Keine Kurzfassung verfügbar.

Zum Titelbild
Für Infrastrukturbauwerke hat die Sicherstellung von Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit oberste Priorität. Die Beanspruchbarkeit, welche sich durch Alterung und Schädigungen über die Nutzungsdauer verringert kann nur relativ ungenau prognostiziert werden. Eine regelmäßige Erfassung ist daher erforderlich. Als Alternative zur klassischen visuellen Inspektion, ist die Nutzung kleiner unbemannter Flugsysteme (UAS) in den Fokus gerückt. Der erreichte Stand der Technik und die Ausstattung mit hochwertigen Kameras qualifiziert diese Systeme für vielfältige Inspektionsaufgaben. Der Beitrag UAS-basierte Diagnostik von Infrastrukturbauwerken stellt eine entsprechende Machbarkeitsstudie vor. (S. 720, Quelle: Bauhaus-Universität Weimar, Hallermann)

Keine Kurzfassung verfügbar.

Drohnen bzw. UAV/UAS (unmanned aerial vehicles/systems) sind sehr stark weiterentwickelt worden und für unterschiedlichste Einsätze praxistauglich. Sie sind auch im zivilen Bereich angekommen und bieten zusammen mit passender Erfassungs/-Aufnahmetechnik ein großes Einsatzpotenzial auch im Bereich der Verkehrsinfrastrukturen. Es wird für Eigentümer von Infrastrukturen immer wichtiger, umfassend, schnell und zeitnah über Art, Umfang und Zustand von Anlagen informiert zu sein. Dafür können UAS in Kombination mit bekannten und bewährten Verfahren einen wichtigen Beitrag leisten. In diesem Beitrag werden, bezogen auf den Einsatz im Infrastrukturbereich, die unterschiedlichen Systeme und Einsatzmöglichkeiten kurz vorgestellt. Dann wird der sehr wichtige Bereich der rechtlichen Regelungen in Deutschland, benachbarten und weiteren Ländern beleuchtet. Denn die große Einsatzfähigkeit führt auch zu missbräuchlichen bzw. gefährlichen Einsätzen. Hier gilt es Regelungen zu schaffen bzw. anzupassen, die einen Einsatz sowohl im professionellen wie privaten Bereich ermöglichen und trotzdem den Schutz von Anlagen und Dritter (Privatsphäre bzw. körperliche Unversehrtheit) gewährleisten. Im Ausblick werden kurz wichtige Aspekte zukünftiger Entwicklungen dargestellt.

Basics - areas of application - legal framework for UAV systems
Drones and UAV/UAS (unmanned aerial vehicles/systems) have undergone extensive further development and are suitable for a wide range of applications. They have also arrived in the civilian sector and, together with suitable acquisition/recording technology, offer great application potential also in the area of transport infrastructures. It is becoming increasingly important for infrastructure owners to be fully, quickly and promptly informed about the type, scope and condition of facilities. UAS in combination with known and proven procedures can make an important contribution to this. In this article, the different systems and possible applications are briefly presented in relation to their use in the infrastructure sector. Then the very important area of legal regulations in Germany, neighbouring and other countries will be examined. The high operational capability also leads to abusive or dangerous operations. Here it is necessary to create or adapt regulations that enable use in both professional and private areas while still guaranteeing the protection of facilities and third parties (privacy or physical integrity). The outlook briefly describes important aspects of future developments.

Dieser Bericht stellt die Forschungsausrichtung des Eisenbahn-Bundesamts bzgl. der Digitalisierung im Bauwesen dar und stellt das in diesem Rahmen durchgeführte erste Projekt kurz vor. Prognoseverfahren zur Abschätzung des Zustands und zur Planung von Instandhaltungsmaßnahmen werden in weiten Bereichen der stationären Industrie bereits eingesetzt. Diese Technologie, das Predictive Maintenance (PM), auch für das Bauwesen zu erschließen, ist eines der zentralen Themen der aktuellen Forschung und logische Folge der konsequenten Einführung und Nutzung digitaler Technologien. Neben der Erfassung und Lokalisation der Daten sind die Analyse, die Bewertung und die Ableitung konkreter Maßnahmen die zu untersuchenden Fragestellungen. Die Leibniz Universität Hannover (LUH) hat im Auftrag des Eisenbahn-Bundesamts (EBA) im Rahmen eines Projekts die Grundanforderungen zur Erkennung und Klassifizierung von Schäden an Stahlbetonbrücken anhand optischer Kriterien untersucht.

Requirements for automated condition monitoring of buildings, using digital image capture and image evaluation
The aim of this report is, to present the research focus of the German Federal Railway Authority on digitization in construction and briefly introducing the first project carried out in this context. Prognosis methods for assessing the condition of buildings and planning maintenance procedures, are already used by stationary industries. Adapting “Predictive Maintenance” (PM) for the construction industry, is one of the central topics of current research. PM should be a logical consequence of the consistent introduction and use of digital technologies in construction. The collection and localization of data, its analysis and evaluation and the derivation of useful measures, are the questions to be investigated. On behalf of the Federal Railway Authority, the Leibniz University Hannover investigated therefore basic requirements for the optical detection and classification of cracks on reinforced concrete bridges.

Drohnen, die auch als UAV/UAS (Unmanned Aerial Vehicles/Systems) oder RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) bezeichnet werden, werden derzeit neben der Anwendung im privaten Umfeld für eine große Menge an kommerziellen Anwendungen diskutiert, entwickelt und eingesetzt. Die Messung von Luftqualitätsparametern mit auf Drohnen mitgeführten Kleingeräten ist in diesem Zusammenhang eine sehr junge Disziplin.
Durch die Anwendung auf Drohnen können so z. B. Kurzzeitmessungen in Höhen- und Längsprofilen oder anderen Messanordnungen als Ergänzung von Daten kontinuierlich arbeitender Referenzverfahren oder zur Einschätzung der besten Positionierung von festen Messstationen vor einem Aufbau durchgeführt werden.
Im Rahmen eines verkehrsträgerübergreifenden Expertennetzwerks wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, in der auf dem Markt befindliche Systeme gegenübergestellt und Empfehlungen für den Einsatz an Straßen, Wasserstraßen sowie Bahntrassen abgeleitet wurden. Mit ersten Testmessungen konnten darüber hinaus Hinweise auf die Eignung von Messsystemen gewonnen und Erfahrungen mit den Besonderheiten der Messung an Verkehrswegen gesammelt werden.

Studies on air quality on traffic routes with drones
Drones, also named UAV/UAS (Unmanned Aerial Vehicles/Systems) or RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) are currently being discussed, developed and used for a large number of commercial applications in addition to private use. The measurement of air quality parameters with small devices carried on drones is a very new discipline in this context.
By using them on drones, short-term measurements in vertical and longitudinal profiles or other measuring arrangements can be carried out as a supplement to data from continuously operating reference instruments or to assess the best positioning of fixed measuring stations before installation.
Within the framework of an expert network covering different modes of transport, a feasibility study was carried out in which systems available on the market were compared and recommendations derived for use on roads, waterways and railway lines. In addition, initial test measurements provided information on the suitability of measurement systems and gained experience with the special features of measurement on traffic routes.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Für Infrastrukturbauwerke hat die Sicherstellung von Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit oberste Priorität. Da die Beanspruchbarkeit, welche sich durch Alterung und Schädigungen über die Nutzungsdauer verringert, nur relativ ungenau prognostiziert werden kann, ist eine regelmäßige Erfassung und Bewertung des Bauwerkszustands erforderlich. Als Alternative zur klassischen visuellen Inspektion, die besonders bei großen Bauwerken zu hohen Kosten führt, ist die Nutzung kleiner unbemannter Flugsysteme (UAS) in den Fokus gerückt. Der erreichte Stand der Technik und die Ausstattung mit hochwertigen Kameras qualifiziert diese Systeme für vielfältige Inspektionsaufgaben. In einer Machbarkeitsstudie für die DB Netz AG und parallelen Forschungsarbeiten wurden mögliche Anwendungen von UAS bei der Inspektion großer Ingenieurbauwerke als Teil einer digitalen Instandhaltungsstrategie untersucht. Da hinsichtlich der Befliegungsstrategien, Datenauswertung und Informationsextraktion noch vielfältige Forschungsarbeiten erforderlich sind, die sich aus Unikatcharakter, geometrischer Komplexität und anspruchsvollen Umgebungsbedingungen der Bauwerke ergeben, wurden für typische Referenzobjekte umfangreiche automatisierte Befliegungsstrategien zur Bilddatengenerierung ausgearbeitet und getestet. Diese bilden die Grundlage für eine hochgenaue und hochaufgelöste 3-D-Rekonstruktion und Analyse der Bauwerksgeometrie und eine automatisierte Bildauswertung zur Extraktion von Zustandsinformationen.

UAS-based diagnostics of infrastructure structures - part of a digital maintenance strategy
Ensuring structural safety and serviceability is a top priority for infrastructure structures. However, the load-bearing capacity, which decreases due to of aging and damage over the service life, can only be predicted relatively inaccurately. Therefore, a regular recording and evaluation of the structural condition is required. Since the classical visual inspection incurs, especially for large structures, very high costs, the focus has shifted to the use of small Unmanned Aircraft Systems (UAS) as an alternative. The current state of the art and the equipment with high-quality cameras qualify these systems for diverse inspection tasks. A case study was performed with DB Netz AG and flanked by research work to investigate possible applications of UAS for the inspection of large bridges and retaining structures as part of a digital maintenance strategy. Because of the unique character, geometric complexity and demanding environmental conditions of the structures, the flight path generation, data analysis and information extraction require more research work. Therefore, an automated flight path generation for extensive image data acquisition has been developed and carried out for typical reference objects. This forms the basis for a highly accurate and dense 3-D-reconstruction and evaluation of the structural geometry and for an automated image analysis for the extraction of condition information.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Ziel des Forschungsprojekts RISKMON ist die Konzeption und Umsetzung teilautomatisierter Inspektionen von Bauwerken, Naturgefahren, Bestandsstrecken und außergewöhnlichen Ereignissen mittels Hochleistungsdrohnen und -sensoren (Unmanned Aerial Systems/UAS). Im Forschungsvorhaben wird für die Anwendungsfälle der gesamte Weg von der Konzeption spezifischer Lösungen, der Datenerfassung und Auswertung bis zur Integration in die Bestandssysteme des Infrastrukturmanagements im Sinn eines (teil-)automatisierten Gesamtsystems gezeigt. Die Vorteile des Einsatzes industrieller Hochleistungsdrohnen (mit Kameras, Laserscan, Thermografie etc.) liegen in der hohen Erfassungskapazität und dem spezifisch anpassbaren Equipment auf einer universellen Plattform sowie der flexiblen Erfassung schwer zugänglicher Bereiche bei präziser Wiederholbarkeit und Dokumentation bei geringen Kosten. Die Skalierbarkeit und Einsatzmöglichkeiten der UAS werden über die Ergebnisevaluierung und Optimierung des Konzepts für die teilautomatisierte Inspektion sichergestellt. Zusammen mit der Ergebnisaufbereitung wird ein Proof of Concept, Application, Efficiency and Integration in RISKMON erbracht. Mit dem Ergebnisbericht bekommen die Auftraggeber die wesentlichen Informationen für einen sinnvollen und effizienten Einsatz dieser Technologien. Der Mehrwert für die Auftraggeber liegt einerseits in den hochpräzisen messtechnischen Erfassungsmethoden und andererseits in der ganzheitlichen Konzeption und Umsetzung der Zustandserfassung und Auswertung bis zur Integration in das Infrastrukturmanagement.

Project RISKMON - risk-monitoring of building structures with unmanned aerial systems
The research project RISKMON aims at development and implementation of partially automated inspections of civil structures, natural hazards, existing tracks as well as reconnaissance and intrusion prevention with high-performance drones and sensors (UAS/UAV). The project will provide both a holistic concept and implementation results from data collection and evaluation to integration into infrastructure management systems based on partly automated processes. The advantages of the use of industrial high-performance drones are the high data acquisition capacity and specific adaptable equipment on a universal platform providing fast and flexible deployment, precise repeatability and documentation at low costs.
The scalability and application possibilities of the UAS/UAV are with an evaluation and optimization of both concept and application of these semi-automated inspection processes. The research results provide clients with all necessary information for an efficient use of these technologies. The added value for the clients can be found in the use of high-precision condition survey and assessment of structures together with both concept and proof of application in infrastructure asset management.

Im Mittelpunkt dieses Artikels steht ein zementgebundener Leichtbeton auf der Basis von aus Altpapier herausgelösten Cellulosefasern. Die Herstellung dieses neuartigen Leichtbetons basiert im Wesentlichen auf einer Vermischung von aus Altpapier gewonnenen Cellulosefasern und Zementleim. Durch die Variation des Faseranteils lässt sich ein breites Spektrum an Rohdichtewerten erzielen; bei hohen Fasergehalten können nahezu dämmstofftypische Eigenschaften realisiert werden.
Am Anfang stehen Erläuterungen zur Spezifik dieses Materials und eine Einordnung in den Kontext der üblichen Leicht- und Faserbetone. Es folgen weiterhin Betrachtungen zur Problematik des Faseraufschlusses. In diesem Zusammenhang werden Wege aufgezeigt, wie dieser Prozess in betontechnologischer Hinsicht umgesetzt werden kann. Ferner wird der für einen zielgerichteten Mischungsentwurf entwickelte Algorithmus erläutert.
Durch die Faserzugabe wird gegenüber konventionellem Beton eine deutliche Änderung der rheologischen Eigenschaften hervorgerufen. Dies spiegelt sich in einer hierauf abgestimmten Einbau- und Verdichtungstechnologie sowie in einer Differenzierung in drei verschiedene CFLC-Grundtypen wider. Für die Konsistenzprüfung wird ein geeignetes Verfahren vorgestellt. Abschließend wird das Spektrum der mit diesem Material erreichbaren Frisch- und Festbetoneigenschaften aufgezeigt.

Cellulose-fibre lightweight concrete - a novel building material based on waste paper
The present paper sets out a new method for the systematic formulation of lightweight concretes incorporating cellulose fibres. Lightweight concretes of this type are basically produced by mixing a cement paste with cellulose fibres won from waste paper. This is a combination of materials that can be expected to give rise to a whole range of positive interactions. Raising the fibre content, moreover, can additionally induce properties typical of insulating materials.
Consideration is given to the suitability for this purpose of a variety of secondary fibrous materials as well as to the process of pulping them in concrete mixers. A viable procedure for characterising the various cellulose-fibre sources and acquiring input values for the material volume calculation is elucidated. An algorithm for calculating the concrete composition required to achieve specific dry bulk densities in the hardened concrete is likewise presented.
Adding fibres to the mix yields significantly altered rheological properties relative to conventional concrete. With regard to placing and compaction technologies, a division into three different basic types is proposed in this respect. A suitable method of consistency testing is introduced. The paper concludes by presenting the spectrum of properties of CFLC in both fresh and hardened states as achieved in the experimental investigations.

Keine Kurzfassung verfügbar.

International liegen verschiedene Klassifikationsschemen für die Bewertung von Bauwerksschäden infolge der unterschiedlichen Naturgefahren vor. Diese sind aufgrund ihrer Heterogenität nur unzureichend für die Betrachtung von Schäden im Sinne eines Multi-Hazard-Ansatzes geeignet.
Für die Bewertung der Verletzbarkeit von Bauwerken gegenüber verschiedenen Naturgefahren und die Prognose von Schäden ist eine vereinheitlichte Systematik erforderlich, mit der wiederholt beobachtete Schadensbilder in ein Schema von Schadensgraden überführt werden können. Mit diesem Instrumentarium kann der Schaden einheitlich ausgewertet und der Zusammenhang zu den Einwirkungskenngrößen hergestellt werden.
Dabei wird dem Vorgehen der European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98) für Erdbebenschäden gefolgt, indem zwischen strukturellen und nicht strukturellen Schäden unterschieden wird, denen in Form von Schadensgraden charakteristische Schadensbilder zuordenbar sind.
Es wird ein allgemeines Klassifikationsschema für Bauwerksschäden vorgestellt, mit dem eine Vergleichbarkeit der Schäden infolge der einzelnen Naturgefahren hergestellt werden kann.
Auf Grundlage real beobachteter Schadensfälle werden die typischen Schadensmuster für die Naturgefahren Hochwasser, Tsunami und Wind herausgearbeitet und in aufeinander abgestimmte Schadensgrade klassifiziert.
Mit den eingeführten Schadensskalen steht erstmals ein Instrumentarium zur Verfügung, um Schadensfälle an einem Gebäudebestand infolge unterschiedlicher Naturgefahren nach ingenieurmäßig vereinheitlichten Kriterien bewerten zu können. Im Ausblick steht die Prognose der Schäden infolge der unterschiedlichen Naturgefahren und ihrer möglichen Abfolgen.

Unified damage description and risk assessment of buildings under extreme natural hazards
Internationally different classification schemes are available for the assessment of structural damage due to the different natural hazards. Due to their heterogeneity, these classification schemes are insufficiently suited for the consideration of damages in the sense of a multi hazard approach.
A unified system is necessary for the evaluation of the building vulnerability and the damage prognosis due the different natural hazards. The unified system transfers repeatedly observed damage patterns into a scheme of damage grades. With this instrument, the structural damage can be uniformly evaluated and the relationship to the input parameters can be established.
Following the concept of the European Macroseismic Scale 1998 (EMS-98) for earthquake damage, it is distinguished between structural and non-structural damage to which characteristic damage patterns can be assigned in the form of damage grades.
A general classification scheme for building damage is presented, which enables a comparison of the damage due to the individual natural hazards. On the basis of real observed damage cases, the typical damage patterns for the natural hazards flood, tsunami and wind are highlighted and converted into harmonized classification schemes for damage grades.
For the first time, a harmonized set of instruments is available for evaluation of damage cases on a building stock as a result of different natural hazards according to criteria standardized in engineering terms. The outlook refers to the damage prognosis due to the different natural hazards and their possible sequences.

Kleine oberflächennahe Geothermiesondenanlagen mit einer Heizleistung < 30 kW werden in Deutschland insbesondere bei Wohnimmobilien zahlreich betrieben. Dennoch ist wenig über ihren Betrieb, ihre Zuverlässigkeit und die Zufriedenheit der Eigentümer der geothermischen Sondenanlagen bekannt. Eine in den Städten Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf und Frankfurt am Main durchgeführte Praxisstudie in Form einer schriftlichen Erhebung bei den Eigentümern gewährt hier Einblick und dokumentiert eine sehr große Zufriedenheit mit dem Betrieb der Anlagen, sehr wenig Ausfälle sowie eine hohe Anzahl an auch zur Kühlung verwendeten Geothermiesondenanlagen. In Abhängigkeit von der vorhandenen Grundwasserströmung im Untergrund erzeugen geothermische Anlagen Temperaturfahnen im Untergrund in Richtung der Grundwasserströmung, die eine thermische Interaktion benachbarter Geothermiesondenanlagen verursachen können. Hier knüpft die Frage nach den erforderlichen Grenzabständen zu Nachbargrundstücken an. Untersucht wird in Anlehnung an die Umfrageergebnisse die Abhängigkeit der Entwicklung der Temperaturfahne insbesondere von der Betriebsweise der geothermischen Anlage. Der Einfluss einer zusätzlichen Kühlung, die gemäß der Praxisstudie vermehrt eingesetzt wird, kann zu einer Reduzierung der Temperaturfahnenausbreitung und damit der thermischen Interaktion führen, sodass die Betriebsweise der Sondenanlage maßgeblichen Einfluss auf die erforderlichen Grenzabstände hat.

Borehole heat exchangers in operation
Small shallow borehole heat exchanger (BHE) systems (< 30 kW) are used very frequently for residential houses. Nevertheless there is a lack in information about the operation, the reliability as well as the satisfaction of the owners. A survey was carried out in the cities of Wiesbaden, Darmstadt, Düsseldorf and Frankfurt am Main which shows high satisfaction with the operation of the small geothermal systems as well as a great number of borehole heat exchanger systems that are used additionally for cooling. Geothermal systems generate thermal plumes depending on the groundwater velocity and direction which can cause thermal interaction of neighbored systems. Therefore minimal distances to the border need to be kept. Based on the results of the survey it is investigated how the thermal plume depends on the operation mode of the system, especially the alternating operation with cooling during the summer. An alternating operation can reduce the thermal plume and thereby the thermal interaction which is relevant for the needed border distances.

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

Keine Kurzfassung verfügbar.

Zum Titelbild
Im Jahr 2016 wurde zum ersten Mal ein Bauprodukt mit dem Deutschen Zukunftspreis geehrt: Carbonbeton. Dieser, für leichte Bauweise konzipierte Neubau-Hochleistungswerkstoff, kann aber auch vielseitig in der Instandsetzung von Stahlbetonbauwerken eingesetzt werden. Neben Anwendungsgebieten wie der Risssanierung, Verstärkung, Aussteifung und Lastreduktion entwickelt die Koch GmbH seit 2010 mit verschiedenen Instituten und Universitäten wie der BAM, dem IBAC, der TU-Dresden und dem KIT innovative Instandsetzungskonzepte und neuartige Anodensysteme für den kathodischen Korrosionsschutz auf Carbonbetonbasis. Bislang wurde Carbonbeton in vielfältigen Anwendungsbereichen erfolgreich eingesetzt und überzeugt durch seine wirtschaftliche und technische Effizienz. (Foto: Koch GmbH)

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Aufgrund des zunehmenden Alters des Brückenbestands, steigender Verkehrslasten und veränderter normativer Grundlagen und Bemessungsvorschriften ist die Querkrafttragfähigkeit bestehender Spannbetonbrücken mit geringer Querkraftbewehrung seit Längerem Gegenstand verschiedener Forschungen. Der Lehrstuhl für Massivbau der Technischen Universität München (TUM) konnte im Rahmen eines vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) geförderten Forschungsvorhabens im Jahr 2017 einzigartige in-situ Querkraftversuche an der 1955 erbauten Saalebrücke Hammelburg durchführen. Speziell bei den vor 1966 erbauten Betonbrücken treten bei systematischen Nachrechnungen hinsichtlich der Querkrafttragfähigkeit in Längsrichtung meist große rechnerische Defizite auf, die oftmals am realen Bauwerk nicht bestätigt werden können. Ziel dieser zerstörenden Untersuchungen an der zum Rückbau vorgesehenen Brücke war es deshalb, das Verhalten von realen Spannbetonbrücken unter Querkraftbeanspruchungen zu untersuchen, um einen Beitrag zu einer wirklichkeitsnäheren Bemessung von älteren Bestandsbrücken zu liefern. In Teil 1 zu den Großversuchen wurden die untersuchte Bestandsbrücke sowie die Konzeption und Durchführung der in-situ Versuche und die verwendete Messtechnik beschrieben. Im vorliegenden zweiten Teil werden das Messprogramm und die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen dargestellt. Weiterhin werden die Messdaten und die beobachteten Trag- und Versagensmechanismen diskutiert und die erreichten maximalen Versuchslasten mit den Ergebnissen verschiedener theoretischer Berechnungsansätze verglichen.

In-situ tests at the bridge Hammelburg regarding the shear capacity of existing pre-stressed bridges Part 2: Measuring concept, results of the in-situ tests, comparison with different theoretical approaches
Due to the relatively high average age of the existing bridges, a dramatic increase in traffic volume and axle loads and modified design standards, a realistic prediction of the shear capacity of existing pre-stressed concrete bridges with little shear reinforcement has become an important topic in research. In 2017 the Chair of Concrete and Masonry Structures of the Technical University of Munich (TUM), supported by the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure, was able to conduct unique field tests at the 1955 built Saalebrücke Hammelburg. According to systematic strength evaluations many concrete bridges, especially those which have been built prior to 1966, show severe (theoretical) deficits regarding the longitudinal shear capacity. Often the results of the strength evaluation cannot be verified at the real bridges though. The primary objective of the field test was therefore to determine the shear capacity of existing pre-stressed bridges in order to contribute in closing the gap between calculations and experience for older concrete bridges. In the first part of this article the general assessment of the bridge and the original design concept as well as the conceptual approach, the execution of the in-situ tests and the used measuring equipment were described. In the present paper the measuring concept and the results of the conducted tests are presented. Furthermore, the results of the in-situ tests are discussed, and the measured maximum loads are compared to the results of different theoretical approaches and engineering models, respectively.

Die Beurteilung der Tragfähigkeit von bestehenden Spannbetonbrücken ist seit geraumer Zeit fest im Aufgabenfeld des Bauingenieurs verankert. Bedeutende Änderungen in der Normung führten dazu, dass der Querkraftnachweis bei vorgespannten Brücken mit den derzeit gültigen Regelungen in der Bestandsbewertung oftmals nicht erfüllt werden kann. An der TU Wien wurde deshalb ein neues Nachweismodell entwickelt, welches eine adäquate Abbildung des Tragverhaltens ermöglicht. Nach erfolgreicher Anwendung bei Einfeldträgern werden nun an der Innenstütze von mehrfeldrigen Spannbetonbrücken acht Versuche zur Verifikation der Modellannahmen vorgestellt. Der Versuchsaufbau und die Versuchskörper wurden zur realitätsnahen Abbildung der Schnittgrößenkonfiguration (großes negatives Moment kombiniert mit abfallender Querkraft) von vorgespannten Brücken im Maßstab 1:2 konzipiert. Der Einfluss des Vorspanngrades, der Querschnittsform, der Querkraftbewehrung und der Schubschlankheit wurde unter dieser Konfiguration erstmalig systematisch untersucht. Die Evaluierung der Ergebnisse mit den Regelwerken der österreichischen Nachrechnungsrichtlinie und eine Parameterstudie zeigen das hohe Potenzial des FSC-Modells (“flexural-shear crack”) auf.

Assessment of the shear resistance of multi-span prestressed concrete bridges with a low amount of stirrups
The assessment of the load carrying capacity of existing prestressed concrete bridges has become an important task in the daily work of civil engineers. Major changes in standardization have led to the fact that with the current regulations it is often not possible to fulfill the check of shear resistance in the assessment of prestressed bridges. A new design concept was therefore developed at TU Wien, which allows an adequate assessment of the bearing behavior. After the successful application to simply supported beams eight experiments are now presented for the verification of the model assumptions on the intermediate support of multi-span prestressed concrete bridges. The experimental setup and the test specimens were designed for the realistic representation of the internal forces (large negative moment combined with decreasing shear forces) of post-tensioned bridges on a scale of 1:2. For the first time, the influence of the prestressing level, the cross-sectional shape, the amount of transverse reinforcement and the shear slenderness are systematically investigated. The evaluation of the results with models of recalculation guidelines and a parameter study show the high potential of the FSC-model (“flexural shear crack”).

Der Zustand der in die Jahre gekommenen Bauwerke an Bundeswasserstraßen verlangt umfangreiche Maßnahmen, von Instandsetzung bis Neubau. Aufgrund von Ressourcenengpässen und langen Projektlaufzeiten können nicht alle erforderlichen Maßnahmen durchgeführt werden. Deshalb ist eine objektivierte Priorisierung einzelner Bauwerke und Netzabschnitte erforderlich. Bei einem risikobasierten Erhaltungsmanagement erfolgt die Bauwerksbewertung von zwei Seiten: vonseiten der Ausfallwahrscheinlichkeit, bestimmt durch den Zustand des Bauwerks und seine Robustheit, und vonseiten der Versagensfolgen. Zur Beschreibung der Ausfallwahrscheinlichkeit ist eine ausschließlich zustandsbasierte Betrachtung von Bauwerksschäden, die in der Vergangenheit favorisiert wurde, nicht alleine ausschlaggebend. Aus der Verbindung von festgestellten Schäden und genereller bautechnischer Robustheit ergibt sich eine erweiterte Zustandsbewertung, die eine qualitative Aussage zur Ausfallwahrscheinlichkeit ermöglicht. Es wird eine neu entwickelte Vorgehensweise zur standardisierten Robustheitsbewertung in Kombination mit für Verkehrswasserbauwerke typischen Schäden vorgestellt und an praktischen Beispielen demonstriert.

Structural robustness in context of a risk-based maintenance management - system development and evaluation based on reinforced concrete ship locks
The condition of old structures on German Federal Waterways requires extensive measures from repair to renewal. Due to resource constraints and long project durations, not all necessary actions can be performed. Therefore, an objectified prioritization of individual structures and network sections is required. In the case of a risk-based maintenance management, the structural assessment is carried out from two sides: the probability of failure, determined by the condition of the structure and its robustness, and the consequences of the failure. To describe the probability of failure a purely condition-based consideration of structural damage, which was favored in the past, is not the only decisive factor. The combination of established damage and general constructional robustness results in an extended condition assessment, which allows a qualitative statement on the probability of failure. A newly developed procedure for the standardized evaluation of robustness in combination with typical damage to traffic water structures is presented and demonstrated on practical examples.

Es wird ein rheologisches Modell zur Prognose des Kriechverhaltens von Verbunddübeln vorgestellt. Dieses basiert auf dem Burgers-Modell, welches modifiziert wurde, um das nichtlinear viskoelastische Deformationsverhalten reaktionsharzgebundener Verbunddübel voraussagen zu können. Das Modell ist in der Lage, neben dem Bereich der Dauerstandfestigkeit auch den Zeitpunkt des Dauerstandversagens zu prognostizieren. Alle Modelleingangsparameter können durch Auszug-, Kurzzeitkriech- und Degradationsversuche am Verbunddübel selbst ermittelt werden, sodass das Modell in der Praxis, z. B. für die Tragfähigkeits- oder Lebensdauerbemessung, angewendet werden kann. Es wird dargestellt, wie diese Modelleingangsparameter bestimmt werden können. Durch eine vergleichende Darstellung der Modellprognosen mit dem experimentell bestimmten Dauerstandverhalten wird dargestellt, wie präzise das rheologische Modell das Deformationsverhalten der Verbunddübel in Abhängigkeit von der Belastungsintensität bis in den Bereich des Dauerstandversagens prognostiziert.

Bonded anchors under sustained load - a rheological model for service life prediction under consideration of load duration and height as well as material degradation
A rheological model to predict the creep behaviour of bonded anchors is presented. It is based on the Burgers model which has been modified to detect the nonlinear viscoelastic deformation behaviour of polymeric bonded anchors. The model enables the prognosis of anchors creep behaviour until failure as well as time to failure. All model input parameters can be determined directly by pullout, short-term creep and degradation tests on the bonded anchor itself. Thus the model can be used in practice, e. g. to assess the bonded anchors load-bearing capacity or life cycle. It is described how these model input parameters can be determined. A comparative study of the model predictions with the experimentally determined creep behaviour is presented in order to show the precision of the rheological model to predict the deformation behaviour of the bonded anchors as a function of bond stress intensity up to creep rupture.

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.

An verschiedenen Verkehrsbauwerken (Tunnelbauwerke und Brücken) wurden nach nur relativ kurzer Nutzung (rd. 20 Jahre) sehr hohe Chloridgehalte in den chloridexponierten Bauteilen (Tunnelwände, Notgehwege, Brückenpfeiler, Widerlager und Brückenkappen) festgestellt. An manchen Bauteilen war die daraus resultierende Bewehrungskorrosion zum Teil schon so weit fortgeschritten, dass ein Austausch/Abbruch der entsprechenden Bauteile vorgenommen werden musste. Um zukünftig dauerhaftere Betonbauwerke planen und erstellen zu können, wurde das sogenannte 3-Stufen-Konzept entwickelt, bei dem insgesamt drei Lösungsansätze zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit zur Verfügung stehen und den einzelnen Bauteilen in Abhängigkeit von der Beanspruchungsintensität zugewiesen werden können.
Zur Herleitung des 3-Stufen-Konzepts wurden zunächst verschiedene dauerhaftigkeitsrelevante Schäden an Verkehrsbauwerken analysiert, um die Bereiche zu identifizieren, die durch die normativen Dauerhaftigkeitsanforderungen noch nicht ausreichend geschützt werden. Parallel dazu wurden die dauerhaftigkeitsrelevanten Einflussfaktoren auf der Einwirkungsseite (Streusalzaufkommen, Verkehrsintensität, Entfernung der Chloridquelle vom Bauteil, Bauteilausrichtung) erarbeitet, sodass unter Kenntnis der Schäden und Einwirkungen eine sinnvolle Einteilung der Bauteile vorgenommen werden konnte. In Anlehnung an die Einflussfaktoren der Widerstandsseite (Betondeckung, Materialwiderstände von Beton und Stahl, Oberflächenschutzsystem) wurden dann drei Lösungsstrategien entwickelt, mit denen die Dauerhaftigkeit von chloridexponierten Betonbauteilen verbessert werden kann. Im Wesentlichen ist dies eine Verlangsamung des Chloridtransports durch betontechnologische Maßnahmen, eine Erhöhung des kritischen korrosionsauslösenden Chloridgehalts durch Verwenden von Bewehrungsstahl mit erhöhtem Korrosionswiderstand und das Unterbinden des Chlorideintrags in den Konstruktionsbeton durch Aufbringen einer Tiefenhydrophobierung. Im letzten Schritt konnten den jeweiligen Bauteilkategorien die Maßnahmen zugeordnet werden, die zur Erzielung einer über die Lebensdauer ausreichenden Dauerhaftigkeit notwendig sind.

100 years durability for bridge and tunnel constructions - The variable 3-stage concept
After a relatively short period of use (about 20 years), very high levels of chloride were detected in the components of traffic structures (tunnel walls, emergency walkways, bridge piers, abutments, bridge caps) exposed to chloride impact. On some components, the resulting reinforcement corrosion had already progressed to such an extent that an exchange/demolition of the corresponding components had to be made. In order to be able to plan and execute more durable structures in the future, the so-called 3-step-concept was developed in which a total of three approaches to increase the durability are available and can be assigned individually to the different components.
In the derivation of the variable 3-step concept, various durability-related damages of traffic structures were first analyzed in order to identify the areas that are still not adequately protected by the normative durability requirements. At the same time, the factors influencing the durability (salt, traffic intensity, removal of the chloride source from the component, component orientation) were worked out, so that a meaningful classification of the components could be made with knowledge of damages and impacts. Based on the factors influencing the resistance side (concrete cover, material resistance concrete and steel, surface protection system), three solution strategies were developed with which the durability of components exposed to chlorides can be improved. Essentially, this is a slowdown in chloride transport through concrete-technological measures, an increase in critical corrosion-inducing chloride content by using reinforcing steel with increased corrosion resistance, and inhibiting chloride entry into the structural concrete by applying hydrophobic treatment. In the last step, it was possible to assign the measures necessary to the respective component categories to achieve a durability that is sufficient over the entire service life.