthilf Hagen (1797-1884), Johann Wilhelm Schwedler (1823-1894) and James Hobrecht (1825-1902) - have been selected to demonstrate the serious consequences of separating architecture from engineering. The close ties with the publisher Ernst & Korn (now Ernst & Sohn) will also be shown.

Persönliches:
Klaus Stiglat 90 Jahre - ein Leben für die Baukultur
In memoriam Alfred Pauser - der Baukulturingenieur

Nachrichten:
Neue DIN VDE 0833-2: Festlegungen für Brandmeldeanlagen
Neues Forschungszentrum für Nachhaltiges Bauen

Wettbewerbe:
Deutscher Brückenbaupreis 2023 ausgelobt
Solarfassade von Leipziger Forschenden erzielt 3. Platz beim Innovationspreis Reallabore
Preisverleihung des Wettbewerbs “Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft” 2022

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D. Schlicke, Ch. Krenn, M. Mayer, Ch. Betschoga: FE-basierte Verifikation der Rissbreitenberechnung nach DAfStb-Heft 466
E. Fehling, P. Lorenz, D. Schlicke: Energiebasierte direkte Berechnung der Bewehrung zur Rissbreitenbegrenzung
J. Hegger, M. Schmidt, V. Adam: Brückennachrechnung mit erweiterten Nachweisen zur Querkrafttragfähigkeit im Haupttragsystem
M. Huß, R. Waldenhofer, B. Freytag, N. V. Tue: Zusammenwirken von Faser- und Betonstahlbewehrung bei biegebeanspruchten UHPC-Bauteilen
O. Zeman, E. Stierschneider, K. Voit, Ph. Köttl, K. Bergmeister: Sensitivitätsbetrachtungen zur rückwärtigen Schädigung des Betons beim Durchbohren dünner Bauteile

Zum Titelbild:
Das Titelbild zeigt das fertiggestellte Projekt UP!Berlin, dessen Entwicklung als ein richtungsweisendes Beispiel für ein ressourcenschonendes Bauen im Bestand angesehen werden kann. Trotz der zum Teil aufwendigen Anpassung der Planung an neue Erkenntnisse während der Bauphase und der sich anschließenden Änderungen von Terminen und Kosten demonstriert das Projekt das hohe Potenzial einer effektiven Reduktion der CO2-Emissionen und Schonung von Materialressourcen durch Umbau und Nutzung von Massivbauten aus den 1970er-Jahren. Im Rahmen des Umbaus des ehemaligen Warenhauses am Berliner Ostbahnhof in ein modernes Bürogebäude wurde eine Großstruktur in Stahlbetonbauweise umfassend neugestaltet. So wurde durch die weitgehende Nutzung der Bestandsstruktur ein CO2-Äquivalent von fast 8500 t gegenüber einem vergleichbaren Neubauvolumen eingespart und knappe Materialressourcen wie Kiese und Sande geschont. Gleichzeitig entstand ein markantes Bürogebäude im Stadtraum, das über einzigartige, vielfach gestalt- und nutzbare Innenräume verfügt. (Foto: Bollinger+Grohmann)

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Chloride in Stahlbetonbauteilen können zu einer schädigenden Lochkorrosion der Bewehrung führen, die von außen nicht unbedingt sichtbar ist. Um den Schädigungsgrad der Bauteile und das Schädigungspotenzial auch hinsichtlich der zu wählenden Instandsetzungsvariante möglichst zielgerichtet ermitteln zu können, werden neben den herkömmlichen Methoden der Bauwerksdiagnose auch zunehmend zwei weitere Untersuchungsmethoden angewandt: So können durch gezielte Untersuchungen mit LIBS (Laser induzierte Breakdown Spektroskopie) wertvolle zusätzliche Informationen zur Chloridverteilung innerhalb des Bauwerks generiert werden. Mittels Bestimmung des Elektrolytwiderstands können Bauteile hinsichtlich des Wassergehalts und der Dichtigkeit und damit das Schädigungspotenzial beurteilt werden. Die Anwendungen beider Verfahren bei der Bauwerksdiagnose werden nachfolgend vorgestellt. Abschließend wird dargestellt, wie in Abhängigkeit von den später durchgeführten Instandsetzungsverfahren nach der Technischen Regel “Instandhaltung von Betonbauwerken” (kurz: TR-IH) des DIBt unterschiedliche Untersuchungsmethoden unterschiedliche Wichtigkeiten und Wertigkeiten aufweisen. Dies soll in der Praxis eine auf das Instandsetzungsverfahren zugeschnittene Bauwerksdiagnose ermöglichen.

LIBS and electrolyte resistance investigations - Components of an in-depth structural diagnosis of chloride-contaminated reinforced concrete
Chlorides can lead to damaging pitting corrosion at the reinforcement in reinforced concrete components, which is not necessarily visible from the outside. In order to select an appropriate repair method as specifically as possible the degree of damage and the damage potential of the components have to be identified. Besides conventional methods of building diagnostics two additional investigation methods are also being applied more often. For example, valuable additional information on the chloride distribution within the structure can be generated through targeted investigations with LIBS (Laser induced Breakdown Spectroscopy) analysis. By determining the electrolyte resistance, components can also be assessed with regard to the water content and tightness and thus with regard to the damage potential. The application of both methods in structural diagnostics are presented below. Finally, it is shown how, depending on the repair method carried out according to the Technical Rule “Maintenance of Concrete Structures (TR-IH)” of the DIBt, different NDT methods have different importances and values. In practice, this should enable a more tailor-made structural diagnosis.