Die Festschrift anlässlich des 60. Geburtstages von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Jürgen Feix bietet einen Überblick zu Forschung und Praxis aus dem Fachgebiet konstruktiver Betonbau und einen Einblick in die Forschungsfelder des Arbeitsbereichs für Massivbau und Brückenbau der Universität Innsbruck.
Die Themengebiete der Beiträge beleuchten dabei:
• Einsatz von Hochleistungswerkstoffen im konstruktiven
Betonbau
• Monitoring und Beurteilung von Bestandsbauwerken
• Wirtschaftlichkeit, Nachhaltigkeit und Energieziele
• Neubau und Sanierung von Ingenieurbauwerken
• Bauwerksdatenmodellierung im Ingenieurbau
• Materialeffizientes Konstruieren
• Numerische Simulation
• Bemessungsmodelle
• Bauverfahren
Aktualisiert: 2022-05-26
Autor:
Peter Augschöll,
Johannes Berger,
Konrad Bergmeister,
Markus Beßling,
Matthias Bettin,
Thomas Braml,
Eugen Brühwiler,
Harald Burger,
Martin Claßen,
Manfred Curbach,
Thomas Dannhorn,
Matthias Egger,
Martin Empelmann,
Jürgen Feix,
Oliver Fischer,
Thomas Fröis,
Christian Glock,
Günter Guglberger,
Ulrich Häußler-Combe,
Josef Hegger,
Johann Herdina,
Marcus Hering,
Timo Hondl,
Johann Horvatit,
Vladimir Jauk,
Matthias Kalus,
Hannes Kari,
Wolfgang Kluger-Eigl,
Johann Kollegger,
Julian Konzilia,
Kurt Kutscher,
Johannes Lechner,
Torsten Leutbecher,
Jens Löschmann,
Peter Mark,
Henrik Matz,
Reinhard Maurer,
Julian Müller,
Johann Neuner,
Jeanette Orlowsky,
Erwin Pilch,
Norbert Plattner,
Michael Rath,
Philipp Riedel,
Günter A. Rombach,
Daniel Schmeer,
Martina Schnellenbach-Held,
Nicholas Schramm,
Yannik Schwarz,
Werner Sobek,
Matthias Spiegl,
Thibault Tepho,
Jan Ungermann,
Franz Untermarzoner,
Ruppert Walkner,
Christoph Waltl,
Sebastian Wilhelm,
Johannes Wimmer,
Varabei Yauhen
Der Bericht enthält die Ergebnisse einer Machbarkeitsstudie für das von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) vorgeschlagene System zur Informationsbereitstellung und ganzheitlichen Bewertung in Echtzeit für Brückenbauwerke, welches im Rahmen des Themenschwerpunkts "Intelligente Bauwerke" entwickelt werden soll. Das System soll auf Grundlage von während einer Bauwerksüberwachung erfassten Messgrößen Informationen wie z. B. Bauwerksschäden feststellen und diese bei der Bewertung des Bauwerks einbeziehen. Zu Beginn des Berichts werden die grundlegenden Komponenten von Überwachungssystemen erläutert: Diese bestehen aus (1) einer Komponente zur Datenakquisition, die die Sensoren sowie Techniken zur Übertragung, Erfassung und Speicherung der Messdaten umfasst, (2) einer Komponente zur Gewinnung von Informationen aus den Messdaten und (3) einer Komponente zur Bewertung des Bauwerkszustands. Einen weiteren Schwerpunkt des Berichtes bildet die Darstellung von Konzepten, die bei Überwachungsmaßnahmen in anderen Ingenieurdisziplinen zum Einsatz kommen. Diese werden hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf den Brückenbau beurteilt. Darüber hinaus werden Anforderungen an die einzelnen Komponenten eines Systems zur Informationsbereitstellung und Bewertung definiert, wobei die Datenakquisition, die Modellierung von Brückenbauwerken sowie die Integration des Systems in das Erhaltungsmanagement im Vordergrund stehen. Im Rahmen einer Anwendungsanalyse werden Konzepte zur Identifikation und Überwachung der im Brückenbau relevanten Schäden aufgezeigt. Darüber hinaus wird die Umsetzbarkeit des geplanten Systems zur Informationsbereitstellung und Bewertung unter Berücksichtigung derzeitig und zukünftig einsetzbarer Technologien beurteilt. Anhand von Beispielen werden einige Möglichkeiten der Bauwerksüberwachung veranschaulicht. Abschließend werden Vorschläge zur Fortführung des Themenschwerpunkts "Intelligente Bauwerke" unterbreitet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt B 110 Intelligente Brücke - Schädigungsrelevante Einwirkungen und Schädigungspotenziale von Brückenbauwerken aus Beton
Martina Schnellenbach-Held
M. Peeters, G. Miedzinski
191 Seiten, ISBN 978-3-95606-129-5, 2014
Dieser Bericht liegt nur in digitaler Form vor und kann unter http://bast.opus.hbz-nrw.de/ heruntergeladen werden.
Der Bericht enthält die Beurteilung von schädigungsrelevanten Einwirkungen und Schädigungspotenzialen von Betonbrücken sowie deren Erfassung am Bauteil mit Hilfe aussagekräftiger Parameter und geeigneter Sensoren im Rahmen des Themenschwerpunkts „Intelligente Bauwerke“ der BASt. Die Grundlage zur Beurteilung von Schädigungspotenzialen bildet die Auswertung tatsächlich aufgetretener Schäden an Stahlbeton- und Spannbetonbrücken (97.662 Schäden an 3.474 Brücken). Neben der Aufbereitung der chronologischen Entwicklung von Vorschriften und Normen für den Bau von Brücken wurden Schäden infolge von Planungs- und Entwurfsfehlern, sowie Ausführungsfehlern analysiert. Den Schwerpunkt des Berichts bilden die Darstellung und Bewertung von Schädigungspotenzialen getrennt für die Widerstandsseite (auffällige Bauteile/Konstruktionen) sowie für die Einwirkungsseite (relevante Einwirkungen). Bauteile und Konstruktionen werden dazu im Hinblick auf die Merkmale Standsicherheit, Dauerhaftigkeit und Verkehrssicherheit untersucht. Darüber hinaus werden maßgebende Einwirkungen aus den Umweltbedingungen und insbesondere die Einwirkungen infolge des (Schwer-)Verkehrs bewertet. In einem weiteren Arbeitsschritt werden geeignete Schädigungsmodelle zur Beschreibung bekannter Schädigungsprozesse bei Brücken aus Stahl- und Spannbeton dargestellt und die modellspezifischen Einflussgrößen detailliert aufbereitet. Die Darstellung relevanter Parameter zur Erfassung von Einwirkungen und Schäden an Brückenbauwerken, sowie die Erfassung dieser Parameter mit geeigneten Sensoren bilden einen weiteren Schwerpunkt des Projektes. Darüber hinaus werden die Grundlagen eines Datenerfassungssystems dargestellt und abschließend Genauigkeits- und Häufigkeitsbereiche für die Datenerfassung und die Möglichkeiten der Sensorplatzierung aufgezeigt. Die Zusammenstellung der Ergebnisse erfolgt abschließend in Form eines Handbuchs.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Die Ausschreibung, Angebotsbearbeitung und die Vergabe von Bauleistungen könnten erheblich vereinfacht, erleichtert und beschleunigt werden, wenn man Routineaufgaben auf Softwareagenten überträgt. Um diese neuen Möglichkeiten tatsächlich nutzen zu können, müssen sie den rechtlichen Anforderungen an die Durchführung von Vergabeverfahren angepasst sein.
In diesem Buch wird dargestellt, wie mit dem Einsatz von Software-Agenten innerhalb eines virtuellen Marktplatzes diese Vorteile erzielt werden. Als Beispielfall wurde ein Marktplatz für Bauleistungen im konstruktiven Ingenieurbau ausgewählt. Zugleich wird dargestellt, wie die rechtlichen Anforderungen konkretisiert werden müssen, um in einem elektronischen Vergabeverfahren Authentizität und Integrität, Vertraulichkeit und Verbindlichkeit sowie Transparenz und Beweissicherheit zu gewährleisten. Hierzu erarbeiteten die Autoren rechtliche Gestaltungskriterien und erstellten Vorschläge zur Rechtsfortbildung. Auf der Basis dieser Konzepte wurde prototypisch der „Sichere und rechtsgemäße agentenbasierte virtuelle Marktplatz“ (SiReAM) entwickelt und implementiert.
Das Buch stellt die wesentlichen Ergebnisse des DFG-Forschungsprojekts „Rechtsgemäßer agentenbasierter virtueller Marktplatz für Ausschreibung, Angebotsbearbeitung und Vergabe von Bauleistungen im konstruktiven Ingenieurbau“ vor. Von besonderem Interesse ist es vor allem für Bauingenieure, Juristen und Informatiker.
Zu den Autoren:
Prof. Dr. Alexander Roßnagel ist Universitätsprofessor für Öffentliches Recht an der Universität Kassel und wissenschaftlicher Leiter der „Projektgruppe verfassungsverträgliche Technikgestaltung (provet)“.
Prof. Dr. Martina Schnellenbach-Held ist Universitätsprofessorin für Massivbau an der Universität Duisburg-Essen.
Oliver Geibig ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut für Massivbau der Universität Duisburg-Essen.
Sandra Paul ist wissenschaftliche Mitarbeiterin in der „Projektgruppe verfassungsverträgliche Technikgestaltung (provet)“ der Universität Kassel.
Aktualisiert: 2020-11-16
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BASt B 101: Entwicklung einer adaptiven Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem
M. Schnellenbach-Held, A. Fakhouri., D. Steiner, O. Kühn
108 S., 141 z.T. farb. Abb., 29 Tab., ISBN 978-3-95606-084-7, 2014, EUR 18,50
Im Rahmen des Forschungsprogramms „Innovationsprogramm Straße“ wurden vom Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS) die folgenden drei Projekte zum Thema „Adaptive und intelligente Brücken der Zukunft“ gefördert:
• Adaptive Tube-in-Tube Brücken
• Roadtraffic Management System
• Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem.
Im Rahmen des Projektes „Adaptive Spannbetonstruktur mit lernfähigem Fuzzy-Regelungssystem“ wurde ein adaptiv vorgespanntes System zur Erzielung eines sich an Beanspruchungsänderungen selbstanpassenden Betontragwerks entwickelt. Durch die Adaptivität werden kritische Beanspruchungszustände vermieden und Verformungen reduziert. Bei der entwickelten adaptiven Spannbetonstruktur werden relevante Tragwerksreaktionen mit einem Sensorsystem erfasst und als Eingangsgrößen an ein lernfähiges Regelungssystem übergeben. Das Regelungssystem ermittelt Stellsignale entsprechend der je nach Beanspruchungszustand erforderlichen Vorspannkraft. Die erforderliche Änderung der Vorspannkraft wird von einem Stellantrieb vorgenommen. Die Funktionsfähigkeit der adaptiven Spannbetonstruktur wurde anhand von Versuchen an zwei Prototypen – einer Aluminiumtraverse und einem Spannbetonbalken – unter Beweis gestellt. Die Verformungsminimierung bzw. Spannungshomogenisierung als Zielsetzung der Regelung wurde dabei effektiv erreicht. Die Versuchsergebnisse verdeutlichen das Potential der adaptiven Vorspannung für die Anwendung im Brückenbau.
Aktualisiert: 2023-01-16
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BASt 1095:
Untersuchungen zur Eignung von Acrylatgelen als Rissfüllstoff in Stahlbetonbauteilen
gemäß DIN EN 1504-5
A. Eßer, M. Schnellenbach-Held
60 S., 75 z.T. farb. Abb., 10 Tab., CD im Anhang, ISBN 978-3-95606-025-0, 2013, EUR 15,50
In diesem vom BMVBS geförderten Forschungsprojekt wird die Eignung von Acrylatgelen als Rissfüllstoff für abdichtende Injektionen im Stahlbetonbau untersucht. Dabei durchliefen CE-gekennzeichnete oder zur CE-Kennzeichnung vorgesehene Acrylatgele Prüfungen gemäß DIN EN 1504-5 und weitere Prüfmethoden zur Beurteilung des Korrosionsverhaltens. Untersucht wurden die Reproduzierbarkeit von Prüfungen, die Aussagefähigkeit und Vollständigkeit des EN-Prüfprogramms im Hinblick auf eine Abdichtung von Rissen und auf Aspekte der Dauerhaftigkeit der Instandsetzung. Prüfverfahren wurden dabei weiter¬entwickelt, erprobt und neu entwickelt, wie z. B. Prüfverfahren zur Beurteilung der Beständigkeit von Acrylatgelen im Kontakt mit Beton oder des Korrosionsverhaltens von Bewehrungsstahl im Kontakt mit Acrylatgel. Die Praxistaug¬lichkeit – Injizierfähigkeit unter Wasserdruck - wurde durch Rissinjektionen an Stahlbetonbalken untersucht.
Die Stoffeigenschaften der auf dem Markt angebotenen Acrylatgele sind sehr verschieden. Untersuchungen zur Differenzierung sind dringend erforderlich. Der aktuelle Prüfumfang gemäß EN 1504-5 zur Beurteilung der Eignung von Acrylatgelen bei Anwendung im Stahlbetonbau muss erweitert, Prüfmethoden müssen modifiziert und präzisiert werden.
Die bedeutendste Erkenntnis brachte ein Vergleich zwischen dem Stoffverhalten im statischen Riss und dem in Rissen mit Rissbreitenänderungen. Ein stabiles, voraussehbar dauerhaftes Verhalten ist demnach i. d. R. nur bei statischer Risssituation zu erwarten. Bei Rissbreitenänderungen zeigte sich nur ein Acrylatgel als wahrscheinlich geeignet, hier fehlt noch eine statistische Absicherung. Diese Erkenntnis lässt zurzeit nur einen unbedenklichen, eingeschränkten Einsatz geprüfter Acrylatgele bei Rissen ohne zu erwartende Riss¬bewe¬gungen und Chlorideinwirkung zu.
Aktualisiert: 2023-01-16
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An das in den 1990er Jahren vom Institut für Massivbau der Universität Duisburg-Essen in Zusammenar-beit mit der BASt durchgeführte Vorprojekt "Ausführungsqualität von Stahlbeton- und Spannbetonbauwerken an Bundesfernstraßen" (BMVBS-Forschung Straßenbau Heft 795) sollte das jetzige Forschungsvorhaben anknüpfen, um zu erkennen, ob die zwischenzeitlich neuen Technischen Baubestimmungen in der Praxis erfolgreich umgesetzt werden und wie sie sich auf die Ausführungsqualität ausgewirkt haben. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden innerhalb von knapp 2 Jahren 53 Bauwerksbegehungen an insgesamt 19 Bauwerken durchgeführt und die wichtigsten Phasen der Ausführung beobachtet.
Aktualisiert: 2023-01-16
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Vor dem Hintergrund des stetig anwachsenden Güterverkehrs und der bestehenden Altersstruktur der Brückenbauwerke ist die Verstärkung von Stahlbeton- und Spannbetonbrücken von zunehmender Bedeutung für die Straßenbauverwaltungen. In dem vorliegenden Sachstandsbericht werden zunächst Ursachen aufgezeigt, die eine Verstärkungsmaßnahme erforderlich machen können. Die praxisrelevanten Verstärkungsmethoden werden dargestellt und in Bezug auf ihre Anwendbarkeit differenziert. Auf mögliche Einschränkungen bei der Anwendbarkeit der Verfahren wird eingegangen. Im Weiteren wird der Erfahrungsstand ausgewählter Straßenbauverwaltungen der Länder bzgl. durchgeführter Verstärkungsmaßnahmen betrachtet. Es wird untersucht, welche Schadensfälle hauptsächlich eine Verstärkungsmaßnahme erforderlich machen und welche Verstärkungsmethoden vorzugsweise eingesetzt werden. Eine differenzierte Betrachtung zeigt, dass sich einzelne Verstärkungsmethoden für bestimmte Anwendungsfälle bewährt haben. Anhand analysierter Spannbetonbrücken werden Klassifizierungs- und Beurteilungskriterien aufgestellt und auf ihre Anwendbarkeit geprüft. Ziel ist die Zuordnung der Schadensfälle zu bestimmten Bauwerkseigenschaften. Abschließend werden Verfahrensmuster für mögliche Verstärkungsverfahren dargestellt. Anhand schematischer Abbildungen können dem Bauwerk in Abhängigkeit des Baujahrs mögliche bzw. wahrscheinliche Schadensfälle zugeordnet werden. Die Wahl eines geeigneten Verstärkungsverfahrens kann in Abhängigkeit des Schadensfalls anhand weiterer Diagramme erfolgen.
Aktualisiert: 2022-01-13
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Die im Verkehrsbericht 2000 ausgewiesene Entwicklung des Straßengüterverkehrs wurde bereits nach weniger als der Hälfte des Prognosezeitraums erreicht. Neuere Untersuchungen sagen Steigerungen in der Transportleistung auf den Straßen von 84% bis 2025 und mehr als eine Verdoppelung bis 2050 voraus. Desweiteren ist eine überproportionale Zunahme von Anträgen des genehmigungspflichtigen Schwerverkehrs zu beobachten. Angesichts dieses ungebremsten Wachstums insbesondere auf den Bundesfernstraßen haben das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung und die Bundesanstalt für Straßenwesen veranlasst, mehrere Forschungsprojekte zu Auswirkungen der Schwerverkehrsentwicklung in Auftrag zugeben und wissenschaftlich zu begleiten, um gestützt auf eigene Untersuchungen und die Ergebnisse der Forschungsprojekte erforderliche Maßnahmen zur systematischen und nachhaltigen Ertüchtigung und Erhaltung des Brückenbestandes abzuleiten sowie gesicherte Erkenntnisse zur Fortschreibung der Last- und Bemessungsvorschriften zu erlangen. Über diese Forschungsaktivitäten wird zusammenfassend berichtet.
Aktualisiert: 2022-02-23
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