beton- und stahlbetonbau 10/12

Beton- undStahlbetonbau

10107. JahrgangOktober 2012ISSN 0005-9900A 1740

- Probabilistische Berechnungsverfahren bei Bestandsbrücken

- Diskriminanzanalyse in der Ankerplattenbemessung

- Spannbetonsilos bei instationären Temperatureinwirkungen

- Schleuderbetonstützen aus UHPC

- Schalenkrieg. Ein Bauingenieur-Drama

- DAfStb-Richtlinie für geklebte Bewehrung

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Ernst & SohnVerlag für Architektur und technischeWissenschaften GmbH & Co. KG

Kundenservice: Wiley-VCHBoschstraße 12D-69469 Weinheim

Tel. +49 (0)6201 606-400Fax +49 (0)6201 [email protected]

A W i l e y C o m p a n y

! Weltweit werden im Zuge von Verkehrsinfrastruktur-projekten unvermindert Großbrücken gebaut, seit den1970er Jahren insbesondere Schrägkabelbrücken. Entwurf,Montageplanung und Bauausführung werden grundsätz-lich behandelt und anhand von ca. 250 ausgeführtenBeispielen erläutert.

! Das Buch ist ein praktischer Leitfaden für alle amStraßenbrückenbau Beteiligten. Die konstruktiven Forde-rungen der verschiedenen Vorschriften des BMVBS, wieRichtzeichnungen, ZTVn usw., werden nach Bauteilengeordnet dargestellt. Dadurch bietet es einen umfassen-den Überblick.

! Die Berechnung und Bemessung von Stahlbeton- undSpannbetonbrücken mit allen Tragwerksteilen wird aus-führlich unter Bezugnahme auf theoretischen Hintergrundund technisches Regelwerk behandelt. Die Berechnungenerfolgen nach Eurocode.

! Das Werk beinhaltet ausgewählte Beispiele zur Bemes-sung von Spannbetontragwerken. Grundlage der ausführ-lichen Berechnungen sind die Eurocodes 1 und 2 mit dendeutschen Nationalen Anhängen.

! Dieses Buch gibt eine Einführung in die Grundlagendes Stahlbeton- und Spannbetonbrückenbaus und be-schreibt die Entwurfs- und Ausführungsplanung. Die 6.,aktualisierte Auflage berücksichtigt die Eurocodes mitdeutschen Nationalen Anhängen.

! Die Beispielsammlung mit 85 offenen Wegbrücken undgeschlossenen Gebäudeverbindungen ist eine Fundgrube fürPlaner. Gegliedert nach Tragwerkstypen, gibt es pro Brückeeine Darstellung der Randbedingungen mit Bauwerksbe-schreibung, illustriert mit zahlreichen Fotos und Zeichnungen.

Literatur zum Brückenbau bei Ernst & SohnK LAU S I D E L B E RG E R

Fuß- und RadwegbrückenBeispielsammlung

2011.182 S., 351 Abb., Br.€ 49,90*ISBN 978-3-433-02937-4

HOLGE R SV EN S SON

Schrägkabelbrücken40 Jahre Erfahrung weltweit.Mit DVD: Vorlesungen live

2011.458 S., 1265 Abb., Gb.€ 129,–*ISBN 978-3-433-02977-0

E RN S T- AUGUS T K RACK EK LAU S LODDE

Leitfaden StraßenbrückenEntwurf, Baudurchführung,Erhaltung

2011.422 S., 459 Abb., 47 Tab., Br.€ 55,–*ISBN 978-3-433-02957-2

NGUYEN V I E T TU E ,M I CHAE L R E I CH E L ,M I CHAE L F I S CH E R

Berechnung und Bemes-sung von Betonbrücken

2012.ca. 450 S., ca. 300 Abb., Gb.ca. € 89,–*ISBN 978-3-433-02957-2

Erscheint Ende 2012

WOL FGANG ROS SN E R ,CAR L - A L E XANDE R GRAUBNE R

SpannbetonbauwerkeTeil 4: Bemessungsbeispielenach Eurocode 2

2012.ca. 650 S., ca. 100 Abb., 100 Tab.,Gb.ca. € 119,–*ISBN 978-3-433-03001-1

Erscheint Sommer 2012

RA L PH HO L S T,KAR L H E I N Z HO L S T

Brücken aus Stahlbetonund SpannbetonEntwurf, Konstruktion undBerechnung

2014. ca. 800 S. ca. 630 Abb.ca. 86 Tab. Gb.ca. € 149,–ISBN: 978-3-433-02953-4

Erscheint Anfang 2014

Auch in Englisch erhältlich

The World of FootbridgesFrom the Utilitarian tothe SpectacularISBN 978-3-433-02943-5

Auch in Englisch erhältlich

Cable-Stayed Bridges40 Years of ExperienceWorldwide.With Live Lectures on DVDISBN 978-3-433-02992-3

Zum Titelbild Das neue Allround Traggerüst TG 60von Layher kombiniert die Vorteile eines modularenSystemgerüsts mit denen eines Traggerüstturmsaus vorgefertigten Rahmen. Das bedeutet:Schneller Auf- und Abbau dank reduzierterBauteilanzahl, schraubenloser Keilschloss-Verbindungstechnik sowie optimaler Materialaus-nutzung infolge variabler Feldlängen – bei vollerFlexibilität für schwierige Gebäudegeometrien.Das TG 60 spielt seine volle Stärke in den variablenFeldlängen aus. Durch die Kombination der 1,09 mbreiten Allround Traggerüstrahmen TG 60 mitAllround-Riegeln und -Diagonalen lassen sich dieFeldlängen von Traggerüsttürmen entsprechendden eingesetzten System-Riegeln variabel von 1,09bis 3,07 m strecken. Materialeinsatz wird optimiert,Montagezeit minimiert. (Foto Layher, Bericht sieheS. A18–A20)

Beton- undInhalt Stahlbetonbau 10/12

Klaus Pöllath653 Editorial: BER – Blamage ersten Ranges?

FACHTHEMEN

Thomas Braml, Otto Wurzer654 Probabilistische Berechnungsverfahren als zusätzlicher Baustein

der ganzheitlichen Bewertung von Brücken im Bestand

Reinhard Post, Steffen Schindler, Peter Mark, Franziska Hebach669 Diskriminanzanalyse zur effektiven Nachweisführung

typisierter Ankerplatten

Dieter Lippold679 Spannbetonsilos mit hohen Vorspanngraden unter instationären

Temperatureinwirkungen

Corinna Müller, Martin Empelmann, Florian Hude, Thomas Adam690 Schleuderbetonstützen aus hochfester Bewehrung und

ultrahochfestem BetonAnlässlich des 475-Jahr-Jubiläums des Stahlwerks Annahütte

BERICHTE

Roland May700 Schalenkrieg. Ein Bauingenieur-Drama in neun Akten.

Franz Dischinger zum 125. Geburtstag gewidmet

Wofgang Finckh, Anett Ignatiadis, Roland Niedermeier, Udo Wiens,Konrad Zilch

711 Die neue DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilenmit geklebter Bewehrung“

717 BETON- UND STAHLBETONBAU aktuell

724 VERANSTALTUNGSKALENDER

Produkte & Projekte

A4 Softwarelösungen für BauingenieureA18 SchalungstechnikA29 DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter

Bewehrung“A33 Aktuell

107. JahrgangOktober 2012, Heft 10ISSN 0005-9900 (print)ISSN 1437-1006 (online)

Peer-reviewed journalBeton- und Stahlbetonbau ist ab dem Jahrgang 2007bei Thomson Reuters ISI Web of Science akkreditiert.

Impact Factor 2011: 0,456

www.wileyonlinelibrary.com, die Plattform für dasBeton- und Stahlbetonbau Online-Abonnement

A4 Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10

SOFTWARELÖSUNGEN FÜR BAUINGENIEURE

Der Ingenieur: die Ordnungund das aktive System

Herkömmlich versuchen viele Ingenieur- und Architekturbüros, sichmit Browser + Terminkalender + E-Mail-Client zu organisieren odersie setzen ein Dokumenten-Management-System ein – und beidesist nicht optimal!

Normalerweise wurden bisher passive Dokumenten-Manage-ment-Systeme eingesetzt. Ingenieur- und Architekturbüros be-nötigen heutzutage jedoch „aktive“ Systeme.

Mit der Einführung eines aktiven Dokumenten-Management-Systems gilt dasselbe wie damals bei der Einführung der CAD-Systeme: Kosten sparen, höhere Qualität und schneller sein.

Oftmals wird Personal zu ineffizient eingesetzt, das Qualitätsma-nagement vernachlässigt, es werden zu viele Fehler zugelassen,die Standardisierung der Arbeit wird vernachlässigt und häufigwerden viele Rechnungen erst gar nicht gestellt u.v.m.

Das aktive Dokumenten-Management

„Aktiv“ bedeutet, dass Dokumente gewissermaßen von sich ausaktiv werden und notwendige Aktionen eigenständig veranlas-sen. Wenn Sie beispielsweise einen Plan weitergeben wollen,weshalb sollen die Standard-Arbeitsschritte nicht weitgehendautomatisch erfolgen?

So werden Lieferscheine automatisch erstellt, E-Mails auto-matisch vorbereitet, Empfänger automatisch vorgeschlagen, diePlanversandliste automatisch gefüllt, für die spätere Recherchedie Daten für den Versand- und Empfangsnachweis abgespei-chert etc. Außer der Zeitersparnis werden einige Fehlerquellenund oftmals wird auch Ärger vermieden.

E-Mails

Aktives Dokumenten-Management geht natürlich noch weiter:Die automatische Ablage betrifft nicht nur Pläne und Berech-nungen, sondern jegliche Art von Dokumenten inkl. der gesam-ten E-Mail-Korrespondenz.

Die E-Mails werden beispielsweise automatisiert den Projekten,Plänen und Dokumenten zugeordnet. Mit Klick auf das Doku-ment wird automatisch der Versand- und Empfangsnachweis an-gezeigt (z.B. die E-Mails, mit denen das Dokument versandtwurde).

Alles was zusammengehört, wird auch zusammen abgelegt.Dies betrifft z.B. auch Gesprächsnotizen und Anmerkungen,die ebenfalls bei den E-Mails hinterlegt werden können.

Wissensmanagement

Per Knopfdruck alles zu finden, was zusammengehört – das istdas, was man üblicherweise von einem Management-System er-wartet. Die eigentliche Aufgabe eines Management-Systems istaber auch die Steuerung der Arbeitsprozesse.

Ein Münchener Ingenieurbüro verwaltet mittlerweile über meh-rere Standorte verteilt über 3,8 Millionen Dokumente. Aktives

Dokumenten- und Management-System spart Zeit und Kosten,vermeidet Fehler und hält auch in einem Streitfall alles bereit.Auch das Thema „Wissensmanagement“ wird groß geschrieben,wenn mit einer „aktiven“ Software wie OfficeWare Easy gearbei-tet wird.

Des Weiteren gehören neben der kompletten internen Kommu-nikation – Wer versendet intern noch E-Mails? – auch die Ter-min- und Wiedervorlagen-Verwaltung dazu sowie z.B. die Mög-lichkeit, sich auf Klick alles zu einem Anrufer anzeigen zu las-sen.

Heutzutage wird aber von einem Management-System nochmehr erwartet: z.B. Projekt-Monitoring, Auslastung der Mitar-beiter sowie die automatisierte Erstellung von Berichten. Diesbedeutet, dass beispielsweise der Chef oder Projektleiter aufKnopfdruck alle aktuellen Besonderheiten bzw. den Bearbei-tungsstand der Projekte abrufen kann – und dies auch zu Zei-ten, in denen niemand mehr im Büro anwesend ist.

Controlling

Auch beim Thema „Controlling“ (Zeit- und Kostenerfassung,Auswertungen) stellt sich die Frage, weshalb hier nicht auch dieDokumente von sich aus aktiv werden sollen und zumindestdaran erinnern, dass der Zeitaufwand gebucht werden soll.

Das OfficeWare Easy-Controlling ist als eigenständiges Pro-gramm verwendbar oder ist im Management integriert. Somitbietet auch das Controlling mehr als nur nackte Zahlen.

Es schadet also nicht, sich zumindest einmal mit „aktivem“Dokumenten-Management zu beschäftigen. Nur dann lässt sichbeurteilen, welches Potenzial im eigenen Unternehmen brach-liegt.

Weitere Informationen:OfficeWare Information Systems GmbH,Gaimersheimer Straße 38, 85057 Ingolstadt,Tel. (0841) 8867-100,[email protected], www.OfficeWare.de

Bild 1 Ein Münchener Ingenieurbüro verwaltet mittlerweile über mehrereStandorte verteilt über 3,8 Millionen Dokumente. Aktives Dokumen-ten- und Management-System spart Zeit und Kosten, vermeidetFehler und hält auch in einem Streitfall alles bereit. Auch das Thema„Wissensmanagement“ wird groß geschrieben, wenn mit einer„aktiven“ Software wie OfficeWare Easy gearbeitet wird.

(Foto:OfficeW

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OfficeWare Easy: Das grosse Projekt-System für Ihr Büro

Information Systems GmbH

www.OfficeWare.deOfficeWare Easy ist ein Produkt der OfficeWare Information Systems GmbH.

OfficeWare Easy ist geeignet fürBüros von 5 bis 500 Mitarbeiter.Fordern Sie Informationen anmit dem Kontaktformular aufwww.OfficeWare.de

„Mit dem neuen FlowSystem

führt kein Weg mehr an

OfficeWare Easy vorbei.“

GROSSE TATEN

Dipl-Ing. (FH) Werner Schaal,Schneck - Schaal - BraunIngenieurgesellschaft Bauen mbH,Tübingen, haben seit 2002 OfficeWareim Einsatz.



Ökologisch PlanenDass Nachhaltigkeit eine zunehmend zentralere Rolle spielt, zeigenrenommierte Architekturprojekte jüngster Zeit, bei denen nicht nurder Entwurf für Aufmerksamkeit sorgt, sondern auch das bewusstganzheitliche, nachhaltig ökologische Konzept hervorsticht.

Rund ein Drittel des Primärenergieverbrauchs in Deutschlandentfällt auf die Nutzung von Gebäuden. Der Umweltgedanke istaber bislang im Bauwesen oft nur punktuell verankert und be-schränkt sich etwa auf Wärmedämmung oder solare Energie.Nachhaltigkeit im Sinne einer umweltgerechten, zukunftsfähi-gen und ressourcenschonenden Architektur hat dagegen einBauwerk als Ganzes im Blick, um über die gesamte Lebensdau-er hinweg unterm Strich die ökologisch und ökonomisch besteLösung zu erreichen.

Das schafft nur eine ganzheitliche Projektbearbeitung, die allemaßgeblichen Faktoren wie Energie- und Wasserverbrauch so-wie CO2-Ausstoß mit einbezieht. Und zwar gleich zu Beginnder Planung, wenn es um die Formfindung selber geht: Denn imVorentwurf und Entwurf fällen Bauingenieur oder Architekt diewesentlichen Entscheidungen, die am Ende für die ökologischbzw. ökonomische Bilanz eines Gebäudes ausschlaggebendsind. Ingenieure und Architekten benötigen daher innovativePlanungswerkzeuge, die ihnen von Beginn an durch umfassendeSimulationen und Analysen fundierte Entscheidungsgrundlagenliefern. Nur so werden sie den heutigen Nachhaltigkeits-anforderungen mit angemessenem Aufwand gerecht, ohnediese Aufgabe an Spezialisten abgeben zu müssen.

BIM als ideale Wissensbasis

BIM-Systeme wie Autodesk Revit Architecture bilden hierfürdie ideale Basis. Mit BIM (Building Information Modeling) ar-beiten Ingenieur wie Architekt vom ersten Entwurfsgedankenan am digitalen, datenbankbasierten 3D-Modell, das sämtlicheGebäudeinformationen untereinander koordiniert und aktuali-siert. Das gilt für geometrische Daten, aber auch für Mengenoder Kosten sowie für sämtliche bauphysikalische Eigenschaf-ten. So entsteht ein virtueller Prototyp, an dem der Architektschon in der Entwurfsphase Wechselbeziehungen zwischen ein-zelnen Faktoren erkennen und aufeinander abstimmen kann –auch solche, die für die Nachhaltigkeit ausschlaggebend sind.

Die Simulationssoftware Autodesk Ecotect Analysis analysiertGebäudedaten direkt aus dem BIM-Modell und stellt dabei Um-weltfaktoren im Gebäude-Kontext als dreidimensionale Grafikdar. Damit sind Ergebnisse leicht verständlich. Und das ist wich-tig: Denn einerseits muss der Planer für vorausschauende undeffiziente Planung heute mehr wissen, andererseits muss ihmdieses Wissen schnell und anschaulich vermittelt werden, damiter es jederzeit ohne zusätzlichen Aufwand verwenden kann.

Den Standort einbeziehen

Nicht gegen, sondern mit der Natur entsteht die beste Lösung –man denke nur an die kubischen Bauten heißer Länder oder diesteilen Dächer einer schneereichen Region. Dieser Ansatz lässtsich mit einer Simulationssoftware wie Autodesk Ecotect Ana-lysis verfeinern, indem die klimatischen und topologischenGegebenheiten schon in den Entwurf miteinbezogen werden.

Schon am Massenmodell können standortspezifische Faktorensimuliert werden. Während der Planer seinem Entwurfsgedan-ken im BIM-System Gestalt gibt, macht das Analysetool paralleldazu diese Sachverhalte im Gebäude-Kontext sichtbar. In einemWechselspiel zwischen Entwurf und Analyse und durch denVergleich verschiedener Varianten kann der Architekt so einEntwurfskonzept finden, das dem Standort auf optimale WeiseRechnung trägt.

Dabei sind verschiedenste Analysen möglich: Anhand desSonnenstandes lässt sich für jede Tages- und Jahreszeit oderüber beliebige Perioden hinweg genau simulieren, welcheSchatten das geplante Gebäude selber wirft und wie es durchdie umgebende Bebauung beschattet wird. Lage, Form undAusrichtung des Gebäudes kann sich dann genau nach diesenErgebnissen richten. So wird gleich zu Beginn der Planungsichergestellt, dass sich etwa PV-Anlagen und Sonnenkollekto-ren am Ende optimal platzieren lassen und Tageslicht gezieltgenutzt werden kann.

Auch in akustischer Hinsicht lässt sich das Gebäude unter-suchen und schon im Entwurf optimieren. So zeigen Analysenam BIM-Modell auf, wo der geplante Baukörper Geräusche be-sonders stark reflektiert. So lassen sich rechtzeitig Lärmentwick-lungen verhindern, die in einer späteren Projektphase nur mitviel Aufwand vermeidbar sind. Und weil die Planer schon im

Bild 1 Echtzeit-Simulation des Luftstroms am 3D Stadtmodell Bild 2 3D-Darstellung der Sichtbarkeit von Gebäuden im Kontext

Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10 A7


Entwurf Informationen über Strömungswinde erhält, kann ersein Gebäude so formen und platzieren, dass dessen Belüftungspäter an vielen Tagen auf natürliche Weise erfolgen kann –ohne alle kostenintensive Energie.

Integrierte Betrachtung

Nachdem der Baukörper auf diese Weise den natürlichen Um-weltfaktoren entspricht, lässt sich der zu erwartende Energie-verbrauch für das gesamte Gebäude als Richtwert ermitteln so-wie der in diesem Zusammenhang entstehende CO2-Ausstoß.Darüber hinaus kann der Planer anhand von Gebäudetypus undkünftiger Nutzerzahl schon im Entwurf den späteren Wasser-verbrauch einschätzen. So wird eine integrierte Betrachtungmöglich, mit deren Hilfe der Architekt schon jetzt spätereKostentreiber erkennen und dem Auftraggeber verdeutlichenkann: In einer Phase, in der sich das Bauwerk noch problemlosmodifizieren lässt, um zu hohe Werte zu vermeiden.

Im weiteren Planungsverlauf können dann auch Grundrisseund Fassaden so gestaltet werden, dass das Gebäude im Betriebmöglichst wenig Energie verbraucht. Sobald das Massenmodelldurch Bauteile mit konkreten Materialien ersetzt wird, kann derPlaner etwa das Klima und die Luftzirkulation in Räumen ge-nau untersuchen. Zudem lässt sich analysieren, wie stark dieSonne je nach Tages- und Jahreszeit auf Fenster und Fassadescheint. Autodesk Ecotect Analysis simuliert die entsprechen-den Werte farblich differenziert im Modell-Kontext. Die Ergeb-nisse sind damit leicht verständlich und fließen direkt in dieAusbildung von Grundriss und Fassaden ein, bis schließlich ei-ne Lösung gefunden ist, die beispielsweise die natürliche Belüf-tung sowie Sonnenlicht und -wärme bestmöglich nutzt.

Raumabhängige Faktoren kennen

Umgekehrt machen Analysen deutlich, wo eine Beschattungnotwendig wird, um Blendeffekte oder eine mechanische Küh-lung zu vermeiden. Wie genau diese Beschattung aussehen soll-te, um besonders effektiv zu sein, kann der Architekt dabeiebenfalls für jede Fensterfront detailliert untersuchen. Weiterhinkann er mit der 3D-Simulationssoftware auch schon raumab-hängige Faktoren wie Akustik in die Raumgestaltung mit einbe-ziehen.

Bild 3 Die Attraktivität von Plätzen und Grünanlagen kann im Kontext vonSolareinstrahlung und Umbauung bewertet werden

(Abb.:Autodesk)



Mit einer BIM-Lösung wie Autodesk Revit Architecture undeinem Tool wie Autodesk Ecotect Analysis können Architektenmit wenig Aufwand eine Zusatzleistung erbringen und den Auf-traggeber auch in punkto Nachhaltigkeit fundiert beraten. Dabeizeigt sich zwangsläufig, dass kein Aspekt isoliert betrachtet wer-den kann. Eine Lösung, die in jeder Hinsicht gelungen ist, wägtsämtliche Gesichtspunkte gegeneinander ab: Sowohl ökologi-sche als auch ökonomische. Nachhaltigkeit bedeutet eben nichtin jedem Fall, ausschließlich gut zu dämmen – ein Ansatz, derhäufig bei der energetischen Sanierung von Bauten im Bestandverfolgt wird. Energetisch leistungsfähig können auch Gebäudesein, die etwas weniger gut gedämmt sind, dafür aber natürlicheRessourcen besonders sinnvoll nutzen. Das perfekte Zusam-menspiel von Building Information Modeling und fundierterAnalyse hilft dem Architekten, in einem kosteneffizienten unddurchgängigen Prozess die beste Lösung zu finden. So dass amEnde eine Architektur entsteht, die nicht nur durch Form, son-dern auch durch – nachhaltige – Funktion besticht.

Weitere Informationen:Autodesk GmbH,Aidenbachstr. 56, 81379 München,Tel. (0180) 5225959,[email protected], www.autodesk.de

Bewährtes österreichischesBetonbemessungsprogramm ConDim jetztauch für den deutschen Markt verfügbar

Seit 1. Juli 2012 ist der Eurocode 2 in Form der DIN EN 1992-1-1 undder DIN EN 1992-1-1/NA bei neu einzureichenden Projekten inDeutschland die einzig gültige Norm für Bemessung und Konstruk-tion von Stahlbetonbauwerken im Hochbau. Rechtzeitig zu diesemTermin wurde das in Österreich entwickelte und vertriebene Stahl-betonbemessungsprogramm ConDim in der neuen Version 7.1 auchfür den deutschen Markt fit gemacht.

Die Entwicklung des Programms begann vor 15 Jahren an derTU Graz und wird mittlerweile von einer Programmierergruppe,der Thomas Lorenz ZT GmbH, weitergeführt. ConDim ist bei

Tragwerksplanern in Österreich sehr beliebt und hat einenMarktdurchsatz von etwa 50 % erreicht.

Das Programm wird in einer Kooperation von praxiserfahrenenTragwerksplanern mit EDV-Experten entwickelt. Das garantiertdie von der Praxis gewünschte Funktionalität, kombiniert mithochwertiger EDV-technischer Umsetzung. Im Laufe der Ent-wicklungsgeschichte konnten so zahlreiche Kundenwünscheeingearbeitet und das Programm laufend verbessert werden.

Das Erfolgsrezept liegt in der einfachen Bedienung und derübersichtlichen Gestaltung der Programmfenster. So enthält je-

Bild 1 Bemessungsangabe

Bild 2 ConDim Hauptfenster Bemessung

Stütze nach dem Nennkrümmungs-verfahren laut EurocodeBetongüte: C20/25Baustahl: BSt 500Querschnitt: b/h = 30,00/30,00 cmRandabstand der Bewehrung: 4,00 cmKnicklänge = 3,08 mKriechzahl (ϕeff) = 1,40NSd = –1 000 kN

Bild 3 ConDim Ausdruck

(Abb.:Thom

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ZT)


des Fenster einen Grafikbereich, der alle Angaben und Ergeb-nisse übersichtlich darstellt. Bei jeder Veränderung der Eingabe-daten wird das Ergebnis unmittelbar im Anzeigefenster aktuali-siert und somit auch grafisch dargestellt. ConDim ist demnachein hilfreiches Tool für schnelle Bemessungen. Die Bedienungerfolgt intuitiv, eine Einarbeitung ist somit nicht erforderlich.

Programmmodule

Das Programm ist modular aufgebaut. Das Hauptfenster mit derQuerschnittsbemessung ermöglicht die Stützenbemessung mitunterschiedlicher Bewehrungsanordnung, die Berechnung desinneren Dehnungszustandes für vorgegebene Schnittkräfte undBewehrungen sowie die Berechnung der reaktiven Schnittkräftefür vorgegebene Bewehrung und Dehnungsebene. Die Be-messungen können neben der DIN EN auch nach der altenDIN 1045 und nach den österreichischen ÖN EC-Normendurchgeführt werden. Die Ausdrucke sind sowohl in deutscherals auch in englischer Sprache erstellbar. Eine russische Versionbefindet sich derzeit in Vorbereitung.

Zusätzlich gibt es die Möglichkeit die tatsächlich eingebaute Be-wehrung nach Durchmesser und Stück zu definieren. Darüberhinaus kann die Durchbiegung für verschiedene statische Syste-me berechnet und die Bewehrungen für die Begrenzung derRissbreiten unter Zwang und Last ermittelt werden.

Weitere Module ermöglichen den Durchstanznachweis für belie-bige Stützengeometrien und Plattenstärken sowie eine umfas-sende Konsolbemessung.

Mit dem Modul Fundamentbemessung können beliebige Einzel-und Streifenfundamente berechnet werden. Zentrische und zurStütze exzentrische Fundamente sowie Sockel- und Köcher-fundamente können eingegeben werden. Die Vorgabe mehrererunterschiedlicher Lastkombinationen ist hierbei möglich. DasProgramm ermittelt anschließend automatisch die ungünstigsteKombination. Eine umfangreiche Optimierungsfunktion erlaubtdarüber hinaus das Ermitteln der minimalen Fundamentab-messungen.

Alle Module sind fixer Bestandteil des Programms und werdengemeinsam mit der Grundversion ausgeliefert. Neue Versionenmit Erweiterungen und Ergänzungen erscheinen etwa einmaljährlich, eventuell notwendige Revisionen werden nach Erfor-dernis zeitnah durchgeführt.

Die Lizenzierung erfolgt je Arbeitsplatz, wobei das kleinstmög-liche Paket drei Arbeitsplätze umfasst.

Berechnungsbeispiel nach DIN EN 1992-1-1 inkl. NA 1992-1-1:

Die Leistungsfähigkeit und das einfache Handling des Pro-gramms veranschaulicht das in Bild 1 bis 3 dokumentierte Be-messungsbeispiel.

Weitere Informationen und gratis Demo-Version:Thomas Lorenz ZT GmbH,Raiffeisenstraße 30, 8010 Graz, Österreich,Tel. +43 316 819248, [email protected], www.condim.at



Der Blaue Planet im 3D-ModellDie neue Heimat des dänischen Aquariums „Der Blaue Planet“ istschon jetzt eines der bemerkenswertesten Gebäude Dänemarks.Das größte und modernste Aquarium Nordeuropas wird ein neuesWahrzeichen für Kopenhagen, das mit einzigartigen Details undFormen jeden Betrachter am Hafen Kastrup auf Amager überrascht.Das Design des Gebäudes gleicht einemWasserstrudel in einemkreisrunden Becken.

Der „Blaue Planet“ ist eines der herausforderndsten und an-spruchsvollsten Bauprojekte in Dänemark. Hinter dem Entwurfsteht das Architekturbüro 3XN, das mit der außergewöhnlichenForm Assoziationen zu den Weltmeeren mit Fischen, Vögelnund Meeresströmungen wecken möchte. Entworfen und kon-struiert wurde das Gebäude mit der Building Information Mode-ling (BIM) Software Tekla Structures.

Anspruchsvolle Planung

Die komplexe Fassadengeometrie mit der Stahkonstruktion, diedie doppelt gekrümmte Oberfläche erzeugt, stellte eine besonde-re Herausforderung für die Konstruktion dar. Das Ingenieurbü-ro Moe & Brødsgaard, das den „Blauen Planeten“ plante, wähl-te dafür die BIM-Software von Tekla. Die gekrümmte, asymme-trische Oberfläche brachte es mit sich, dass alle Elemente imStahlmodell einzigartig geformt sind und kein Bauteil an ande-rer Stelle im Modell wiederverwendet werden konnte.

„Wir brauchten ein Programm, mit dem wir ein kompliziertesProjekt handhaben konnten und das uns half, in der Planungs-phase die Geometrie zu veranschaulichen. Tekla Structureserwies sich als ideale Wahl für die Arbeit, weil wir die Konstruk-tionen damit gemäß den Entwürfen der Architekten schnellund überzeugend aufzeichnen konnten“, erklärt Mikkel Wyrtz,Konstruktionsingenieur bei Moe & Brødsgaard.

9.700 Zeichnungen koordinieren

Die einzigartige Architektur stellte auch hohe Ansprüche andie Bauunternehmer, die am Projekt beteiligt sind. Die gesamteKonstruktion ist aus Stahl gefertigt und ihre besondere Geo-metrie erfordert absolut präzise Planung. Schon die kleinsteUngenauigkeit bei Stahlsparren und -trägern hätte das Projektverzögert.

Das wusste man beim Stahlbauer J. Langkjær Stålbyg A/S, dervom Hauptunternehmer Kai Andersen A/S mit der Planung undUmsetzung der Stahlbauarbeiten beauftragt wurde. J. LangkjærStålbyg A/S lieferte insgesamt 700 t tragenden Stahl für das Ge-bäude und verfügt über große Erfahrung mit digitalen Gebäude-modellen. Seit mehreren Jahren verwendet sie Tekla Structures,um hochpräzise 3D-Modelle zu erstellen, die neben den Kon-struktionsplänen auch Zusatzinformationen zu den einzelnenBauteilen sowie Zeitpläne und Arbeitsabläufe enthalten. Dankdieser Modelle erfolgte die Fabrikation der Stahlelemente fürden „Blauen Planeten“ mit höchster Genauigkeit. So waren kei-ne Anpassungen vor Ort auf der Baustelle erforderlich und esließ sich bei der Montage viel Zeit sparen.

„Unser Modell umfasste insgesamt etwa 9.700 Zeichnungen“,sagt Carsten Munkgaard Pedersen von J. Langkjær Stålbyg A/S.„Da war es eine große Herausforderung, eine ordentliche Pro-duktionsgrundlage zu schaffen und den Arbeitsablauf sowie dieFertigung aller zu sägenden und zu schneidenden Einzelteile zuplanen. Unser Ziel war, dass die Teile bei der Montage ‘nurnoch’ zusammengebaut werden mussten – ohne unangenehmeÜberraschungen. Und das ist zur Zufriedenheit aller gelungen.“

Zusammenarbeit am 3D-Modell

„Ein Projekt wie dieses wäre ohne die BIM-Software von Teklanicht durchführbar. Die Geometrie war besonders komplex, undvor allem die Verbindung zwischen C-Profilen und den Pfetten,die die gekrümmte Fläche bilden, wäre ohne ein Werkzeug wieTekla Structures praktisch unmöglich gewesen“, so Pedersen.„Neben unseren eigenen Monteuren haben auch die Kollegenvon Kai Andersen A/S von den 3D-Zeichnungen und Screen-shots des Modells profitiert. Es wurde auch auf der Baustellegenutzt, um den Baufortschritt mit der Planung abzugleichen“,berichtet er weiter. „Der Einsatz von Tekla Structures hat dazubeigetragen, Fehler zu minimieren und zu beseitigen, und für ei-ne höhere Präzision und einen schnelleren Arbeitsprozessgesorgt.“

Das Arbeiten mit 3D-Modellen veränderte auch die Arbeitswei-se bei Moe & Brødsgaard – sowohl intern als auch bei den ex-ternen Partnern: „Mit der 3D-Modellierung wurden alle Partnerauf ganz neue Weise in die Gestaltung des Projekts einbezogen.Sie sorgte für ein tieferes Verständnis für das Projekt und damitfür höhere Qualität. Wir verwendeten mehr Zeit auf die Geo-metrie, und auf diese Weise lösten wir viele Probleme bereits inder Planungsphase, mit denen wir früher erst auf der Baustellekonfrontiert worden wären“, erläutert Mikkel Wyrtz.

Der „Blaue Planet“ wird Nordeuropas größtes und modernstesAquarium. Die Eröffnung dieses einzigartigen Gebäudes wirdvoraussichtlich im April 2013 stattfinden.

Weitere Informationen:Tekla GmbHHelfmann-Park 2, 65760 EschbornTel. (06196) 47 30-830, Fax: (06196) 47 [email protected], www.tekla.com

(Fotos/Abb.:Tekla)

Bild 1 Das einzigartige Design des neuen Aquariums gleicht einemWasserstrudel.

Bild 2 Dank der 3D-Modellierung wurden viele Probleme bereits in derPlanungsphase gelöst.



Stunderfassung mitneuen Funktionalitäten

BUILDUP die modulare Branchenlösung für die Bereiche, AVA,Kosten, HOAI, sowie Stundenerfassung und Büroorganisationverfügt in der Stundenerfassung über zahlreiche neue praxis-orientierte Funktionalitäten.

In BUILDUP stunden trägt jeder Mitarbeiter die geleisteten Ar-beitstunden in eine an Outlook angelehnte kalendarische Ober-fläche ein. Über BUILDUP control können die eingetragenenMitarbeiterstunden Kostenstellen zugewiesen werden. Eine Aus-wertung der Stunden erfolgt mit BUILDUP infosystem. Dabeiwerden die tatsächlich geleisteten Stunden des Arbeitsjahrs derSollarbeitszeit gegenübergestellt. Ergänzt werden diese Informa-tionen durch die Erfassung aller Krankheits- und Urlaubstagesowie auch der geleisteten Überstunden. Eine Kurzfassung die-ser Auswertung kann jetzt auch monatlich für alle Mitarbeitervorgenommen werden. Neu ist auch die mitarbeiterbezogeneProjektauswertung. Alle Mitarbeiter eines Projektes werden mitihren hierfür geleisteten Arbeitsstunden erfasst. Bei Bedarf kön-nen auch die Stundensätze der Mitarbeiter individuell hinterlegtund aufaddiert werden.

Zudem ist es nun auch möglich, Aufwendungen wie beispiels-weise Fahrt-, Übernachtungs- und Lichtpauskosten zu erfassen.Diese können direkt in BUILDUP stunden eingegeben und beiBedarf über BUILDUP Honorarabrechnung fakturiert werden.Um die Erfassung der Stunden für die Mitarbeiter noch ein-facher zu machen, räumt BUILDUP stunden den MitarbeiternToleranztage ein. Mussten bei einer wöchentlichen Erfassungder Mitarbeiterstunden bisher alle Stunden bis Freitag eingege-ben werden, kann diese Frist jetzt zum Beispiel auf den Montagder folgenden Woche verlängert werden.

Neu in der Version 15 ist auch die komprimierte Rechnungs-ausgabe in der Honorarabrechnung. Um die Übersichtlichkeitder erstellten Rechnungen zu verbessern, ist das Honorar nachden verschiedenen Bereichen wie beispielsweise Grundhonorarund Zuschlägen gruppiert.

Weitere Informationen:BauerSoftware,Essigkammweg 8, 64646 Heppenheim,Tel. (06252) 67 19-0, Fax (0 6252) 67 19-50,[email protected], http://www.bauer-software.de

Tekla Structures BIM (Building Information Modeling)-Software bietet eine datenintensive 3D-Umgebung, dievon Bauunternehmern, Planern, Konstrukteuren undFertigungsbetrieben sowohl im Stahl- als auch Betonbaugemeinsam genutzt werden kann. Tekla ermöglicht besseresBauen und eine optimale Integration bei Projektmanagementund -auslieferung.

Kevin (54) und seinem Unternehmen gelingt es,Betonfertigteile termingenau zu produzieren. Planungund Detaillierung integriert mit der Fertigung undProjektverwaltung ermöglichen die Kontrolle über denganzen Bauprozess vom Verkauf bis zur fehlerfreienMontage und effektiven Änderungsverwaltung. Durchdie Arbeit an ein und demselben Tekla-Modell stehenallen Partnern die aktuellsten Baudaten zur Verfügung, inEchtzeit.

TERMINGERECHTHERGESTELLT

Modulare Branchenlösung für die Bereiche, AVA, Kosten, HOAI,sowie Stundenerfassung und Büroorganisation: BUILDUP

(Abb.:Bauer

Software)



Teildokumente im Handumdrehenzu Gesamtdokument

Mit dem neuen Programm von Nemetschek Frilo lassen sichdie Dokumente eines Projektes wesentlich einfacher und kom-fortabler organisieren. Neben den Statikausgaben aus den Frilo-Berechnungsprogrammen können mit dem Frilo.Document.Designer auch externe Formate und Anwendungen ins Doku-ment eingebunden werden. Mit Unterstützung der praxisnahenFunktionen und umfangreichen Layoutmöglichkeiten werdenim FDD die einzelnen Teildokumente im Handumdrehen zu ei-nem Gesamtdokument auf PDF-Basis formatiert.

Eigenschaften:– Schnelle Verwaltung auch bei großen Dokumenten

– Schnelles Formatieren– Paralleles Arbeiten mitmehreren Dokumenten

– Flexible Kapitelstruktur– Frei definierbarer Seiten-kopf

– Automatische Seitennum-merierung

– Fixierbare Seitennummern– Beliebig verschiebbare Rei-henfolge der Teildokumente

– Umfangreiche Layoutgestal-tung der Frilo-Ausgabe

– Freier Text innerhalb desDokuments und der Frilo-Positionen

– Frilo-Ausgabeerweiterbar/reduzierbardurch Ein- und Ausblenden

– Eingebundene externe An-wendungen können perDoppelklick auf das Teildo-kument gestartet und derInhalt bearbeitet werden

– Direktes Einbinden von:Frilo Positionen, MS-OfficeDokumenten, Open Office,Grafiken, PDF und allerFormate, die das Druckenim Hintergrund unter-stützen

Peter Fritz,Nemetschek Frilo GmbH

Schneller Umstieg durchBerechnungsvorlagen nach EUROCODE

Die Einführung der neuen EC-Normen ist eine der größten Heraus-forderungen für den Ingenieur. Zahlreiche Aufgaben, deren Lösungselbstverständlich erscheint, müssen neu durchdacht werden.Neben dem vorhandenen Know-How werden auch zahlreiche Pro-gramme und selbst erstellte Spreadsheets wertlos.

Bei Spreadsheets (Tabellenkalkulation) stellt sich die Frage, obIngenieure ihre Zeit in immer wieder anzupassende und schwerzu pflegende Vorlagen investieren sollen. Kleinere Nachweisesind zwar schnell und einfach zu realisieren, bei komplexerenFragen bleibt die Übersichtlichkeit durch hunderte Berechnun-gen, versteckte Formeln und Referenzen auf Zellen auf derStrecke. VCmaster bietet Ingenieuren dagegen ein intuitivesKonzept, um Berechnungen effizient auszuführen. Algorithmenkönnen schnell und einfach ohne Programmierkenntnisse er-stellt werden. Die Darstellung von Formeln erfolgt in exaktermathematischer Form. Das entspricht der Arbeitsweise von In-genieuren und ist einfacher anzuwenden und zu pflegen alsSpreadsheets.

Mit der Einführung der neuen Normen sind bereits hundertevorgefertige Nachweise für VCmaster verfügbar. Termingerechtwurden fast 500 Berechnungsvorlagen nach EC bereitgestellt.Durch die zahlreichen Beispiele nach DIN EN 1991, DIN EN1992, DIN EN 1993 und DIN EN 1995 werden Ingenieurebeim Umstieg auf den Eurocode wirkungsvoll unterstützt.

Weitere Informationen:VEIT CHRISTOPH GmbHGotthilf-Bayh-Straße 50/1, 70736 FellbachTel. (0711) 518 573-30, Fax (0711) 518 [email protected], www.VCmaster.comsowie www.eurocode.vcmaster.com.

Bindet auch externe Formate und Anwendungen ins Dokument ein: derFrilo.Document.Designer

Bei der Umstellung auf den Eurocode sind die ausführlich kommentierten Vor-lagen ein wertvolles Werkzeug, um schnell und effizient in die neuen Normeneinzusteigen.Die Berechnungsvorlagen wurden so gestaltet, dass sie zum einen dieneuen Regelungen anschaulich erläutern und zum anderen durchgehend inder Praxis genutzt werden können.

Version15Jetzt testen:

Jetzt mit Office 2010 Look & Feel

und noch mehr Praxisbezug

(Grafik:N

emetschekFrilo

GmbH

)

(Abb.:Ve

itChristoph)



Software-Entwicklung mit WeitblickDie geschäftsführenden Gesellschafter des Unternehmens MWMleisteten 1992 Pionierarbeit. Die Vision von Michael Hocks undWilhelm Veenhuis war, die gemessenen Daten auf der Baustelleintragbare Computer einzugeben, um das Aufmaß zu schreiben.

Das Prinzip der MWM-Produkte ist es, Zeit dadurch einzuspa-ren, dass innovative Techniken die Tätigkeiten auf der Baustelleerleichtern. – Einen Baum erkennt man an seinen Früchten.Deshalb hier einige Highlights aus der Produktentwicklung desBonner Unternehmens:

– Ein Laser löst den Zollstock ab! Mit der Aufmaß-App MWM-Piccolo für Android werden Leistungsverzeichnisse und Auf-maße aufgenommen: Daten können eingegeben, geschrieben,ins Gerät gesprochen oder per Laser-Entfernungsmesser er-fasst werden.

– Bereits 1992 hatte MWM ein erstes Produkt für Pen-Compu-ter auf den Markt gebracht. Das Aufmaß wurde mit der eige-nen Handschrift in den Computer geschrieben. Im Jahre 2000folgte ein erstes Produkt für PDAs.

– Maßnehmen aus der Vogelperspektive wird möglich durch dieAnwendungen DIG-CAD 5 Aufmaß und MWM-Libero. EineBauentscheidung hängt oft auch von den Kosten ab. Am PCim Büro kann man eine erste Kosteneinschätzung gewinnen.Mithilfe von Google Earth wird die örtliche Situation derBaustelle von oben begutachtet. Die beiden Anwendungennehmen die Daten auf und liefern das Aufmaß.

– Die Bau-Normen GAEB und REB werden von MWM unter-stützt. In zwei Forschungsvorhaben hat MWM für den BundUntersuchungen durchgeführt, wie die Qualität im GAEB-Da-tenaustausch gesichert werden kann. Mit dem GAEB-Konver-ter MWM-Primo verfügt MWM über eine Anwendung, dieüber 30 verschiedene Bau-Austauschformate lesen und schrei-ben kann.

– Für die Angebotsbearbeitung MWM-Pisa hat MWM im Jahre2010 die GAEB-Zertifizierung erhalten. MWM-Pisa war daserste Produkt, dass in dem Bereich Bauausführung mit demZertifikat vom BVBS ausgezeichnet wurde.

– Gleichzeitig mit den ersten digitalen D-Netzen D1 und D2ging MWM als Spezialist für intelligente Bau-Software 1992

an den Start. 2012 wurden erste Apps für die Baustelle vorge-stellt. Die Entwicklung geht munter weiter.

Mit über 2 400 Kunden und über 10 750 Installationen hat dieanwendungsfreundliche Software von MWM ihren festen Platzin der Bauwirtschaft errungen.

Weitere Informationen:MWM Software & Beratung GmbH,Herr Wilhelm Veenhuis,Combahnstraße 43, 53225 Bonn,Tel. (02 28) 40 06 80, [email protected], www.mwm.de

Nur wer schreibt (fotografiert und spricht),der bleibt!

Das Dokumentieren auf Baustellen ist für den Planer/Bauleiterheute ein zentrales Thema, da er sein Haftungsrisiko nur durcheine lückenlose Dokumentation minimieren kann.

„pro-Report“ ist das mobile Werkzeug um diese ungeliebte Tätig-keit schnell und effektiv zu erledigen. Man arbeitet direkt vor

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(Abb.:Gripsware)

Pro-Report – Perfekter Überblick und Warnung vor Überschreitungen vonBauzeiten oder Fristen.



Ort mittels Mobilgerät. Ein großer Vorteil ist die komplette Off-line-Bearbeitung von Protokollen mit pro-Report.

Die mobile Erfassung und Kontrolle aller Informationen (an-wesende Planungsbeteiligte und Firmen, Gewerke, Anweisun-gen/Mängel mit Fristen, Fotos, Sprachnotizen, Notizen, uvm.),bietet den perfekten Überblick und warnt vor Überschreitungenvon Bauzeiten oder Fristen.

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Optimierter Workflow – minimierteEinarbeitungszeit

ORCA AVA unterstützt den Anwender bei der effizienten Abwicklungaller Prozesse zur Kostenberechnung, Ausschreibung, Vergabe, Ab-rechnung und dem Kostenmanagement von Bauleistungen.

Anwenderorientierte Funktionalitäten, übersichtliche Struktu-ren und intuitive Bedienung optimieren den Workflow und mi-nimieren die Einarbeitungszeit für Neueinsteiger. Der Planerkann mit ORCA AVA beliebig viele Bauvorhaben durchgängigbearbeiten – vom Anlegen der Projektdaten bis hin zur Aufmaß-prüfung und Rechnungskontrolle. Die Vorteile: Alle einmal er-fassten Eingaben können für zahlreiche unterschiedliche Aus-wertungen genutzt werden, Übertragungsfehler entfallen, Zeit-ersparnis. Die zahlreichen Funktionalitäten und Auswertungs-möglichkeiten zur Kostenermittlung und -kontrolle sowie zurPrognose unterstützen den Planer optimal bei der Einhaltungvereinbarter Budgets. Den korrekten Datenaustausch aller Pro-jektbeteiligten garantieren die standardmäßig im Lieferumfangenthaltenen Schnittstellen, z. B. GAEB 90/2000/XML undDATANORM. ORCA AVA 2012 ist GAEB DA XML 3.1 undSTLB-Bau zertifiziert. Aus vielen Programmteilen ist auch derExport der kompletten Datenstruktur in Microsoft Office-For-mate möglich. ORCA AVA unterstützt eine individuelle Arbeits-weise: z. B. sind Sicherheitsabfragen und Automatismen optio-nal, Gliederungen frei definierbar und vieles mehr. ORCA AVAläuft auf allen modernen Microsoft-Betriebssystemen und istauch für den Terminalserver-Betrieb geeignet.

Roswitha Schneider-Sorger

Weitere Informationen:ORCA Software GmbH,Georg-Wiesböck-Ring 9, 83115 Neubeuern,Tel. (0 80 35) 96 37-0, Fax (0 80 35) 96 37-11,[email protected], www.orca-software.com,www.ausschreiben.de


Berechnung von Baugruben nach EC7, DIN, EAB/EAUMit WALLS-Verbau, der Weiterentwicklungdes seit über 25 Jahren bewährten Baugru-ben-Klassikers WALLS, steht dem Planerein effizientes und überaus leistungsfähigesBaugruben-Programm auf dem neuestenStand der Technik zur Verfügung.

In WALLS-Verbau können diverse Ver-bauarten als frei auskragende oder belie-big verankerte Wandkonstruktionennachgewiesen werden. Durch die konse-quent objektorientierte, grafisch-inter-aktive Eingabeoberfläche bietet WALLS-Verbau sowohl für einfache Problemstel-lungen, als auch für komplexe Gelände-und Baugrubengeometrien stets eineübersichtliche und schnelle Eingabemög-lichkeit. Mit der Version 2012 wurde zu-sätzlich zu den bisher gültigen Grund-baunormen der Eurocode 7 mit NADsals Berechnungsgrundlage implementiert.Spezielle Anforderungen aus EAB undEAU werden weiterhin in vollem Umfangunterstützt.

Leistungsmerkmale

– Berechnung nach Eurocode 7, DIN1054 alt & neuOENORM, SIA, EAB+EAU

– Wandtypen: Spundwand, Trägerbohl-wand, Ortbetonwand, Schlitzwand,Bohrpfahlwand überschnitten, tangie-rend, aufgelöst,

– Schnittgrößen, nachvollziehbar ge-trennt nach ständigen und veränderli-chen Einwirkungen

– Biegesteifigkeit der Wand variabel inbeliebigen Abschnitten wählbar

– Beliebige Anzahl an Schichten, Gelän-deverläufen Schichtengeometrieen,Grundwasserverlauf

– Erddruckberechnung Aktiv, Erhöht-Ak-tiv oder Ruhe-Erddruck entweder klas-sich nach Coulomb DIN4085 oder mitCulmann/Gudehus-Methode direkt

implementiert. Für den passiven Erd-druck nach Gudehus wird die KEMverwendet.

– Automation zum schnellen Findensinnvoller Umlagerungsfiguren

– Zugriff auf die von allen FIDESGrundbaumodulen gemeinsam verwen-dete, erweiterbare Schichtdatenbank

– Beliebige Lastgruppierung; ständige,veränderliche, begrenzte und unbe-grenzte Auflasten, Wandlasten und Ei-senbahnlasten, verschiedene Lastfigu-ren pro Auflast

– Beliebige Abstützungen: Steife oderAnker, vorgespannt, elastisch oderstarr, Bestimmung der Ankerlänge mitNachweis i.d. tiefen Gleitfuge

– Anker und Steifen in jeder Phase aktivoder inaktiv setzbar

– Wandfuß, frei aufgelagert, eingespannt,oder gebettet, Bettungsmodulverfahrennach EB102

– Beliebige Aushub- und Rückbauphasen– Nachweis der Geländebruchsicherheit

der Wand mit eingebauter Gleitkreisbe-rechnung

– Automatische Ermittlung von Radiusund Mittelpunkt des Gleitkreises oderwahlweise selbst vorgebbare Gleitkreis-geometrie

– Weiterführende Nachweise mit z.B.WALLS-FEM, FIDES-Gleitkreis oderFIDES-GeoStability durch IdentischesDateiformat der Fides-Programme

– Je Aushubphase vorgebbar: horizonta-ler aktiver und passiver Erddruck, Was-serdruck und Bettungsmodulverlauf

– Nachweis von hydraulischem Grund-bruch, Grundwasserstockwerke

– Potentialströmungen mit Randelement-methode

Ergebnisausgabe

– Grafik und Text gemischt– Sehr detailierter, prüffähiger Ausdruck

(Abb.:FidesDV-P)

Mit der Version 2012wurde zusätzlich zuden bisher gültigenGrundbaunormen derEurocode 7 mit NADsals Berechnungs-grundlage implemen-tiert.



– Schnelle Kontrolle von Anker- und Steifenergebnissen sowieeinhüllenden Schnittgrößen am Bildschirm

– Weitreichende Möglichkeiten zur individuellen Umfangs-steuerung des Ausdrucks

– Große Gestaltungsfreiheit der Kopf- und Fußzeilen

Optionen/Ausbaustufen

– WALLS-FEM: Finite Elemente Berechnung– WALLS-Bemessung: Einzelbemessung der Bauteile Wand,

Anker, Gurtung

Weitere Informationen:FIDES DV-Partner Beratungs- und Vertriebs-GmbHDessauerstraße 9, 80992 MünchenTel. (089) 143829-0, Fax (089) [email protected], www.fides-dvp.de

Verstärktes Engagement im Auslandund im Brückenbau

Mit dem Erwerb der Vertriebsabteilung der ABES Pircher & PartnerGmbH kann die SOFiSTiK AG mit Sitz in Oberschleißheim und Nürn-berg ihr Engagement im Ausland und im Brückenbau erheblich aus-bauen. Die ABES Pircher & Partner GmbH, war in den letzten 7 Jah-ren als Vertriebspartner der SOFiSTiK AG außerordentlich erfolg-reich.

Der Geschäftsführende Gesellschafter der ABES, Georg Pircherund eine weitere Gesellschafterin werden Vertrieb und Kunden-betreuung nahtlos in der neuen Betriebsstätte Graz der SOFiS-TiK AG fortführen.

Mit dem Kauf verbunden ist der Erwerb einer Mehrheitsbeteili-gung an der „Advanced Bridge Engineering Systems SA (Pty.)Ltd.“ in Südafrika.

Georg Pircher, ehemaliger Geschäftsführer der ABES: „Es ist fürmich schön zu sehen, wie ein Entwicklungsprozess zu einer lo-gischen neuen Konstellation führt. Kräfte zu bündeln und Teileines starker Teams zu sein ist für mich ein wichtiger Aspekt.Die erfahrene Wertschätzung seitens SOFiSTiK und ihre techni-sche Kompetenz sind eine gute Basis für die gemeinsame span-nende Zukunft, in der Kundennähe im Vordergrund stehenwird“.

Thomas Fink, Vorstandsvorsitzender der SOFiSTiK AG: „Ichfreue mich außerordentlich, mit Georg Pircher einen internatio-nal angesehen Experten im Brückenbau bei uns im Team begrü-ßen zu können. Ich bin sicher, dass wir gemeinsam noch besserals bisher den Kundenanforderungen gerecht werden und dieAnwender unsrer Produkte weltweit bestens unterstützen kön-

nen. In der neuen Konstellation bieten sich erhebliche Synergie-effekte, nicht zuletzt wird unsere Entwicklung nun von GeorgPirchers Fachwissen direkter profitieren können.“

Weitere Informationen:SOFiSTiK AG,Burgschmietstraße 40, 90419 Nürnberg,Tel. (09 11) 3 99 01-6 02,[email protected], www.sofistik.de

Wohnanlage in komplettem BIM-Modellerstellt

Ab Herbst 2012 entsteht in Wörgl, Österreich, eine Wohnanlage,bei der die Planung, d. h. Statik, Werkplanung, Ausschreibung usw.,auf Wunsch des Bauherrn in einem kompletten BIM-Modell erstelltwurde.

Dazu wurden Softwaretools der Fa. b.i.m.m GmbH genutzt,durch die Architekten, Tragwerksplaner und Haustechniker effi-zient an einem 3D-Modell zusammenarbeiten können. Als Ba-sissoftware dienten bei diesem Projekt RFEM und die Autodesk-Programme Revit Architecture sowie Revit Structure, zu demDlubal eine direkte Schnittstelle besitzt.

Die Eingabe des kompletten Modells erfolgte in Revit. Es be-inhaltet insgesamt ca. 1.000.000 Bauteile (incl. Geländer usw.)In Revit Structure wurden auch alle statischen Angaben undLastfälle eingegeben. Die Übergabe des Analysemodells erfolgtedann über die direkte Schnittstelle zu RFEM. Diese Schnittstel-le ist bidirektional, das bedeutet, dass eine Datenübertragung in

Bild 1 Darstellung der Verformung von Haus B im 3D-Rendering



beide Richtungen stattfindet. Werden Bauteile in RFEM geän-dert, lassen sich diese einfach an Revit übergeben und umge-kehrt. Die statische Berechnung und Bemessung der Betonkon-struktionen erfolgte in RFEM. Dabei kamen die ZusatzmoduleRF BETON und RF-STANZ zum Einsatz.

Konstruktion

Das gesamte Projekt umfasst einen umbauten Raum von ca.40.000 m3. Es ist in 2 Berechnungsabschnitte geteilt, Haus Aund Haus B. Weitere Kenndaten der statischen Modelle sind:

Haus A:Materialien: 11Flächen: 362Querschnitte: 7Stäbe: 75Struktur-Gewicht: ca. 10 Mio. t

Haus B:Materialien: 21Flächen: 419Querschnitte: 14Stäbe: 72Struktur-Gewicht: ca. 11 Mio. t

Am Bau beteiligte Firmen:Bauherr: TIROLER FRIEDENSWERK Rum (bei Innsbruck),ÖsterreichArchitektur Genehmigungsplanung: riccione Architekten,Innsbruck, Österreich

Ausführungs- und Detailplanung: AGA-Bau-Planungs GmbH,Kufstein, ÖsterreichStatische Berechnung: AGA-Bau-Planungs GmbHBIM-Begleitung: b.i.m.m GmbH, Österreich, Niederlande,DeutschlandSoftware: Ing.-Software Dlubal GmbH, Tiefenbach,Deutschland

Weitere Informationen:Ing.-Software Dlubal GmbH,Am Zellweg 2, 93464 Tiefenbach,Tel. (09673) 9203-0, Fax (09673) 9203-51,[email protected], www.dlubal.de

Bild 2 Gesamtmodell der Wohnanlage mit Haus A links und Haus B rechts

(Abb.:1Dlubal,2AGA-Bau)


SCHALUNGSTECHNIK

Schwere Lasten leicht gemeistertÜberzeugender Einsatz für das neue Allround Traggerüst TG 60 vonLayher beim Bau eines automatischen Hochregallagers: Dank einerdurchdachten Allround-Traggerüstlösung von Postweiler Gerüstbauließen sich bei der Auflagerung von weitgespannten Trogdeckennicht nur spielend die hohen Vertikallasten von 25 t pro Meter durchRahmenbündelung abtragen, sondern auch Arbeitsebenen schnellund einfach ans Traggerüst anbauen.

Egal ob als Überbrückung, Treppenturm, Raum-, Betonier- oderBewehrungsgerüst, mit modularen Systemgerüsten wie dem All-roundGerüst von Layher bieten Gerüstbauer für Bauunterneh-men neben dem klassischen Einsatz als Arbeits- und Schutzge-rüst vielfältige Möglichkeiten rund um den Bau – auch schonwährend der Rohbauphase.

Systemgerüste garantieren dabei nicht nur eine schnelle undwirtschaftliche Montage sowie eine hohe Flexibilität zur An-passung an schwierige Gegebenheiten, sondern auch Sicherheitin der Anwendung. So kommen modulare Systemgerüste auchverstärkt als Traggerüste zum Einsatz.

Hohe Flexibilität

Um ein Deckenschalungssystem optimal einsetzen zu können,ist eine flexible Unterstützung erforderlich. Wurden in der Ver-gangenheit häufig quadratische Traggerüsttürme mit fixemGrundriss von ca. 1 × 1 m angeboten, geht der Systemgerüst-spezialist Layher hier neue Wege: Der im Bild 1 dargestellte All-round Traggerüstturm TG 60 basiert auf dem modularen All-round-System, welches mit speziell entwickelten Allround Trag-gerüstrahmen TG 60 (Bild 2) kombiniert wird. So können dieVorteile eines modularen Systemgerüsts mit denen eines Tragge-rüstturms aus vorgefertigten Rahmen vereint werden: SchnellerAuf- und Abbau dank reduzierter Bauteilanzahl, schraubenloserKeilschloss-Verbindungstechnik sowie optimaler Materialaus-nutzung infolge variabler Feldlängen – bei voller Flexibilität fürschwierige Gebäudegeometrien.

Gerade in den variablen Feldlängen liegt ein wesentlicher Vor-teil des Allround Traggerüsts TG 60. Durch die Kombinationder 1,09 m breiten Allround Traggerüstrahmen TG 60 (im Bild 1blau dargestellt) mit Allround-Riegeln und -Diagonalen lassensich die Feldlängen von Traggerüsttürmen entsprechend deneingesetzten System-Riegeln variabel von 1,09 bis 3,07 m stre-cken – und auf diese Weise flexibel an die vorhandene Belas-tung und die Geometrie von Schalung und Gebäude anpassen(Bild 3). Materialeinsatz wird optimiert, Montagezeit minimiert.Eine „ausgezeichnete“ Produktneuheit: Auf der spanischen Bau-messe Construmat wurde dem Allround Traggerüst TG 60 einInnovationspreis verliehen.

Modulare Traggerüst-Systeme bringen zudem Vorteile bei derMontage von größeren Traggerüst-Konstruktionen. Bei sehr gro-ßen Unterstützungshöhen müssen die einzelnen Traggerüsttür-me aus Stabilitätsgründen ausgesteift oder untereinander gekop-pelt werden, so dass eine Traggerüst-Konstruktion mit hoherQuersteifigkeit entsteht (Bild 4). Beim neuen Allround Tragge-rüst TG 60 von Layher erfolgt die Aussteifung ebenfalls mit All-round-Serienmaterial über die einfache Keilschloss-Verbindung,was zeitraubende Konstruktionen aus Rohren und Kupplungenvermeidet. Der Einsatz von Allround-Serienmaterial macht da-rüber hinaus das Einmessen der Einzeltürme gemäß Planungs-vorgaben überflüssig. Nach Errichten des ersten Abschnittes er-

geben sich die weiteren automatisch aus den Abmessungen derSystembauteile. Rechtwinkligkeit ist dabei automatisch gegeben.

Abtragung hoher Vertikallasten

Auch beim Bau eines automatischen Langgut-Hochregallagersbot das Allround Traggerüst TG 60 die ideale Lösung. Teil derBaumaßnahmen war unter anderem der Einbau von weitge-spannten Beton-Trogdecken in Halbfertigteilbauweise. Die Mon-tage eines Traggerüsts für die zwei Bauphasen – Einschalen derOrtbetonunterzüge und anschließendes Auflagern der Trogde-cken – stellte die Theurer Hoch- und Tiefbau GmbH vor keine„leichte“ Aufgabe: Während der zweiten Bauphase galt es hoheVertikallasten von ca. 25 t pro Meter abzutragen.

Aufgrund der hohen Vertikallasten aus der zweiten Bauphase,wählte das beauftragte Gerüstbauunternehmen Postweiler fürdie Traggerüsttürme der drei 60 m langen Unterstützungskon-struktionen einen Grundriss von 1,09 ! 1,09 m inklusive einervierfachen Rahmenbündelung an den Stirnseiten mittels Dop-pelkeilkopfkupplung. So lässt sich die Tragfähigkeit bei Lastkon-zentrationen beliebig steigern. Die Verbreiterung an der Basisder ca. 4,5 m hohen Traggerüstkonstruktionen erfolgte problem-los mit Allround-Serienbauteilen. Auch die Montage einer Ar-beitsebene für die Schalungs- und Betonierarbeiten während der

Bild 1 Optimaler Materialeinsatz durch variable Feldlängen: Der AllroundTraggerüstturm TG 60 von Layher lässt sich flexibel an die vorhande-ne Belastung und die Geometrie von Schalung und Gebäude anpas-sen. Montagezeit wird minimiert.

SCHALUNGSTECHNIK

ersten Bauphase wurde elegant durch Serienbauteile wie die0,73 m breiten Allround-Konsolen realisiert.

Da die Planung der Traggerüst-Konstruktionen bereits beideBauphasen berücksichtigte, mussten die Gerüstbauer beim Um-bau von Phase 1 in Phase 2 lediglich den Turmkopf, nicht aberdie Hauptkonstruktion der Traggerüsttürme verändern. Nachdem Einschalen der Unterzüge bauten sie die Schalung sowiedie Bauteile für die Arbeitsebene aus und erweiterten die Trag-gerüsttürme anschließend einfach mit einem TG 60-Ausgleichs-

rahmen. Eine weitere Besonderheit: die hohe Sicherheit bei derMontage.

Integrierte Sicherheit

Das Thema Sicherheit gewinnt nicht zuletzt seit Inkrafttretender Betriebssicherheitsverordnung täglich an Bedeutung. Ge-rüstbauarbeiten müssen so durchgeführt werden, dass dieAbsturzgefahr ausgeschlossen oder so gering wie möglich gehal-ten wird. Dies gilt neben Arbeits- und Schutzgerüsten genausofür den Traggerüstbau. Aufgrund fehlender Systemlösungen ver-wenden Gerüstbauer bei der Montage von Traggerüsten bislang

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Herausragende Lösungen in der Gleitschalungstechnik

Gleitbau-Salzburg nimmt heute – dank der überlegenen Techno-

logie und dem speziellen Know-how aus dem Bau von Öl- und

Gasplattformen, einem Extrembereich des Gleitbaus – eine füh-

rende Rolle am internationalen Gleitschalungsmarkt ein.

Das innovative Unternehmen bietet seit fünf Jahrzehnten neben

der zylindrischen und konischen Gleitschalung auch Speziallösungen

an. Darüber hinaus stellt der Hubbau ein zweites, zukunftsorientiertes

Standbein der Gleitbau-Salzburg dar.

Zertifiziert nach EN ISO 9001:2008 sowie SCC-zertifiziert

GleitbauGes.m.b.H.Itzlinger Hauptstraße "#% $ %#!# 978&5:!> $ .:=<!;7Tel,24')0--(*2( )2 /( $ Fax+43(0)662/42 04 58e-mail%"";3#1>8#;<57:+3%6 $ www.gleitbau.com

Bild 2 Vorgefertigter Allround Traggerüstrahmen TG 60 mit integrierterLochscheibe

Bild 3 Mögliche Grundrisse eines einzelnen Allround TraggerüstturmsTG 60


SCHALUNGSTECHNIK

meist Zusatzbauteile wie Montage-Sicherungs-Geländer, die je-doch im Einsatz oft einen gewissen Mehraufwand bedeuten.Auch hier geht der Hersteller neue Wege, um die Anforderun-gen aus Betriebssicherheitsverordnung in vollem Umfang undgleichzeitig praxisgerecht zu erfüllen. Das Allround Traggerüst-System TG 60 bietet dank durchdachter Aufbaufolgen automa-tisch einen rundumlaufenden Seitenschutz – selbst ohne Zusatz-bauteile wie ein Montage-Sicherungs-Geländer. Dies steigertnicht nur die Arbeitssicherheit, sondern auch die Montage-schnelligkeit.

So war der erste Einsatz des neuen Allround Traggerüsts TG 60eine erfolgreiche Premiere für Theurer-Bauleiter Georg Burk-hardt: „Die Gerüstbaufirma Postweiler hat uns mit dem All-round-System von Layher trotz der hohen Lasten eine sehrkompakte Traggerüstlösung erstellt. Überzeugt hat uns dabeinicht nur der schnelle Auf- und Abbau, bei dem die Erfahrungder Gerüstbauer mit dem Allround-System ebenfalls eine wichti-ge Rolle spielte, sondern auch die hohe Flexibilität dank um-fangreichem Produktprogramm. So können Sonderwünscheproblemlos vor Ort umgesetzt werden. Ein System mit Zu-kunft“, so Burkhardt.

Weitere Informationen:Wilhelm Layher GmbH & Co. KG,Gerüste Tribünen Leitern,Ochsenbacher Straße 56, 74363 Güglingen-Eibensbach,Tel. (0 71 35) 70-0, Fax (0 71 35) 70-2 65,[email protected], www.layher.com

Sonderlösung mit System: Fast 17 m hoheWand in nur zwei Höhentakten hergestellt

Mit Schalungs-Großelementen und unkonventioneller Sonderlösunggeht es beim Bau einer großen Getreide- und Futtermittelum-schlagstation in großen Schritten voran: Nach nur sechs MonatenBauzeit sind nahezu alle Ortbeton-Bauteile fertig. Auch die 3000 m2

große Lagerhalle, deren höchste Wand – fast 17 m hoch – in nurzwei Schaltakten hergestellt wurde.

In Heidenau bei Dresden entsteht zurzeit ein riesiges „AGRO-Terminal“ – eine Getreide- und Futtermittelumschlagstation, ander zukünftig rund 100 LKWs täglich abgefertigt werden sollen.Im Auftrag der Hamburger HaBeMa Futtermittel GmbH &Co.KG errichtet der Generalunternehmer Wassmann + SöhneGmbH aus Burgdorf den Komplex aus Lagerhalle, vier Silos,einem Umschlagsilo sowie einer Annahme- und Verladerampe.Allein die Lagerhalle ist 80 m lang, 38 m breit und an der höchs-ten Stelle fast 17 m hoch.

Rationelles Schalen mit Großelementen

Um alle Ortbeton-Gebäudeteile schnell und besonders kosten-günstig herstellen zu können, schalt die Baustelle mit den Groß-elementen L, XL und XXL aus dem Programm der Manto-Großrahmenschalung. Mit diesen Tafeln lassen sich große Flä-chen besonders rationell schalen – nicht nur wegen der reinenGröße, sie benötigen auch weniger Verbindungsmittel.

„Es ist bei diesem Auftrag wichtig, mit einem formstabilenSchalsystem zu arbeiten, das sich besonders großflächig ein- undumsetzen setzen lässt und gute Oberflächenqualitäten erzeugt“,begründet Oberbauleiter Robert Thoma die Entscheidung. Fürdie Heidenauer Baustelle haben die Harsco-Schalungsexpertenalle drei Großelement-Formate (L: 2,70 m × 2,40 m, XL: 2,70 m× 3,60 m und XXL: 2,70 m × 4,80 m) so geschickt miteinanderkombiniert, dass sie besonders zeitsparend ein- und umgesetzt

Bild 5 Überzeugender Einsatz für das neue Allround Traggerüst TG 60 vonLayher: Bei der Auflagerung von weitgespannten Trogdecken konn-ten die hohen Vertikallasten von 25 t pro Meter durch Rahmenbünde-lung spielend abgetragen werden.

(Fotos/Abb.Layher)

Bild 1 Manto-Großelemente in Kombination mit Fassadenriegeln: Fast 17 mhohe Wand mit nur zwei Höhentakten geschalt

Bild 4 Einfache Kopplung von Traggerüsten mit Allround-Serienbauteilen


SCHALUNGSTECHNIK

werden konnten. Schließlich lassen sich die Elemente sowohlauf ihrer 2,70 m kurzen Seite – also mit horizontal liegendenAnkerprofilen – wie auch auf der jeweils langen Seite stehendeinsetzen (Ankerprofile senkrecht). Das ermöglicht eine maxi-male Wandhöhe von 4,80 m ohne jede Aufstockung.

Geschickte systemübergreifende Kombination

„So stellen wir uns eine gute technische Betreuung vor“, beur-teilt Robert Thoma die von Harsco Infrastructure geleisteteSchalungsplanung und verweist auf das schalungstechnischeHighlight der Baustelle. Eine Sonderlösung, die eine Herstel-

lung der exakt 16,73 m hohen Lagerhallenwand in nur zwei Hö-hentakten ermöglichte: Im ersten Betoniertakt wurden die Wän-de bis auf 10 m Höhe betoniert, im zweiten Takt folgten dienoch fehlenden 6,73 m. Normalerweise wären bei dieser Wand-höhe drei Betoniertakte nötig gewesen (10 m, 3,4 m + 3,4 m)und zudem der Einsatz eines Kletterfahrgerüstes. Möglich wur-de der zweite, fast 7 m hohe Schaltakt durch eine geschicktesystemübergreifende Kombination von Manto-Großelementenmit 6 m hohen stählernen Fassadenriegeln, die eigentlich zurFassadenschalung von Harsco Infrastructure gehören. Bei ihremSondereinsatz in Heidenau übernahmen die Riegel gleich zwei

Bild 2 Das Agroterminal in Heidenau wird mit Manto-Großelementengeschalt

Bild 3 Abgestützt wurde die Manto-Schalung mit den Aluminium-Richt-streben ALU 10. Mit einer Auszugslänge von 7,40 bis 10,25 m eignensich die 75 kg leichten, beidseitig teleskopierbaren Streben insbe-sondere für das Ausrichten höher Schalungen.


SCHALUNGSTECHNIK

wesentliche Aufgaben: Sie leiteten die Windlasten aus den fast 7m hohen Schaleinheiten in die bereits vorhandenen 10 m hohenWandstücke ein und ermöglichten ein exaktes Ausrichten derSchalung. Eine gekonnte Sonderlösung, die im Ideenpool derHarsco-Schalungsplaner für künftige Einsätze gespeichert ist.

Insgesamt 950 m2 der großformatigen Manto-Elemente habenauf der Heidenauer Baustelle, die mittlerweile fast beendet ist,gute Dienste geleistet. Außerdem in der Vorhaltung: weitere150 m2 Manto-Schalung in „Normalgröße“, die sich problemlosmit den Großtafeln kombinieren lässt, Klappgerüste, ID15-Rah-menstützen und die klassische Holzträgerdeckenschalung Topf-lex. „Ein wirklich gelungener Einsatz. Material und technischeBetreuung haben überzeugt“, so das zufriedene abschließendeFazit der Baustelle.

Weitere Informationen:Harsco Infrastructure Deutschland GmbH,Rehhecke 80, 40885 Ratingen,Tel. (02102) 937 – 1, Fax (02102) 37 651,[email protected], www.harsco-i.de

Begehbare Skulptur aus einzigartigenSchalungselementen

Derzeit entsteht ein architektonisch äußerst anspruchsvolles Bau-werk in Al Ain – das Desert Learning Centre. Zur Realisierung derbegehbaren Skulptur erarbeitete PERI eine Schalungslösung mitSonderelementen auf Basis bewährter Produkte. Die ständige Ver-änderung von Krümmungen und Neigungen der Bauteile erforderteeine 3D-Schalungsplanung, nur so ließen sich die Strukturen ausjeweils einzigartigen Schalungskörpern umsetzen.

Das Sheikh Zayed Desert Learning Center (SZDLC) bietet nachseiner Fertigstellung eine einzigartige Mischung aus Museum,Galerie und naturwissenschaftlicher Ausstellung. Das Projekt inder Region von Al Ain wird von ZÜBLIN Abu Dhabi realisiert

und symbolisiert die Kehrtwende der Emirate in Richtung Nach-haltigkeit; und es demonstriert, dass das Land großen Wert aufdie Bewahrung seiner Natur und Kultur legt. Ziel der Erbauerist die Erlangung des estidama Zertifikats – des arabischen Gü-tesiegels für nachhaltiges Bauen. Äußerlich geprägt ist das Ge-bäude allerdings von seiner einzigartigen Formgebung, die be-sonders hohe Anforderungen an die Bauausführung, insbeson-dere auch an Schalung und temporäre Unterstützungen stellt.

Einzigartige Schalungskörper – überwiegend mit Systembauteilenumgesetzt

Keine Neigung, Krümmung und Wölbung der Bauteile wieder-holt sich, für jedes Wandschalungselement wurde ein individuel-ler Ausführungsplan erstellt. Große Bauteilabmessungen führenzudem zu hohen Lasten während des Betonierens. U. a. sind dieUnterzüge bis zu 300 cm hoch und die Wände, die die Lastengroßer Deckenbereiche zentriert abtragen, bis zu 200 cm dick.

Diese Randbedingungen machten eine sehr flexible Schalungunabdingbar – anpassbar an sämtliche Geometrien sowie einenFrischbetondruck von mehr als 100 kN/m². Eingesetzt wird dieVARIO GT 24 TrägerWandschalung, bei der sich die einzelnenSystembauteile entsprechend der projektspezifischen Belastun-

Bild 4 Die formstabilen Manto-Großelemente erzeugen eine gute Beton-oberflächenqualität

(Foto:HarscoInfrastructure)

Bild 1 Eine Vielzahl von verschiedenen Neigungen und Krümmungen erfor-dert eine maßgenaue Schalungslösung für hohe Betonierdrücke,diese wird mit der äußerst flexiblen VARIO GT 24 Träger-Wandscha-lung umgesetzt.

Bild 2 Basis für die teilweise aufwändig herzustellenden Schalungskörperbildeten durchweg VARIO GT 24 Grundelemente. Jedes Schalungs-element der Baustelle ist einzigartig und wird nur einmalig verwen-det.

SCHALUNGSTECHNIK

gen, Querschnitte und Höhen anordnenlassen. Um die einzelnen Wandscha-lungselemente trotz der Neigungen undKrümmungen miteinander zu verbin-den, entwickelte das PERI Team außer-dem Stahlsonderteile zur Verbindung.Als schnelle und sichere Lösung für deneinseitigen Lastabtrag dienen SB Stütz-böcke. Diese leiten den beim einhäupti-gen Betonieren auftretenden Beton-druck in den Unterbau ab. Beim DesertLearning Centre werden sie in Kombi-nation mit der VARIO GT 24 Träger-Wandschalung für Wandhöhen bis3,60 m und Betondrücke von bis zu30 kN/m² eingesetzt.

Die Decken mit unterschiedlichstenStärken und Grundrissen werden mitder MULTIFLEX Deckenschalung inForm gebracht. Aufgrund der großenDeckenstärken werden GT 24 Gitterträ-ger als Quer- und als Jochträger verwen-det, dies erlaubt große Spannweiten beiminimaler Anzahl der zu bewegendenTeile. Der bewährte GT 24 Träger zeich-net sich durch eine hohe Biegesteifigkeitaus, die für geringe Durchbiegungensorgt.

In den Bereichen geringer Höhen tragenPEP Deckenstützen die MULTIFLEXSchalung. Bei höher gelegenen Decken– insbesondere bei den Dachdecken undam Kopf der Aufzugsschächte – werdenPD 8 Lasttürme eingesetzt. Diese sindfür Höhen bis 21,30 m und Lasten bis62 kN typengeprüft. Die Trageinheitenlassen sich bei Bedarf am Boden vor-montieren und per Kran in Einsatzposi-tion heben.

Im Teamwork zum Ziel

PERI übernahm die gesamte Planungder Schalungselemente im 3D-CADSoftware, da es im Desert LearningCentre keine gleichbleibenden Krüm-mungen oder Neigungen gibt. Selbst inden Gebäudeecken treffen Wände unter-

schiedlicher Neigungen aufeinander, diein einer Krümmung in den Eckberei-chen verschmelzen. Die dreidimensiona-le Planung und Visualisierung macht dieSchalungslösung anschaulich und ver-ständlich für alle Beteiligten; damitschafft sie die Basis für eine effizienteBauausführung. Zusätzlich erstellte dasPERI Team viele Detailpläne im Maß-stab 1:5, um die Montage der dreidimen-sionalen Schalungselemente auf derBaustelle bestmöglich zu unterstützen.

Auch Konstruktion und Bauablauf wir-ken sich auf die Schalungsplanung aus:Das Gebäude windet sich wie ein Tun-nel nach oben, der Lastabtrag ist anwenigen Stellen zentriert. Ein Großteilder Schalung muss folglich bis zur Fer-tigstellung dieser Bereiche in eingebau-tem Zustand verbleiben. Vom ersten biszum letzten Schalungselement sind Ein-und Ausbau aller Schalungselementeund Unterstützungen im Blick zu behal-ten – bei deren immenser Menge einegroße Herausforderung. Dabei musszudem der Baufortschritt des Unterge-schosses stetig berücksichtigt werden, dahier bereits der Innenausbau erfolgt,während in den oberen GeschossenWände und Decken eingeschalt werden.

Trotz der massiven Konstruktion istheute ein lichtdurchfluteter Baukörpermit großen, rautenförmigen Fensteröff-nungen und sehr guten Betonoberflä-chen entstanden. Die PERI Anwen-dungsingenieure haben mit ihrer Erfah-rung und ihrem Know-how ihrenBeitrag zum Gelingen dieses Projektesgeleistet.

Weitere Informationen:PERI GmbH, Schalung GerüstEngineering,Rudolf-Diesel-Straße 19,89264 Weißenhorn,Tel. (0 73 09) 9 50-0,Fax (0 73 09) 9 51-0,[email protected], www.peri.de

Bild 3Die begehbare Skulp-tur wurde von demArchitekturteam Chala-bi architects andpartners mit Sitz inWien geplant. DasGebäude windet sichum einen Hof. DenBesuchern erlaubt esden Blick auf denSafari Park und einennahen Gebirgskamm.(F

otos:P

ERIG

mbH

)


SCHALUNGSTECHNIK

Erdbebensicherer HotelbauJede Region hat ihre Besonderheiten – auch im Hochbau. So sinddie Anforderungen an den Anbau des 4-Sterne Hotels Schwanen inMetzingen auch ganz Besondere.

Das Hotel-Restaurant Schwanen mitten in der Outlet-City Met-zingen begrüßt mit mehr als 60 Mitarbeitern internationale Gäs-te aus Wirtschaft und Politik. Es finden sich 62 stilvolle Gäste-zimmer, ca. 100 Sitzplätze im Restaurant „Zur Schwane“ und 5Tagungs- und Banketträume.

Aktuell wird ein Anbau an das bestehende Gebäude vom Bau-unternehmen Wurster aus Grafenberg durchgeführt. Rund 70 tStahl und Bewehrung geben dem C25/30 Beton die notwendigeStabilität.

Metzingen liegt im Randbereich des Hohenzollerngrabens, einüber 30 km langer und durchschnittlich 1,5 km breiter geologi-scher Graben im Bereich der südwestlichen Schwäbischen Albin Baden-Württemberg. Dieser Graben wird noch immer mit er-höhten Erbebengefahren in Zusammenhang gebracht, undbrachte aufgrund dessen bei diesem Bauvorhaben die Diskussi-on um eine geneigte Deckenkonstruktion mit sich.

Eine Holzkonstruktion war nicht planbar, eine Stahlkonstrukti-on nur unter bestimmten Voraussetzungen, und somit war klar:Das Dach kann nur als Betonkonstruktion aus Halbfertigteilenausgeführt werden, in der Teile noch durch eine Betonkernakti-vierung klimatisiert werden sollen.

Das Rohbauunternehmen Wurster GmbH-Grafenberg (BW) ent-schied sich nach Auftragsvergabe direkt für den Schalungsanbie-ter Elvermann und übergab die Planung der Elvermann Nieder-lassung Stuttgart (Markgröningen). Die Schalungsspezialistenerarbeiteten in Zusammenarbeit mit der Firma Ischebeck eineerforderliche Statik sowie die Ausarbeitung der Deckenscha-lung.

Das eingesetzte Material bestand überwiegend aus Komponen-ten des Alu-Schalungsgerüstes Ischebeck Titan. Alu-Träger 225und 160 in unterschiedlichen Längen, Alu-Spindelstützen Gr. 2

und Gr. 4 mit Rahmen um die Stabilität und Belastbarkeit zu er-höhen.

Kompetent und fachgerecht wurde das Bauunternehmen in dasMaterial (Alu Schalungstürme) eingewiesen. Polier ThomasSchmid war hochzufrieden mit der Kommunikation und Durch-führung der Baustellenbetreuung durch Elvermann Schaltech-nik.

Die Elvermann GmbH mit Stammsitz in Dorsten-Lembeck(NRW) und Niederlassungen in Dortmund und Stuttgart ist seitüber 40 Jahren auf den Verkauf und die Vermietung von Wand-und Deckenschalung spezialisiert. Abgerundet wird das Sorti-ment durch Bauwerksabdichtung, Fertigteiletechnik und diekomplette Bandbreite an Betonbauzubehör.

Zu den Dienstleitungen gehören neben der Ausarbeitung vonSchalungsplänen die Anlieferung mit eigenen Kran-LKWs unddie Sanierung und Instandsetzung aller gängigen Schalungs-systeme.

Weitere Informationen:Elvermann GmbH – Schaltechnik,Zur Reithalle 72-76, 46286 Dorsten-Lembeck,Tel. (02369) 9891-0, Fax (02369) 9891-95,[email protected], www.elvermann.de

Bild 1 Überwiegend Komponenten des Alu-Schalungsgerüstes IschebeckTitan. Für Stabilität und Belastbarkeit: Alu-Träger 225 und 160 inunterschiedlichen Längen, Alu-Spindelstützen Gr. 2 und Gr. 4 mitRahmen.

Bild 2 Das Dach: Betonkonstruktion aus Halbfertigteilen mit teilweiserBetonkernaktivierung

Bild 3 Die Planung für die Dachkonstruktion übernahm die ElvermannNiederlassung Stuttgart (Markgröningen).

(Fotos:Elvermann)


SCHALUNGSTECHNIK

Alu-Schalungsgerüst schreibt erneutGeschichte

Mit der ersten geprüften Typenstatik nach DIN EN 12812 „Tragge-rüste“ aus dem Jahre 2012 schreibt das Alu-Schalungsgerüst TITANvon Ischebeck erneut Geschichte. Es war das erste Schalungs-gerüst (Traggerüst) aus Aluminium weltweit. Anfangs belächelt;aber dann vielfach kopiert. Das war im Jahr 1986 vor ca. 25 Jahren,beim Bau des Eisenbahntunnels unter dem Ärmelkanal.

Das Besondere am Alu-Schalungsgerüst TITAN sind die leich-ten, wenigen Bauteile und Schnellverschlüsse, die zu wesentlichkürzeren Auf- und vor allem Abbauzeiten führen als bei Rah-menstützen aus verzinktem Stahl. Traggerüste mit kurzenStandzeiten, die häufig umgesetzt werden müssen, sind infolge-dessen bevorzugtes Anwendungsgebiet für das Alu-Schalungs-gerüst TITAN.

Länge, Breite und Höhe fast stufenlos anpassbar

Das Alu-Schalungsgerüst TITAN ist ein räumliches, 3D-Tragge-rüst, in dem man Länge, Breite und Höhe fast stufenlos denbaulichen Anforderungen anpassen kann und darüber hinausdie Steifigkeit (Widerstand) vertikal und horizontal für die auf-tretenden Lasten (Einwirkungen) einstellen kann – ohne die bis-her üblichen, zeitaufwendigen, aussteifenden Rohr-Kupplungs-Verbände.

Die horizontale Schubsteifigkeit des Alu-SchalungsgerüstsTITAN lässt sich anpassen durch die Zahl der Alu-Aussteifungs-rahmen in der Höhe, die vertikale Stiellast durch das Stützen-raster in Länge und Breite.

Es ist einleuchtend, dass bei so vielen „Stellschrauben“ am Alu-Schalungsgerüst TITAN einfach zu handhabende Bemessungs-hilfen für den Planer erforderlich sind. Auf Basis der DIN 4421„Traggerüste“ wurde eine Typenstatik erarbeitet und im Jahr1989 vom Landesprüfamt für Baustatik NRW geprüft. Diese ge-prüfte Typenstatik für das Alu-Schalungsgerüst TITAN machteerst eine breitere Anwendung für anspruchsvolle Bauwerkemöglich.

Erinnert sei hier an das Bauvorhaben „Lehrter Bahnhof“ in Ber-lin, mit den brückenartigen Decken und Unterzügen über denUntergeschossen oder an das Bauvorhaben „Pinakothek derModerne“ in München, mit der weit auskragenden Dachplattein großer Höhe.

Mittlerweile gibt es die DIN 4421 „Traggerüste“ von 1982 nichtmehr. An deren Stelle trat das neue europäische Regelwerk DINEN 12812 „Traggerüste“, das erstaunlicherweise, in kürzesterZeit seit 2008 in Deutschland bauaufsichtlich eingeführt wurdeund somit verpflichtend ist. Vieles aus DIN 4421 findet sich inDIN EN 12812 „Traggerüste“ wieder. Dank sei an dieser Stelleden Mitgliedern der deutschen Arbeitsgruppe „Traggerüste“ aus-gesprochen, die Kraft, Zeit und Geld eingesetzt haben, den Be-messungsansatz von DIN 4421 ihren europäischen Fachkolle-gen nahe zu bringen und in DIN EN 12812 zu verankern.

Chance für einheitliche Sprache

Trotz aller aktueller Abneigung gegen die momentane Flut anEurocodes, mit denen sich der planende Ingenieur beschäftigenmuss, bietet gerade DIN EN 12812 „Traggerüste“ die Chancefür eine einheitliche Sprache im Gerüstbau der EU, für einheitli-che Bemessung und Modellvorstellungen für die Lastübertra-gung, bis hin zu einheitlichen Teil-Sicherheitsbeiwerten.

Das Alu-Schalungsgerüst TITAN schreibt erneut Geschichte mitder ersten geprüften Typenstatik nach DIN EN 12812 „Tragge-rüste“ im Jahre 2012. Die neue Typenstatik kennt sehr viel mehrLastfälle als bisher. Der Anwendungsbereich wurde auf größereHöhen bis 24 m und 16-stielige, freistehende Stütztürme er-weitert.

Postfach 26 29 | 33375 Rheda-Wiedenbrück | GermanyTel. +49 5242 / 17-1000 | Fax. +49 5242 / 17-71000www.westag-getalit.de | [email protected]

Rentabilität auf der Baustelle mit

Magnoplan universalSchalungsplatten

Für hohe Einsatzzahlen

Bild 1 Anfangs belächelt aber dann vielfach kopiert – das Alu-Schalungs-gerüst TITAN


SCHALUNGSTECHNIK

Aufwendiger gestaltet sich die Ermittlung der Windlasten nachDIN EN 12812, nach Windzone, nach Gerüsthöhe, nach Stand-zeitfaktor. Mit einem Arbeitswind von 0,20 kN/m² muss immergerechnet werden.

Geschickte Kombination von geprüfter Typenstatikund Tabellenkalkulation

Während die alte Typenstatik nach DIN 4421 im Wesentlichennur die Alu-Aussteifrahmen 2,40 m untersuchte, d. h. Stützen-raster 2,40 m, werden jetzt alle 7 Alu-Aussteifungsrahmen von0,60–3,00 m berücksichtigt und 3 Gruppen zugeordnet.

Um den Überblick bei der neuen, sehr detaillierten Bemessungzu behalten, oder um in kürzester Zeit die verschiedenen Vari-anten zu bemessen, ist es im technischen Büro von ISCHE-BECK dem langjährigen EDV-Spezialisten Dipl.-Ing. G. Smul-ders gelungen, eine Super-Excel-Tabelle in Super 6 zu program-mieren, die auf der geprüften Typenstatik nach DIN EN 12812aufgebaut und in Abhängigkeit von den verschiedensten Ein-flussgrößen quasi „auf Knopfdruck“ die Antwort der charakte-ristischen vertikalen und horizontalen Stiellasten ausgibt. Einegeschickte Kombination von geprüfter Typenstatik, DIN 12812und Tabellenkalkulation.

Eine erste Anwendung nach der neuen Typenstatik fand dasAlu-Schalungsgerüst TITAN beim Bauvorhaben „Aeroakustik-windkanal der Daimler Benz AG“ in Sindelfingen, wo sich diezulässigen Stiellasten für größere Höhen einfach ablesen ließen.Die Schalung und Rüstung bei diesem Bauvorhaben wurde von

der Fa. Muggenthaler Schalungsbau GmbH geplant und gelie-fert. Die Betonbauarbeiten wurden von der Züblin AG ausge-führt.

Weitere Informationen:Fried. Ischebeck GMBH,Loher Straße 31–79, 58256 Ennepetal,Tel. (0 23 33) 83 05 0, Fax (0 23 33) 83 05 55,[email protected], www.ischebeck.de

Komplettes Abdichtungsprogramm mitdurchweg kombinierbaren Lösungen

B.T. innovation beschäftigt sich seit Langem mit Lösungen für unter-schiedliche Abdichtungsanforderungen und hat dabei gezielt nachProdukten gesucht, die sich einfach und gut verarbeiten lassen.Wenn die Kosten auch noch klein gehalten werden sollen, benötigtman wenige, aber multifunktionale Lösungen, die zudem auch nocheinfach in der Montage sind. Denn je arbeitsintensiver ein Produkt,umso höher die Quote der Leckagen.

Mit seinen Elast-Abdichtungen hat der Hersteller eine Handvoll Lösungen auf den Markt gebracht, mit denen ein Großteilder Anwendungsfälle schnell und einfach abzudichten ist.

Betonage und Abdichtung in einem Arbeitsgang

Die in Deutschland sehr geschätzte „weiße Wanne“ ist in derAusführung anspruchsvoll, denn die zwischen den Betonierab-schnitten entstehenden Arbeitsfugen bilden eine systematischeSchwachstelle im Betonkörper. Dass sich die Abdichtung vonArbeitsfugen in Ortbeton erheblich vereinfachen lässt, zeigtB.T. innovation seit Langem mit dem Dichtband SynkoElast®.Es wird direkt von der Rolle zur Hälfte in den frischen Betongedrückt – ohne Werkzeuge oder zusätzliche Hilfsmittel. Dieeinfache Handhabung sorgt selbst bei komplex geführter Be-wehrung für eine enorme Verlegeleistung, mit der Betonage undAbdichtung zu einem Arbeitsgang verschmelzen.

Bild 2 Eine erste Anwendung nach der neuen Typenstatik fand das Alu-Schalungsgerüst TITAN beim Bauvorhaben „Aeroakustikwindkanalder Daimler Benz AG“ in Sindelfingen

(Fotos:Ischebeck)


SCHALUNGSTECHNIK

Abdichtung aller Materialien inklusive Verbundbau

Neben der WU-Ortbetonbauweise gewinnt das Bauen mit massi-ven Betonfertigteilen immer weiter an Bedeutung. Die druck-wasserdichte Ausführung von Fugen in Fertigteilkonstruktionenwar jedoch bisher kaum zufriedenstellend zu lösen. Konventio-nelle Verfahren sind zeitaufwendig und bergen die Gefahr späte-rer Rissbildung und Quellmaterialien machen ein zusätzlichesVerfugen mit einer entsprechenden Betonüberdeckung erforder-lich. Soll das hohe Potential des Fertigteilbaus jedoch konse-quent ausgeschöpft werden, muss das Abdichtungsproblem ein-fach und zuverlässig gelöst werden. Als wasser- und gasdichte,individuell einsetzbare Dichtung wurde RubberElast® „Die Lö-sung“, ob bei Schächten, Winkelstützen, Biogas- oder Kläranla-gen, alles wurde möglich. Selbst Anschlüsse von anderen Mate-rialen wie Stahl oder Glas mit dem Beton oder untereinander –alles kann abgedichtet werden.

Das Dichtband wird im Bereich der Stoßfuge einfach ange-drückt. Beim Aufsetzen des nachfolgenden Elements (oder beimVerspannen einer Konstruktion mit vertikalen Stoßfugen) ver-klebt das Material unter dem Anpressdruck durch seine hervor-ragenden adhäsiven Eigenschaften mit den Betonteilen unddichtet diese zuverlässig ab. In der Baupraxis bedeutet das: Ein-bau des Dichtbandes synchron zur Montage der Betonteile undVermeidung eines Abdichtungsaufwandes in der Bauzeitbilanz.

Spannschloss erübrigt nachträglichen Fugenverguss

Selbst für die Verspannung der einzelnen Fertigteile hat dieB.T. innovation GmbH eine pfiffige und extrem einfache Lö-sung: das BT-Spannschloss®. Dieses ist nicht nur eine Montage-hilfe sondern wurde sogar auch als statisch dauerhafte Verbin-dung der Fertigteile konzipiert und kann mit der vorliegendenbauaufsichtlichen Zulassung direkt in der Statik bemessen wer-den. Ein nachträglicher Fugenverguss entfällt bei der Verwen-dung des BT-Spannschlosses® – eine weitere Beschleunigungdes Montageablaufes.

Dauerhafter Schutz auch bei großflächiger Abdichtung

Doch wie sieht es mit älteren Bauwerken bzw. bereits fertig ge-stellten Bauwerken aus, in denen durch nachträgliche Abdich-

tung Wassereindringen verhindert werden soll. Hier kommt einganz innovatives Abdichtungssystem zum Einsatz. InnoElast®

ist ein universell einsetzbarer Dichtkleber, der allein eingesetztseine Anwendung bei Fugenabdichtungen, Rohrdurchführun-gen, Abdichtungen von Rissen, zur Verklebung unterschiedli-cher Materialien und vielem mehr findet. In Kombination mitProElast®, einer speziellen Dichtungsbahn, kann es auch beigroßflächigen Abdichtungen einen dauerhaften Schutz gewähr-leisten. Selbst Dehnfugenabdichtungen können mit InnoElast®

und ProElast® hergestellt werden.

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TITAN

SCHALUNGSSYSTEMEVERBAUSYSTEMEGEOTECHNIK

Alu-SchalungsgerüstDas vielseitig verwendbare Alu-Gerüst

aus wenigen Bauteilen

FRIEDR. ISCHEBECK GMBHPOSTFACH 13 41 · D-58242 ENNEPETAL · TEL. (0 23 33) 83 05-0 · FAX (0 23 33) 83 05-55E-MAIL: [email protected] · INTERNET: http://www.ischebeck.de

• sehr leichte Systemteile• einfachste Handhabung• hohe Lastaufnahme

• sinnvolles Zubehör• weltweit bewährt• geprüfte Typenstatik

Bild 1 FlächenElast® streichfähig – einfach und großflächig anwendbar Bild 2 Dachabdichtung mit ProElast®


SCHALUNGSTECHNIK

Selbst auf feuchten Untergründen und schon ab 0 °C

Die neuste Abdichtung der Elast-Systeme ist das FlächenElast®,welches streich- bzw. gießbar ist und zu einer gummiartigenelastischen Dichtungsmembran aushärtet. Bei der Entwicklunghierzu standen die besonderen Eigenschaften des InnoElast® –Kleb- und Dichtstoffes Pate. So kann dieses 1-komponentigeMaterial selbst auf feuchten Untergründen und bereits ab 0 °Cverarbeitet werden. FlächenElast® ist witterungsunempfindlich

und muss während der Aushärtung nicht vor Feuchte geschütztwerden. I. d. R. ist das FlächenElast® bereits nach 24 Stundensoweit ausgehärtet, dass die Baugrube wieder verfüllt werdenkann. Die hervorragenden Verarbeitungsmerkmale garantierenvielfältigste Einsatzmöglichkeiten. Ob auf Beton, Ziegel, Stahloder auch anderen Untergründen, ob im Kelleraußen-, Dach-oder Innenbereich, FlächenElast® ist die Lösung zum Schutzvor Feuchte und Nässe. Da dieses Material auch bitumenver-träglich ist, eignet es sich sogar zur Reparatur älterer Dachab-dichtungen auf einfachste Weise.

Alle Lösungen sind miteinander kombinierbar und bauaufsicht-lich geprüft. Inno-, Pro- und FlächenElast® sind zudem UV-be-ständig, was eine Verarbeitung auf dem Dach und auf dem Bal-kon zulässt. Im Speziellen heißt das, dass durch die kurzfristigeTemperaturbeständigkeit von bis zu 220 °C sogar die Verarbei-tung mit anderen heißen Dachabdichtungen möglich ist. Solassen sich auch Gebäudeanschlüsse und Schornsteine in bishernicht bekannter Weise abdichten.

Halle 4 Stand 4.3.2

B.T.

Weitere Informationen:B.T. innovation GmbH,Sudenburger Wuhne 60, 39116 Magdeburg,Tel. (03 91) 73 52-0, Fax (03 91) 73 52-52,[email protected], www.bt-innovation.de

Bild 3 Zebra-Keller mit ProElast®

(Fotos:B

.T.innovation)

6 Monate für 4 Sterne plus

Im Europa-Park in Rust bei Freiburg entsteht ein neues 4-SterneSuperior-Erlebnishotel im Neuengland-Stil. In nur 6 Monaten sinddas Hauptgebäude mit 4 Etagen, fünf dreistöckige Nebengebäudeund ein 35 m hoher Leuchtturm mit 189 Zimmern, 29 individuellenThemensuiten und 6 Leuchtturm-Suiten im Rohbau zu errichten.

Nach einem durchdachten Taktplan dienen 1.700 m² Rahmen-schalung Framax Xlife zum Schalen der Wände, bei den Innen-schalungen in Kombination mit der Ausschalecke I. Die Baustel-le nutzt dabei vorzugsweise Framax-Großelemente mit innenlie-genden Ankerstellen.

Die Filigrandecken liegen auf Eurex-Deckenstützen undH20 top-Jochen aus dem Deckensystem Dokaflex auf. Mit Quer-

trägern und Schalhaut versehen, werden damit auch die rundenDecken im Inneren des Leuchtturms geschalt. Die Wandscha-lung für den Leuchtturm klettert in 6 Schüssen mit Kletterscha-lung MF240. Durch ihren einfachen Aufbau ist sie in einemgroßen Bereich auf viele Anforderungen einstellbar und erlaubtgeregelte Arbeitstakte. Ihre 2,40 m breite Arbeitsbühne bietetviel Platz für schnelles, sicheres Arbeiten. Beim Aufzugschachtim Leuchtturm sorgt die Schachtbühne mit Klinkenaufhängungfür sicheren Baufortschritt. Sie lässt sich inklusive Schachtscha-lung mit nur einem Kranhub umsetzen.

Weitere Informationen:Deutsche Doka Schalungstechnik GmbH,Frauenstraße 35, 82216 Maisach,Tel. (0 81 41) 3 94-0, Fax (0 81 41) 3 94-61 83,[email protected], www.doka.de

Bild 1 Tempo ist Trumpf beim Neubau dieses 4-Sterne-plus Erlebnishotelsim Europa-Park in Rust bei Freiburg

Bild 2 In nur 6 Monaten sind das Hauptgebäude mit vier Etagen, fünf drei-stöckige Nebengebäude und ein 35 Meter hoher Leuchtturm imRohbau zu errichten.


DAfStb-Richtlinie „VERSTÄRKEN VON BETONBAUTEILEN MIT GEKLEBTER BEWEHRUNG“

Verstärken von Betonbauteilen mitgeklebter Bewehrung – Auswirkung aufdie Baupraxis

Im September 2012 wird die neue Richtlinie „Verstärken von Beton-bauteilen mit geklebter Bewehrung“ veröffentlicht. Auch die FirmaS&P Clever Reinforcement konnte, als laut Eigenangaben weltweitführender Entwickler und Hersteller aller in der Richtlinie behan-delten FRP-Systeme (aufgeklebte und in Schlitze verklebte CFKLamellen, C-Sheets, Endverankerung für CFK Lamellen, Vorspann-systeme), bei der Erarbeitung der Richtlinie ihren Beitrag leisten.

Mit der Richtlinie steht nun ein umfassendes Werk zur Verfü-gung, dass für alle üblichen geklebten Verstärkungssysteme gilt.

Die Richtlinie ist in die vier Teile Bemessung, Produkte undSysteme, Ausführung sowie Planung gegliedert. Für Verstär-kungssysteme und Anwendungen, für die keine allgemeine bau-aufsichtliche Zulassung besteht, wird die Richtlinie direkt alsBemessungsgrundlage dienen. Für allgemeine bauaufsichtlichzugelassene Systeme und Anwendungen, muss noch die An-passung der Zulassungen durch das Deutsche Institut für Bau-technik (DIBt) erfolgen. Dies wird 2013 der Fall sein.

Für die Baupraxis bedeutet die neue Richtlinie, ein breiteresAnwendungsspektrum und wirtschaftlichere Verstärkungs-lösungen.

Hier die wichtigsten Änderungen und Neuerungen*:

– Betonfestigkeitsklassen:Alle Verstärkungssysteme dürfen bei Normalbeton (C12/15bis C50/60) eingesetzt werden. Bisher sind für manche Syste-me die nach Zulassung verstärkbaren Betone eingeschränkt.

– Spannbeton:Mit allen Systemen darf Spannbeton verstärkt werden. ZurZeit darf Spannbeton bzw. dürfen Bauteile mit planmäßigerNormalkraft nach Zulassung nur durch in Schlitze verklebteCFK Lamellen verstärkt werden.

– Oberflächenzugfestigkeit:Die Verstärkung mit aufgeklebten Systemen darf ab einerOberflächenzugfestigkeit von 1,0 N/mm² erfolgen. Maximaldarf in den Gleichungen mit einem Wert von 4,0 N/mm²

S&P Clever Reinforcement GmbHKarl-Ritscher-Anlage 560437 Frankfurt a. M.Telefon +49 69 9509471-0Telefax +49 69 [email protected]

StoCretec GmbHGutenbergstraße 665830 KriftelTelefon +49 6192 401-104Telefax +49 6192 [email protected]

Tragwerk-Verstärkung

Gründe für notwendige Verstärkungen:J <H4&;71#1%D5J ,;1K;71H8&; 6;G;44%D5J ?@77@4/@DJ 'D>;7%D5;D /G 4&H&/4A1;D *F4&;G

Unser Service:J *I0 6;G;44%D544@8&!H7;J 6;7H&%D5 >%7A1 >H4 *I0 )D5;D/;%7&;HGJ 6;&7;%%D5 $@7 27& >%7A1 *&@37;&;A

Unsere zugelassenen Verstärkungssysteme:J :%85;"K;E&; *&@ *I0 3,? <HG;KK;DJ )D *A1K/&C; $;7"K;E&; *&@ *I0 3,? <HG;KK;D

G/& *&@ *I0 3,? <HG;KK;D

Unsere Sonderlösungen:J :%85;"K;E&; *&@ *I0 3.*1;;&4J B@75;4=HDD&; *&@ *I0 3,? <HG;KK;DJ -D>$;7HD";7&; *&@ *I0 3,? <HG;KK;DJ *&@ *I0 :+92 ,H4;7$;74&(7"&;7 *=7/&CG#7&;K

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Bild 1Ertüchtigung einerBrücke durch ober-flächig geklebte StoS&P CFK Lamellen


DAfStb-RICHTLINIE „VERSTÄRKEN VON BETONBAUTEILEN MIT GEKLEBTER BEWEHRUNG“

gerechnet werden. in den aktuellen Zulassungen liegen dieGrenzen bei 1,5 N/mm² und 3,0 N/mm².

– Belastung:Mit allen Systemen dürfen vorwiegend ruhend und nicht vor-wiegend ruhend belastete Bauteile verstärkt werden. Nichtvorwiegend ruhend belastete Bauteile dürfen aktuell nur mitin Schlitze verklebten CFK Lamellen verstärkt werden.

– Stützen:Die Richtlinie beinhaltet ein Bemessungskonzept zur Verstär-kung von Rundstützen durch Umschnürung mit C-Sheets.

– Verankerung von aufgeklebten CFK Lamellen:Schon jetzt werden bei Unterzugsverstärkungen in 95% derFälle auch zusätzliche Stahllaschenbügel benötigt. Neu ist,dass diese jetzt auch zur Verankerung der CFK Lamelle ange-setzt werden dürfen.

– Ausnutzungsgrad von aufgeklebten CFK Lamellen:Nach der neuen Richtlinie kann bei der Bemessung bis zu83% der charakterisitschen Bruchzugfestigkeit angesetztwerden. Dies entspricht ca. einer Verdopplung gegenüber demaktuellen Bemessungskonzept.

– Verstärkungsgrad:Der Verstärkungsgrad ist nicht beschränkt. Nach den aktuel-len Zulassungen ist der maximale Verstärkungsgrad für aufge-klebte CFK Lamellen noch auf 2,0 festgelegt.

Neben den genannten Punkten gibt es noch eine Vielzahl klei-nerer Änderungen und Anpassungen. Vor der Anwendung derRichtlinie sollte daher eine Absprache mit sachkundigen Inge-nieuren erfolgen. Das Ingenieurteam der Firma S&P CleverReinforcement GmbH bietet diesen Beratungsservice kostenfreifür Bauherren, Architekten und Bauingenieure an.

Grundlage für die meisten der Änderungen ist die vollständigeÜberarbeitung des Bemessungskonzeptes. Grade bei dem Sys-tem, das mit Abstand am häufigsten angewendet wird, der auf-geklebten CFK Lamelle, ist die Bemessung komplexer gewor-den, um die Lamellen trotz deutlich höherer Ausnutzung sichernachzuweisen. Manche der Nachweise lassen sich von Handnicht mehr bewerkstelligen. Die Firma S&P Clever Reinforce-ment GmbH arbeitet seit 2010 an einer neuen Version des Be-messungsprogramms S&P FRP Lamella, um eine einfache Be-messung nach der neuen Richtlinie zu ermöglichen. Das neueBemessungsprogramm wird mit der Anpassung der Zulassungendurch das DIBt veröffentlicht.

Mit der neuen Richtlinie, dem S&P Ingenieurteam und der S&PBemessungssoftware (S&P FRP Lamella; S&P FRP Colonna),steht den Ingenieuren alles zur Verfügung, was für erfolgreicheund wirtschaftliche Verstärkungen mit geklebter Bewehrungnötig ist.

Dipl.-Ing. Dirk Grunewald

Weitere Informationen:S & P Clever Reinforcement GmbH,60437 Frankfurt, Karl-Ritscher-Anlage 5,Tel. (069) 95094710, Fax (069) 950947110,[email protected], www.sp-reinforcement.de

Bessere Stahldrahtfasern für besserenBeton

Seit den ersten Einsätzen in den frühen 70ern kam Dramix® welt-weit erfolgreich zur Anwendung und erwies sich seither als äußerstbeständige Lösung zur Betonbewehrung. Der Hersteller hat sich einumfassendes Know-how im Bereich der Stahlfaserbewehrung erar-beitet und große Summen in die kontinuierliche Entwicklung seineswichtigsten Bauprodukts investiert. Nun hat Bekaert sein Portfolioan Hochleistungsstahlfasern zur Betonbewehrung maßgeblicherweitert.

Hochwertige Technologie hat Tradition bei diesem Hersteller.Bereits 1974 führte man die geklebten Stahldrahtfasern zur Be-tonbewehrung ein. Geklebt deshalb, damit sich – wie durch aus-führliche Röntgenuntersuchungen erwiesen – die Fasern gleich-mäßig und homogen im Beton verteilen und keine Igelbildungentsteht. 1995 wurde durch das Abflachen der hakenförmigenEnden die Verankerungseigenschaft von Stahldrahtfasern opti-miert, das Ann Lambrechts, Leiterin Forschung und Entwick-lung für Bauprodukte bei Bekaert, den European InventorAward 2011 einbrachte. 2001 kam ein automatisches Dosiersys-tem – der Booster – auf den Markt, durch den Dramix-Stahl-drahtfasern auf 250 g genau vollautomatisch im Betonwerk bei-gemischt werden können. 2004 brachte Bekaert mit Dramix-Green verzinkte Stahldrahtfasern auf den Markt, die mittelseines patentierten Inhibitors eine Wasserstoffbildung vermeiden.Seit dem 5.9.2012 ist man nun mit der neuen Dramix-Genera-tion 3D, 4D und 5D auf dem Markt, zu der mit den Fasern 4Dund 5D auch neu entwickelte Stahldrahtfasern gehören.

Pionierarbeit

Bekaert bezeichnet sich mit gutem Recht als Pionier der Stahl-faserbewehrung. Hat man sich doch schon 1970 in weiser

Bild 2 Kohlefaserverbundmatten, wie Sto S&P C Sheets, für eine externeVerstärkung bei Schubbelastung.

(Fotos:StoCretec)



Voraussicht bezüglich der wachsenden Bedeutung und des enor-men Potenzials einer neuen Technologie im Betonbau dasPatent zur Verklebung der Stahldrahtfasern gesichert. Damiteinhergehend wurde eine weltweite Produktion mit Standortenzur Herstellung von Dramix® und Vertriebsbüros auf allen Kon-tinenten nahezu weltweit initiiert. Seit 2010 sind alle Dramix-Produktionswerke ISO 14001 zertifiziert.

Zusammenarbeit mit der TU Kaiserslautern

Die Anpassung der Materialeigenschaften ist bei der Stahlfaser-bewehrung ausschlaggebend. Durch Form, Stärke und Deh-nungskapazität in Abstimmung mit Effizienz der Verankerungerreicht die neue 5D und 4D-Serie des Herstellers ein bisher sonicht gesehenes Niveau an Bewehrungsleistung im Beton. ZurEinführung der neuen Produkte auf der internationalen Presse-konferenz weist Ann Lambrechts auf die Zusammenarbeit mitder TU Kaiserslautern hin. Dort zeigt sich Prof. Dr.-Ing. JürgenSchnell beeindruckt: „Während der Tests in unserem Labor warich von den Eigenschaften der Dramix 5D erstaunt. Im Ver-gleich zu herkömmlichen Stahldrahtfasern hat sie ein eindrucks-volles Leistungsvermögen. Diese Faser eröffnet ganz gewiss eineganze Reihe von neuen Anwendungsmöglichkeiten für Stahl-faserbeton und stahlfaserverstärkten Stahlbeton.“ Durch dieFormgebung (nahezu vollständige Verankerung im Beton) kanneine Traglast von 100 kg mit einer einzigen 5D Dramix-Stahl-drahtfaser voll ausgeschöpft werden. Da ist die Antwort auf diewerbetechnische Frage, was dann 180.000 Fasern pro Kubikme-ter leisten, müßig …

Verankerung

Die Endverankerung von Dramix® 3D garantiert das kontrol-lierte Auszugsverhalten, der Mechanismus, der die bekannteDuktilität des Betons und seine Stärke bei nachträglicher Riss-bildung ergibt. Die verbesserte Verankerung der 4D-Fasern ba-siert auf demselben Prinzip, jedoch auf einem höheren Lastni-veau. Bei Dramix® 5D ist die Endverankerung so gestaltet, dassdie Faser sich nicht aus dem Beton herausziehen lässt, hingegendie einzigartige Dehnungskapazität des Drahtes zum Tragenkommt.

Im Gegensatz zu allen marktüblichen Stahldrahtfasern besitztdie 5D-Faser die Eigenschaft der Dehnungsfähigkeit um einReißen bei einer vollständigen Verankerung zu verhindern.Dramix® 3D, 4D und 5D sind entworfen, um die Drahtstärkein maximalem Maß zu aktivieren.

KlebearmierungNachträgliches Verstärken von Stahlbeton

Bauteilverstärkung mit Stahl- oderKohlefaserlamellen, Kohlefasersheetsoder Spritzbeton

Ausführung vorgespannterCFK-Lamellen mit dem geprüftenS&P-Vorspannsystem

Bauaufsichtliche Zulassungfür Belastungen nachDIN 1055, DIN 1072,DIN 4132, DIN 15018

Ludwig Freytag | Beratung · Bemessung · Ausführung

Tel: 0441 /9704 -228Fax: 0441 /9704 -114

[email protected]

Ingenieur-leistungen

Hoch- undIngenieurbau

Klebe-armierung

GmbH&Co.Kommanditgesellschaft

Bild 1 Garantiert das kontrollierte Auszugsverhalten: Die Endverankerungvon Dramix® 3D

Bild 2 Die verbesserte Verankerung der 4D-Fasern basiert auf demselbenAuszugsverhalten, wie die 3D, jedoch auf höherem Lastniveau.

Bild 3 Bei Dramix® 5D ist die Endverankerung so gestaltet, dass die Fasersich nicht aus dem Beton herausziehen lässt, hingegen die einzig-artige Dehnungskapazität des Drahtes zum Tragen kommt.

Bild 4 Dehnungskapazität von 3, 4 und 5D



Duktilität

Drahtduktilität und Betonduktilität sind zwei verschiedeneAspekte. Mit Dramix 3D und 4D entsteht Betonduktilität durchdas kontrollierte Herausziehen der Fasern aus der Betonmatrixund nicht durch die Duktilität des Drahtes selber. Das ist beider 5D anders. Aufgrund des perfekten Verankerungsdesignskann die Faser nicht herausgezogen werden und bewegt sichauch nicht im Beton. Stattdessen dehnt sich der Draht und bie-tet so dieselbe Duktilität auf Basis desselben Prinzips wie klassi-scher Bewehrungsstahl.

Anwendungsgebiete

Alle Dramix®-Stahlfasern sind dafür entwickelt, optimale Leis-tung für verschiedenste Anwendungen zu erbringen – 3D fürden traditionellen Einsatz, 4D für den Einsatz in wasserun-durchlässigen und flüssigkeitsdichten Bauteilen und 5D für an-spruchsvollere Aufgaben im allgemeinen Hochbau. Die 5D er-

reicht dabei Leistungen, die bislang nur durch herkömmlicheBewehrung gewährleistet wurde.

Stahldrahtfasern haben derzeit einen Anteil von 1,4 % am Welt-markt für Betonbewehrung. Das bedeutet immerhin, dass jedehalbe Stunde ein vollbeladener LKW mit Stahldrahtfasern dasGelände einer Fabrik verlässt. Das bedeutet auch, dass Stahl-drahtfasern ein noch nicht erschlossenes Marktpotenzial besit-zen. – Die Zukunft dürfte zeigen, dass sie dieses wahrnehmenwerden.

B.T.

Weitere Informationen:Bekaert GmbH,Otto-Hahn-Straße 20, 61381 Friedrichsdorf,Tel. 06175-7970-137, Fax 06175-7970-109,[email protected], www.bekaert.de

Bild 5 Gleichmäßige und homogene Faserverteilung im Beton – garantiertdurch geklebte Fasern, die verhindern, dass Igelbildung entsteht.

Bild 6 Ann Lambrechts, Leiterin Forschung und Entwicklung für Bauproduk-te bei Bekaert, erhielt den European Inventor Award 2011

(Fotos/Abb.:1–5Bekaert,6

Talebitari)


AKTUELL

Neues Buch zum Betonbau erschienenDer Fraunhofer IRB Verlag hat ein neues Buch zum Thema Betonbauherausgegeben. In einer 3-teiligen Buchreihe soll zum Thema infor-miert werden.

Der Betonbau wurde in den letzten Jahrzehnten durch eine Rei-he von bedeutsamen Veränderungen und innovativen Entwick-lungen geprägt. Diese Änderungen rücken vor allem die Quali-tätssicherung immer weiter in den Mittelpunkt und fordern vonallen Beteiligten ein umfassendes Wissen, welches diese Reihebietet. Die Inhalte wurden nicht nur für den Gebrauch in derBauvorbereitung und Bauleitung ausgewählt, sondern sind auchfür die Ausbildung im Bauingenieurwesen der Hochschulen undUniversitäten geeignet.

In Band 1 werden auf 446 Seiten die wesentlichen Grundlagendes Betonbaus zusammengefasst. Auf die Zusammensetzung,Klassifizierung und die Dauerhaftigkeit des Betons, den Scha-lungs- und Bewehrungsbau, die Herstellung und Verarbeitungvon Frischbeton sowie auf Maßnahmen zur Qualitätssicherungwird detailliert eingegangen. Ergänzend werden wichtige Vor-schriften auszugsweise wiedergegeben.

Band 2 und 3 der Reihe werden voraussichtlich Ende des Jahreserscheinen.

Röhling, Eifert, JablinskiBetonbau – Zusammensetzung, Dauerhaftigkeit,Frischbeton, Band 1, Fraunhofer IRB Verlag, 89,– €

Bauen mit Plastikbällen und Listenmatten

Bei jedem Bauvorhaben geht es darum die Gestaltung, die Funktio-nalität, die Wirtschaftlichkeit sowie die Nachhaltigkeit in eine opti-male Relation zu bringen. Innovative Bauweisen können einenwesentlichen Beitrag zur Erreichung dieser Ziele leisten. CobiaxHohlkörperdecken sorgen für eine gleichzeitig materialeffiziente,kostengünstige und somit nachhaltige Bauweise im Stahlbetonbau.Bei dem hier beschriebenen Projekt wird die Cobiax Bauweisenoch mit einem besonders effizienten Bewehrungssystem ausListenmatten kombiniert.

Das Gebiet „Am Königshof“ stellt seit einiger Zeit einen zentra-len Entwicklungsbereich der Innenstadt von Mettmann dar. U.a.wird dort derzeit das ehemalige Hertie-Kaufhaus in ein moder-nes Einkaufszentrum mit ca. 14.500 m2 Mietfläche umgebautund erweitert. Die Baumaßnahme soll weitestgehend im Jahr2012 abgeschlossen werden.

Ein tatsächlich modernes Kaufhaus

Zur Verwirklichung eines tatsächlich „modernen“ Kaufhauses,welches für einen längeren Zeitraum die erforderliche Flexibili-tät für häufige Umnutzungen bieten soll, wurde ein entspre-chend großes Stützenraster geplant und umgesetzt (siehe Bild1). Um die so angestrebte Flexibilität und verbesserte Funktiona-lität technisch sinnvoll, wirtschaftlich und sogar nachhaltig rea-lisieren zu können, entschloss man sich bereits in der Planungs-phase die Stahlbetondecken mit Cobiax Hohlkörpermodulenauszuführen (Bild 2). Die Stahlbetondecken wurden somit umca. 30 % „erleichtert“. In entsprechendem Maß wurde die Be-tonmenge für die Deckenkonstruktionen reduziert. Die Lastre-

duzierung zieht wiederum eine weitere Materialersparnis bei derBewehrungsmenge sowie eine Verschlankung der lastweiter-leitenden Bauteile nach sich. Insgesamt konnte bei dem Bauvor-haben eine Betonersparnis von ca. 1.000 t erzielt werden. DieMaterialeffizienz führt u.a. zu einer Vermeidung von ca. 85 tCO2-Ausstoß.

Bis zu 80 % geringere Einbau- und Verlegezeiten

Für eine weiterführende Materialeinsparung sowie für eine zu-sätzliche Steigerung der Effektivität sorgte die Kombination derCobiax Hohlkörpermodule mit vorgefertigten Bewehrungsele-menten und Listenmatten der bautec – concept GmbH (Bild 3und 4). Der Einsatz solcher Einachs- bzw. Zweiachsmatten er-möglicht Materialeinsparungen größer als 10 % sowie geringereEinbau- und Verlegezeiten von bis zu 80 %. Ermöglicht wirddies durch eine optimierende Bewehrungsplanung (CAD SystemAugustus®) und flexible Mattengrößen in Länge und Breite so-wie einen dem erforderlichen Stahlquerschnitt folgendem Stab-

Bild 1 Ausschnitt aus einem Cobiax Verlegeplan, Stützenraster ca. 10 m ×10 m

Bild 2 Einbau der Cobiax Hohlkörpermodule


AKTUELL

aufbau im Durchmesser und in der Lage (Längs- und Querrich-tung). Der Einebenenstoß der Listenmatte verhindert ein un-kontrolliertes „Aufbauen“ der Bewehrung an den Stoßberei-

chen, was die statische Nutzhöhe sowie die obere und untereMindestbetondeckung nach Angaben des Tragwerksplaners ge-währleistet.

Weitere Informationen:Cobiax Technologies GmbH,Otto-von-Guericke-Ring 10, 65205 Wiesbaden,Tel. (06122) 918 45 00, Fax (06122) 918 45 40,[email protected], www.cobiax.com

sowie:

bautec – concept GmbH,Beratung-Planung-Lieferung von Bewehrung,Herr Wolfgang Wotschke,Dechant-Königs-Straße 7, 41363 Jüchen (Bedburdyck),Tel. (02181) 756 72 22, Fax (02181) 756 72 23,Mobil (0171) 698 76 19,[email protected]

Betonkosmetik an Sichtbetonbauteilen:Ansprüche an Sichtbeton sind gestiegen

Dr.-Ing. Klaus-Reiner Goldammer vomDeutschen Beton- und Bautechnik-Vereine.V. gehört zu den Vortragsrednern wäh-rend der Ingenieurbautage, die 2012 imRahmen der econstra am 25. und 26. Okto-ber in Freiburg stattfinden. Sein Vortrag er-läutert die Chancen, die Einsatzgrenzenund die Methoden einer fachgerechten

Betonkosmetik, gibt Hinweise zu den organisatorischen Fragen undstellt einige Beispiele vor.

Seit einigen Jahren ist zunehmend festzustellen, dass Sichtbe-tonbauteile nach Erstellung betonkosmetisch nachbearbeitetwerden. Dafür gibt es vielfältige Gründe, die vom Auftraggeberoder Auftragnehmer zu vertreten sind. Einerseits sind Fälle zunennen, in denen Planer, Architekten oder Bauherren Qualitä-ten fordern, die vom Rohbauer technisch nicht oder nicht zielsi-

Bild 4 Einbau der Listenmatten

(Fotos:1

Cobiax,2-4Wotschke)

Bild 3 Verwendete Bewehrung – Listenmatten mit „Einebenenstoß“


AKTUELL

cher erfüllt werden können, oder in denen nachträgliche Anpas-sungen in Form und Farbe an bereits abgenommenen Bauteilenbeauftragt werden. Andererseits können mangelhafte Ausfüh-rung und mangelhafter Schutz der Bauteile eine betonkosmeti-sche Nachbearbeitung auslösen.

Während noch vor wenigen Jahren viele Abweichungen anSichtbetonflächen in Fachkreisen als nicht nachbesserbar gal-ten, agieren inzwischen auf dem Markt diverse Fachfirmen fürBetonkosmetik, die mit ihrem Fachwissen und mit ausgereiftenMethoden in der Lage sind, das optische Erscheinungsbild vonBetonoberflächen entscheidend zu verbessern. Dank der Ent-wicklung dieser völlig neuen, insbesondere künstlerischen undrestauratorischen Qualität der Betonkosmetik, gibt es heute nurnoch wenige Abweichungen an Sichtbetonflächen, die beton-kosmetisch nicht behoben oder in ihren optisch störenden Aus-wirkungen gemindert werden können. In der Folge ist deshalbvermehrt der Bedarf entstanden, das gewünschte optischeErscheinungsbild mithilfe betonkosmetisch-restauratorischerMaßnahmen zu erzielen.

Da das gegenwärtige Normenwerk zum Beton, Stahlbeton undSpannbeton keinerlei praktisch anwendbaren Regelungen fürbetonkosmetische Maßnahmen enthält, hat sich ein DBV-Arbeitskreis die Aufgabe gestellt, in einem Sachstandbericht„Betonkosmetik“ den gegenwärtigen Stand der Technik darzu-stellen. Der Bericht soll sich mit seinen Aussagen sowohl anAuftraggeber und Architekten als auch an Auftragnehmer rich-ten und Voraussetzungen, Möglichkeiten und Methoden einersachgerechten betonkosmetisch-restauratorischen Nachbearbei-tung von Sichtbetonoberflächen aufzeigen, mit denen das opti-

sche Erscheinungsbild der Bauteile hochwertig und dauerhaftangepasst oder verbessert und im künstlerischen Anspruch ver-vollkommnet werden kann.

Betonkosmetik …• bezeichnet alle Maßnahmen, mithilfe derer das Aussehen

eines Sichtbetonbauteils dauerhaft an die gewünschten odervertraglich vereinbarten optischen Eigenschaften angepasstwerden kann.

• bezeichnet hochwertig gestaltete Korrekturen an Sichtbeton,die meist von ausgebildeten Restauratoren oder qualifiziertenHandwerkern, in der Regel unter Berücksichtigung künstle-rischer Aspekte, ausgeführt werden.

• ist weder eine Schutz- noch eine Instandsetzungsmaßnahmegemäß DAfStb-Richtlinie „Schutz und Instandsetzung vonBetonbauwerken“, sondern setzt stets einen technisch intak-ten Betonuntergrund voraus. Weist der Beton dagegen tech-nische Mängel auf, sind diese vorab zu beseitigen.

Die gestalterische Leistungsfähigkeit einer qualifizierten Beton-kosmetik ist beeindruckend. (siehe Bilder 1 u. 2)

Auf den Ingenieurbautagen wird über die Möglichkeiten undGrenzen, die Methoden und über die Maßnahmen zur Quali-tätssicherung von betonkosmetisch-restauratorischen Maßnah-men berichtet.

Die praktischen Anwendungen der Betoninstandsetzung wer-den auf der zugehörigen Fachmesse durch Fachfirmen wie Zü-blin, Geiger, Sto-Cretec, Remmers und einige mehr erläutert.Sachkundige Planungsbüros gehören ebenso zu den Ausstellernwie auch die Bundesanstalt für Materialprüfung und ForschungBAM.

Weitere Informationen:zu Programm der econstra und der Ingenieurbautage:www.ingenieurbautage.de oder direkt von derFWTM GmbH & Co. KG – Messe Freiburg,Europaplatz 1, 79108 Freiburg,Tel. (0761) 3881-3514, Fax (0761) 3881-3006,[email protected], www.econstra.de

Erstmals typengeprüfte Konsolanschlüsseam Markt

Die neue, den aktuellen technischen Regelwerken entsprechende,Typenprüfung über die Rückbiegeanschlüsse „FERBOX®“ der H-BauTechnik GmbH zeichnet sich durch zwei wichtige Ergebnisse fürden Tragwerksplaner aus: Zum einen konnte der Hersteller rechne-risch Laststeigerungen einzelner Typen bis zu 70 % nachweisen.Zum anderen verfügt er nun bundesweit als einziger über eineTypenprüfung von Konsolanschlüssen, die bisher aufwendig für denEinzelfall zu berechnen waren. Die gesicherten Bemessungswertevereinfachen die Planung und sparen so Zeit und Geld.

Überall da, wo Wände, Decken, Konsolen oder Treppen ausStahlbeton in mehreren Bauabschnitten erstellt werden, sorgendie FERBOX®-Rückbiegeanschlüsse für eine einfache und kraft-schlüssige Verbindung dieser Betonbauteile. Die vor über 30Jahren erstmals produzierten Anschlussbewehrungen haben sichzu einem wesentlichen Baustein in der Produktpalette des inter-national agierenden Bautechnik-Spezialisten entwickelt. Heutegibt es Bewehrungsanschlüsse als ein- und als zweireihige An-

Bild 1 und 2 Fleckige Sichtbetonoberfläche eines Stahlbetonfertigteils vorund nach dem Aufbringen einer Lasur.

(Fotos:G

oldammer/Deutscher

Beton-undBautechnik-Ve

rein)


AKTUELL

schlüsse in vielfältigen Standard- und Sondertypen sowie mitVerwahrkästen in unterschiedlichen Ausführungen.

Neue Typenprüfung entspricht geltenden technischen Regelwerken

Bei vorgefertigten Rückbiegeanschlüssen ist eine bauaufsichtli-che Zulassung nicht erforderlich, da sie typengeprüft sind undden jeweils geltenden Regelwerken entsprechen. Das relevanteMerkblatt des Deutschen Beton- und Bautechnikvereins e.V.,Berlin, wurde jedoch u. a. im Hinblick auf die Europäisierungder Normen überarbeitet und im vergangenen Jahr mit dem Ti-tel „Rückbiegen von Betonstahl und Anforderungen an Ver-wahrkästen nach EC 2“ herausgegeben.

Um seinen Kunden weiterhin ein Produkt nach dem neuestenStand der Technik anbieten zu können, erarbeitete das Unter-nehmen eine neue Typenstatik seiner FERBOX®-Rückbiege-anschlüsse im eigenen Haus. Der im Mai diesen Jahres veröf-fentlichte, abschließende Prüfbericht des Thüringer Landesver-waltungsamts, Prüfamt für Standsicherheit, Weimar, berücksich-tigt damit alle geltenden technischen Baubestimmungen,insbesondere die DIN EN 1992-1-1:2011-01 (Bemessung undKonstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken), daserwähnte DBV-Merkblatt sowie Heft 425, Bemessungshilfemit-tel zu EC 2, Teil 1, des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton.

Typengeprüfte Konsolanschlüsse erleichtern Planungund Ausführung

Ein absolutes Novum ist dabei die Typenprüfung von Konsolen.Konnte bisher die Systemschalung einer Stahlbetonwand unterVerwendung der Rückbiegeanschlüsse immerhin durchgehendverlaufen und eine Konsole nachträglich betoniert werden, wardie Bemessung des auskragenden Bauteils mit hoher Lasteinlei-tung bisher meist sehr komplex und führte zu aufwendigen, bis-weilen fehlerhaften Berechnungen. Mit der Typenprüfung wer-den dem Tragwerksplaner jetzt klare rechnerische Vorgaben be-züglich der Konsolanschlüsse an die Hand gegeben, mit der ersich rasch für eine bestimmte Dimensionierung entscheidenkann. Auch etwaige Diskussionen mit Prüfingenieuren dürftensich damit in Zukunft erübrigen. So trägt die auf Konsolan-schlüsse erweiterte Typenprüfung zu einer besseren und siche-ren Planung und kostensparender Realisierung auf der Baustellebei.

Die Typenprüfung erfolgte federführend durch Dipl.-Bauing.Benjamin Happ, Leiter der Abteilung für Forschung und Ent-wicklung: „Durch die Erstellung der Typenstatik, ergänzt um dieKonsolanschlüsse, im eigenen Hause haben wir unsere Kompe-tenz im Bereich der Rückbiegeanschlüsse weiter ausgebaut undnicht nur gezeigt, dass wir stets auf dem neuesten Stand derTechnik sind, sondern auch auf die Wünsche der Kunden einge-

Einbau einer Konsole mit typengeprüfter Anschlussbewehrung:

Bild 1 Rückbiegeanschlüsse im geschlossenen Verwahrkasten mitKunststoffdeckel

Bild 3 Die Bewehrungsstäbe nach dem Rückbiegen

Bild 2 Überlappung der Rückbiegeanschlüsse Bild 4 Die fertig betonierte Konsole


AKTUELL

hen.“ Das Know-how des Unternehmens kommt dabei demTragwerksplaner auch im Detail zugute: auf eine Vorgabe nachHeft 425, ab einer definierten Last Bügel als Querkraftbeweh-rung anzuordnen, reagiert H-Bau mit dem Service, die Lastgren-ze in der Typenprüfung anzugeben. Auf diese Weise kann derTragwerksplaner möglichst einfach die Konsolanschlüsse ohneBügelbewehrung bemessen oder aber, wenn es die einwirkendenLasten nicht anders zulassen, die Maximallasten unter Anord-nung der Bügel ansetzen.

Erhebliche Laststeigerungen ermittelt

Bauingenieur Happ hat zudem bei der Erstellung der neuenTypenstatik nach den aktuellen Regelwerken bei einigen Fällenwesentlich höhere mögliche Traglasten berechnet. Bei dem amhäufigsten nachgefragten Typ, dem zweireihigen Wand-Decken-Anschluss Typ B, ermittelte er im Fall (e) nach DBV-Merkblatt,mit Schubkraftbewehrung, C25/30, Stabdurchmesserds = 12 mm, Bügelabstand e = 250 mm und statischer Höhed = 180 mm eine Laststeigerung von 30 % auf vRd = 98,6 kN/m(Bemessungswert des Querkraftwiderstandes).

Auch die Umstellung auf die neuen Regelwerke bzw. derenrechnerische Ausnutzung hat etliche Verbesserungen im Sinneeiner höheren Traglastbemessung ergeben. Am höchsten ist dieLaststeigerung bei dem Fall (a), Typ B12, verzahnt, C25/30, beids = 8 mm und e = 150 mm – sie beläuft sich auf beachtliche75 % (vRd = 254,9 kN/m).

H-Bau Technik gehört zu den wenigen Herstellern, die die er-wähnte Verzahnung bei den Rückbiegeanschlüssen gemäß desfür den Betonbau relevanten EC 2 anbieten. Durch sie könnendie durch die Rückbiegeanschlüsse verbundenen Bauteile eben-so große Lasten abtragen wie monolithisch hergestellte.

– Die neue Broschüre „Rückbiegeanschlüsse und Edelstahlbe-wehrung zum Bewehren und Verbinden von Betonbauteilen“ist ab sofort kostenfrei erhältlich auf der econstra Halle 4,Stand 4.5.21.

Weitere Informationen:H-BAU Technik GmbH,Am Güterbahnhof 20, 79771 Klettgau-Erzingen,Tel. (0 77 42) 92 15-20, Fax (0 77 42) 92 15-90,[email protected], www.h-bau.de

Neue Perspektive für einenTraditionsbetrieb

Der insolvente Betonwerksausrüster Nuspl Maschinenbau hateinen neuen strategischen Investor gefunden. Mit Wirkung zum1. September 2012 übernahmen die Gesellschafter der Vollert An-lagenbau GmbH aus dem süddeutschen Weinsberg den Geschäfts-betrieb des Traditionsbetriebs aus Karlsruhe.

Die Gesellschafter des Anlagenspezialisten Vollert AnlagenbauGmbH aus Weinsberg führen ab 1. September 2012 den Ge-schäftsbetrieb der Nuspl Maschinenbau GmbH fort. Die Kern-kompetenzen des 1955 gegründeten Traditionsbetriebs ausKarlsruhe liegen vor allem bei Schalungspaletten, Kipptischen,Batterieschalungen, Stützen- und Binderschalungen und imSonderschalungsbau. Diese Stärken werden in der neu gegrün-deten Nuspl Schalungsbau GmbH + Co. KG weiter fokussiert.Die Marke Nuspl wird erhalten und unter dem Dach des leis-tungsstarken Investors weitergeführt. Das internationale Ver-triebsnetzwerk und das Know-how von Vollert Anlagenbau inschlüsselfertigen Lösungen für die Betonfertigteilindustrie bietenhierfür eine langfristige Perspektive mit einer klaren Wachs-tumsstrategie, vor allem in den dynamischen Auslandsmärkten.

Die inhabergeführte Vollert Anlagenbau gehört seit 1925 mitüber 300 realisierten Betonfertigteilwerken und mehrerenTochtergesellschaften in Asien und Südamerika zu den Techno-logie- und Innovationsführern der Fertigteilbranche und bautmit dieser Akquisition ihr Leistungsportfolio weiter gezielt aus.„Nuspl passt mit seinem Produktportfolio sehr gut zu uns.Durch die Stärkung können wir unseren Kunden noch umfas-sendere Lösungen auch im stationären Schalungsbau anbieten.“so der geschäftsführende Gesellschafter der Vollert Anlagenbau,Hans-Jörg Vollert. Geschäftsführer der neu gegründeten NusplSchalungsbau GmbH + Co. KG wird Alexander Kaspar, unter-stützt durch Matthias Gogeißl, der die Vertriebsaktivitäten imdeutschsprachigem Raum verantworten wird.

Weitere Informationen:NUSPL Maschinenbau GmbH,Unterer Dammweg 2, 76149 Karlsruhe,Tel. (07 21) 70 80 0, Fax (07 21) 70 80 70,[email protected], www.nuspl.com

Bild 5 FERBOX® Rückbiegeanschlüsse fertig montiert an Schalung

(Fotos:H

-Bau

Technik)

Bild 1 Vollert Anlagenbau gehört mit über 300 realisierten Betonfertigteil-werken weltweit zu den Technologie- und Innovationsführern

(Fotos:Vollert-Nuspl)


Betoninstandsetzung

adicon® Gesellschaft fürBauwerksabdichtungen mbHMax-Planck-Straße 663322 RödermarkTel. (06074) 8951-0Fax (06074) [email protected]

01069 DresdenTel. (03 51) 210669-0www.Litterer.de

CFK-Klebearmierung, Spritzbeton

SGL TECHNOLOGIES GmbHWerner-von-Siemens-Straße 1886405 Meitingen / GermanyPhone +49 8271 83-1398Fax +49 8271 [email protected]

CFK-Lamellen, CF-Gewebe,CF-Bewehrung

Bewehrung

HALFEN Vertriebsgesellschaft mbHKatzbergstraße 3D-40764 LangenfeldTel. (0 21 73) 9 70-0Fax (0 21 73) 9 70-2 25e-Mail: [email protected]: www.halfen.de

BETON: VerankerungstechnikFASSADE: BefestigungssystemeMONTAGETECHNIK:Produkte und Systeme

Befestigungstechnikn Ankerschienen



WilhelmModersohn GmbH&Co. KGEggeweg 2a32139 SpengeTel.: (05225) 8799-0Fax: (05225) 8799-201E-Mail: [email protected]: www.mconstruct.de

MOSO-MBA AnkerschienenMOSO-Betonbewehrung undBewehrungskonstruktionenAnker- und AnschweißplattenKantenschutzprofile undVerkleidungenDenkmal- und Altbausanierungs-befestigungenSpezialbefestigungen für Tunnel,Brücken und KraftwerkeDübelsysteme und Normteileaus Edelstahl Rostfrei

n Kopfbolzendübel

KÖCO Köster + Co. GmbHSpreeler Weg 32D-58256 EnnepetalTel. (0 23 33) 83 06-0Fax (0 23 33) 83 06-38E-Mail: [email protected]

Betonanlagen

Doubrava Deutschland GmbHBeton- und AufbereitungsanlagenRaiffeisenstraße 7–9D-70839 GerlingenTel.: +49 (0) 7156 17740-19Fax: +49 (0) 7156 [email protected]

AnbieterverzeichnisProdukte & Dienstleistungen

Abdichtungstechnik


EK Abdichtungstechnik GmbHSalmdorfer Straße 185540 Haar b. MünchenTel: 089-4616991-0Fax: [email protected]

Max Frank GmbH & Co. KGTechnologien für die BauindustrieMitterweg 1D-94339 LeiblfingTel. +49 (0) 94 27/1 89-0Fax +49 (0) 94 27/15 [email protected]

StekoX® GmbH AbdichtungstechnikBlumenstraße 42/1D-71106 MagstadtPhone +49 (0) 71 59-4 20 08 20Fax +49 (0) 71 59-4 20 08 [email protected]

Abstandhalter


Ankerschienen

Deutsche KahneisenGesellschaft mbHNobelstraße 51D-12057 BerlinTel. (0 30) 6 82 83-02Fax (0 30) 6 82 83-4 97e-Mail: [email protected]: www.jordahl.de

Ankerschienen,Befestigungs-, Bewehrungs-und Montagetechnik



Balkondämmelemente

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Fachliteratur zum Betonbau

© Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10 653

BER – Blamage ersten Ranges?

Klaus Pöllath

Es schien geklärt: Am 17. März 2013 sollte der neue internationale Flughafen„Berlin Brandenburg – Willy Brandt“ in Berlin-Schönefeld in Betrieb gehen –zumindest sah dies der Aufsichtsrat der Flughafengesellschaft so – bis MitteAugust 2012. Den inzwischen dritten Inbetriebnahmetermin – nach Oktober2011 und Juni 2012 – hat man jedoch auch wieder „kassiert“ – ohne zunächsteinen neuen Termin zu nennen. In den Augen der Welt des globalen Flugver-kehrs eine blamable Provinzposse und sicher einer europäischen Hauptstadtunwürdig.

Zur Erinnerung: Im Juli 2001 legte das Konsortium um HOCHTIEF und IVGein Angebot zum Bau und Betrieb des Flughafens vor – geplante Inbetriebnah-me: 2007! Die öffentlichen Eigentümer der Flughafengesellschaft entschiedensich wegen zu hoher Planungskosten gegen dieses Angebot. Berlin und Bran-denburg wollten sparen und den Flughafen selber planen – egal, was das nunkostet. Zwar liegen diese Entscheidungen Jahre zurück. Und hinterher ist manimmer schlauer. Aber die Bauwirtschaft muss sich heute fragen: Wie ver-hindern wir künftig solche – für alle Bauleute – blamablen Fehlschläge? Wieschaffen wir es, die öffentliche Hand von unseren Vorschlägen erfolgreicherzu überzeugen? Was müssen wir tun, damit der Stellenwert und der finanziel-le Wert von Kompetenz, Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit erkannt werdenund wieder eine Bedeutung bei der Vergabe von Großprojekten besitzen?

Ich meine, es wäre zu einfach, nur über politische Entscheidungen zu schimp-fen. Wir selber kommen nicht umhin, als Bauindustrie und als Ingenieure fürunsere Ideen immer wieder zu werben. Hierzu gehören folgende Ansätze, dieauch der Hauptverband der Deutschen Bauindustrie vertritt:

1. Wir sollten mehr in die Projektvorbereitung investieren, auch wenn dies dieTransaktionskosten des Projekts erhöht.

2. Wir sollten Kostentransparenz und Kostenehrlichkeit im Planungsprozesssicherstellen – vor allem auch, um das Vertrauen der Bürger in große öffent-liche Infrastrukturprojekte wiederherzustellen.

3. Wir sollten Schnittstellenprobleme infolge Fach- und Teillosvergabe er-kennen und benennen – und wieder stärker auf vorhandene Projektmana-gementkompetenz der deutschen Bauindustrie zurückgreifen. Wenn dieManagementkapazität auf Auftraggeberseite begrenzt ist, sollte verstärktauf die Kompetenz von Generalunternehmen gesetzt werden.

Mit solchen Argumenten muss und wird die Bauindustrie den Dialog suchen –professionell und fair. Dabei wollen wir überzeugend sein – in jeder Bezie-hung!

Ihr KLAUS PÖLLATH

Vorsitzender des Deutschen Beton- und Bautechnik-Vereins E.V.Vizepräsident Technik des Hauptverbands der Deutschen Bauindustrie e.V.

654 © Ernst & Sohn Verlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co. KG, Berlin. Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10

DOI: 10.1002/best.201200037

FACHTHEMAThomas Braml, Otto Wurzer

Probabilistische Berechnungsverfahrenals zusätzlicher Baustein der ganzheitlichenBewertung von Brücken im BestandHerrn Univ. Prof. Dr.-Ing. MANFRED KEUSER zur Vollendung des 60. Lebensjahres gewidmet

1 Einführung1.1 Bewertung bestehender Brückenbauwerke

Die Bewertung bestehender Ingenieurbauwerke stelltschon derzeit und auch zukünftig einen großen Teil derIngenieuraufgaben dar. Um die Bewertung der bestehen-den Brücken zu vereinheitlichen und den Ingenieuren inder Praxis ein Hilfsmittel in die Hand zu geben, wurde imMai 2011 in Deutschland die Richtlinie zur Nachrech-nung von bestehenden Brückenbauwerken (Nachrech-nungsrichtlinie) [1] eingeführt. Die Nachrechnungsricht-linie gibt erweiterte und auf bestehende Brückenbauwer-ke abgestimmte Regelungen für eine realitätsnahe Bewer-tung der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit an.In [2] sind die Inhalte und das Vorgehen bei der Anwen-dung der Nachrechnungsrichtlinie zu finden. In Stufe 4der Nachrechnungsrichtlinie besteht die Möglichkeit, dieBauwerke mit wissenschaftlichen Methoden, z.B. durchdirekte Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit imRahmen einer probabilistischen Berechnung, zu bewer-ten. Es sei hier erwähnt, dass die Anwendung dieser Ver-fahren stets mit dem Bauherrn abzustimmen ist.

1.2 Probabilistische Berechnungen

Probabilistische Methoden ermöglichen im Gegensatz zuden deterministischen und semiprobabilistischen Berech-nungsmethoden die direkte Ermittlung der rechnerischenVersagenswahrscheinlichkeit eines Bauwerks oder Bau-teils u. a. auf der Grundlage der tatsächlichen Materialei-genschaften sowie der lokalen Belastungssituation. DieUnsicherheiten und die Streuungen der maßgebendenVariablen auf der Einwirkungs- und Widerstandsseitewerden dadurch auf das Einzelbauwerk bezogen redu-ziert, und dieses kann auf der Grundlage der tatsächlichvorhandenen Eigenschaften beurteilt werden. Die Veröf-fentlichungen des Joint Committee on Structural Safety[3, 4] geben dabei die Grundlagen für eine probabilisti-sche Berechnung in die Hand.

Die Zuverlässigkeit eines Tragwerks wird grundsätzlich alsKomplement zur Versagenswahrscheinlichkeit pf definiert.Die allgemeine Grenzzustandsfunktion ergibt sich zu

g(R,E) = R – E (1)

Mit der Einführung der Richtlinie zur Nachrechnung von Stra-ßenbrücken im Bestand [1] wird den Planern und Ingenieurenein Werkzeug in die Hand gegeben, das durch spezielle Rege-lungen und Vorgaben die Möglichkeit bietet, bestehende Stra-ßenbrücken realistisch zu bewerten. Die Nachweisführungkann dabei in vier Stufen erfolgen, wobei insbesondere die4. Stufe wissenschaftliche, d. h. auch probabilistische Metho-den für die Nachrechnung der bestehenden Straßenbrückenvorsieht. Die Forschung auf dem Gebiet der Probabilistik wurdein den letzten Jahrzehnten stark vorangetrieben, sodass nun-mehr Modelle und Rechenmethoden zur Verfügung stehen, dieeinen Einsatz dieser Methoden in der Baupraxis ermöglichen.Im Beitrag wird ein mögliches praktisches Vorgehen für dieDurchführung probabilistischer Berechnungen als zusätzlicherBaustein bei der Bewertung bestehender Brückenbauwerkeaufgezeigt. Der Sensitivitätsanalyse, die im Rahmen einer sol-chen Berechnung stets durchgeführt wird, kommt dabei beson-dere Bedeutung zu, da dadurch die für die Zuverlässigkeit desBauwerks maßgebenden Einflussgrößen genau identifiziertwerden können. Zudem werden im Beitrag Hinweise für diestochastische Modellierung von Einwirkungen, Widerständenund Modellunsicherheiten bei der praktischen Anwendung ge-geben. An zwei konkreten Beispielen werden exemplarisch diewesentlichen Schritte erläutert und die Vorteile des Verfahrensverdeutlicht.

Probabilistic analysis methods as an additional component forthe integrated assessment of existing bridgesWith the implementation of the guideline for the assessment ofexisting bridges (Nachrechnungsrichtlinie) a tool is given to de-signers and engineers, which offers the possibility of a realisticassessment of existing bridges by special arrangements andrequirements. The analysis can be done in 4 steps. In step 3and particularly in step 4 it is allowed to use scientific, e. g.probabilistic methods, for the assessment. The research in thefield of probabilistic analysis was strongly promoted in recentdecades. The tools for modelling and computing are now avail-able which allows the use of probabilistic methods in the engi-neering practice. The paper shows a possible procedure forthe probabilistic assessment of existing structures. The sensi-tivity analysis is here of special importance. This analysisshows the impact of each influencing parameter of loads andresistance on the reliability of the bridge. In addition to thepresentation of the approach the paper gives details for thestochastic modelling of loads, resistance and model uncertain-ties. Two examples, a prestressed concrete girder bridge and areinforced concrete arch bridge, show the advantages of thepresented approach.

Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10 655

T. Braml, O. Wurzer: Probabilistic analysis methods as an additional component for the integrated assessment of existing bridges

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Das Versagen tritt ein, wenn die Einwirkung E größerwird als der Widerstand R. Im Allgemeinen sind dabei Rund E Zufallsvariablen, die durch eine statistische Vertei-lung beschrieben werden.

Die Versagenswahrscheinlichkeit pf kann dann mit

pf = p (g < 0) (2)

und die Zuverlässigkeit ps mit

ps = 1 – pf (3)

berechnet werden.

Im konstruktiven Ingenieurbau ist der Sicherheitsindex βein Maß für die Zuverlässigkeit eines Bauteils, der als so-genannter „verallgemeinerter Sicherheitsindex“ [5] einge-führt wird.

β = –Φ–1(pf) = Φ–1 (1 – pf) (4)

Strenge Lösungen für β existieren nur, wenn es sich umeine lineare Grenzzustandsfunktion handelt und die bei-den Basisvariablen R und E normalverteilt oder logarith-misch normalverteilt sind. Ist dies, so wie in den meistenFällen, nicht der Fall, dann wird auf Näherungsverfahren,wie z.B. die Zuverlässigkeitstheorie 1. Ordnung (FORM)sowie die Zuverlässigkeitstheorie 2. Ordnung (SORM),zurückgegriffen. Die Grundlagen hierfür sowie weitereVerfahren sind in [5] übersichtlich dargestellt. Die Zielzu-verlässigkeiten sind in der DIN EN 1990 [6] angegeben.In Deutschland wurden die Teilsicherheitsbeiwerte dessemiprobabilistischen Sicherheitskonzepts für die Scha-densfolgeklasse CC 2 kalibriert. Eine Unterscheidung inunterschiedliche Lastklassen ist nicht vorgesehen. Dieserfolgt teilweise durch die Länder mittels unterschied-licher Anforderungen an den Brandschutz oder an diePrüfung der statisch konstruktiven Unterlagen, da z.B. inDeutschland im Gegensatz zu anderen EuropäischenLändern das Vier-Augen Prinzip, d. h. die Prüfung der sta-tisch-konstruktiven Berechnung durch einen Prüfinge-nieur, angewandt wird.

1.3 Wichtungsfaktoren und Sensitivitätsanalyse

Die Sensitivitätsanalyse zeigt im Rahmen einer probabi-listischen Berechnung den quantitativen Einfluss der ein-zelnen Basisvariablen der Grenzzustandsfunktion an derZuverlässigkeit des Bauwerks. Dieser Einfluss wird direktdurch die Wichtungsfaktoren α angegeben. Die einzelnenWerte geben dabei an, welches „Gewicht“ der Basisvaria-ble am definierten Grenzzustand zukommt. Sie beschrei-ben dabei die Lage des Bemessungspunktes, d. h. deswahrscheinlichsten Versagenspunktes. Das Bild 1 zeigtdie Definition der Wichtungsfaktoren im standardisiertenRaum, wobei mit αE die Wichtungsfaktoren für die Ein-wirkungen und mit αR jene für die Widerstände bezeich-net werden. Mit σ ist die Standardabweichung der jeweili-

gen Verteilungsfunktion und mit u ist das Koordinaten-system im standardisierten Raum bezeichnet. Die Wich-tungsfaktoren hängen vom Verhältnis der Streuungen derBasisvariablen untereinander auch von deren funktiona-lem Zusammenhang und damit der sogenannten Grenz-zustandsfunktion ab. Weitere Einzelheiten können aus [5]entnommen werden. In den Bildern 5, 6 und 11 imAbschn. 4 dieses Beitrages sind die Ergebnisse einer sol-chen Sensitivitätsanalyse für die Grenzzustände Biege-tragfähigkeit, Querkrafttragfähigkeit sowie Normalkraft-tragfähigkeit am Beispiel von zwei betrachteten Brücken-bauwerken dargestellt.

2 Wahl der stochastischen Modelleder Basisvariablen

2.1 Allgemeines

Die Grundlage jeder probabilistischen Berechnung ist dieGrenzzustandsfunktion gemäß Gl. (1). Mit ihr werden dieverschiedenen Grenzzustände der Gebrauchstauglich-keit, der Tragfähigkeit oder die der Ermüdungsbeanspru-chungen formuliert. Die maßgebenden Basisvariablen fürdie Einwirkungen und Widerstände werden jeweils miteinem stochastischen Modell abgebildet. Grundsätzlichbasiert eine probabilistische Berechnung auf Messwerten.Die intensiven Forschungsarbeiten der letzten Jahre aufdem Gebiet der Probabilistik stellen inzwischen Angabenfür die Wahl der stochastischen Modelle zur Verfügung,die einen Einsatz solcher Berechnungen in der Praxis er-lauben, ohne dass für jede Basisvariable eigene Messer-gebnisse vorliegen müssen.

In diesem Beitrag wird darauf verzichtet, die einzelnenstochastischen Modelle für die Basisvariablen der Grenz-zustandsfunktionen bei Stahlbeton- und Spannbetonbau-werken vorzustellen. Ein Überblick bzgl. der Wahl der

Bild 1 Definition der Wichtungsfaktoren im standardisierten RaumDefinition of the sensitivity factors in the standardized space

656 Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10

T. Braml, O. Wurzer: Probabilistische Berechnungsverfahren als zusätzlicher Baustein der ganzheitlichen Bewertung von Brücken im Bestand

stochastischen Modelle bei Stahlbetonbauwerken ist in[7] aufgeführt. Als Grundlage für die Wahl der stochasti-schen Parameter für Widerstände und Einwirkungenkann grundsätzlich auf den Probabilistic Model Code [3]des JCSS verwiesen werden. In [8, 9 und 10] sind weiterewertvolle Hinweise und Vorschläge für die Wahl stochas-tischer Modelle im Bereich des Stahlbetonbaus und Brü-ckenbaus enthalten, wobei in [11] auch auf die einzelnenAbhängigkeiten zwischen den Basisvariablen hingewie-sen wird. Nachfolgend werden einzelne Basisvariablenund deren stochastische Modelle näher betrachtet, diesich bei der praktischen Anwendung probabilistischer Be-rechnungen im Bereich des Brückenbaus als maßgebendund besonders beachtenswert herausgestellt haben.

2.2 Modellierung von Einwirkungen2.2.1 Verkehrseinwirkungen

Die Verkehrsbelastung ist ein stochastischer Prozess. Jenach betrachtetem Grenzzustand des Brückenbauwerksist ein anderer Aspekt der Verkehrsbelastung von Bedeu-tung. Für den Grenzzustand der Ermüdung ist z.B. dasgesamte Spektrum der Verkehrsbelastung infolge Schwer-verkehrs relevant. Für den in diesem Beitrag betrachtetenGrenzzustand der Tragfähigkeit sind insbesondere die ex-tremalen Einwirkungen maßgebend. Aufgrund der Zeit-varianz und der hohen Streuung haben Verkehrseinwir-kungen einen sehr hohen Einfluss auf die Zuverlässigkeiteines Brückenbauwerks. In vielen Fällen liegen keinebauwerksbezogenen Messungen vor, sodass die Bestim-mung der Verkehrslasten für die probabilistischen Be-rechnungen auf der Grundlage des einschlägigen Regel-werks für die Belastungsannahmen von Brückenbauwer-ken, z.B. DIN-Fachbericht 101 [12] oder des Eurocode 1[13], herangezogen werden müssen. Für die probabilisti-sche Berechnung wird daher von den charakteristischenWerten in den Normen auf die Mittelwerte geschlossen.Zudem müssen die Verteilungsfunktion und der Variati-onskoeffizient bekannt sein.

Eine umfangreiche Darstellung der theoretischen Hinter-gründe für die Entwicklung und Ableitung eines äquiva-lenten Lastbildes für die Anwendung in Normen kann[14] entnommen werden. Bei der Planung von Brücken inEuropa sind die Verkehrslasten gemäß Eurocode 1 [13]zusammen mit den jeweiligen nationalen Anhängen odereigenen Vorschriften, z.B. in Deutschland DIN-Fachbe-richt 101 [12], zu wählen. Bei dem für den Grenzzustandder Tragfähigkeit meist maßgebenden Lastmodell 1 (LM 1)gemäß Eurocode 1 [13] mit den AnpassungsfaktorenαQ = 1,0 für die Doppelachse und αq = 1,0 für die gleich-mäßig verteilte Belastung handelt es sich um ein Modellmit einer Wiederkehrperiode von einmal in 1000 Jahren.Dies entspricht einem 99,9%-Fraktilwert. In [15] wurdefür eine gewählte Zielzuverlässigkeit von βZiel = 6,0 (Be-zugszeitraum 100 Jahre) ein erforderlicher Teilsicherheits-beiwert von γQ = 1,35 für die Lasten des LM 1 gemäß Eu-rocode 1 für die Anwendung im semi-probabilistischenSicherheitskonzept berechnet. Dieser γ -Wert stellt dann

die 95%-Fraktile aller berechneten Werte dar. Dieser Teil-sicherheitsbeiwert hängt jedoch sehr stark von Brücken-länge und Brückenbreite ab.

In Deutschland wurde der 99,9%-Quantilwert für dieVerkehrslasten bisher als zu konservativ betrachtet, so-dass im Rahmen des Nationalen Anwendungsdokumen-tes, DIN-Fachbericht 101 [12], die Anpassungsfaktorenmodifiziert wurden. Der Anpassungsfaktor für die Dop-pelachsen in Fahrspur 1 und 2 wurden mit αQ = 0,8 an-stelle von αQ = 1,0 gewählt. Zudem wurde der Ansatzeiner Tandemlast auf dem Fahrstreifen 3 vollständig ge-strichen. Durch diese Modifikationen wurde nun den Ver-kehrslasten in etwa ein 98%-Quantilwert, d. h. eine Wie-derkehrperiode von einmal in 50 Jahren, unterstellt. MitEinführung des Eurocode 1 [13] wird nunmehr auch inDeutschland auf das 99,9%-Quantil zurückgegriffen. Ver-gleiche hierzu auch [16].

Weiterhin kann davon ausgegangen werden, dass im Rah-men einer probabilistischen Berechnung die Extremwerteder Verkehrslasten mit einer Extremwertverteilung vomTyp (I) GUMBEL(max) modelliert werden können. Beimanchen Verkehrsmessungen, z.B. [17] und [9], konnteauch eine gute Übereinstimmung der Messergebnisse miteiner Extremwertverteilung vom Typ (III) WEIBULL fest-gestellt werden. Im Gegensatz zur GUMBEL-Verteilung istdie WEIBULL-Verteilung nach oben begrenzt. Die Wahldes passenden Verteilungstyps hängt von der maßgeben-den Beanspruchung sowie von der Spannweite der Brü-cke ab [17]. Der für die probabilistische Berechnung erfor-derliche Mittelwert µx ist nun aus dem Quantilwert ge-mäß Gl. (8) zu berechnen. Der Quantilwert Xq wirddurch die inverse Verteilungsfunktion F–1(q) wie folgt dar-gestellt:

(5)

Mit u und a gemäß [5]

(6)

(7)

kann dann der Mittelwert µx der GUMBEL-Verteilung ausdem charakteristischen Wert, d. h. dem Quantilwert, Xqwie folgt berechnet werden:

(8)

mit:σi Standardabweichung der GUMBEL-Verteilung,i Bezugszeitraum in Jahrenσ50 σ1 = σ (Standardabweichung ist unabhängig vom Be-

zugszeitraum)q q-Quantile

X F q u –a· ln lnqq

– ( ) 1 ( (– ))1= =

u –ax

0,557216µ=

ai

1,28255σ

=

X · · · ln lnqx q i i0,5572161,28255

11,28255

( (– ))µ σ σ= + +



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Der Bezugszeitraum der Lastbeobachtungen (m Jahre) istin der Regel kleiner als der Bezugszeitraum des Standsi-cherheitsnachweises oder der probabilistischen Berech-nung (n Jahre). Für die zeitabhängige Einwirkung derVerkehrslasten, die mit einer GUMBEL-Verteilung model-liert werden, gilt nach Gl. (10) die Verteilungsfunktion imBezugszeitraum mit der Bezugsgröße

(9)

FXn(x) = exp ((–exp(– a · (x – um) + lnk))) (10)

Die GUMBEL-Verteilung im Bezugszeitraum (m Jahre) er-gibt sich aus einer GUMBEL-Verteilung im Beobachtungs-zeitraum (n Jahre) durch eine Verschiebung auf der x-Achse um den Betrag (lnk)/a. Der Mittelwert µx ver-schiebt sich ebenso gegenüber der Ausgangsverteilung.Die Standardabweichung σx ändert dagegen ihre Größenicht. Der verschobene Mittelwert µxn wird wie folgt be-rechnet:

(11)

In [18] wurden auf der Grundlage vorliegender Verkehrs-lastmessungen, vgl. [15, 19, 20], umfangreiche Para-meterstudien für die Bestimmung der Verteilungsfunktionund des Variationskoeffizienten des Verkehrs durchge-führt. Es zeigte sich, dass der Verkehr mit einer GUMBEL-Verteilung gut modelliert werden kann. Der Variationsko-effizient variiert zwischen 8,9% und 10,5%. In [19] wirdein Variationskoeffizient bei einem Bezugszeitraum von50 Jahren von 12,7% bis 16,8% angegeben. MOSES &GHOSN [21] führten Messungen an Highway-Bridgesin Amerika durch und geben für „single unit trucks“einen Variationskoeffizienten in Höhe von 15% und für„semi-trailer trucks“ in Höhe von 10% an. STEWART &ROSOWSKY [22] geben einen Variationskoeffizienten von10% für Straßenverkehrslasten an.

Liegen keine Messungen für das zu betrachtende Bau-werk vor, so können für die probabilistischen Berechnun-gen die aus den Normenwerken entnommenen charakte-ristischen Straßenverkehrslasten mit einer GUMBEL-Ver-teilung und mit einem Variationskoeffizienten von 15%modelliert werden. Die zuvor beschriebene Umrechnungin Mittelwerte und Bezugszeiträume ist zu berücksichti-gen.

2.2.2 Ausbaulasten

Im Brückenbau bezeichnen die Ausbaulasten die Einwir-kungen infolge Asphalt, Kappen, Geländer etc. Im Ge-gensatz zum Eigengewicht der Konstruktion bleiben dieAusbaulasten während der Lebenszeit nicht konstant.Diese Bauteile unterliegen sehr starken mechanischensowie äußeren Beanspruchungen und müssen im Falleder Kappen oder des Asphalts meist nach 25 bis 30 Jah-

µ µ µ σπ

= + = +lnka

· lnk ·Xn Xm Xm X6

k nm

=

ren erneuert werden. Im Zuge einer solchen Erneuerungändert sich in den meisten Fällen auch das Eigengewicht.Eine statische Nachrechnung der Brücke erfolgt meistnur bei wesentlichen Veränderungen der Lasten. Ins-besondere bei innerstädtischen Brücken mit meiststattgefundenen Umnutzungen im Laufe der Zeit konntefestgestellt werden, dass die Ausbaulasten nicht nureinen hohen Anteil an den ständigen Einwirkungenhaben, sondern auch, dass dieser Lasttyp sehr starkstreut.

Es empfiehlt sich daher stets, in der Grenzzustandsfunk-tion die Ausbaulasten mit einer eigenen Basisvariableund demzufolge mit einem eigenen stochastischen Mo-dell zu modellieren. Spezielle stochastische Modelle fürdie Ausbaulasten, die die genannten Erneuerungsprozes-se berücksichtigen, sind den Verfassern nicht bekannt.Grundsätzlich können Ausbaulasten wie Eigenlasten be-handelt und mit einer Normalverteilung modelliert wer-den. Für die Modellierung des Asphalts wird in [23] einVariationskoeffizient von 25% angegeben. In [24] wirdgenerell für die Modellierung von Ausbaulasten ein Varia-tionskoeffizient von 10% empfohlen. Kann eine genaueMessung und Definition der Ausbaulasten am Bauwerkerfolgen, so können die gewonnenen Ergebnisse direkt indie probabilistische Berechnung eingehen. Liegen keinesolchen Messungen vor, so wird vorgeschlagen, die Aus-baulasten mit einer Normalverteilung und mit einem Va-riationskoeffizienten von 10% zu wählen. Im Einzelfall,vor allem bei sehr alten Brücken mit mehreren Umnut-zungen während der Lebenszeit, kann es jedoch erforder-lich sein, die Ausbaulasten mit einem höheren Variations-koeffizienten zu berücksichtigen.

2.2.3 Nutzung der Informationenaus Bestandsplänen

Bei der Berechnung der Eigenlasten des Bauwerks gehenneben den Bauteilabmessungen auch die Wichten der je-weiligen Baustoffe mit ein. Liegen Bestandspläne für daszu betrachtende Bauwerk vor, so können die darin ent-haltenen Informationen bei der Wahl der Variationskoef-fizienten für die stochastischen Modelle dieser Basis-variablen genutzt werden. Dies betrifft insbesondere dieBerechnung der Wichte bzw. den Bewehrungsgehalt ei-nes Stahlbetonquerschnitts. Üblicherweise beträgt derVariationskoeffizient der Wichte des Stahlbetons 2,5%.In dem charakteristischen Wert von 25 kN/m³ für Stahl-beton wird dabei ein Bewehrungsgrad von ca. 3% unter-stellt. Die Teilsicherheitsbeiwerte auf der Grundlage dessemi-probabilistischen Sicherheitskonzepts für ständigeEinwirkungen berücksichtigen für die Streuung desEigengewichtes einen Variationskoeffizienten vonvx = 10%. Liegen die Bewehrungspläne vor, so kann derBewehrungsgehalt und die Wichte des Stahlbetonquer-schnitts direkt berechnet werden. Anschließend ist esmöglich, den Mittelwert für die probabilistische Berech-nung sowie die Variationskoeffizienten entsprechend an-zupassen.



2.3 Modellierung von Widerständen2.3.1 Geometrische Abmessungen

Für die Streuungen von Querschnittsabmessungen wirdals Verteilungsfunktion im Allgemeinen eine Normalver-teilung angenommen. Nach [5] und [14] kann der Mittel-wert xm (50%-Quantil) der Abweichung der Querschnitts-abmessungen vom Nennwert an für Ortbetonbauwerkewie folgt berechnet werden:

an ≤ 1000 mm xm = 0,003 · an δa = 4 + 0,006 · an (12)

an > 1000 mm xm = 3 mm δa = 10 mm (13)

mit:δa Standardabweichung der Querschnittsabmessungen

Der Ansatz für an ≤ 1000 mm wurde auch in den JCSS [3]aufgenommen. In umfangreichen Untersuchungen bzgl.der Toleranzen der Betonquerschnittsabmessungen wur-de festgestellt, dass bei Fertigteilen die mittleren Abwei-chungen zwischen Ist- und Sollwerten stets geringer sindals bei vergleichbaren Ortbetonkonstruktionen. So betra-gen gemäß [25] die Standardabweichungen bei Fertig-teilen nur ca. 40% der vergleichbaren Werte für Ort-betonkonstruktionen.

Gegenüber dem semiprobabilistischen Sicherheitskon-zept ergeben sich im Rahmen einer probabilistischen Be-rechnung nun erhebliche Vorteile, da die tatsächlichenQuerschnittsabmessungen aus dem Ergebnis eines Auf-maßes am Bauwerk direkt bei der Wahl des stochasti-schen Modells und insbesondere der Streuungen berück-sichtigt werden können.

Insbesondere bei Bauwerken mit großen Querschnitts-höhen ergeben sich hier deutliche Vorteile bei der Bewer-tung des Zuverlässigkeitsniveaus. In [26] wurde dies fürBauteile im Kraftwerksbau dargestellt, da hier auch stetsgroße Querschnittsdicken auftreten.

2.3.2 Stochastische Modellierung von Schäden

Bestehende Brückenbauwerke können Schäden aufwei-sen, die einen Einfluss auf die Tragfähigkeit des Bauwerkshaben. Die Schäden werden im Rahmen der regelmäßigstattfindenden Brückenprüfungen in den Berichten ge-mäß DIN 1076 [27] dokumentiert. Im Rahmen einer pro-babilistischen Berechnung besteht die Möglichkeit, durchdie Anpassung der stochastischen Modelle für die Bau-stoffe oder für die geometrischen Abmessungen bei Ab-platzungen in der Druckzone die Schäden entsprechend

Tab. 1 Zusammenstellung der einzelnen Schadensbilder mit Bewertungsschema und zugehörigem stochastischen Modell (N = Normalverteilung,LN = Lognormalverteilung) gemäß [28]Compilation of damage categories with assessment scheme and associated stochastic model (N = normal distribution, LN = lognormal distribution)according to [28]

Schadensbild Kategorie Basisvariable Verteilung Variations- Standard-koeffizient abweichung

Abplatzung in keine dk = d N – 5 mmder Druckzone geringfügig dg = d – hg N – 10 mm

vereinzelt dv = d – hv N – 10 mm

ausgeprägt da = d – ha N – 15 mm

stark ds = d – hs N – 20 mm

Betonstahl- keine As,k (=1,0 · As) konstant – –korrosion geringfügig As,g (=1,0 · As bis 0,95 · As) konstant – –

vereinzelt As,v (= 0,95 · As bis 0,90 · As) N 2% –

ausgeprägt As,a (= 0,90 · As bis 0,80 · As) N 2% –

stark As,s (= 0,80 · As bis 0,50 · As) N 2% –

keine fy,k = fy LN 6% –

geringfügig fy,g = fy LN 6% –

vereinzelt fy,v = 0,97 · fy LN 6% –

ausgeprägt fy,a = 0,95 · fy LN 6% –

stark fy,s = 0,93 · fy LN 6% –

Beton- keine fc,k = fc LN 15% –korrosion geringfügig fc,g = fc LN 15% –

vereinzelt fc,v = fc LN 15% –

ausgeprägt fc,a = 0,96 · fc – 9 [MN/m²] LN 20% (bei VR,ct 30%) –

stark fc,s = 0,96 · fc – 9 [MN/m²] LN 20% (bei VR,ct 30%) –

mit:fy Mittelwert der Streckgrenzefc Mittelwert der BetondruckfestigkeitAs Mittelwert der Betonstahlfläched statische Nutzhöhe



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zu berücksichtigen. In [28] wurde ein entsprechendesKonzept entwickelt. Die Tab. 1 zeigt eine Zusammenfas-sung modifizierter stochastischer Modelle bei geschädig-ten Stahlbetonbauwerken. Die Intensität der Schadens-bilder Abplatzung, Betonstahlkorrosion und Betonkorro-sion wird mit insgesamt fünf Notenstufen von Note 0bis Note 4 in Anlehnung an die Definitionen derRI-EBW-PRÜF [29] bewertet. Bei der probabilistischenBewertung bestehender Brückenbauwerke können damitdie Erkenntnisse aus den bisherigen Bauwerksprüfungengemäß DIN 1076 [27] genutzt und die stochastischen Mo-delle angepasst werden.

2.4 Modellierung von Modellunsicherheiten2.4.1 Modellunsicherheiten für Widerstände

Bei der Berücksichtigung von Modellunsicherheiten istgrundsätzlich zwischen stochastischen und mechani-schen Modellen zu unterscheiden. Gemäß [30] werdendie Ungenauigkeiten des stochastischen Modells vor-nehmlich von Vereinfachungen in der mathematischenErfassung zufallsabhängiger Zusammenhänge bestimmt.Aus Gründen erforderlicher Vereinfachung oder fehlen-der Erkenntnis treten die Ungenauigkeiten bei mechani-schen Modellen auf.

Die Modellunsicherheiten für Widerstände berücksichti-gen die Streuungen zwischen Realität und gewähltemTragmodell. Für biegebeanspruchte Stahlbetonbauteilekönnen die Grenzzustandsfunktion für Tragwerksver-sagen und die zugehörigen Modellunsicherheiten auf-grund eines klaren mechanischen Tragmodells eindeutigangegeben werden. Im Gegensatz hierzu gibt es bei derFormulierung des mechanischen Modells des Querkraft-

abtrags bisher noch große Unsicherheiten. Die Untersu-chungen in [31] zeigen dies sehr deutlich am Beispiel derQuerkrafttragfähigkeit eines Spannbetonbrückenträgers.In [7] wurden entsprechende Vorschläge für die stochasti-schen Modelle des Querkraftabtrags vorgeschlagen.

Liegen klare mechanische Modelle vor, so können diestochastischen Modelle ggf. angepasst werden. Dies kannz.B. bei der Beurteilung der Spaltzugbewehrung der Fallsein. Hier liegt ein klares und erprobtes mechanischesModell für die auftretenden Querzugspannungen vor. Dieauf die Spaltzugbewehrung einwirkenden Kräfte könnensehr genau berechnet werden. Im Rahmen der Grenzzu-standsfunktion für die Berechnung der Spaltzugbeweh-rung (Betonstahl mit Zugbeanspruchung) kann dann ggf.auf die Modellunsicherheiten des Stahlbaus zurückgegrif-fen werden. Die sind kleiner als die bei Stahlbetonbau-werken, da meist klare Kraftflüsse und eindeutige mecha-nische Modelle vorliegen. Der JCSS [3] gibt für Stahlbau-werke einen Variationskoeffizienten von vx = 0,05 an. BeiStahlbetonbauwerken wird je nach betrachtetem Grenz-zustand meist vx = 0,10 berücksichtigt. Im Anwendungs-beispiel 2 dieses Beitrages wird darauf eingegangen.

2.4.2 Modellunsicherheiten für Einwirkungen

Die Modellunsicherheiten bei der Berechnung derSchnittgrößenverläufe infolge von Einwirkungen resultie-ren zum einen aus den Vereinfachungen bei der Berech-nung, z.B. bei der Abbildung von Lagerungsbedingungen,und zum anderen aus dem verwendeten Verfahren derSchnittgrößenermittlung selbst, z.B. nicht berücksichtigteEinflüsse aus unterschiedlichen Steifigkeiten und Riss-bildung. Problematisch bei der Festlegung der Modell-

Bild 2 Praktikables Vorgehen bei der probabilistischen Bewertung bestehender BauwerkePossible approach for the probabilistic assessment of existing structures



unsicherheiten der Beanspruchungen ist, dass Schnittgrö-ßen nicht direkt messbar sind.

Die Wahl des stochastischen Modells hat einen sehr ho-hen Einfluss auf das Zuverlässigkeitsniveau eines Bau-werks. Im JCSS [3] sind entsprechende Anhaltswerte fürdie Wahl der Modellunsicherheiten zu finden. Erfolgt ei-ne genaue Berechnung der Schnittgrößen – z.B. eine sehrgenaue Ermittlung der Querverteilung der Lasten auf derFahrbahnplatte bei mehrstegigen Plattenbalkenbrücken –,so könnten die Unsicherheiten entsprechend reduziertwerden. Anhaltswerte für eine Modifikation des stochas-tischen Modells bzw. der Streuungen von Modellunsi-cherheiten bei Anwendung z.B. detaillierter Rechenme-thoden bei der Schnittgrößenermittlung liegen nicht vor.Hier würde es sich lohnen, weitere Untersuchungen aufdiesem Gebiet durchzuführen.

3 Vorschlag für eine praktikable Vorgehensweise

Das Bild 2 zeigt einen Vorschlag für eine praktische Vor-gehensweise bei der Bewertung bestehender Bauwerkemit probabilistischen Berechnungsmethoden. Nach derWahl des zu betrachtenden Grenzzustandes können mit-hilfe der Sensitivitätsanalyse die für die Zuverlässigkeitmaßgebenden Parameter am Bauwerk identifiziert wer-den. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Ergebnisse von

den Vorinformationen beeinflusst werden, d. h. größereUnsicherheiten in der Basisvariable schaffen eine größereBedeutung in der Strukturantwort. Auf dieser Grundlagekönnen nun bestehende Dokumente und Unterlagen,z.B. vorhandene Untersuchungsberichte aus der Bau-werksprüfung, ausgewertet werden oder es können zu-sätzliche Untersuchungen zielsicher initiiert werden. Dadie maßgebenden Parameter bekannt sind, kann zudemim Vorfeld durch „fiktives“ Modellupdate nachvollzogenwerden, welchen Einfluss die Eingrenzung von Unsicher-heiten auf das Zuverlässigkeitsniveau des Bauwerks hat.

Liegen nach Untersuchungen neue Erkenntnisse vor, sokönnen die Basisvariablen und das zugrunde gelegte sto-chastische Modell im Rahmen eines Modellupdates präzi-siert und damit den aktuellen Verhältnissen angepasstwerden. In dieses Modellupdate werden auch beobachte-te oder befürchtete Schäden miteinbezogen. Die Basis-variablen der Grenzzustandsfunktionen können dabei inAnlehnung an Tab. 1 gewählt werden.

Nach einem erneuten Rechenlauf kann dann die abschlie-ßende Bewertung der Ergebnisse erfolgen. Dies umfasstvor allem die Beurteilung des errechneten Zuverlässig-keitsniveaus. Auch die Ermittlung von auf das einzelneBauwerk bezogenen Teilsicherheitsbeiwerten, die im Rah-men von semiprobabilistischen Tragwerksberechnungengenutzt werden können, erscheint hier möglich. Werden

Tab. 2 Statistische Eigenschaften der Basisvariablen des Bauwerks im Stützbereich (Bilder 3 und 4)Statistical properties of basic variables for the bridge in the support range (figs. 3 and 4)

Basis- Bezeichnung Symbol Verteilungs- Einheit Mittel- Variations-variable dichtefunktion wert µµ koeffizient vx

Material- Betondruckfestigkeit fc LN MN/m2 41 0,12eigenschaften Stahlzugfestigkeit fy LN MN/m2 463,5 0,06

Spannstahlfestigkeit fyS LN MN/m2 1562 0,003

Geometrische Querschnittshöhe h N m 2,62 0,05Daten Querschnittsbreite b N m 1,15 0,05

Betondeckung c N m 0,045 0,005

Durchmesser Betonstahl d N m 0,02 0,002

Völligkeitsbeiwert αR N – 0,8 0,04

Höhenbeiwert ka N – 0,4 0,02

Querschnitt Betonstahl As N m2 3,2 * 10–3 0,03

Querschnitt Spannstahl Asp N m2 33,1 * 10–3 0,03

Modell- Widerstand Biegung UR,M LN – 1,025 0,07175unsicherheiten Widerstand Querkraft UR,Sy LN – 1,1 0,1

Einwirkung US LN – 1,1 0,1

Einwirkungen Eigengewicht MG1 N MNm 27,305 0,07

VG1 N MN 2,6 0,07

Ausbaulasten MG2 N MNm 6,141 0,1

VG2 N MN 0,579 0,1

stat. unbest. Anteil Vorspannung MVsp N MNm 12,711 0,02

Vorspannung VSp N MN –2,393 0,05

Verkehrslasten MQ GUMBEL MNm 13,9 0,15

VQ GUMBEL MN 1,38 0,15



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zur weiteren Erfassung des Bauwerkszustandes zusätzli-che Monitoringsysteme in Betracht gezogen, so könnendiese in Kenntnis der für die Zuverlässigkeit maßgeben-den Parameter zielgerichtet vorbereitet und umgesetztwerden. Außerdem können in Betracht zu ziehende In-standsetzungs- und Ertüchtigungsmaßnahmen in ihrerAuswirkung auf die Bauwerkszuverlässigkeit und die Le-bensdauer prognostiziert werden.

4 Anwendungsbeispiele4.1 Spannbetonbrücke mit Plattenbalkenquerschnitt

Bei dem betrachteten Bauwerk handelt es sich um eineSpannbetonbrücke mit einem zweistegigen Plattenbal-kenquerschnitt. Das Bild 3 zeigt die Brücke in der An-sicht, Bild 4 den Regelquerschnitt. Die Gesamtlänge desBauwerks misst 450 m und weist dabei Einzelstützweitenvon i.M. 45 m auf. Das Bauwerk wurde im Jahre 1978 inmehreren Abschnitten mit Koppelfugen für die Spann-glieder errichtet. Die Querschnittshöhe beträgt 2,62 m.

Das Bauwerk wurde mit den Lastannahmen der DIN1072, Ausgabe November 1967, für die Brückenklasse 60bemessen. Die Bemessung erfolgte auf der Grundlage der„Richtlinie für die Bemessung und Ausführung vonSpannbetonbauteilen“, Fassung Juni 1973.

Die Brücke ist in Längsrichtung und Querrichtung be-schränkt vorgespannt. Die geführten probabilistischenBerechnungen konzentrierten sich auf die Längsvorspan-nung. Für die Längsvorspannung kamen Spanngliedervom Typ Sigma-St 145/160 oval mit Rippen der Friedr.Krupp Hüttenwerke AG Werk Rheinhausen zum Einsatz.Auf die erforderlichen Untersuchungen in Hinblick aufwasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion wird indiesem Beitrag nicht eingegangen. Je Steg sind 17 Spann-glieder mit einem Querschnitt von jeweils 17,60 cm² ein-gebaut. Insgesamt beträgt der Spannstahlquerschnitt da-mit 299,2 cm². Der Beton des Überbaus weist eine Güteeines Bn 450 auf.

Im Rahmen der probabilistischen Bewertung werden aus-zugsweise im Rahmen dieses Beitrages der Grenzzustandder Biegetragfähigkeit im Stützbereich sowie die Quer-krafttragfähigkeit vorgestellt. Die Berechnungen wurdenmit dem Programmsystem STRUREL [32] durchgeführt.Für die Herleitung der nachfolgenden Grenzzustands-funktionen wird auf [28] verwiesen.

GrenzzustandsfunktionenBiegebeanspruchung mit Druckbewehrung:

g(MR) = URM · (Asp · fp · ((h – dsp) – d2) + aR · b · ξ ·(h – dsp) · 0,85 · fc · (d2 – ka · ξ · (h – dsp)) – UE ·(MG1 + MG2 + MQ – MVP) (14)

mit:dsp Abstand des Querschnitts der Spannglieder vom Randd2 Abstand der Druckbewehrung vom oberen Randξ bezogene DruckzonenhöheAs1 Betonstahlbewehrung in der Zugzone

Die bezogene Druckzonenhöhe ξ wird dabei vereinfachtden Ergebnissen aus einer separat geführten Querschnitts-bemessung unter Berücksichtigung der berechneten Span-nungen und Dehnungen für Spannstahl, Betonstahl sowieBeton für die jeweils betrachtete Einwirkungskombinationentnommen. Die gesamte Spannstahldehnung, d.h. die ge-samte statisch bestimmte Wirkung der Vorspannung, wirdauf der Seite des Querschnittswiderstandes angerechnet.Die statisch unbestimmte Wirkung der Vorspannung istauf der Einwirkungsseite zu berücksichtigen.

QuerkrafttragfähigkeitDie Grundlage für die probabilistische Formulierung derQuerkrafttragfähigkeit für einen Stahlbetonquerschnittbildet das mechanische Modell in [33]. Erweitert mit denModellunsicherheiten kann die Grenzzustandsfunktionwie folgt formuliert werden:

(15)

Mit UR,Sy wird die Modellunsicherheit für die Querkraft-tragfähigkeit eines biegebewehrten Bauteils mit Quer-kraftbewehrung bezeichnet. Für die mögliche stochasti-sche Modellierung der Neigung der Druckstreben wirdauf [7] verwiesen.

Bewertung der Ergebnisse der SensitivitätsanalyseIn den Bildern 5 und 6 sind die Ergebnisse der Sensitivi-tätsanalyse auf der Grundlage der Grenzzustandsglei-chungen für die Biegetragfähigkeit Gl. (14) und Quer-krafttragfähigkeit Gl. (15) dargestellt. Die prozentualenAngaben bezeichnen den Anteil der jeweiligen Basisva-

θ α α

=

+

+

g V U ·

·As

· f · h d cot cot sin –

– U · V V

R,Sy R,sy

sw

wy

E G Q

( )

(0,9 · ( – )) · ( ) ·

( )

1

Bild 3 Längsschnitt der SpannbetonbrückeLongitudinal section of the prestressed concrete bridge



riable an der Zuverlässigkeit des Bauwerks, der sich ausden Sensitivitätsfaktoren ergibt. Diese sind neben demVerhältnis der Streuungen der Basisvariablen untereinan-der auch von deren funktionalem Zusammenhang unddamit von der Grenzzustandsfunktion abhängig.

Im vorliegenden Beispiel zeigt sich deutlich, dass die Ver-kehrslasten sowie die Modellunsicherheiten auf der Ein-wirkungs- und Widerstandsseite einen großen Einflussauf die Zuverlässigkeit des Bauwerks haben. Im Bereichder Biegebeanspruchung spielt auch die Zugfestigkeit des

Bild 4 RegelquerschnittCross section

Bild 5 Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse für den Grenzzustand Biegung StützquerschnittResults of the sensitivity analysis for the ultimate limit state bending supporting cross section

Bild 6 Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse für den Grenzzustand der Querkrafttragfähigkeit mit QuerkraftbewehrungResults of the sensitivity analysis for the ultimate limit state for shear carrying capacity with shear reinforcement



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Spannstahls erwartungsgemäß eine große Rolle. Ver-gleicht man direkt die Modellunsicherheiten auf derWiderstandsseite für die Biegebeanspruchung (Bild 5)und Querkraftbeanspruchung (Bild 6), so zeigen sich hierdeutlich die Unterschiede des Einflusses der mechani-schen Modelle für den Bauteilwiderstand. Im Gegensatzzur Biegetragfähigkeit sind beim mechanischen Modellfür die Querkrafttragfähigkeit, insbesondere bei Spann-betonträgern, größere Unsicherheiten vorhanden.

Ein für das betrachtete Bauwerk zu empfehlendes Unter-suchungsprogramm sollte sich deshalb vor allem auf dieoben genannten maßgeblichen Einflussparameter aus-richten. Die bauwerksbezogene Tab. 3 zeigt einen Auszugder Möglichkeiten, die bisher gewählten stochastischenModelle durch weitere Untersuchungen zu aktualisierenund die Unsicherheiten der oben genannten Basisvaria-blen einzugrenzen. Aus wirtschaftlichen Gründen kannfür eine Kosten-/Nutzenanalyse eine Berechnung desZuverlässigkeitsniveaus mit angepassten stochastischenModellen für die Basisvariablen im Rahmen eines „fikti-ven“ Modellupdates erfolgen. Das Bild 7 zeigt die Aus-wirkungen angepasster Variationskoeffizienten auf denZuverlässigkeitsindex β beispielhaft für die Einwirkungeninfolge Eigengewicht und Verkehrslasten. Der Variations-koeffizient für die Geometrieabmessungen des Bauwerkskann durch Messungen am Bauwerk bestimmt werden.Insbesondere bei großen Querschnittshöhen, wie im be-trachteten Fall, hat dies einen erheblichen Einfluss auf

das Zuverlässigkeitsniveau. Im Falle der Verkehrslastenkönnen die Unsicherheiten und Streuungen durchErhebung des Verkehrs mit Monitoringverfahren oderdurch verkehrliche Nutzungseinschränkungen (vgl. [1])reduziert werden.

Liegen zudem die Bestandspläne für das Bauwerk vor, sokann weiterhin die Unsicherheit der Wichte des Stahlbe-tons reduziert werden, da sich der Bewehrungsgehalt ausden Unterlagen und damit die genaue Wichte der Bautei-le bestimmen lässt. Es zeigt sich dabei deutlich, welchenNutzen zusätzliche Untersuchungen für die Eingrenzungder Unsicherheiten der jeweiligen Basisvariable auf dasZuverlässigkeitsniveau haben.

Für das vorhandene Bauwerk liegen derzeit lediglich dieHöhenaufnahmen sowie die Bestandspläne für den Über-bau vor, sodass im Rahmen der probabilistischen Berech-nungen nur die Modellparameter für die Geometrie sowiefür die Stahlbetonwichte aktualisiert werden konnten.Um eine Vergleichbarkeit der unterschiedlichen Stufender Nachrechnungsrichtlinie durchführen zu können,werden in der Tab. 4 die Ausnutzungsgrade der Biegetrag-fähigkeit und der Querkrafttragfähigkeit einander gegen-übergestellt. Allein durch die Eingrenzung der Unsicher-heiten der Bauwerkshöhe können im Zuge der probabi-listischen Betrachtungen Sicherheitsreserven mobilisiertwerden. Das primäre Ergebnis einer probabilistischen Be-rechnung ist eine Versagenswahrscheinlichkeit bzw. ein

Tab. 3 Auswertung der Sensitivitätsanalysen (Auszug)Evaluation of the sensitivity analysis (extract)

Basisvariable Möglichkeiten (Auszug) für die Anpassung der stochastischenEigenschaften der jeweiligen Basisvariablen

Konstruktionseigengewicht Tatsächliche Bauteilabmessungen, Bestandspläne

Verkehrslasten Nutzung der DTV-SV Werte (Verkehrszählung); Variationskoeffizienten, Monitoring

Modellunsicherheit Einwirkung Anpassung möglich (sehr genaue Ermittlung der Einwirkungen, Rechenmodell)

Modellunsicherheit Widerstand Anpassung möglich bei klarem mechanischen Modell (Biegetragfähigkeit vs.Querkrafttragfähigkeit)

Materialparameter Stahlzugfestigkeiten, Betondruckfestigkeiten; Festlegung des Umfangs der Untersuchungen

Bild 7 Darstellung des Einflusses des Variationskoeffizienten des Eigengewichtes (links) und der Verkehrslasten (rechts) auf den Zuverlässigkeitsindex βIllustration of the influence of the coefficient of variation of the dead load (left) and the live loads (right) on the reliability index β



Zuverlässigkeitsindex. Die Benennung von Ausnutzungs-graden ist bei dieser Methode eher unüblich. In Tab. 4wurde sie gewählt, um eine Vergleichbarkeit zu determi-nistischen und semiprobabilistischen Berechnungsverfah-ren herzustellen. Der als Ergebnis der probabilistischenBerechnung in Tab. 4 benannte Ausnutzungsgrad be-zieht sich auf Zuverlässigkeitsklasse RC 2 gemäß DINEN 1990 [6].

4.2 Stahlbetonbogenbrücke

Die in den Bildern 8 und 9 dargestellte zweifeldrige Stahl-betonbogenbrücke wurde im Jahre 1933 errichtet. Sieweist eine Gesamtlänge von 66 m bei Einzelstützweitenvon 2 × 33 m auf. Die Breite zwischen den Geländernmisst 28 m. Das Bauwerk wird als Straßen- und Straßen-bahnbrücke genutzt. Im Laufe der Zeit wurden verschie-dene Sanierungen am Bauwerk und Belagserneuerungendurchgeführt. Aufgrund der Konstruktionsart haben dieEigen- und Ausbaulasten mit massiven Stahlbetonbögenund auf Spargewölben aufgeständerten Fahrbahnplatteneinen sehr hohen Anteil an den Gesamtlasten. Das Bau-werk wurde als 3-Gelenkbauwerk mit Gelenken jeweilsam Scheitel und an den Kämpfern ausgeführt. Die Bau-stoffkennwerte können der Tab. 5 entnommen werden.

Aufgrund von Undichtigkeiten im Fahrbahnbelag wurdenim Bereich des Scheitelgelenkes an der dortigen Spaltzug-bewehrung erhebliche Korrosionserscheinungen festge-stellt. Der daraus resultierende Querschnittsverlust an derSpaltzugbewehrung reduziert die Tragfähigkeit des Be-tons am Scheitelgelenk gegen Spalten. Im Rahmen derprobabilistischen Berechnungen wurde dieser Grenzzu-stand für die Tragfähigkeit der Spaltzugbewehrung be-trachtet. Das Bild 10 zeigt das mechanische Modell fürdie Querzugspannungen in einem Stahlbetonquerschnittmit der einwirkenden Kraft F, den auftretenden Zugspan-nungen σ und der resultierenden Spaltzugkraft Fs. DieBewehrungsführung folgt diesem mechanischen Modell.

Grenzzustandsfunktion NormalkraftDer Grenzzustand für die Bewertung der Spaltzugbeweh-rung kann sehr einfach modelliert werden. Nach der Be-rechnung der einwirkenden Kräfte auf die Spaltzugbe-wehrung handelt es sich um den Grenzzustand eines zug-beanspruchten Betonstahls.

g(NR) = UR · (As · fy · b) – UE · (NG + NAB + NQ) · b (16)

SensitivitätsanalyseDie Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse können demBild 11 entnommen werden. Es zeigt sich sehr deutlich,

Tab. 4 Vergleich der Nachrechnungsergebnisse anhand des AusnutzungsgradesComparison of the results based on utilization factors

Nachrechnungs- Lastmodell Norm Ausnutzungsgradrichtlinie Biegung Querkraft

Stufe 1 LM 1 DIN – FB 102 1,03 1,76

Stufe 2 LM 1 DIN – FB 102 (γG = 1,20) – 1,44

Stufe 2 BK 60 DIN – FB 102 (γG = 1,20) – 1,41

Stufe 2 BK 60 DIN 4227 – Ausg. 1988 – 1,22

Stufe 4 LM 1 Grenzzustandsfunktion gem. DIN-Fachbericht(Unsicherheiten nach Tabelle 2) 1,00 (50 Jahre) 1,28 (50 Jahre)

Stufe 4 LM 1 Grenzzustandsfunktion gem. DIN-Fachbericht(Modifikation Eigengewicht vh = vb = 0,02; vG1 = 0,03) 0,93 (50 Jahre) 1,15 (50 Jahre)

Bild 8 Ansicht der StahlbetonbogenbrückeView of the reinforced concrete arch bridge

Bild 9 Längsschnitt der StahlbetonbogenbrückeLongitudinal section of the reinforced concrete arch bridge



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dass bei dem betrachteten Grenzzustand die Verkehrslas-ten eher eine untergeordnete Rolle für die Sicherheit desBauwerks haben. Einen sehr hohen Einfluss haben dage-gen die Modellunsicherheiten sowohl auf der Einwir-kungsseite wie auch auf der Seite des Widerstandes unddie Ausbaulasten. Wie im vorherigen Beispiel vorgestellt,können nun bauwerksbezogene Maßnahmen und kosten-optimierte Untersuchungsprogramme in Betracht gezo-

gen werden, um eine realitätsnahe Einschätzung desZuverlässigkeitsniveaus des Bauwerks zu erhalten. Diesehaben sich vor allem auf die genaue Erfassung der Aus-baulasten sowie auf die Feststellung des Zustandes derBewehrung am Scheitelgelenk (genauer Abrostungsgrad)zu konzentrieren.

Durch das klare mechanische Modell für die Bestim-mung der Spaltzugbewehrung sind die Streuungen fürdie Modellunsicherheiten dieses Grenzzustandes deut-lich kleiner als z. B. beim Querkraftabtrag eines Spann-betonbauteils. Da es sich bei dem Grenzzustand Spalt-zugbewehrung im Zustand II um einen auf Zug bean-spruchten Betonstahl handelt, dessen Einwirkungen z.B.mithilfe einer FE-Berechnung sehr genau ermittelt wer-den können, kann nach Meinung der Autoren in diesemFall auf die Modellunsicherheiten des Stahlbaus zurück-gegriffen werden. Gemäß JCSS [3] kann dann eineModellunsicherheit mit einem Variationskoeffizientenvx = 0,05 anstelle eines Variationskoeffizienten für Stahl-betonbauteile von vx = 0,10 (abhängig vom betrachtetenGrenzzustand) zugrunde gelegt werden. Das Bild 12zeigt den Einfluss auf das Zuverlässigkeitsniveau desBauwerks.

Tab. 5 Statistische Eigenschaften der Basisvariablen des Bauwerks im ScheitelgelenkStatistical properties of basic variables for the bridge in the crown hinge

Basis- Bezeichnung Symbol Verteilungs- Einheit Mittel- Variations-variable dichtefunktion wert µµ koeffizient vx

Material- Stahlzugfestigkeit fy LN MN/m2 280 0,054eigenschaften

Geometrische Querschnittsbreite b N m 1,0 0,02Daten Querschnitt Betonstahl As N m2 18,8 · 10–4 0,02

Modell- Widerstandunsicherheiten Normalkraft UR N – 1,0 0,05

Einwirkung UE N – 1,0 0,1

Einwirkungen Eigengewicht NG N MN 0,133 0,03

Ausbaulasten NAB N MN 0,106 0,10

Verkehrslasten NQ GUMBEL MN 0,040 0,15

Bild 10 Mechanisches Modell für die Querzugspannungen in einemStahlbetonquerschnittMechanical model for the transverse tensile stresses in a reinforcedconcrete cross section

Bild 11 Ergebnisse der Sensitivitätsanalyse für den Grenzzustand der SpaltzugbewehrungResults of the sensitivity analysis for the ultimate limit state of the splitting tensile reinforcement



Die Tab. 6 zeigt die Ergebnisse der statischen Nachbe-rechnungen am Scheitelgelenk getrennt nach den ver-schiedenen Stufen der Nachrechnungsrichtlinie. Für die-ses Beispiel konnten rechnerische Sicherheitsreservenwirkungsvoll erschlossen werden. Abhängig von derStreuung der Bauteileigenschaften kann jedoch auch eingegenteiliger Effekt im Zuge einer probabilistischen Be-trachtung auftreten.

5 Vorteile des vorgeschlagenen Verfahrens

Die Vorteile einer probabilistischen Berechnung lassensich wie folgt zusammenfassen:

a) SensitivitätsanalyseDurch eine Sensitivitätsanalyse können die für die Si-cherheit des Bauwerks maßgebenden Parameter für denjeweiligen betrachteten Grenzzustand identifiziert wer-den. Der Einfluss von Streuungen der einzelnen Basisva-riablen auf das Zuverlässigkeitsniveau des Bauwerks wirddadurch sichtbar.

b) Direkte Nutzung vorhandener Informationen und vonMessungen

Die Ergebnisse aus einer Bestandsvermessung könnenmit den gemessenen Variationskoeffizienten direkt in dieprobabilistische Berechnung eingehen. Liegen z.B. Be-standspläne vor, so können daraus u. a. Bewehrungs-

gehalte berechnet werden. Unsicherheiten bei der Be-rechnung der Konstruktionseigenlasten können einge-schränkt werden.

c) Berücksichtigung von SchädenSchäden am Bauwerk können bei der Wahl der stochasti-schen Modelle für die einzelnen Basisvariablen berück-sichtigt werden. Ein Vorschlag wurde in Tab. 1 unterbrei-tet. Die darin angegebenen Modelle beziehen sich auf dasBewertungsschema gemäß RI-EBW_PRÜF [29]. Somitkönnen die vorliegenden Bauwerksprüfberichte gemäßDIN 1076 [27] direkt genutzt werden.

d) Kostenoptimierte Planung weiterer UntersuchungenDie Art der Maßnahmen von ergänzenden Untersu-chungsprogrammen oder von Monitoringverfahren fürdie Einschränkung von Unsicherheiten kann zielgerichtetund damit kostenoptimiert auf den Grundlagen der Sensi-tivitätsanalyse und eines im Vorfeld durchzuführendenModellupdates geplant werden. Die Auswirkungen einerModifikation von Basisvariablen auf das Zuverlässigkeits-niveau können direkt berechnet werden.

e) Realitätsnahe Bewertung des ZuverlässigkeitsniveausDer im Rahmen der probabilistischen Berechnung be-rechnete Zuverlässigkeitsindex β bzw. der rechnerischenVersagenswahrscheinlichkeit pf erlaubt eine sehr reali-tätsnahe Bewertung des Zuverlässigkeitsniveaus des Bau-werks ergänzend zu den Ergebnissen aus einer semi-probabilistischen Berechnung. Das Ergebnis der probabi-listischen Berechnung stellt einen weiteren wichtigenBaustein für eine ganzheitliche Bewertung des Bauwerks-zustandes dar.

f) Berechnung bauwerksbezogener TeilsicherheitsbeiwerteAuf der Grundlage der Ergebnisse einer probabilistischenBerechnung können direkt bauwerksbezogene Teilsicher-heitsbeiwerte berechnet werden. Diese können nunmehrfür eine Berechnung auf der Grundlage des semiprobabi-listischen Sicherheitskonzepts herangezogen werden.

g) LebensdauerprognoseDie stochastischen Modelle der Zufallsvariablen könnenden tatsächlichen sowie zukünftigen Zustandsverände-rungen z.B. nach Instandsetzungsmaßnahmen angepasstwerden. Stochastische Modelle für Abrostungsraten, Kar-bonatisierungsfortschritt etc. liegen bereits vor (vgl. auch[28]).

Bild 12 Einfluss des Variationskoeffizienten der ModellunsicherheitWiderstand auf das ZuverlässigkeitsniveauInfluence of the coefficient of variation of the model uncertaintyresistance on the reliability index β

Tab. 6 Vergleich der Nachrechnungsergebnisse anhand des AusnutzungsgradesComparison of the results based on utilization factors

Nachrechnungs- Lastmodell Norm Ausnutzungsgradrichtlinie (Berücksichtigung der

Schädigung der Bewehrung)

Stufe 1 LM 1 DIN – FB 102 1,34

Stufe 2 LM 1 DIN – FB 102 (γG = 1,20) 1,22

Stufe 4 LM 1 Grenzzustandsfunktion für die Spaltzugbewehrung(Modifikation Modellunsicherheit Widerstand) 0,95



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Literatur

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[22] STEWART, M. G.; ROSOWSKY, D. V.: Structural safety andserviceability of concrete bridges subject to corrosion. Jour-nal of Infrastructure Systems. 4 (4), Pp. 146–155. 1998.

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[25] MIRZA, S. A.; MACGREGOR, J. G.: Variations in dimensionsof reinforced concrete members. Journal of the Structural Di-vision. ASCE. Vol. 105. No. ST4. Pp. 751–766. 1979.

[26] GLOWIENKA, S.; HANSEN, H.: Teilsicherheitsfaktoren fürdie Berechnung von Großkraftwerken. In: Beton- und Stahl-betonbau 105 (2010), Heft 7, S. 455–462.

[27] DIN 1076: 1999 – 11: Ingenieurbauwerke im Zuge vonStraßen und Wegen. Überwachung und Prüfung. DIN Deut-sches Institut für Normung e. V., Beuth Verlag, Berlin1999.

6 Ausblick

Für eine ganzheitliche Bewertung des Zustandes beste-hender Bauwerke stellt eine probabilistische Berechnungneben einer Bauwerksprüfung, einer objektbezogenenSchadensanalyse und einer Nachrechnung gemäß derneuen Nachrechnungsrichtlinie [1] einen wichtigen Bau-stein dar. An zwei konkreten Beispielen wurden in die-sem Beitrag die Vorteile dieser Methoden aufgezeigt.

Für die realitätsnahe Bewertung ist insbesondere die un-mittelbare Anpassung der stochastischen Modelle der ein-zelnen Basisvariablen an die tatsächlich vorhandenenBauwerkseigenschaften und an die lokale Belastungs-situation von wesentlicher Bedeutung. Deshalb sind die

probabilistischen Methoden in ihrer Aussagekraft unmit-telbar an die Qualität der zur Verfügung stehenden Mess-und Monitoringverfahren angebunden. Der Fortentwick-lung dieser Untersuchungsverfahren kommt deshalb we-sentliche Bedeutung zu. Zur Abgrenzung des Versuchs-programms in technischer und wirtschaftlicher Hinsichtliefert eine vorgeschaltete Sensitivitätsanalyse wichtigeHinweise.

In Zeiten beschränkter öffentlicher Haushaltsmittel ist esnotwendig, die Lebensdauer unserer Bauwerke zu verlän-gern. Dazu ist eine realitätsnahe Beurteilung des aktuel-len Bauwerkszustandes unabdinglich. Nach Meinung derAutoren können dabei probabilistische Methoden in Zu-kunft einen wichtigen Beitrag leisten.



[28] BRAML, TH.: Zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Mas-sivbrücken auf der Grundlage der Ergebnisse von Überprü-fungen am Bauwerk. Dissertation. Universität der Bundes-wehr München. Fortschritt – Bericht VDI Reihe 4 Nr. 214.ISBN 978-3-18-321404-4. VDI – Verlag, Düsseldorf. 2010.

[29] Richtlinie zur einheitlichen Erfassung, Bewertung, Auf-zeichnung und Auswertung von Ergebnissen der Bauwerks-prüfungen nach DIN 1076. In: RI-EBW-PRÜF, Bundesmi-nisterium für Verkehr, Bau- und Stadtentwicklung – Abt.Straßenbau, Straßenverkehr, 2007.

[30] Grusibau: Grundlagen zur Feststellung von Sicherheitsan-forderungen für bauliche Anlagen. NABau, Deutsches Insti-tut für Normung e.V., Beuth Verlag GmbH, Berlin/Köln,1981.

[31] VILL, M.; SCHWEIGHOFER, A.; KOLLEGGER, J.: Großversu-che an Spannbetonbrückenträgern zur Beurteilung desSchubtragverhaltens. In: Beton- und Stahlbetonbau 107(2012), Heft 2, S. 86–95.

[32] Reliability Consulting Programs (RCP) 2004. STRUREL, aStructural Reliability Analysis Program-System, COMREL& SYSREL, STATREL: User’s Manual. Munich: RCP Con-sult

[33] DIN 1045-1: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spann-beton – Teil 1: Bemessung und Konstruktion. Ausgabe Au-gust 2008.

Autoren

WTM ENGINEERS München GmbHBeratende Ingenieure im BauwesenRablstraße 2681669 München

Dr.-Ing. Thomas [email protected]

Dr.-Ing. Otto [email protected]


DOI: 10.1002/best.201200042

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Reinhard Post, Steffen Schindler, Peter Mark, Franziska Hebach FACHTHEMA

Diskriminanzanalyse zur effektiven Nachweisführungtypisierter Ankerplatten

1 Einleitung

Mithilfe der Diskriminanzanalyse kann die Unterschied-lichkeit von Gruppen hinsichtlich einer Vielzahl vonMerkmalen untersucht werden. Von praktischer Bedeu-tung ist hierbei die Frage, welcher Gruppe ein „neues“Element zuzuordnen ist [1]. Hierzu wird eine Entschei-dungsregel aufgestellt, die auf den Daten von bereits be-kannten Elementen und deren Gruppenzugehörigkeitbasiert. Anwendung findet diese Methode der multivaria-ten Statistik in verschiedenen Disziplinen (Medizin, Fi-nanzwirtschaft, Marketing, etc.) vorwiegend dann, wennGruppenprognosen gesucht sind.

Auch in der klassischen Bemessung des konstruktiven In-genieurbaus kann eine Vorgruppierung hilfreich sein.Dies ist bei oft wiederholten Bauteilen wie Stützentypen,typisierten Bauteilen oder ähnlichen Fundamenten derFall. Die im Anlagen- und Kraftwerksbau häufig verwen-dete Ankerplatte mit Kopfbolzen ist dafür ein typischesBeispiel eines in hoher Stückzahl ausgeführten, statischrelevanten Bauteils [2]. Ausgehend von Tragfähigkeits-kennwerten ist für jede Ankerplatte mit Kopfbolzen einstatischer Nachweis entsprechend den jeweils vorliegen-den Bauanschlusslasten (BAL) zu führen. Bei großenBauvorhaben führt dies zu einer Vielzahl statischer Ein-zelnachweise und damit verbunden zu einem hohen Zeit-und Kostenaufwand für eine stets in ähnlicher Weise wie-derkehrende Planungsleistung.

Ziel einer Gruppenprognose ist der Ersatz von Einzel-nachweisen durch umhüllende Nachweise gleich mehre-

rer Ankerplatten eines Typs zur Reduzierung des Berech-nungsaufwandes. Das ist gerade für Großprojekte interes-sant. In der Praxis bedeutet das bei üblicherweise sehr ho-hen Stückzahlen ähnlicher Ankerplatten eine erheblicheEffizienzsteigerung.

2 Ankerplatten mit Kopfbolzenverankerungen2.1 Allgemeines

Zur definierten Lasteinleitung in Stahlbetonbauteile wer-den häufig Ankerplatten mit angeschweißten Kopfbolzen-verankerungen verwendet. Sie sind vor dem Betonierenin die Schalung einzulegen. Die Dimensionierung derAnschlusspunkte ist vor Baubeginn durchzuführen, wasin der Praxis auch einer terminlichen Detailplanung be-darf.

Ein typisches Nachweisverfahren für Ankerplatten ist dasCC-Verfahren [3]. Rechnerisch überprüft werden dabeimögliche Versagensarten, und zwar die des Ankers selbstauf Zug oder Schub, oder Versagensarten im umgeben-den Beton. Bild 1 zeigt die angenommenen Versagensfor-men am Einzelkopfbolzen bzw. Kopfbolzenelement fürNormal- bzw. Querkraftbeanspruchungen. Bei großenProjekten ist es sinnvoll, nicht mit den vielen Einzelüber-prüfungen am Anker selbst zu arbeiten, sondern vorab ty-pisierte Bemessungsdiagramme in Form von Interaktions-diagrammen zu erstellen, also direkt mit den Anschluss-schnittgrößen die Nachweise der Gesamtankerplatte zuführen [4]. In Bild 2 oben sind derartige Interaktionsdia-gramme für die Schnittgrößen Biegung und Normalkraft

Ankerplatten mit Kopfbolzendübeln werden bei Großprojektenwie Kraftwerksbauten häufig typisiert und in großer Stückzahlverwendet. Für derartige Bemessungsaufgaben, die sich oftwiederholen, in sich aber sehr komplex sein können, bietet sichdas stochastische Verfahren der Diskriminanzanalyse zur Ver-einfachung und Beschleunigung an. Der Beitrag zeigt Grundla-gen und Weiterentwicklungen beider Themenkomplexe, alsodie der Diskriminanzanalyse und der Ankerplattenbemessungmit normierten Interaktionsdiagrammen auf Schnittgrößenba-sis. Zusammengeführt gelingt die Einteilung von Schnittgrößen-kombinationen zu geeigneten Ankerplattentypen mithilfe vonSamplingverfahren zur Datengenerierung, Diskriminanzfunktio-nen und numerischen Optimierungsmethoden in der Auswer-tung auf Basis von üblichen Tabellenkalkulationsprogrammen.Beispiele zeigen die praktische Anwendung.

Discriminant analysis for an effective design of standardisedanchor platesAnchor plates with headed studs are often used in large-scaleprojects like power plant constructions in a standardised wayand in immense quantities. Such often repeated and complexdesign tasks can be effectively accomplished with the stochas-tic procedure of the discriminant analysis. The contribution fo-cuses on fundamentals, elaborations and finally the combina-tion of anchor plate design with standardised design chartsand the discriminant analysis. Doing so, combinations of sec-tional forces are assigned to suitable types of anchor platesusing sampling procedures to generate the initial data, discrim-inant functions and numerical optimisation methods within aspreadsheet environment. Examples illustrate the practical ap-plications.


R. Post, S. Schindler, P. Mark, F. Hebach: Diskriminanzanalyse zur effektiven Nachweisführung typisierter Ankerplatten

(M, N) rechts und Querkraft und Torsion (V, Mx) linksbeispielhaft für einen ausgewählten Ankerplattentyp dar-gestellt. Sie sind mit absoluten Kraft- und Momentengrö-ßen angegeben und als lineare Interaktion ausgearbeitet.Das Vorgehen bei der Bemessung sieht nun vier Schrittevor:

(a) Zusammenführen der Querkraft- und Biegemomen-tenkomponenten zu vektoriellen bzw. additiven Re-sultierenden, also VEd = "!!!!!V2

Ed,y!!+!!!!!V2Ed,z und MEd =

MEd,y + MEd,z (Vorgehen nach [5])(b) Überprüfung der Interaktionsbeanspruchung NEd mit

MEd gegenüber den entsprechend gekoppelten Wider-ständen NRd mit MRd

(c) Überprüfung der Interaktionsbeanspruchung VEd mitMEd,x gegenüber den ebenso gekoppelten Widerstän-den VRd mit MRd,x

(d) Prüfung der Gesamtinteraktion aus schub- und nor-malspannungsinduzierten Schnittgrößen, also eineGesamtinteraktion aus beiden Diagrammtypen

Dieses bereits vereinfachte Verfahren des Verankerungs-nachweises bietet weitere Möglichkeiten der Erleichte-rung bzw. effizienteren Behandlung.

(a) Zum einen fällt auf, dass alle Schnittgrößen in absolu-ten Größen, also z.B. in kN oder kNm, in den Dia-grammen angegeben sind. Eine Normierung ähnlichbekannten Interaktionsdiagrammen des Stahlbeton-baus (z.B. M-N-Interaktionsdiagramme) kann vieleverschiedene Plattentypen direkt auf ein einziges Dia-gramm vereinfachen.

(b) Zum anderen soll mithilfe des Verfahrens der Diskri-minanzanalyse aus den sehr unterschiedlichenSchnittgrößenkombinationen eine sinnvolle Voraus-wahl und Zuordnung erfolgen, um schneller zum„richtigen“ Ankerplattentyp zu gelangen.

2.2 Normierung, Transformation, Skalierung

Als Grundlage für einhüllende Gruppennachweise wer-den zunächst die Bemessungsdiagramme aus einemexemplarisch verwendeten Ankerplattenkatalog [4] in ei-ne normierte Form gemäß [7] und [8] überführt. Mit Ein-führung relativer Schnittgrößen werden Einheitsdiagram-me definiert, die für alle Ankerplattentypen unter Bean-spruchung beliebiger Schnittgrößen anwendbar sind. Dieauf die Bauteilwiderstände bezogenen Beanspruchungenwerden so auf den Maximalwert 1,0 normiert, es entste-hen rechtwinklige, gleichseitige Dreiecke, bei denen alleIsolinien der Ausnutzungskomponenten parallel zueinan-der verlaufen. In Bild 2 werden die für den Normal- undQuerkraftanteil normierten Diagramme zusammenge-führt. Mit Definition des zu den Isolinien orthogonalenu-v-Koordinatensystems, das durch Rotation der Koordi-natenachsen erzeugt wird, können die anteiligen Kompo-nenten ermittelt werden. Bei Bezugnahme der Isolinienauf das so definierte u-v-System ist eine Skalierung derWerte um den Faktor "2 erforderlich (Isolinie für 1,0schneidet die Abszisse bei u = 1/"2). Somit können diedie Gesamtsituation charakterisierenden KomponentenU und V in den Gln. (1) und (2) direkt durch Ermittlungder bezogenen Schnittgrößen bestimmt werden.

2.3 Bemessungsdiagramm typisierter Ankerplatten

Für den Widerstand bei kombinierter Zug- und Querbe-anspruchung sind abhängig von der Zusatzbewehrungzwei Nachweisgleichungen definiert [5].

Ohne Zusatzbewehrung oder mit Zusatzbewehrung fürZug- und Querbelastung:

(1)+ ≤U V 1,011,5

11,5

Bild 1 Versagensmechanismen für Quer- und Zuglasten nach [6]Failure mechanisms in shear and tension acc. to [6]


R. Post, S. Schindler, P. Mark, F. Hebach: Discriminant analysis for an effective design of standardised anchor plates

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Mit Zusatzbewehrung für Zug- oder Querbelastung:

(2)

Aufgrund der dargestellten Normierung, Transformationund Skalierung können die dimensionsfreien Normal-

+ ≤U V 1,022/3

22/3

und Querkraftkomponenten Ui und Vi direkt aus denbezogenen Schnittgrößen gebildet werden (Bild 3). Esgilt:

(3)= +UNN

MMi

Ed

Rd,i

Ed

Rd,i

Bild 2 Normierung, Transformation, SkalierungNormalisation, transformation, scaling



mit: MEd = MEd,y + MEd,z (4)

und

(5)

(6)

Die Verwendung des Index i ermöglicht die Darstellungzweier Nachweisgleichungen mit den jeweiligen Koordi-natensystemen in einem Bemessungsdiagramm (i = 1: Oh-ne Zusatzbewehrung oder mit Zusatzbewehrung für Zug-und Querbelastung; i = 2: Mit Zusatzbewehrung für Zug-oder Querbelastung).

3 Gruppierung mittels multivariater Statistik,Nachweisführung

3.1 Diskriminanzanalyse

Diskriminanzanalyseverfahren finden in verschiedenenBereichen Anwendung, in denen Entscheidungsregeln ge-sucht werden, wie z.B. in der Medizin (Diagnostik), derindustriellen Fertigung (Qualitätskontrollen) und der Fi-nanzwirtschaft (Kreditwürdigkeitsprüfung) [9, 10]. Hier-bei kann die Abhängigkeit einer nominal skalierten Grup-pierungsvariablen von metrisch skalierten Merkmalsva-riablen der Elemente untersucht werden. Insbesonderedie Prognose der Gruppenzugehörigkeit von Elementen,

= +mit: V V VEd Ed,y2

Ed,z2

= +VVV

M

MiEd

Rd,i

Ed,x

Rd,x,i

d.h. die Einordnung von Elementen in vorgegebeneGruppen, ist von Interesse. Die Durchführung einer Dis-kriminanzanalyse lässt sich in sechs Teilschritte aufglie-dern [1].

1. Definition der Gruppen2. Formulierung der Diskriminanzfunktion3. Schätzung der Diskriminanzfunktion4. Prüfung der Diskriminanzfunktion5. Prüfung der Merkmalsvariablen6. Klassifizierung neuer Elemente

Die Definition der Gruppen ist im nachfolgend betrach-teten Anwendungsfall gleichbedeutend mit der Fest-legung der zu verwendenden Ankerplattentypen. Es gehtalso im praktischen Fall um wirtschaftliche Zuordnungvon normierten Schnittgrößenkombinationen zu geeig-neten Ankerplattentypen. Im Folgenden wird zur Verein-fachung ausschließlich der Zweigruppenfall betrachtet.Der Ansatz von FISHER [11] zur Lösung multivariaterKlassifizierungsaufgaben (Schritte 2 und 3) setzt im Ge-gensatz zu anderen Verfahren keine Normalverteilungmit gleichen Varianz-Kovarianz-Matrizen der Merkmals-variablen voraus und führt auf eine lineareEntscheidungsregel zurück. Hierzu wird – ausgehendvon den Merkmalsvariablen xij – eine Linearkombina-tion

(7)

der Variablen aufgestellt, die die Gruppenstruktur mög-lichst gut wiedergibt (optimale Trennung). Dazu lässt sichjede Gruppe durch ihren mittleren Diskriminanzwert(Centroid) beschreiben:

(8)

Die Zuordnung zu den Gruppen erfolgt über den Ver-gleich der Abstände der Diskriminanzwerte zu den Cen-troiden nach dem sogenannten Distanzkonzept (Bild 4).Es gilt die Streuung zwischen den Gruppen SSb (= Sum ofSquares between)

(9)

zu maximieren und die Streuung innerhalb der GruppenSSW (= Sum of Squares within)

(10)

= ′ij ijy d x

∑==

y 1n

yii

ijj 1

ni

=SS (y – y )b 1 22

∑∑===

–SS (y y )w ij i2

j 1

n

i 1

2 i

Bild 3 Normiertes Bemessungsdiagramm, Ausnutzungsgrad mit und ohneZusatzbewehrung für ZugbelastungNormalised design chart, stress degrees with and without additionalreinforcement for shear and tension

Bild 4 Diskriminanzachse [1] mit Trennkriterium y*Discriminant axis [1] with separation criterion y*

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! Bauwerke dauerhaft und wirtschaftlich planen heißt heute, für die geplante Lebensdau-er neben der Standsicherheit auch die Gebrauchstauglichkeit unter Berücksichtigung zeitab-hängiger Einflüsse und Materialeigenschaften eines Tragwerkes nachzuweisen. Außerdem:Brandschutz.

TEIL 1– Sicherheit, Risikoakzeptanz, Nutzungs-, Lebensdauerund das richtige Maß

– Lebensdauerorientierter Entwurf, Konstruktion,Nachrechnung

– Lebensdauer von Stahlbetonbauteilen – Empfehlun-gen für eine modifizierte deskriptive Bemessung

– Instandsetzung von Betontragwerken– Geklebte Verstärkung mit CFK-Lamellen und Stahl-laschen

– Die Nachrechnung von bestehenden Straßenbrückenaus Beton

TEIL 2– Konstruktiver Brandschutz nach den Eurocodes– Sicherheit und Brandschutz in Tunneln– Ultrahochfester Beton– Holz-Beton-Verbund– Normen und Regelwerke




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! Der Eurocode 2 „Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken– Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau“ (EC2-1-1) mit seinemNationalen Anhang wurde zum 1. Juli 2012 ohne Übergangszeit bauaufsichtlich eingeführt.Für die praktische Anwendung bei allen Fällen des üblichen Hochbaus wird mit diesem Buch einegekürzte konsolidierte Normfassung aus dem berichtigten Eurocode 2-Text und den Regelungenaus dem Nationalen Anhang vorgelegt. Alle Empfehlungen und Vorschläge aus dem Eurocode,die für Deutschland nicht relevant sind, wurden entfernt. Zur Verbesserung des Gebrauchswertessind alle nationalen Festlegungen, Änderungen und Ergänzungen farbig unterlegt. Ergänzendekurze Erläuterungen und Verweise in einer Randspalte erleichtern die Einarbeitung und die täglicheHandhabung.

Gegenüber der vollständigen Fassung „Eurocode 2für Deutschland“ wurden neuere Änderungen be-rücksichtigt. Alle Abschnitte betreffend Spannbe-ton, Leichtbeton, hochfesten Beton, Ermittlung derSchnittgrößen nach Plastizitätstheorie, Ermüdung,große Bewehrungsdurchmesser und andere spezi-elle Probleme wurden weggelassen.

Zur Erleichterung der Einarbeitung in denEurocode 2 sind für den mit DIN 1045-1 vertrau-ten Leser in einem Anhang Zuordnungstabellenenthalten, die das schnelle Auffinden vergleich-barer Abschnitte und Gleichungen im Eurocode 2garantieren.

Die Kurzfassung ist ein ideales Arbeitsexemplarfür jeden Bauingenieur.

FRANK F INGERLOOS , JOSEF HEGGER ,

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Kurzfassung des Eurocode 2 fürStahlbetontragwerke im HochbauGemeinsam herausgegeben von:BVPI, DBV, ISB, VBI

2013.ca. 130 Seiten. Br.ca. € 39,–*ISBN: 978-3-433-03045-5

Auch als erhältlich.

Kurzfassung des Eurocode 2 für Stahlbetontragwerke im Hochbau

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! Für die vorliegende 5. Auflage wurden alle Empfehlungen komplett überarbeitet undauf die kurz vor der bauaufsichtlichen Einführung stehende neue Normengeneration (EC 7und DIN 1054) abgestimmt. Das Buch ersetzt somit die 4. Auflage von 2006.

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Autoren:! Der Arbeitskreis 2.4 „Baugruben“ in der Fach-

sektion „Erd- und Grundbau“ der DeutschenGesellschaft für Geotechnik e. V., Essen (DGGT)unter der Leitung des Obmannes Prof. Dr.-Ing. A.Hettler arbeitet auf ehrenamtlicher Basis.

HRSG . : DEUTSCHE GESEL LSCHAFT

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Empfehlungen des Arbeits-kreises „Baugruben“ (EAB)

5., vollständig überarbeiteteAuflage 2012.ca. 300 S., ca. 120 Abb. Gb.ca. € 55.–ISBN: 978-3-433-02970-1Erscheint September 2012

Empfehlungen des Arbeitskreises„Baugruben“ (EAB)

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zu minimieren (Zweigruppenfall i = 1, 2). Bild 5 veran-schaulicht den Einfluss der Streuungen auf die Trenn-schärfe zwischen den Gruppen 1 und 2.

Der Quotient aus den Gln. (9) und (10)

(11)

wird auch als Diskriminanzkriterium Γ bezeichnet [1]. Eswird der Gewichtungsvektor d in Gl. (7) bestimmt, fürden Γ maximal wird. Mit der Matrix der zusammengefass-ten („pooled“) Varianz-Kovarianz-Quadratsummen gilt:

(12)

und:

(13)

Nach Bilden der partiellen Ableitung von Γ nach d undLösen des Extremwertproblems ergibt sich:

(14)

Die Entscheidungsregel in Gl. (7) ist somit eine Funktionder Mittelwerte, Varianzen und Kovarianzen.

Die Prüfung der Diskriminanzfunktion (Schritt 4) bestehtin der praktischen Anwendung darin, die durchgeführteKlassifizierung der Objekte mit der tatsächlichenGruppenzugehörigkeit zu vergleichen. Die Qualität derDiskriminanzfunktion kann u. a. mithilfe der so ermittel-ten Trefferquote beurteilt werden. Die diskriminatorischeBedeutung einer Merkmalsvariablen (hier z.B. MEd,x

[kNm]) für die Funktion lässt sich auf Basis des zugehöri-gen Gewichtungsvektors d ermitteln (Schritt 5). Bei Be-darf können so unwichtige, d. h. die Qualität der Trenn-funktion wenig beeinflussende Variablen aus der Diskri-minanzfunktion entfernt werden. Die Klassifizierung neu-er Elemente (Schritt 6) wird schließlich durch dieBetrachtung der Distanzen zu den jeweiligen Centroidender Gruppen vorgenommen (Distanzkonzept).

3.2 Weiterentwicklung und Anwendung der Methode

Nach [1] erfordert die Anwendung der Diskriminanzana-lyse, dass Daten für die Merkmalsvariablen der Elementeund deren Gruppenzugehörigkeit vorliegen. Bei Anker-plattengruppierungen ist demnach eine ausreichend gro-ße Stichprobenmenge erforderlich, für die bereits Ein-zelnachweise vorliegen und aus deren metrischen Eigen-

d x d xd Wd

Γ = ′ ′′–( )1 2

2

= ( – )–11 2d W x x

∑∑

Γ = =

=

==

Streuung zwischen den Gruppen (SS )Streuung in den Gruppen (SS )

(y – y )

(y – y )

b

w

1 22

ij i2

j 1

n

i 1

2 i

∑∑= ′==

– –( )( )ij ij 1

n

i 1

2

ij i

i

W x x x x

schaften (hier: Schnittgrößen) sich eine qualifizierte Un-terscheidungsregel ableiten lässt. Für eine im Großkraft-werksbau durchaus gängige Anzahl von mehreren zehn-tausend einzubauenden Ankerplatten wären zunächst ei-nige hundert Ankerplatten als Stichprobenmenge einzelnnachzuweisen. Um auch derartige Vorarbeiten zu vermei-den, wird hier zunächst durch Datensampling [12] einebeliebig große Stichprobenmenge künstlich erzeugt.Bild 6 zeigt das prinzipielle Vorgehen mit dieser Datener-zeugung als Startpunkt.

Es setzt sich zusammen aus:

– Datenerzeugung unter Annahme einer geeigneten Ver-teilung der Eingangsgrößen

– Aufstellen der Diskriminanzfunktion zur Unterschei-dung

– Zuordnung der Eingangsgrößen zu einer Gruppe– Optimierung der Zuordnung über Anpassung der Ver-

teilung– Tatsächlicher, tabellenkalkulatorischer Nachweis am

erkannten Typ

Die Aufteilung der Verteilungsfunktion in Abschnittekann je nach Erfordernis gewählt werden. Es zeigt sich,dass bei einer Teilung der Funktion in zehn Abschnitteauch die Randbereiche der Verteilung hier ausreichendgut abgedeckt werden. Die Stichprobenmenge wird ausKombinationen der normierten Komponenten ξEd [–],µEd,x [–], νEd [–] und µEd [–] je Ankerplatte generiert (hier104 Kombinationen). Für die zugrunde gelegte Schätzver-teilung wird zunächst angenommen, dass alle vierSchnittgrößenkomponenten im Mittel den gleichen An-

Bild 5 Gruppen (Dichtefunktionen) mit unterschiedlicher Streuung nach [1]Groups (density functions) with different scatterings acc. to [1]



teil an der maximalen Auslastung besitzen. Diese An-nahme lässt sich natürlich auch ändern bzw. verbessern.Für den Fall i = 2 – d.h. mit Zusatzbewehrung für Zug-oder Querbelastung – ergibt sich ein Erwartungswert vonE(Xi) = 0,1768 für jede der vier normierten Schnitt-größenkomponenten. Zur Beschreibung der Merkmals-variablen werden Betaverteilungen verwendet, da dieDichtefunktionen – ebenso wie die normierten Schnitt-größenkomponenten – im Intervall [0,1] definiert sind.Zudem besitzt die Dichtefunktion der Betaverteilung einegroße Variabilität in der Gestalt, was einer großen Band-breite der Optimierungslösungen gleichkommt. Die Para-meter pi und qi der Funktionen werden mittels eines nu-merischen Optimierungsverfahrens in der Tabellenkalku-

lation (sog. „Solver“ in MS EXCEL®) so variiert, dass dieaus der generierten Datenmenge abgeleitete Diskrimi-nanzfunktion eine bestmögliche Gruppenbildung dernachzuweisenden Ankerplattentypen liefert.

4 Beispiele4.1 Normierte Nachweisführung

Das nachfolgende Beispiel verdeutlicht die Vorteile eineskombinierten Bemessungsdiagramms auf Grundlage nor-mierter Parameter für die nachzuweisenden Ankerplatten-typen. Im gewählten Beispiel wird bei allen Ankerplatten-typen als Standard eine Zusatzbewehrung für Querbelas-

Bild 6 Ablaufschema: Datensampling, Optimierung, GruppierungFlowchart: data sampling, optimising, classification



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tung angesetzt. Der kombinierte Nachweis ist hier mit Gl.(2), d.h. 2/3 im Exponenten zu führen. Nach [5] ist bei An-satz einer weiteren Zusatzbewehrung für Zugbelastung Gl.(1) zu verwenden. Auf der sicheren Seite liegend wird hier– analog zu [4] – keine Erhöhung der Widerstandskenngrö-ßen der Ankerplatten durch den Ansatz der Zusatzbeweh-rung für Zugbelastung angesetzt.

Die in Tabelle 1 aufgeführten Widerstände als Schnittgrö-ßen auf Bemessungsniveau (Index d) sind dem exemplari-schen Ankerplattenkatalog [4] entnommen. Die zu veran-kernden Schnittgrößen sind in Tabelle 2 aufgeführt. Ge-sucht ist eine sinnvoll passende Ankerplatte zur gegebe-nen Kombination an einwirkenden Schnittgrößen. EinBlick auf Gl. (5) zeigt, dass ein Nachweis mit Ankerplat-tentyp 1 nicht gelingt, da gilt MEd,x > MRd,x und somit we-der Gl. (1) noch Gl. (2) erfüllt werden können. Das inBild 3 dargestellte Bemessungsdiagramm spannt den kon-

vexen Lösungsraum für Gl. (2) im linken unteren Dia-grammbereich und den konkaven Lösungsraum für Gl.(1) im rechten oberen Diagrammbereich auf. Für Typ 2 er-hält man bei Anwendung der Gln. (3) und (5) die bezoge-ne Normal- bzw. Querkraftkraftkomponente Ui = 0,48bzw. Vi = 0,75. Sofern nur die Zusatzbewehrung für Quer-belastung angesetzt wird, beträgt der Auslastungsgradnach (Gl. (2)) rund 144%, der Nachweis ist nicht erfüllt.Bei Ausführung mit weiterer Zusatzbewehrung für Zug-belastung gelingt mit Gl. (1) der Nachweis für Typ 2, derAuslastungsgrad beträgt 98%. Analog ergeben sich fürAnkerplattentyp 3 Ausnutzungsgrade von 94% bzw.44%. Beide Werte können auch direkt im Bemessungs-diagramm nach Bild 7 abgelesen werden.

Das kombinierte Bemessungsdiagramm besitzt ebensowie die zugrunde gelegten Gln. (1) bis (6) für die Anker-platten Typ 1 bis Typ 4 Gültigkeit. Die Bemessung der An-kerplatten kann so mit einem Diagramm erfolgen, die Er-gebnisse sind unmittelbar vergleichbar. Ein Abgleich zwi-schen den speziellen Ankerplattendiagrammen ist somitnicht mehr erforderlich, sodass sich der Ablauf verein-facht und generalisiert.

4.2 Diskriminanzanalyse

Die Umsetzung des Verfahrens wird exemplarisch für An-schlusspunkte der Ankerplattentypen 2 und 3 (Tabelle 1)dargestellt. Um im Anwendungsbeispiel eine große Band-breite von nachzuweisenden Schnittgrößenkombinatio-nen zu erhalten, werden diese hier ebenfalls mittels Da-tensampling erzeugt. Die zugrunde gelegten, beliebig ge-wählten Beta-Verteilungen der normierten Schnittgrößensind für Ankerplattentyp 2 in Bild 8 dargestellt. Die Tei-lung der Funktionen zur Erzeugung der nachzuweisen-den Schnittgrößen erfolgt hier in sechs Abschnitte. Je An-kerplatte werden so 64 = 1296 Kombinationen generiert.

Die Datengenerierung der Stichprobenmenge erfolgt mit ei-ner Aufteilung der Verteilungsfunktion in zehn Abschnitte(vgl. Abschn. 3.2). Die Parameter der Verteilungsfunktionwerden zunächst mit p = 10,0 und q = 46,6 so gewählt, dassE(Xi) = 0,1768 ist. Der Gewichtungsvektor d wird auf Basisder Mittelwerte, Varianzen und Kovarianzen der Stichpro-bendaten gebildet und führt zur Gruppierung der nachzu-weisenden Kombinationen. Mittels normierter Nachweis-führung wird die jeweilige Zuordnung geprüft. Eine maxi-male Zuordnungsquote ist Zielgröße für die Optimierung

Tab. 1 Widerstandskenngrößen von Ankerplatten Typ 1 bis 4 [4] sowie normierte ErgebnisseResistance parameters for anchor plates types 1 to 4 [4] ed results

Ankerplatte NRd [kN] MRd [kNm] VRd [kN] MRd,x [kNm] U [–] V [–] Kriterium Kriteriumnach Gl. (3) nach Gl. (5) nach Gl. (2) nach Gl. (1)

Typ 1 62 4,6 133 15 0,64 1,44 2,02 2,23

Typ 2 69 6,6 185 33 0,48 0,75 1,44 0,98

Typ 3 170 24 250 49 0,16 0,52 0,94 0,44

Typ 4 200 37 280 92 0,11 0,35 0,73 0,24

Tab. 2 Einwirkende Schnittgrößen des WandanschlussesActing sectional forces of the wall junction

Schnittgr. NEd [kN] MEd [kNm] VEd [kN] MEd,x [kNm]

Kombi. 1 11,5 2,1 47,3 16,2

Bild 7 Normiertes Bemessungsdiagramm mit Anwendung für Typ 3Normalised design chart applied to type 3



der Stichprobendaten, die durch Variation der Parameter piund qi in vorgegebenen Grenzen (Bild 9) über das Optimie-rungsprogramm im Tabellenkalkulationsprogramm erfolgt.

Der mittlere Diskriminanzwert (Centroid) jeder Gruppelässt sich nach den Gln. (7) und (8) beschreiben. Imgewählten Beispiel gilt y–1 = d′′x–1 = 0,0020 und y–2 =d′′x–2 = –0,0022. Eine Schnittgrößenkombination x wirdder Gruppe 1 (hier: Ankerplattentyp 2) zugeordnet, wenngilt:

(15)

Beispielsweise wird die Kombination

der Gruppe 2 (Ankerplattentyp 3) zugeordnet. Mithilfeder normierten Nachweisgleichung lässt sich die Eingrup-pierung direkt verifizieren. Für Ankerplattentyp 2 ergibtsich:

Für Ankerplattentyp 3 gilt:

Die Zuordnungsquote ist von der Qualität der Diskrimi-nanzfunktion abhängig. Die aus den Stichprobendaten ge-

′ < ′| – y | | – y |1 2d x d x

=

=

NVMM

28,412,12,14,0

Ed

Ed

Ed

Ed,x

x

+

+ +

=

= +

+ +

= >

NN

MM

VV

M

M

28,469,0

2,16,6

12,1185,0

4,033,0

1,14 1,0

Ed

Rd

Ed

Rd

2/3Ed

Rd

Ed,x

Rd,x

2/3

2/3 2/3

+

+ +

=

= +

+ +

= <

NN

MM

VV

M

M

28,4170,0

2,124,0

12,1250,0

4,049,0

0,66 1,0

Ed

Rd

Ed

Rd

2/3Ed

Rd

Ed,x

Rd,x

2/3

2/3 2/3

nerierte Diskriminanzfunktion sorgt hier für eine optimaleZuordnungsquote von 100%, d.h. es werden alle 2 · 64 =2592 Anschlusspunkte den beiden Ankerplattentypen rich-tig zugeordnet. Daran anschließend kann innerhalb jederGruppe eine beliebige Diskretisierung von Nachweisfens-tern durch Staffelung der normierten Nachweisgleichungerfolgen. Bild 10 zeigt dieses Staffelungsprinzip. Die dengewählten Randbedingungen genügenden Kombinationenwerden für einen einhüllenden Nachweis subsummiert.Letztlich kann durch geeignete Wahl der Nachweisfensterdie Dokumentation aller Einzelnachweise durch wenigeeinhüllende Nachweise ersetzt werden. Im vorliegendenBeispiel sind je Ankerplattentyp nur zwei Nachweisfensternötig, um alle Kombinationen zu erfassen. Wenngleich dieAnzahl der Nachweise so minimiert wird, sind diese ab-schließend für jede Gruppe erforderlich, da die Zuweisungzu den Ankerplattentypen mithilfe der Diskriminanzfunk-tion zunächst nur eine Prognose darstellt.

Mit der einmalig aufgestellten Diskriminanzfunktion kön-nen beliebig viele weitere Anschlusspunkte den beidenAnkerplattentypen zugewiesen werden. Der Nachweis er-folgt einhüllend auf Basis der vorsortierten Gruppen amnormierten Diagramm.

5 Schlussfolgerungen

Mit der gezeigten Methode lassen sich Vorgruppierungenbei der vielfach wiederholten Bemessung von Bauteilendurchführen. Es werden metrisch skalierte, bemessungs-relevante Bauteilvariablen für die Diskriminanzanalyseverwendet. Ziel der Gruppenzugehörigkeitsprognose istdie einhüllende Nachweisführung möglichst großer Bau-teilemengen zur Reduzierung des Berechnungsaufwands.Kurzum, viele Einzelnachweise werden durch wenigeGruppennachweise ersetzt.

Zur Anwendung sind Stichprobendaten erforderlich. Lie-gen diese nicht bzw. nicht in ausreichendem Umfang vor,können sie in geeigneter Weise durch Datensampling ge-

Bild 8 Verteilungs- und Dichtefunktionen der nachzuweisenden Schnittgrößenkomponenten für Ankerplattentyp 2Distribution and density functions of components of sectional forces to be verified for type 2



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bildet werden. Die hierfür zugrunde gelegten Verteilungs-funktionen lassen sich mit numerischen Optimierungs-verfahren mit der Maßgabe erzeugen, eine optimaleGruppenzuweisung der Bauteile zu erreichen.

Die Vorgehensweise wird am Bauteil „Ankerplatte“ ver-deutlicht. Die in einem Ankerplattenkatalog [4] verwende-

ten Bemessungsdiagramme werden zunächst in eine nor-mierte Form überführt, um so sinnvolle Gruppennachwei-se auch bei einer Normalkraft-Querkraft-Interaktion zuermöglichen. Im gezeigten Beispiel erfolgt eine optimaleZuweisung der Schnittgrößenkombinationen zu zwei An-kerplattentypen (Zuordnungsquote: 100%). Mit geeigne-ter Wahl der Nachweisfenster gelingt es hier durch zwei

Bild 9 Parameter zur Optimierung der Stichprobenverteilung in der TabellenkalkulationParameters to optimise the sampling distribution within the spreadsheet calculation

Bild 10 Nachweisfenster für Ankerplattentyp 2 und 3 im normierten DiagrammRanges of verification for anchor plate type 2 and type 3 in the normalised chart

Literatur

[1] BACKHAUS, K.; ERICHSON, B.; PLINKE, W.; WEIBER, R.: Mul-tivariate Analysemethode, Eine anwendungsorientierte Ein-führung. 13. Aufl. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, 2011.

[2] MEISWINKEL, R.; MEYER, J.; SCHNELL, J.: Bautechnik imKernkraftwerksbau. BetonKalender 2011, S. 343–432, Ber-lin: Ernst & Sohn, 2011.

[3] PREGARTNER, T.: Bemessung von Befestigungen in Beton,Einführung mit Beispielen. Berlin: Ernst & Sohn, 2009.

[4] HOCHTIEF Consult IKS Energy: Ankerplattenkatalog:Kopfbolzenankerplatten für Betriebslastfälle der Anforde-rungskategorie A1 und für außergewöhnliche Einwirkun-gen der Anforderungskategorie A2 und A3. Frankfurt amMain, 2011.

[5] DIN CEN/TS 1992-4-2: Bemessung der Verankerung vonBefestigungen in Beton. Normenausschuss Bauwesen (NA-Bau) im Deutschen Insitut für Normung e.V., Berlin, Deut-sche Norm 2009.

[6] KUHLMANN, U.; IMMINGER, T.: Ankerplatten und Einbau-details zur Kraftübertragung im Stahlbau. Deutscher Aus-schuss für Stahlbau, Deutscher Stahlbau-Verband DSTV,Düsseldorf, 2004.

[7] SCHINDLER, S.; BENDER, M.; MARK, P.: Erweiterung derklassischen M-N-Interaktionsdiagramme. Beton- und Stahl-betonbau 102 (2007), Heft 8, S. 539–547.

[8] GÖDDE, L.; STRACK, M.; MARK, P.: M-N-Interaktionsdia-gramme für stahlfaserverstärkte Stahlbetonquerschnitte. Be-ton- und Stahlbetonbau 105 (2010), Heft 5, S. 318–323.

[9] ÖZCEBE, G.; YUCEMEN, M. S.: A new approach for the pre-liminary seismic vulnerability assessment of existing buil-dings on a regional scale. ICLODC2004, Bochum, 2004, S.79–88.

[10] HEBACH, F.: Entwicklung eines statistischen Nachweisver-fahrens für typisierte Verankerungen im Großkraftwerksbauunter Verwendung der Diskriminanzanalyse. Ruhr-Universi-tät Bochum, Bachelor-Thesis 2011.

[11] HANDL, A.: Multivariate Analysemethode, Theorie undPraxis multivariater Verfahren unter besonderer Berück-sichtigung von S-PLUS. 2. Aufl. Heidelberg Berlin: Sprin-ger-Verlag, 2010.

[12] BUCHER, C.: Computational Analysis of Randomness inStructural Mechanics.: CRC Press/Taylor & Francis, 2009.

[13] FROMKNECHT, S.; ODENBREIT, C.; DORKA, U.: Versuche zurTragfähigkeit von Ankerplatten mit einbetonierten Kopfbol-zendübeln in schmalen Stahlbetonstützen. Beton- undStahlbetonbau 105 (2010), Heft 6, S. 362–370.

[14] HOFMANN, J.; ELIGEHAUSEN, R.: Tragfähigkeit von randna-hen Kopfbolzen bei der Versagensart seitlicher Betonaus-bruch. Beton- und Stahlbetonbau 104 (2009), Heft 7, S.386–393.

Autoren

Ruhr-Universität BochumFakultät für Bau- und UmweltingenieurwissenschaftenLehrstuhl für MassivbauUniversitätsstraße 150Gebäude IA 4/15144780 Bochum

Franziska Hebach, B. [email protected]

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter [email protected]

Dipl.-Ing. Steffen [email protected]

Dipl.-Ing. Reinhard [email protected]



einhüllende Nachweise je Ankerplattentyp alle Bemes-sungspunkte (rd. 2600) zu erfassen. Neben den im Bei-spiel verwendeten Merkmalsvariablen (VRd, MRd, NRd

und MRd,x) können auch weitere Merkmale wie z.B. derBetonkantenbruch von bauteilrandnahen Ankerplatten[13, 14] in die Diskriminanzfunktion einbezogen werden.

Die Vorgehensweise ist generell von großem Potenzial fürBemessungsaufgaben mit hohen Wiederholungszahlen.Sie lässt sich in der gezeigten Form beispielsweise über-tragen auf Stützen- oder Fundamentbemessungen oderauch den Nachweis typisierter Verbindungen im Stahl-

bau. Attraktiv für die praktische Nutzung ist zudem dierelativ einfache Umsetzbarkeit der Methode in praxis-üblichen Tabellenkalkulationsprogrammen.

Danksagung

Die Autoren danken den Herren Dr.-Ing. JULIAN MEYER,Dipl.-Ing. WOLFGANG FUCHS, Dr.-Ing. STEPHAN FROM-KNECHT und Dipl.-Ing. MARK KRITZMANN (HOCHTIEFConsult IKS Energy) für die konstruktiven Diskussionenund die umfangreiche Bereitstellung von Unterlagen.


DOI: 10.1002/best.201208263

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Dieter Lippold FACHTHEMA

Spannbetonsilos mit hohen Vorspanngradenunter instationären Temperatureinwirkungen

1 Allgemeines

In den 60iger und 70iger Jahren des letzten Jahrhundertswurden in der Zementindustrie immer größere Klinker-silos und Klinkerlager geplant und gebaut. Mit zuneh-menden Durchmessern und immer größeren Füllhöhenstiegen auch die Ringzugkräfte in den Silowänden signifi-kant an. Da in den meisten Fällen die durchschnittlichenKlinkertemperaturen beim Befüllen 100 °C und mehr be-tragen, treten zusätzlich zu den Ringzugkräften aus derFüllung hohe Temperaturunterschiede über die Wand-dicke auf, die außer den Ringzugspannungen noch großeZwangspannungen in den Wänden verursachen.

Schnell ergaben sich hieraus Schnittgrößen, die mit derbisher üblichen Betonstahlbewehrung nicht mehr aufge-nommen werden konnten, sondern den Einsatz von Vor-spannung in Ringrichtung erforderlich machten. Früh er-gaben sich in der Fachwelt Diskussionen, welcher Vor-

spanngrad für solchermaßen belastete Silowände sinnvollsei. Da zur damaligen Zeit in der BundesrepublikDeutschland für Bauwerke im Freien unter länger wir-kenden Verkehrslasten nur volle Vorspannung zugelassenwar, schien der Weg vorgegeben, die kombinierten Zug-spannungen infolge Ringzug und Temperaturzwang aufder Wandaußenseite durch Ringvorspannung vollständigzu überdrücken. Aufgrund der hohen Zwangspannungeninfolge des Temperaturunterschieds in der Wand ergabensich aus dieser Vorgabe sehr hohe erforderliche Vor-spannkräfte.

Bereits in ihren damaligen Veröffentlichungen zur Be-rechnung und Bemessung von Silowänden verwiesen dieAutoren Prof. Dr.-Ing. JÖRG PETER und Dipl.-Ing. GEORG

LOCHNER darauf, dass hierbei in vielen Fällen eine un-wirtschaftliche Bemessung die Folge wäre und zudem diezulässigen Druckspannungen in horizontaler Richtungauf der Wandinnenseite überschritten würden – haupt-

Bei der Vorspannung zylindrischer Silowände in Ringrichtungwird im Allgemeinen ein Kompromiss zwischen zwei Grenzzu-ständen gesucht: Bei leerem Silo treten große Ringdruckkräfteauf, denen sich bei Beginn der Füllung mit heißem SchüttgutZwangspannungen infolge des Temperaturunterschiedes überdie Wanddicke überlagern. Dies bedeutet maximale Druck-spannungen in Ringrichtung auf der Wandinnenseite. Bei vol-lem Silo überlagern sich Ringzugkräfte und Zwangmomente in-folge des heiß eingefüllten Schüttguts zu maximalen Zugspan-nungen auf der Wandaußenseite. Zu große Druckspannungenkönnen den Wandbeton schädigen, zu große Zugspannungenführen zu unzulässig breiten Rissen, die die Dauerhaftigkeit ge-fährden.Während bisher keine Hinweise auf Schäden auf der Wand-innenseite infolge hoher Druckspannungen gefunden wurden,weisen Schäden (Delaminierungen) auf der Wandaußenseitevon sehr hoch vorgespannten Silowänden auf eine möglicher-weise bisher unterschätzte Schadensursache hin. Die instatio-nären Temperaturspannungen aus Sonneneinstrahlung über-lagern sich den Druckspannungen aus Vorspannung und ver-ursachen sehr große Querzugspannungen im Bereich zwi-schen äußerer Wandbewehrung und den Ringspanngliedern,wie nicht-lineare Berechnungen mit dem FE-ProgrammMASA 3 ergaben. Werden in Kombination mit weiteren Einflüs-sen aus dem Silobetrieb die aufnehmbaren Zugspannungenüberschritten, erklärt dies möglicherweise die beobachtetenDelaminierungen an der Außenseite hoch vorgespannter Silo-wände, die intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.

Post-tensioned silo walls with high post-tensioning degreeand transient temperature effectsWhen post-tensioning a cylindrical silo wall in ring directionusually a compromise of two limit states has to be considered:For an empty silo high compression stresses will occur in com-bination with high restraint stresses due to the temperature dif-ference between inside and outside when filling the silo withhot bulk material. This means a maximum for the compressionstresses in ring direction at the inner face of the wall. Whenthe silo is filled to capacity circumferential tension and re-straint bending moments due to the hot bulk material will causemaximum tensile stresses at the outer face of the wall. Exces-sive compression stresses can damage the wall concrete,while excessive tensile stresses cause wide cracks, which en-danger the durability.Until now no indications were found for damages at the innerface of silo walls due to excessive compression stresses inring direction, but damages (delaminations) at the outer face ofsome silo walls with very high post-tensioning suggest a risk,which has been underestimated until now eventually. Transienttemperature stresses due to the sun radiation will increase thecompression stresses due to post-tensioning, which causesvery high transverse tensile stresses in the range between out-er reinforcement and tendons. This was proved by a non-linearanalysis with the FE-program MASA 3. If further influence fromsilo operation causes tensile stresses above the ultimate limitstate, this might be an explanation for the delaminations, whichhave been detected at the outer face of silo walls with highpost-tensioning degree and intensive sun radiation.


D. Lippold: Spannbetonsilos mit hohen Vorspanngraden unter instationären Temperatureinwirkungen

sächlich bei niedrigen Füllständen während des Ein-füllens von heißem Klinker [1].

PETER und LOCHNER befürchteten, dass hierdurch Schä-den an der Wand verursacht werden könnten und emp-fahlen als Alternative die bereits in der Schweiz verwen-dete teilweise Vorspannung. Hauptaugenmerk solltenhierbei nicht zulässige Zugspannungen, sondern die Ein-haltung zulässiger Rissbreiten sein, die die Dauerhaftig-keit der Wände sicherstellen sollte.

Zusammen mit Dr.-Ing. RAINER KOCH von der Univer-sität Stuttgart wurden für diesen Spezialfall Bemessungs-diagramme entwickelt, die eine bautechnisch überzeu-gende und gleichzeitig wirtschaftliche Wandbemessungmit wesentlich geringeren Vorspannkräften als bei vollerVorspannung erlaubten [2]. Dieser Bemessungsansatzwurde seitdem vom Büro Peter und Lochner konsequentumgesetzt [3, 5], und die meisten Tragwerksplaner inDeutschland übernahmen diese Methode im Grundsatz.Bei einer Vielzahl seit dieser Zeit ausgeführter Klinker-silos und Klinkerlager wurde dieses Prinzip erfolgreicheingesetzt, und es sind dem Verfasser keine Schäden be-kannt, die auf dieses Konzept zurückzuführen gewesenwären.

Da in den Zement- und Kraftwerken auch die Silos fürZement, Kalksteinmehl, Flugasche etc. immer größerwurden und gleichzeitig die Anforderungen aus dem Silo-betrieb immer ungünstigere Beanspruchungen der Silo-wände mit hohen Biegemomenten und Querkräften erga-ben, wurde in den letzten Jahren die teilweise Vorspan-nung der Wände auch bei diesen Silotypen immer häufi-ger verwendet, nachdem lange Jahre fast nur „schlaff“bewehrte Wände zum Einsatz gekommen waren.

Auch hier war diese Methode bisher sehr erfolgreich,nachdem es zuvor zu einigen massiven Schäden an nichtvorgespannten Silowänden bis hin zum Einsturz ganzerSilos gekommen war. So platzte z.B. im Jahr 2005 in ei-nem Zementwerk nahe der Stadt Davao auf den Philippi-nen die Silowand eines großen Rohmehlsilos oberhalbdes kegelförmigen Silobodens regelrecht auf und stürztein sich zusammen – übrig blieb ein Berg aus Betontrüm-mern vermischt mit Rohmehl, aus dem nur noch die Spit-ze des kegelförmigen Bodens herausragte. Beim Einsturzwurden weitere Bauwerke in der Nachbarschaft schwerin Mitleidenschaft gezogen, und die betreffende Ofenliniemusste lange Zeit außer Betrieb genommen werden(nicht veröffentlichter Schadensfall).

Gleichzeitig hatte das Büro Peter und Lochner in denletzten zehn Jahren Siloschäden im außereuropäischenAusland zu begutachten und instandzusetzen, bei denenungewöhnlich hohe Vorspannkräfte zur horizontalenVorspannung der Wände verwendet worden waren. Inallen Fällen betrug die Druckspannung allein infolge Vor-spannung mehr als 10 MPa bei Betondruckfestigkeiten inder Größenordnung von 35–40 MPa. Im Vergleich zu dervon PETER und LOCHNER verwendeten Bemessungs-

methode betrugen die hier vorliegenden Vorspannkräftemehr als das Doppelte.

Nach dem früheren Bemessungskonzept mit globalerSicherheit und zulässigen Druckspannungen wären beieiner Kombination von Vorspannung und Temperatur-zwang, wie sie z.B. mit Beginn des Füllens eines Silos auf-treten kann, die zulässigen Druckspannungen auf derWandinnenseite deutlich überschritten worden.

Bemisst man nach aktuellen Normen mit dem Teilsicher-heitskonzept, so ergibt sich in diesen Fällen eine horizon-tale Druckbewehrung. Beachtet man, dass bei Silowän-den, die im Gleitverfahren hergestellt werden, die hori-zontale Bewehrung normalerweise in der äußersten Lageliegt, ergeben sich hieraus konstruktive Probleme, dieschwere Schäden verursachen können, hauptsächlich imBereich der Übergreifungsstöße. Hier ist zu befürchten,dass die Betondeckung infolge hoher Spaltzugspannun-gen im Stoßbereich geschädigt wird und abplatzt, wennkeine sorgfältige Verbügelung erfolgt.

Leider war in keinem der begutachteten Schadensfälleeine statische Berechnung zu erhalten bzw. hatten sichdie Tragwerksplaner auf Nachweise für volle Silos be-schränkt, ohne dass weitere Erläuterungen zum Bemes-sungskonzept gemacht wurden. Hinweise auf die erwähn-ten kritischen Zustände waren in keinem Fall zu findenund auch keine Begründung für die hohen Vorspannkräf-te. So lässt sich nur vermuten, dass die Überlegung, keineRisse auf der Wandaußenseite zuzulassen, der Grund fürdie Wahl der außerordentlich hohen Vorspannkräfte war.In einem Fall wurde argumentiert, die gültigen Normenhätten einen Vorspanngrad, bei dem Risse auftretenkönnten, nicht zugelassen.

2 Beschreibung der begutachteten Schäden

Insgesamt lagen aus Sicht des Verfassers ausreichenddeutliche rechnerische Hinweise dafür vor, dass die ge-wählte Höhe der Vorspannkräfte zu Problemen auf derWandinnenseite führen könnte. Tatsächlich waren dannauch nach einigen Jahren Betriebszeit Schäden aufgetre-ten, allerdings nicht wie vermutet an der Innenseite derWände, sondern an deren Außenseite. Schalenartige Be-reiche der äußeren Wandoberfläche mit einer Dicke vonbis zu ca. 10 cm platzten großflächig ab (Bild 1). Teilweiselief ein Trennriss zwischen den äußeren horizontalen undvertikalen Bewehrungslagen und den Spanngliedern, teil-weise waren die äußerste horizontale und die folgendevertikale Bewehrungslage voneinander getrennt.

Je nach Lage des Risses waren die Abdrücke der Beweh-rungsstäbe auf der anderen Seite zu sehen bzw. warenstellenweise sogar die Hüllrohre der Spannglieder sicht-bar (Bild 2). Die Trennrisse zwischen Wandkern und deräußeren abgeplatzten Schale liefen im Wesentlichen pa-rallel zur Wandmittelfläche, an den Rändern der abge-platzten Bereiche liefen die Risse in einem sehr spitzen


D. Lippold: Post-tensioned silo walls with high post-tensioning degree and transient temperature effects

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Winkel zur Wandoberfläche aus oder endeten an Rissen,die senkrecht zur Wandoberfläche verliefen (Bilder 3 und4). An diesen Rissen waren beim Abklopfen mit einemHammer abgeplatzte Bereiche als hohl klingende Zonenvon ungerissenen, normal klingenden Bereichen scharfgetrennt.

Die sehr spitzwinklig an der Oberfläche auslaufendenAbplatzungen endeten mit einer papierdünnen Zone ausZementleim an einem irregulär wellenförmig bzw. starkkurvig verlaufenden Riss. Sie unterschieden sich hier-durch deutlich von den Rissen, die üblicherweise durchRingzugspannungen verursacht werden. Diese verlaufenmeist in vertikalen, annähernd geraden Linien und drin-gen weitgehend senkrecht zur Oberfläche in den Wand-beton ein.

Glücklicherweise waren die abgeplatzten Bereiche durchdie äußeren Bewehrungslagen noch soweit mit demWandkern verbunden, dass sie nicht abstürzten, obwohlsie bis zu 50 m2 groß waren. Der Absturz solcher tonnen-schweren Betonteile hätte weitere schwere Schäden zurFolge haben können, weshalb weiträumige Absperrungenvorgenommen werden mussten.

Die Bilder 5 und 6 zeigen Fälle, bei denen der Kernbetonsamt äußerer Bewehrung großflächig freiliegt und an de-nen die für die Bilder 1 bis 4 beschriebene Ausbildung derSchäden ebenfalls an vielen Stellen abzulesen ist. So las-sen sich in den Bildern 5 und 6 die spitzwinklig zur Ober-fläche auslaufenden Risse erkennen, in Bild 6 sind deut-lich vom Kernbeton abgelöste Stäbe der Ringbewehrungsamt ihren Abdrücken auf der Gegenseite zu sehen. Der

Bild 1 Blick von oben auf eine Abplatzung an einer vorgespannten SilowandView from top on a delamination at a post-tensioned silo wall

Bild 3 Kernbohrung im Bereich einer Abplatzung an einer vorgespanntenSilowandCore boring at a delamination at a post-tensioned silo wall

Bild 2 Unterer Rand einer Abplatzung mit Ringbewehrung und Hüllrohr einesSpanngliedsBottom edge of a delamination with ring reinforcement and tendon

Bild 4 Papierdünn auslaufender Rand einer abgeplatzten ZoneWafer-thin edge of a delamination



Beton wurde hier großflächig entfernt, nachdem einzelne(bis zu 50 kg schwere) Teile bereits abgestürzt waren.Bild 7 zeigt einen schematischen Querschnitt durch einenweiteren beschädigten Spannbetonsilo mit Angabe dervom Betreiber vorläufig aufgenommenen Risse im Be-reich des Zentralkegels.

3 Mögliche Schadensursachen

Auf den ersten Blick waren in keinem der begutachtetenFälle die Ursachen für die Abplatzungen erkennbar, diemitten in den Wänden ohne äußerlich sichtbare Störzonenwie z.B. Kiesnester und Betonierfugen oder sonstige Unre-

gelmäßigkeiten wie Einbauteile, Öffnungen und Ähnlichesauftraten. Eine Wand war z.B. klar erkennbar mittels Klet-terschalung in ringförmigen Abschnitten hergestellt wor-den. Hier liefen die Trennrisse zum Teil über mehrere Ar-beitsfugen hinweg, was gegen einen Zusammenhang vonTrennriss und Arbeitsfuge sprach. Auffällig und allen Schä-den gemein war, dass sie im Wesentlichen in den Zonenmit der höchsten Vorspannung auftraten, bei denen dieHüllrohre der Ringspannglieder untereinander teilweisenur noch einen Achsabstand von ca. 25 cm hatten.

Überlegungen zum Spannungszustand in der äußerenWandhälfte gaben erste Hinweise auf mögliche Schadens-ursachen:

Bild 5 Großflächige Delaminierung an einem Spannbetonsilo (Foto: ALLVIA)Large delaminated area at a post-tensioned silo wall (Photo: ALLVIA)

Bild 6 Delaminierung an einem Spannbetonsilo mit teilweise zerstörtem Ver-bund der Ringbewehrung (Foto: ALLVIA)Delamination at a post-tensioned silo wall, bond of ring reinforcementdestroyed partly (Photo: ALLVIA)

Bild 7 Schematischer Querschnitt durch ein Spannbetonsilo mit vorläufigerRissaufnahmeVertical section of a post-tensioned silo with preliminary mapping ofcracks



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a) Einleitung der SpanngliedkräfteDie Vorspannung wird über Umlenkkräfte der ringförmiggekrümmten Spannglieder in den Kernbeton eingeleitet.Die Umlenkkräfte erzeugen hierbei Druckspannungensenkrecht zur Schalenmittelfläche, die auf den Betonbe-reich innerhalb der Spanngliedhüllrohre wirken. DieserWandteil wird also von außen zusammengedrückt und er-hält so die Vorspannung in Umfangsrichtung.

Der Wandbereich außerhalb und zwischen den Hüllroh-ren muss aus Gründen der Verträglichkeit (Kompatibili-tät) die gleiche Verformung wie die innere Wandzone er-halten. Die hierfür erforderlichen anteiligen Umlenkkräf-te können nur durch Zugspannungen im Beton quer zurSchalenmittelfläche eingeleitet werden.

Mit einer einfachen Gleichgewichtsbetrachtung lassensich am Beispiel, das für die weitere Untersuchung be-nützt wurde, mittlere Querzugspannungen abschätzen:Bei V0 = –3150 kN/m und zwei Spanngliedern je MeterWandhöhe mit ca. 80 mm Hüllrohrdurchmesser er-hält man bei 15,20 m mittlerem Wandradius als Umlenk-kraft

u1 = 3150/15,2 = 207 kN/m

für einen 1 m hohen Wandabschnitt (Bild 8).

Betrachtet man den äußeren Wandteil außerhalb derAchse Spannglied, ergibt sich bei einem Spanngliedradiusvon 15,275 m eine Querschnittsfläche von

12,5/40 · 100 = 31,25 %,

die über Querzug „aktiviert“ werden muss.

Damit beträgt die anteilige Umlenkkraft

0,3125 · 207 = 65 kN/m.

Hieraus ergibt sich in Achse Spannglieder eine mittlereQuerzugspannung von

65/(1,00-2 · 0,08) = 77 kN/m2.

Verdoppelt man die Zahl der Spannglieder und damitauch V0, so ergibt sich entsprechend eine mittlere Quer-zugspannung von

2 · 65/(1,00-4 · 0,08) = 190 kN/m2 = 0,19 MPa.

Dies bedeutet eine Spannungssteigerung um den Faktor2,5 bei Erhöhung der Vorspannung um den Faktor 2,0.

Auf den ersten Blick erscheint der Mittelwert von0,19 MPa für die Querzugspannung unbedenklich, aberbetrachtet man die genaue Geometrie des gewähltenQuerschnitts, so ist offensichtlich, dass mit wesentlich hö-heren Werten im Bereich örtlicher Spannungsspitzen ge-rechnet werden muss.

b) Weitere Einflüsse, die zusätzliche Querzugspannun-gen bewirken:

– Die Stahlspannungen der Ringbewehrung sind im Ver-hältnis Es/Ec erhöht, was örtlich höhere Umlenkkräfteund damit auch höhere Querzugspannungen bedeu-tet.

– Ein Teil der Vorspannkraft erzeugt bereits beim Vor-spannvorgang Druckspannungen in der Ringbeweh-rung.

– Durch Kriechen und Schwinden des Betons lagertsich ein weiterer Teil der Vorspannkraft in die Ring-bewehrung um, was eine weitere Spannungssteige-rung in der äußeren Ringbewehrung bewirkt.

– Im Bereich von Übergreifungsstößen der Ringbeweh-rung treten zusätzliche Spaltzugspannungen auf, diesich den Querzugspannungen überlagern.

– Beim Auftreten von Fließkanälen während des Ent-leerens entstehen zusätzliche Querzugspannungen imQuerschnitt.

Diese Effekte werden prinzipiell bereits bisher bei Ent-wurfsüberlegungen berücksichtigt, indem konstruktiveGrundregeln eingehalten werden. Beispielsweise werdenTemperatureinflüsse aus heißem Füllgut, die innenDruck- und außen Zugspannungen bewirken, üblicher-weise beim Nachweis der Rissbreitenbeschränkung be-achtet.

Bild 8 Gleichgewichtsbetrachtung an einem gekrümmten Wandstück mitVorspannungReflection on equilibrium for a curved part of a post-tensioned wall



4 Beanspruchung durch Sonneneinstrahlung

Da sich der heiße innere Wandteil aufweiten will, daranaber von dem kälteren äußeren Teil gehindert wird, ist indiesem Fall offensichtlich in der inneren Wandzone mitQuerdruckspannungen zu rechnen, die sich günstig aus-wirken. Also ist dieser Fall für das betrachtete Problemuninteressant.

Was aber passiert im umgekehrten Fall, wenn sich z.B.bei Sonneneinstrahlung die äußere Wandzone stärker er-wärmt als der innere Bereich, z.B. wenn kein heißesMaterial eingelagert wird bzw. sich diese Zone bereitswieder abgekühlt hat?

Die Beobachtung, dass die unter Abschn. 2 beschriebe-nen Schäden vornehmlich konzentriert in jenen Wand-

Bild 9 Rechenmodell für Wandabschnitt zur Detailberechnung = Abbildungen 1 und 2 aus [4]Modeling of a wall part for detailed analysis = pictures 1 and 2 out of [4]



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zonen auftraten, die besonders der Sonneneinstrahlungausgesetzt waren, führte zu der Überlegung, dass hiereventuell eine Beanspruchung auftritt, die wesentlichenEinfluss auf den maßgeblichen Spannungszustand in derWand haben kann. Insbesondere die instationäre Erwär-mung der äußeren Wandzone zu Beginn der Sonnenein-strahlung ließ hier hohe Zusatzspannungen vermuten.Damit ergab sich eine Berechnungsaufgabe, die mit line-ar-elastischen Verfahren nicht mehr sinnvoll angegangenwerden kann.

Aus diesem Grund wurden nicht-lineare Berechnungenmit dem FE-ProgrammMASA 3 durchgeführt. Für die Be-rechnung instationärer Temperaturzustände wurden erstkürzlich entwickelte Programmteile verwendet. Die ge-samten Ergebnisse dieser Berechnungen sind in der On-line-Version dieses Fachaufsatzes als „Supporting Infor-mation“ veröffentlicht (vgl. [4]). Abgebildet wurde einWandabschnitt von 1,0 m × 1,0 m Breite und Höhe mit40 cm Wanddicke (Bild 9). Die Randbedingungen wur-den so gewählt, dass die Verträglichkeit an den Ränderneingehalten war. Der obere Rand des Abschnitts konntediese Bedingung aus programmtechnischen Gründen al-lerdings nicht vollständig erfüllen, sodass für die Auswer-tung im Wesentlichen die untere Hälfte des Wandab-schnitts verwendet wurde. Die detaillierte Beschreibungdes gewählten Systems und die Entwicklung der Span-nungen in der Wand infolge mehrtägiger Sonneneinstrah-

lung können ebenso online in der „Supporting Informa-tion“ dieses Beitrags eingesehen werden [4].

5 Zusammenfassung der Berechnungsergebnisse5.1 Anordnung von vier Spanngliedern

Infolge der Vorspannung ergaben sich im Wesentlichengleichmäßig verteilte Hauptdruckspannungen in Ring-richtung. Erhöhte Werte zwischen Hüllrohren und äuße-rer Netzbewehrung sind auf die Schwächung des Beton-querschnitts durch die Hüllrohre zurückzuführen. Im Be-reich der äußeren vertikalen und horizontalen Beweh-rung sind signifikant erhöhte Hauptzugdehnungen undHauptzugspannungen zu erkennen, die im Wesentlichenquer zur Schalenmittelfläche wirken (Bilder 10, 11 und12 = Abbildungen 72, 73 und 75 aus [4]). Besonders deut-lich wird der Einfluss der Hüllrohre bei der Ringbeweh-rung, die auf Höhe der Achse Hüllrohre liegt. Hier tretenwesentlich höhere Spannungen auf als bei der Ringbe-wehrung zwischen den Hüllrohren.

Infolge der Sonneneinstrahlung bleiben die Hauptdruck-spannungen in Umfangsrichtung im Beton der äußerenWandhälfte nahezu unverändert, während sie in der inne-ren Hälfte um ca. 15% abnehmen. Die Druckspannungenin der äußeren Ringbewehrung nehmen dagegen stark zu(ca. 37%). Dies bedeutet also eine weitere Umlagerung

Bild 10 Hauptzugspannungen im Bereich der Bewehrung infolge Vorspannung (Tag 0) = Abbildung 72 aus [4]Principal tensile stresses in the range of reinforcement due to post-tensioning (day 0) = diagram 72 out of [4]



Bild 11 Hauptzugspannungen im Bereich der Bewehrung infolge Vorspannung und Strahlung (Tag 1) = Abbildung 73 aus [4]Principal tensile stresses in the range of reinforcement due to post-tensioning (day 1) = diagram 73 out of [4]

Bild 12 Hauptzugspannungen im Bereich der Bewehrung infolge Vorspannung und Strahlung (Tag 3) = Abbildung 75 aus [4]Principal tensile stresses in the range of reinforcement due to post-tensioning (day 3) = diagram 75 out of [4]



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der Ringdruckkräfte in die äußere Querschnittshälfte.Aus Gleichgewichtsgründen müssen daher auch die Um-lenkkräfte und damit die Querzugspannungen, die demäußeren Wandteil zuzuordnen sind, ansteigen.

Die Berechnungsergebnisse zeigen nach einem Tag Son-neneinstrahlung deutlich erhöhte Hauptzugdehnungenund Hauptzugspannungen quer zur Schalenmittelflächeim Bereich zwischen Hüllrohren und äußerer Netzbe-wehrung. Die Sonneneinstrahlung am zweiten und drit-ten Tag führt nur noch zu geringen Veränderungen vonca. 5%. Im Vergleich zum rechnerischen Mittelwert von0,19 MPa (vgl. Abschn. 3a) werden im Bereich der Be-wehrung für die Querzugspannungen Spannungsspitzenmit >1,1 MPa erreicht.

Der Einfluss des Kriechens des Betons nach dem Vor-spannen wurde getrennt untersucht. Die Umlagerung derDruckkräfte aus dem Beton in die Ringbewehrung führtnach ca. 100 Tagen zu einer Zunahme der Druckspan-nungen in der äußeren Ringbewehrung um ca. 25%.

Die Auswertung und der Vergleich der Berechnungs-ergebnisse z.B. für Querzugspannungen und Querzug-dehnungen sind etwas schwierig. Wählt man dagegen dieDruckspannung in der äußeren Ringbewehrung als Maß-stab für die Beanspruchungen im Wandquerschnitt, wirddie Betrachtung wesentlich einfacher.

Definiert man die resultierende Gesamtdruckspannungvon ca. 214 MPa zu 100% (Bild 13), so beträgt der Anteilinfolge Vorspannung mit anschließendem Kriechen ca.75% dieser Spannung. Die Temperatureinwirkung vonaußen verursacht einen Spannungszuwachs, der einemAnteil von 25% der Gesamtdruckspannung von ca.

214 MPa entspricht. Entsprechend nehmen die Haupt-zugspannungen und die Hauptzugdehnungen in Quer-richtung zu.

5.2 Anordnung von zwei Spanngliedern

Qualitativ ergeben sich ähnliche Ergebnisse wie bei derAnordnung von vier Spanngliedern, allerdings sind auf-grund der nur halb so großen Vorspannkräfte die Span-nungen entsprechend niedriger. Der Spannungszuwachsin der äußeren Wandzone infolge Temperatureinwirkungvon außen hat dagegen ungefähr die gleiche Größe wiebei der Anordnung von vier Spanngliedern. Unterschiedeergeben sich aus der Geometrie, da die Bereiche zwi-schen Bewehrung und Hüllrohren auf die Hälfte redu-ziert sind, d. h. es liegen weniger Zonen mit hohen Quer-zugspannungen vor.

Bild 13 zeigt schematisch die Spannungsanteile für dieDruckspannung in der äußeren Ringbewehrung aus ver-schiedenen Einflüssen im Vergleich zwischen zwei undvier Spanngliedern je Meter Wandhöhe.

6 Bewertung der Berechnungsergebnisse

Auf den ersten Blick erscheinen die rechnerisch ermittel-ten Hauptzugspannungen und Hauptzugdehnungenunkritisch. Ein Abplatzen der äußeren Wandschale lässtsich hieraus nicht direkt ableiten. Folgende Überlegungensind allerdings in eine Bewertung einzubeziehen:

a) Spaltzugspannungen im Bereich von Übergreifungs-stößen der äußeren Bewehrung liefern zusätzlicheSpannungsanteile, die sich ungünstig überlagern. Sosind z.B. gemäß DIN 1045 bzw. EC2 Übergreifungs-stöße ab Stabdurchmessern 16 bzw. 20 mm in der äu-ßersten Bewehrungslage nicht zulässig, wenn der Be-tonstahl voll ausgenutzt wird. Da sich eine Anord-nung der inneren und äußeren Ringbewehrung jeweilsin der äußersten Lage bei großen Stahlbeton- bzw.Spannbetonsilos in der Baupraxis bei Herstellung imGleitbetonverfahren nicht vermeiden lässt, sind zu-sätzliche Verbügelungen im Stoßbereich erforderlich.Leider fehlen diese in der Praxis in den meisten Fäl-len, wie dies auch bei den angesprochenen Schadens-fällen der Fall war.

b) Infolge des Silobetriebs entstehen bei modernenGroßraumsilos in der Zementindustrie die bereits er-wähnten Fließkanäle. Dies bedeutet häufig wechseln-de Ringzugkräfte und große, häufig wechselnde Biege-momente aus dem Schüttgut in Umfangsrichtung derWand. Die Biegemomente können hierbei so großsein, dass auch bei einer nicht vorgespannten Wandtrotz der Ringzugkräfte große Druckspannungen aufder Außenseite der Wand auftreten. Entsprechend un-günstig ist dann die Überlagerung mit den zuvor be-schriebenen Lastfällen.

σs der äußeren Ringbewehrung - 214 MPa = 100%

100%

80%

60%

40%

20%

0%

Temperatur

Kriechen

Vorspannung

4 Spannglieder 2 Spannglieder

∑ 63%

25%

15%

60%

25%

8%

30%

Bild 13 Vergleich der Druckspannungen in der äußeren Ringbewehrung fürzwei und vier Spannglieder je Meter HöheComparison of compressive stresses in the outer ring reinforcementfor arrangement of two and four tendons per meter height



c) Die Streuung der Betonzugfestigkeiten ist wesentlichgrößer als die Streuung der Betondruckfestigkeiten.So hat LEONHARDT bei der Ermittlung kritischer Um-lenkkräfte in gekrümmten Trägern einen erhöhtenSicherheitsbeiwert von 6,0 vorgeschlagen. Mit derBruchspannung von 2,1 MPa für die Zugspannungeines C35/45 gemäß Abbildung 8 aus [4] ergäbe sichdamit ein zulässiger Wert von 0,35 MPa, d. h. die rech-nerisch ermittelten Hauptzugspannungen mit örtlich>1,1 MPa liegen deutlich über diesem Wert.Ein Großteil der Silowände wird im Gleitbetonver-fahren hergestellt. Aus der täglichen Praxis ist klar,dass es selbst bei größter Sorgfalt während der Her-stellung zu Betonierfehlern z. B. mit örtlich mangel-hafter Verdichtung oder mit örtlichen Anrissenkommen kann. Die Bildung eines örtlichen Trenn-risses entlang der Spannglieder bzw. der äußerenWandbewehrung kann damit bei Wandflächen, dieweit größer als 1000 m² sein können, nicht aus-geschlossen werden. Da ein solcher örtlicher Trenn-riss parallel zur Wandoberfläche verläuft, ist er vonaußen ohne aufwendige Untersuchungen nicht fest-stellbar. Infolge der unter b) angesprochenen häufigwechselnden Spannungen aus dem Silobetrieb sowiemit täglich schwankenden Temperaturen ist sehr gutvorstellbar, dass sich ein solcher Anriss über Jahreunbemerkt ausbreiten kann, bis es eines Tages zuden beschriebenen Abplatzungen (Delaminierungen)kommt.

Aus Sicht des Verfassers liegen genügend Hinweise da-rauf vor, welche kombinierten Beanspruchungen zu denbeschriebenen Abplatzungen auf der Außenseite einerSilowand führen können. Wie gezeigt wurde, könnenhohe Vorspannkräfte in Umfangsrichtung und Sonnen-einstrahlung einen großen Teil der kritischen Querzug-spannungen hervorrufen. Die Schwächung des Beton-querschnitts durch eng liegende Hüllrohre und konstruk-tiv ungenügend ausgebildete Übergreifungsstöße der äu-ßeren Ringbewehrung ohne ausreichende Verbügelungtun ein Übriges.

Es stellt sich also die Frage, was getan werden kann, umdas Risiko solcher Schäden zu minimieren. Silobetriebund Sonneneinstrahlung lassen sich nur schwierig beein-flussen, die Höhe der Vorspannung in Umfangsrichtungist wohl am besten zu beeinflussen. Außerdem müssendie beschriebenen konstruktiven Mängel bei den Über-greifungsstößen der Ringbewehrung abgestellt werden.Leider wird nicht nur im Ausland, sondern auch inDeutschland bis zum heutigen Tag trotz Qualitätsmana-gement und bautechnischer Prüfung immer wieder gegenelementare konstruktive Regeln verstoßen oder Hinweisezur Bemessung, wie sie beispielsweise in [6, 7] gemachtwerden, nicht beachtet.

Provokativ gefragt: Wer würde bei einer Stahlbetonstützemit 40 × 100 cm2 Querschnitt und 5000 kN Druckkraftdie Längsbewehrung außerhalb der Bügel anordnen undzudem noch Übergreifungsstöße anordnen? Ziemlich

sicher niemand, aber bei Silowänden scheint es manchemPlaner offenbar unproblematisch, Ringbewehrung mit20 mm und mehr Durchmesser samt Übergreifungsstö-ßen ungesichert in die äußerste Lage zu legen und hoheVorspannkräfte aufzubringen.

7 Zusammenfassung

Aus heutiger Sicht mit den inzwischen jahrzehnte-langen Erfahrungen aus dem Bau großer vorgespannterSilos erscheint es nicht sinnvoll, Zugspannungen inder Silowand möglichst weitgehend überdrücken zuwollen. Hier ist eine Rissbreitenbeschränkung durch ge-eignete Bewehrungswahl zusammen mit einer maß-vollen Vorspannung wesentlich besser. Viel hilft nichtimmer viel!

Aus den dem Verfasser bisher bekannten Schadensfällenmit Abplatzungen ganzer Schalenbereiche (Delaminie-rung) kann man noch keinen gesicherten Zusammen-hang zwischen den hier vorgestellten Berechnungsergeb-nissen und den beobachteten Schäden postulieren. Dazuwerden sicherlich noch mehr Daten benötigt. Da aber dieSchäden erst nach einigen Jahren Betrieb auftreten kön-nen, erscheint es wichtig, eventuelle Fehlentwicklungenmöglichst frühzeitig zu erkennen und gegensteuern zukönnen, gerade weil es derzeit kaum ein Problembewusst-sein zu geben scheint.

So entsprechen die vorgestellten Berechnungen einemjüngst in Deutschland verwirklichten Projekt, bei demdie am Bau Beteiligten entsprechende Hinweise nichternst nehmen. Gefragt wäre hier ein Erfahrungsaus-tausch der in der Praxis tätigen Kollegen, weil niemandden Überblick über alle Schäden weltweit und die langeZeitspanne haben kann – vor allem nicht auf einem Ge-biet, das nicht die große Aufmerksamkeit der Öffentlich-keit auf sich zieht und bei dem die Betroffenen ihreschlechten Erfahrungen offensichtlich lieber für sich be-halten. Der Verfasser hofft, dass diese Veröffentlichungandere, auch auf diesem Gebiet tätige Kollegen sensibili-siert und sie dazu animiert, eventuelle Erfahrungen mitvergleichbaren Schadensfällen der Fachwelt bekannt zumachen.

Einige der weltweit größten Zementhersteller habennach wie vor zentrale technische Büros, in denen kon-zernweit Schadensmeldungen zusammengeführt wer-den, ähnlich sieht es bei den großen Energiekonzernenaus. Auch hier sieht der Verfasser die Chance für einenErfahrungsaustausch. Bei Silogrößen, die inzwischen anbautechnische Grenzen stoßen, ist im Schadensfall nichtnur die Gefahr für Leib und Leben entsprechend groß,sondern es entsteht oft auch ein großer materiellerSchaden nicht nur am Bauwerk selbst, sondern durchBeeinträchtigung des ganzen Anlagenbetriebs auch weitdarüber hinaus. Letzten Endes kann jeder nur – gesamtgesehen – mehr profitieren, als er im Einzelfall zu ver-lieren hat.



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Literatur

[1] J. PETER; G. LOCHNER: Zur Statik, Konstruktion und Aus-führung eines Klinkerrundlagers – Hinweise für die Be-rechnung von Silowänden. Beton- und Stahlbetonbau 72(1977), Hefte 4 und 5.

[2] R. KOCH; J. PETER: Bemessung für kombinierte Beanspru-chung aus Lasten, Vorspannung und Temperaturzwang amBeispiel von Silowänden. Beton- und Stahlbetonbau 73(1978), Heft 4.

[3] J. PETER: Teilweise Vorspannung und ihre Anwendung beider Hanns-Martin-Schleyer-Halle in Stuttgart. Beton- undStahlbetonbau 79 (1984), Hefte 7 und 8.

[4] Berechnung des Büros nolasoft IngenieurgemeinschaftOžbolt Mayer, Stuttgart, 2012. Veröffentlicht als SupportingInformation in der Online-Version dieses Beitrags unterhttp://onlinelibrary.wiley.com/journal/10.1002/(ISSN)1437-1006.

[5] J. PETER: Bauwerke mit teilweiser Vorspannung. Beton- undStahlbetonbau 81 (1986), Heft 6.

[6] F. FINGERLOOS; G. STENZEL: Konstruktion und Bemessungvon Details nach DIN 1045; BetonKalender 2007, Kapitel8, Verlag Ernst und Sohn, Berlin.

[7] C. RUCKENBROD; K. H. STECH; T. GRIMALDI: Hinweisezur Bemessung von Stahlbetonsilos bei exzentrischer Ent-leerung nach DIN EN 1991-4. Beton- und Stahlbetonbau106 (2011), Heft 3, S. 148–159.

Autor

Dipl.-Ing. Dieter LippoldPeter und Lochner GmbHHaußmannstraße 7870188 [email protected]

www.IngKH.de oder unterwww.BRUECKENschlag.ingenieure.de.

Der Schülerwettbewerb ist mittlerweilezur festen Institution der Ingenieurkam-mer geworden und so erläutert Kammer-präsident Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h.UDO F. MEISSNER: „Es ist eine unsererwichtigsten Aufgaben, den Nachwuchsan das Ingenieurwesen, an Naturwissen-schaft und Technik heranzuführen, damitdie Ingenieurberufe weiterhin ihre inte-ressante Vielseitigkeit und Attraktivitätbehalten. Wir müssen den Nachwuchsim eigenen Land fördern. Denn die Inge-nieurberufe bieten für die Bewältigungder vielen Herausforderungen in Zivilisa-tion, Umwelt und Natur hervorragendeberufliche Perspektiven, die mit Kreativi-tät, Erfolg und Freude ausgefüllt werdenkönnen.“

Schon seit dem ersten Wettbewerb imJahre 2007 ist die Beteiligung der Schüle-rinnen und Schüler aus Hessen am Schü-

lerwettbewerb der Ingenieurkammer eingroßer Erfolg. „Ingenieurinnen und Inge-nieure leisten viel, um unseren Alltagund die Welt um uns herum zu gestalten,und so freuen wir uns sehr, die jungenTalente in Hessen zu unterstützen.“, soMEISSNER. Der Wettbewerb steht unterder Schirmherrschaft von Hessens Kul-tusministerin NICOLA BEER.

Nach dem landesinternen Wettbewerbstellen sich die drei besten Teams derbeiden Alterskategorien den Siegern ausBaden-Württemberg, Hessen, Sachsen-Anhalt und dem Saarland, die zeitgleichden Wettbewerb im eigenen Land, be-stritten und gewonnen haben. Dannheißt es, die Gesamtsieger zu küren unddie besten Modelle zu prämieren. Im län-derübergreifenden Wettbewerb „BRÜ-CKENschlag“ übernimmt Frau Bundes-ministerin für Bildung und ForschungProf. Dr. ANNETTE SCHAVAN die Schirm-herrschaft.

Der Startschuss für den diesjährigenSchülerwettbewerb ist gefallen: Unterdem Motto „BRÜCKENschlag“ lobt dieIngenieurkammer Hessen den sechstenSchülerwettbewerb für alle Schülerinnenund Schüler des Landes aus.

Die Aufgabe des Ingenieurnachwuchsesan den Schulen besteht in der Konstruk-tion und dem Bau eines Fußgänger-brückenmodells. Dabei müssen die Ent-werfer und Erbauer auch in diesem Jahreinige Vorgaben einhalten. Dazu gehö-ren zum Beispiel die Baumaterialien, dielediglich aus Papier, Holz- und Plastik-stäbchen und Schnur sowie Stecknadelnund Kleber bestehen. Natürlich sindhierbei noch Größen- und Gewichtsan-gaben, aber auch Abmessungen undModellvorgaben zu beachten.

Anmeldeschluss ist am 30. November2012 – die Abgabe der Modelle mussbis zum 25. Januar 2013 erfolgen. AlleInformationen sind zu finden unter

N A C H R I C H T E N

Hessens Schüler bauen Brücken


DOI: 10.1002/best.201200040

FACHTHEMACorinna Müller, Martin Empelmann, Florian Hude, Thomas Adam

Schleuderbetonstützen aus hochfester Bewehrungund ultrahochfestem BetonAnlässlich des 475-Jahr-Jubiläums des Stahlwerks Annahütte

1 Einleitung

Die stetige Weiterentwicklung im Bereich der Baustoff-technologie stellt der Stahlbetonbauweise Hochleistungs-werkstoffe wie hochfeste Betonstahlbewehrung oder ul-trahochfeste Betone (UHFB) zur Verfügung. Unter hoch-fester Betonstahlbewehrung wird ein Stahl mit einerNenn-Streckgrenze von 670 N/mm² verstanden. Dieserwurde ursprünglich für geotechnische Anwendungen zurReduktion der erforderlichen Bohrlochdurchmesser beiMikropfählen, Bodennägeln und Einstabankern entwi-ckelt. Die Vorteile der hochfesten Bewehrung für dieKonstruktion von Stahlbetonstützen wurden etwa fünfJahre nach der Markteinfügung des SAS 670 erkannt. BeiStützen kann durch den Einsatz der hochfesten Beweh-rung die Tragfähigkeit gesteigert oder der Bewehrungs-grad reduziert werden. Damit werden schlankere und/oder tragfähigere Druckglieder ermöglicht [1].

Ultrahochfeste Betone haben eine sehr dichte Gefüge-struktur und fast keine Poren. Neben der sehr hohenDruckfestigkeit, die UHFB für den Einsatz bei Druckglie-dern prädestiniert, weisen sie auch eine enorme Dauer-haftigkeit auf. Bisher wurde UHFB in der praktischen

Anwendung aufgrund der komplexen Betonmischungund der Verarbeitungsvorschriften aber fast ausschließ-lich als Rüttel- bzw. Fließbeton eingesetzt [2].

Stützen aus Schleuderbeton zeichnen sich verfahrensbe-dingt durch eine hohe Tragfähigkeit, schlanke Quer-schnitte sowie eine sehr dichte Betonoberfläche aus undwerden häufig für architektonisch anspruchsvolle Stützeneingesetzt (Bild 1). Produziert werden können zentral-symmetrische Querschnittsformen, wobei jeder Quer-schnitt im Endzustand aufgrund des Schleuderverfahrenseinen kreisrunden Hohlraum aufweist. Die allgemeinebauaufsichtliche Zulassung [3] regelt die Herstellung vonSchleuderbetonstützen aus Betonfestigkeiten C45/55 bisC100/115 mit Außendurchmessern von 25 cm bis 1,10 mund Längsbewehrungsgraden von bis zu 16% aus kon-ventioneller Betonstahlbewehrung B500 S. Auf Grund-lage von [3] wurde ein UHFB entwickelt, der im Schleu-derbetonverfahren einsetzbar ist. In Kombination mithochfester Bewehrung SAS 670 sollte innerhalb einesZIM-Forschungsprojektes eine innovative Stützenkon-struktion entwickelt werden, die ähnliche Tragfähigkeitenwie Verbundstützen mit gleichen Stützenschlankheitenaufweist.

Innerhalb eines vom BMWi (Bundesministerium für Wirtschaftund Technologie) geförderten ZIM-Projektes (Zentrales Innova-tionsprogrammMittelstand) wurden am Institut für Baustoffe,Massivbau und Brandschutz (iBMB) der Technischen Univer-sität Braunschweig in Kooperation mit der Firma EuropolesGmbH & Co. KG sowie dem Stahlwerk Annahütte experimentel-le und theoretische Untersuchungen zum Last-Verformungsver-halten von Schleuderbetonstützen aus hochfester Betonstahl-bewehrung und ultrahochfestem Beton durchgeführt. Des Wei-teren wurden das Kurz- und Langzeit-Materialverhalten dereingesetzten Hochleistungswerkstoffe untersucht.

Spun concrete columns made of high strength reinforcementand ultra-high performance concreteWithin a ZIM (Zentrales InnovationsprogrammMittelstand) re-search project, founded by the BMWi (Bundesministerium fürWirtschaft und Technologie), the load-deformation behavior ofspun concrete columns made of high strength reinforcementand ultra-high performance concrete was investigated at theiBMB of the Technische Universität Braunschweig in coopera-tion with the companies Europoles GmbH & Co. KG and Stahl-werk Annahütte. Furthermore, the short- and long-term materi-al behavior of the used high performance materials was ana-lyzed.

Bild 1 Beispiele schlanker Schleuderbetonstützen: Pinakothek der Moderne, München (links); Opernhaus, Erfurt (Mitte); Humboldt-Universität, Berlin (rechts) [4]Examples for slender spun concrete columns: Pinakothek der Moderne, München (left); Opernhaus, Erfurt (mid); Humboldt-Universität, Berlin (right) [4]


C. Müller, M. Empelmann, F. Hude, T. Adam: Spun concrete columns made of high strength reinforcement and ultra-high performance concrete

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2 Herstellung von Schleuderbetonstützen

Zur Herstellung von Schleuderbetonbauteilen wird eineStahlschalung mit Laufringen verwendet (Bild 2). DieForm ist in zwei Halbschalen teilbar. In die untere Halb-schale wird der vorgefertigte Bewehrungskorb eingelegt.Nachdem der Beton in die Form eingefüllt worden ist,wird die obere Formhalbschale auf die untere Schale ge-setzt und mit dieser verbunden. Die geschlossene Formwird auf die Schleudermaschine gelegt und für eine defi-nierte Dauer um die Längsachse gedreht. Dabei wirkt aufden Beton eine Zentrifugalkraft von bis zum Zwanzig-fachen der Erdbeschleunigung. Während des Schleuder-vorgangs wird die Gesteinskörnung nach außen gedrücktund Luft, überschüssiges Wasser sowie andere leichte Be-standteile wandern nach innen. Dadurch entsteht ein sehrdichter, nahezu porenfreier Betonquerschnitt. Wenn derBeton eine genügende Grünstandfestigkeit besitzt, wirdder Schleudervorgang beendet. Das Bauteil wird nach Er-reichen einer ausreichenden Festigkeit des Betons von derSchleudermaschine gehoben. Als eine Nachbehandlungs-maßnahme zur Gewährleistung einer gleichmäßigen Be-tonoberfläche verbleibt das Bauteil anschließend nochüber einen gewissen Zeitraum in der Stahlschalung.

3 Materialeigenschaften der Hochleistungswerkstoffe3.1 Hochfeste Bewehrung3.1.1 Allgemeines

Der wasservergütete SAS 670 entspricht DIN 488 unddamit den Anforderungen des Eurocode 2 [5] an Beton-stahl. SAS 670 kann gemäß den Anforderungen im An-hang C des EC2 der Duktilitätsklasse B zugeordnet wer-den, ist schweißgeeignet und kann mit üblichen Biege-rollendurchmessern ausgeführt werden.

3.1.2 Kurzzeit-Materialeigenschaften

Die in den Zulassungen [6, 7 und 8] angegebenen mecha-nischen Materialeigenschaften der hochfesten Beweh-rung SAS 670 sind in Tab. 1 zusammengefasst. SAS 670weist eine um etwa 34% höhere Fließspannung im Ver-gleich zum B500 S auf. Die hochfeste Bewehrung hat kei-ne ausgeprägte Streckgrenze (Bild 3), daher wird dieFließspannung über die 0,2%-Dehngrenze definiert. Derallmähliche Übergang ins Fließen ist durch das unter-schiedliche Gefüge im Kern und am Rand des Beweh-rungsquerschnitts begründet.

Neben der höheren Festigkeit ist die Geometrie der Rip-pung des SAS 670 (Bild 4) das wesentliche Unterschei-dungsmerkmal im Vergleich zu B500 S. Das Schraubge-winde des SAS 670 vereinfacht u. a. die Ausbildung vonDruckstößen als Muffenverbindung und führt zu einer Re-duktion des Stahleinsatzes im Stoßbereich sowie der Mög-lichkeit, größere Bewehrungsgrade in Stützen umzusetzen[1]. Vergleichende Untersuchungen zum Verbundverhal-ten von B500 S und SAS 670 sind in [9] zusammengefasst.

Bild 2 Geschlossene Form beim SchleudervorgangClosed formwork during spinning process

Tab. 1 Mechanische Eigenschaften SAS 670Mechanical Properties SAS

Fließgrenze fyk = 670 N/mm²

Bruchgrenze fuk = 800 N/mm²

Dehnung bei Höchstlast Agt ≥ 5 %

Bezogene Rippenfläche fr ≥ 0,075 [–]

E-Modul E = 205000 N/mm²

Bild 3 Spannungs-Dehnungsbeziehung B500 S und SAS 670Stress-strain relationship B500 S and SAS 670

Bild 4 Schraubgewinde SAS 670 (oben) und Rippung B500 S (unten)Screw SAS 670 (left) and ribbing B500 S (right)


C. Müller, M. Empelmann, F. Hude, T. Adam: Schleuderbetonstützen aus hochfester Bewehrung und ultrahochfestem Beton

3.1.3 Langzeit-Materialeigenschaften

Die typischen Langzeit-Materialuntersuchungen für Be-wehrungsstahl sind Spannungsrisskorrosions-, Ermü-dungs- und Relaxationsversuche. Für den Einsatz inDruckgliedern ist im Hinblick auf Langzeitbetrachtungenprimär das Relaxationsverhalten von Interesse.

Normative Regelungen zur Bestimmung der Relaxationliegen nur für Spannstähle vor [10]. Relaxationsversuchean Spannstahl SAS 950 wurden für eine Anfangsbelas-tung von 70% der 1,1fachen Nenn-Zugfestigkeit durchge-führt. Aus Vergleichsgründen wurde für die Relaxations-versuche an der hochfesten Bewehrung das gleiche Span-nungsniveau angesetzt. Somit lag die Anfangsbelastung inden Relaxationsversuchen an SAS 670 etwa 6% oberhalbder Bemessungsfestigkeit. In Bild 5 ist der zeitliche Ver-lauf des auf die Anfangsbelastung bezogenen Spannungs-verlusts der hochfesten Bewehrung SAS 670 und desSpannstahls SAS 950 für jeweils zwei Proben dargestellt.Der Spannungsverlust von etwa 3% nach 1000 StundenDauerzugbelastung liegt für die hochfeste Bewehrung imBereich des Spannstahls SAS 950. Experimentelle Ergeb-nisse zum Relaxationsverhalten des SAS 670 unter Dau-erdruckbeanspruchung liegen bisher nicht vor. Aufgrunddes affinen Materialverhaltens unter kurzzeitiger Zug-und Druckbeanspruchung der hochfesten Betonstahlbe-wehrung (Bild 3) wird derzeit von einem ähnlichen Zug-und Druck-Relaxationsverhalten ausgegangen. Die Rela-xation des SAS 670 kann für die Bemessung und Kon-struktion von Druckgliedern im Hinblick auf die wäh-rend der Nutzung auftretenden Spannungsumlagerungen

zwischen dem Beton und dem Stahl als vernachlässigbargering eingestuft werden.

3.2 Ultrahochfester Schleuderbeton3.2.1 Betonzusammensetzung

Der ultrahochfeste Schleuderbeton (UHFSB) ist eineWeiterentwicklung der Rezepturen für hochfeste Schleu-derbetone bis C100/115. Die Steigerung der Festigkeitwird u. a. durch eine Verringerung des effektiven Wasser-bindemittelwertes erreicht. Für den UHFSB werden Mi-crosilika und Quarzmehl als Zusatzstoffe verwendet, diesowohl die Festigkeit erhöhen als auch die Verarbeitbar-keit des Frischbetons beeinflussen. Weitere Ausgangsstof-fe sind Normzement, Sand und Basalt-Splitt. Zusätzlichkönnen PP-Microfasern verwendet werden, die das Ab-platzverhalten des Betons unter Brandeinwirkung verbes-sern [11].

Um die Verarbeitbarkeit des Betons im Schleuderbeton-verfahren zu gewährleisten, sollte der Frischbeton vonweicher Konsistenz sein, eine niedrige Viskosität aufwei-sen, aber nicht fließen. Des Weiteren muss der Betonauch noch nach ein bis zwei Stunden durch das Schleu-dern gut zu verdichten sein, jedoch nach Beendigung desSchleudervorganges eine hohe Grünstandfestigkeit auf-weisen. Die sich aus dem Schleuderbetonverfahren erge-benden Anforderungen an die Frischbetoneigenschaftendes UHFB konnten durch die Kombination von zweiFließmitteln auf PCE-Basis erfüllt werden, wobei einesfür eine sehr gute Anfangsverflüssigung sorgt und durchdas zweite die Konsistenzhaltung eingestellt wird. Durchdas Verhältnis beider Zusatzmittel kann die Zeitspanneder Verarbeitbarkeit, auch in Abhängigkeit von der Be-tontemperatur, beeinflusst werden.

3.2.2 Kurzzeit-Materialeigenschaften

Zur Untersuchung der Kurzzeit-Materialeigenschaftendes UHFSB wurden einem unbewehrten Schleuderbeton-bauteil Bohrkerne mit einem Außendurchmesser von ca.55 mm bzw. 75 mm (Schlankheit h/∅ ≥ 2) entnommen.Die Mittelwerte und Variationskoeffizienten der Druck-und Zugfestigkeit sowie des Elastizitätsmoduls aus denvier untersuchten Chargen sind in Tab. 2 zusammenge-fasst.

Bild 5 Zug-Relaxation bei SAS 670 und SAS 950Tension-relaxation for SAS 670 and SAS 950

Tab. 2 Materialeigenschaften des UHFSB (28d ± 1d)Material properties of UHPSC (28d ± 1d)

Nr. fcm Var(fcm) fctm Var(fctm) Ecm Var(Ecm)[N/mm²] [%] [N/mm²] [%] [N/mm²] [%]

I 143,1 1,5 8,7 4,2 59600 2,9

II 156,3 2,9 – – 68700 1,6

III 152,4 1,8 – – 56700 1,0

IV 158,0 1,0 9,2 7,1 63700 4,9



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Der Variationskoeffizient der Druckfestigkeit des UHFSBinnerhalb der vier Chargen beträgt im Mittel etwa 4%.Die charakteristische Druckfestigkeit (5%-Quantil einerNormalverteilung unter Berücksichtigung der Proben-anzahl) des UHFSB ergibt sich zu 140 N/mm².

Neben den Materialkennwerten wurde auch die Span-nungs-Stauchungsbeziehung des UHFSB experimentelluntersucht [9]. Das Versagen des UHFSB bei Erreichender Bruchstauchung ist spröde, z. T. explosionsartig. BeiAnsatz der mathematischen Formulierung der Span-nungs-Stauchungsbeziehung von Beton unter einaxialerDruckbeanspruchung für nichtlineare Berechnungsver-fahren gemäß [5]

(1)

und dem Mittelwert der Druckfestigkeit fcm (Tab. 2) sowieder Bruchstauchung εc1 (etwa –3,0‰ [9]) wurde der Plas-tizitätsfaktor k (Verhältnis des Tangenten- und Sekanten-Elastizitätsmoduls) zu etwa 1,1 bis 1,4 ermittelt.

3.2.3 Langzeit-Materialeigenschaften

Der Bemessungswert der Druckfestigkeit des UHFSBwird aus der charakteristischen Druckfestigkeit, dem Ma-terialsicherheitsbeiwert und dem Beiwert αcc zur Berück-sichtigung von Langzeitauswirkungen und ungünstigenAuswirkungen durch die Art der Beanspruchung ermit-telt. EC2 [5] empfiehlt den Faktor αcc= 1,0, der deutscheAnhang zum EC2 [12] gibt einen Wert von αcc= 0,85 an.Dauerstandeinflüsse werden im Wert αcc= 0,85 mit demFaktor 0,9 erfasst [13].

Innerhalb experimenteller Langzeituntersuchungen wur-de überprüft, ob der bisherige Kenntnisstand auf den

f

k –

1 k – 2

c

cm

c

c1

c

c1

2

c

c1( )

σ=

⋅εε

εε

+ ⋅εε

UHFSB übertragen werden kann. Hierzu wurde einBohrkern mit einer Spannung von etwa 90% der mittle-ren Druckfestigkeit bei Belastungsbeginn über einen Zeit-raum von 94 Tagen beansprucht. Der Versuch wurde ineinem Klimaraum bei 21 °C und 60% relativer Luftfeuch-te durchgeführt. In Bild 6 ist die Zunahme der Kriechzahldes UHFSB für die genannte Belastungshöhe sowie diezeitliche Entwicklung der Kriechzahl eines UHFB nach[2] für unterschiedliche Dauerlastniveaus dargestellt. In[2] wird aufgrund der geringen Kriechmaße ein geringererDauerstandeinfluss für UHFB erwartet, sodass der o. g.für Normalbetone gültige Faktor von 0,9 vermutlich aufder sicheren Seite liegt. Obwohl keine abschließenden Er-gebnisse zum Einfluss der Prüfkörpergeometrie auf dieDruckfestigkeit von UHFB vorliegen, wird auf der siche-ren Seite liegend empfohlen, den Faktor 0,85 bei der Er-mittlung des Bemessungswerts der Druckfestigkeit vonUHFB beizubehalten [2].

Auf Basis der eigenen experimentellen Untersuchungenkann gezeigt werden, dass das Verformungsverhalten desUHFSB unter hoher Dauerbeanspruchung mit dem ultra-hochfester Betone abweichender Mischungszusammen-setzung vergleichbar ist. Daher kann auch für denUHFSB zunächst ein Beiwert von αcc = 0,85 angesetztwerden.

4 Großmaßstäbliche Bauteilversuche anSchleuderbetonstützen aus ultrahochfestem Beton

4.1 Versuchsaufbau und Versuchsprogramm

Insgesamt wurden 18 Schleuderbetonstützen unter ex-zentrischer Normalkraftbeanspruchung in einer 10 MN-und einer 30 MN-Druckprüfmaschine am iBMB derTechnischen Universität Braunschweig geprüft (Bild 7).Die Bauteilversuche wurden unter weggeregelter Belas-tungssteuerung durchgeführt. Die Biegeverformung (e2)infolge der exzentrischen Normalkraftbeanspruchung

Bild 6 Entwicklung der Kriechzahl von grobkörnigem, nicht wärmebehandel-tem UHFB [2] und UHFSBDevelopment of the creep coefficient of coarse-grained, not heat-treated UHPC [2] and UHPSC

Bild 7 Versuchsaufbau in der 10 MN- (links) und 30 MN-Maschine (rechts)Test set-up in 10 MN (left) and 30 MN machine (right)



wurde über je drei gegenüberliegende induktive Wegauf-nehmer in der Verformungsachse gemessen. Zusätzlichwurden zur Erfassung der Betonstauchung Dehnungs-messstreifen appliziert. Die variierten Parameter warender Stützendurchmesser (∅a), die Stützenlänge (L), dieAnfangsexzentrizität (e0), die Betonfestigkeit (normal-,hoch- und ultrahochfest), die Längsbewehrungsgüte(SAS 670 bzw. B500 S) sowie die Anzahl und der Durch-messer der Längsbewehrung (Asl) bzw. der Durchmesserund der Abstand der Querbewehrung (Asw). Tab. 3 ent-hält einen Auszug der Variationsparameter der experi-mentellen Untersuchungen an Schleuderbetonstützenaus ultrahochfestem Beton.

Mittels der durchgeführten Versuche und der gewonne-nen experimentellen Daten wurden die Tragfähigkeit unddas Nachbruchverhalten der Schleuderbetonstützen un-tersucht. Es war zu überprüfen, ob sich das Last-Verfor-mungsverhalten der Schleuderbetonstützen rechnerischunter Abbildung des Materialverhaltens des UHFSB undder hochfesten Bewehrung durch bekannte mathemati-sche Modelle, z.B. Gl. (1) für den UHFSB, hinreichendgenau beschreiben lässt. Ferner sollten Erkenntnisse zugeeigneten konstruktiven Maßnahmen gewonnen wer-

den, die dem spröden Materialversagen des UHFSB ent-gegenwirken, sodass ein robuster Versagensmechanismusder Schleuderbetonstützen sichergestellt wird.

4.2 Versuchsergebnisse4.2.1 Last-Verformungsverhalten bis zum Erreichen

der Bruchstauchung

In Tab. 4 sind die Traglasten (Nu,exp), die Durchbiegungin Stützenmitte bei Erreichen der Traglast (e2), die zuge-hörige Betonstauchung am stärker gedrückten Quer-schnittrand (εc1) und am gegenüberliegenden Rand (εc0)sowie die Krümmung des Querschnitts (κ) zusammen-gefasst. Das in den Versuchen festgestellte Verformungs-verhalten der exzentrisch beanspruchten Schleuder-betonstützen ist in Bild 8 für die Durchbiegung in Stüt-zenmitte zusammenfassend dargestellt. Die Versuchskör-per zeigen bis etwa 50% der Traglast eine lineareZunahme der Durchbiegung in Stützenmitte. Oberhalbdieser Lastniveaus nimmt die Systemverformung nichtli-near zu. Bis zum Erreichen der Bruchstauchung konntekeine Rissbildung beobachtet werden (εc0 ≤ 0 oder εc0 ≈ 0(Tab. 4)).

Tab. 3 Konfiguration der Versuchskörper – AuszugConfiguration of the test specimen – abstract

Nr. ∅a [cm]/L [cm] Asl Asw e0 [mm]

V3-1 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 5 cm1) 10

V3-2 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 3 cm 10

V4-1 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 5 cm1) 25

V4-2 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 3 cm 25

V4-2-1 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 3 cm 25

V4-2-2 25/200 6∅25 (SAS 670) ∅5; s = 3 cm 35

V5-1 35/300 12∅18 (SAS 670) ∅8; s = 8,5 cm1) 17,5

V5-2 35/300 12∅18 (SAS 670) ∅8; s = 5 cm 35

V6-1 35/300 12∅35 (SAS 670) ∅8; s = 8,5 cm1) 35

V6-2 35/300 12∅35 (SAS 670) ∅8; s = 5 cm 35

V7-1 40/350 12∅25 (B500 S) ∅8; s = 8,5 cm1) 40

V7-2 40/350 12∅40 (B500 S) ∅8; s = 8,5 cm1) 40

1) Mindestquerbewehrung gemäß [3]

Tab. 4 Kennzeichnende Ergebnisse der exzentrisch belasteten StützenversucheSignificant results of the eccentrically loaded column tests

Nr. Nu,exp [kN] e2,exp [mm] εεc1 [‰] εεc0 [‰] κκ [1/(1000 m)]

V3-1 4545 6,0 –2,9 –0,8 8,4

V3-2 5038 9,0 –3,5 –0,8 10,8

V4-1 4030 10,9 –3,4 0,0 13,6

V4-2 4271 12,3 –3,8 0,1 15,6

V4-2-1 3949 10,7 –3,0 –0,2 11,2

V4-2-2 3729 14,7 –3,8 0,0 15,2

V5-1 8558 9,9 –2,9 –0,9 5,7

V5-2 6658 14,2 –3,0 0,1 8,9

V6-1 8229 12,3 –2,7 –0,1 7,4

V6-2 9628 16,4 –3,3 0,0 9,4

V7-1 11009 17,6 –3,4 0,1 8,8

V7-2 12247 19,1 –3,7 0,1 9,5



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Die in den Bauteilversuchen erreichte Bruchstauchungεc1 (Tab. 4) liegt im Mittel mit –3,3‰ leicht oberhalb deran Bohrkernen ermittelten Bruchstauchung von etwa–3,0‰ (Abschn. 3.2.2). Bei gleichem Längsbewehrungs-gehalt und gleicher Anfangsexzentrizität weisen die Ver-suchskörper mit einem höheren Querbewehrungsgrad alsdem Mindestquerbewehrungsgrad gemäß [3] (Tab. 3) eineum etwa 0,5‰ höhere Bruchstauchung auf (Tab. 4).

4.2.2 Nachbruchverhalten

Der Einfluss der konstruktiven Durchbildung der Ver-suchskörper auf das Trag- und Verformungsverhaltennach Überschreiten der Bruchstauchung kann auf Basisnormierter Normalkraft-Längsverformungskurven beur-teilt werden (Bild 9). Innerhalb der experimentellen Un-tersuchungen konnten nach einer weitgehend linearenZunahme der Längsverformung zwei unterschiedlicheVersagensmechanismen bei Erreichen der Bruchstau-chung εc1 (Tab. 4) beobachtet werden:

– Versagensmechanismus I: ein spontanes, explosions-artiges Absprengen der Betondeckung (Bild 10),

– Versagensmechanismus II: gleichzeitig mit dem Ab-platzen der Betondeckung das Ausknicken der Längs-bewehrung sowie das Reißen der Wendelbewehrung(Bild 11).

Beide Versagensmechanismen lassen eine weitere Verfor-mungssteigerung der Versuchskörper mit einer entspre-chenden Resttragfähigkeit zu. Die Höhe der Resttrag-fähigkeit und damit die Robustheit der Stütze wird imWesentlichen vom Längsbewehrungstraganteil bei Er-reichen der Traglast und dem daraus resultierenden Ver-sagensmechanismus beeinflusst (Bild 12).

Bei einem Längsbewehrungstraganteil der hochfesten Be-wehrung kleiner 20% der Traglast trat in den Bauteilver-suchen der Versagensmechanismus II auf. Im Bereichvon etwa 20 bis 25% Längsbewehrungstraganteil liegt ein

Bild 8 Normalkraft-Durchbiegungsverhalten der Versuchskörper (N-e2-Beziehung)Normal force-deflection-behavior of the test specimen (N-e2-relation-ship)

Bild 9 Normiertes Normalkraft-Längsverformungsverhalten der Versuchs-körper (N-w-Beziehung)Normalized normal force-deformation-behavior of the test specimen(N-w-relationship)

Bild 10 Versagensmechanismus I bei Versuchskörper V4-1 (links) undV4-2 (rechts)Failure mode I of the test specimen V4-1 (left) and V4-2 (right)

Bild 11 Versagensmechanismus II der Versuchskörper V3-1 (links) undV3-2 (rechts)Failure mode II of the test specimen V3-1 (left) and V3-2 (right)



Übergangsbereich vor, bei dem sowohl der Versagens-mechanismus I als auch II beobachtet wurde. Bei Längs-bewehrungstraganteilen größer 25% stellte sich in denVersuchen ausschließlich der robustere Versagensmecha-nismus I ein. Hieraus folgt, dass ein Reißen der Quer-bewehrung und Ausknicken der Längsbewehrung verhin-dert werden muss, um die Festigkeitsreserven bzw. Duk-tilitätseigenschaften der hochfesten Bewehrung SAS 670zu aktivieren und eine höhere Resttragfähigkeit zielge-recht zu erreichen.

Im Übergangsbereich liegt eine Abhängigkeit der Versa-gensmechanismen von der Querschnittkrümmung imBruchzustand vor (Tab. 4 und Bild 13). Mit zunehmenderKrümmung tritt nicht mehr der VersagensmechanismusII auf, sondern die Stützen versagten mit dem Versagens-mechanismus I. Ursächlich hierfür ist, dass bei geringenKrümmungen im gesamten Querschnitt eine hohe Aus-nutzung vorliegt und die Spannungsumlagerung imBruchzustand begrenzt ist. Dies führte bei Absprengender Betondeckung zu einer Überbeanspruchung des Rest-betonquerschnitts, einer schlagartigen Umlagerung aufdie Bewehrung und schließlich dem Ausknicken derLängsbewehrung am stärker gedrückten Querschnitt-rand. Bei größeren Krümmungen besitzt der Stützenquer-schnitt im Bruchzustand eine größere Umlagerungsfähig-keit. Hierdurch ist der aufzunehmende Traganteil derhochfesten Bewehrung beim Abplatzen der Betonde-ckung geringer, und das Ausknicken der Längsbewehrungwird, wenn die Querbewehrung nicht reißt, verhindert.

Die Resttragfähigkeit des Versuchskörpers V7-2 mit einerLängsbewehrung der Güte B500 S weicht deutlich vondem für die hochfeste Längsbewehrung festgestellten Zu-sammenhang ab (Bild 12). Obwohl der Versagensmecha-nismus I vorliegt, ist die Resttragfähigkeit bei gleichemLängsbewehrungstraganteil reduziert. Dies kann mit denunterschiedlichen Duktilitätsmerkmalen der konventio-nellen und hochfesten Bewehrung unter Druckbeanspru-chung erklärt werden. In Anlehnung an die Definition

des Duktilitätsfaktors k= (ft/fy)k für Betonstahl unter Zug-beanspruchung gemäß [5] wird hier der DuktilitätsfaktorkD unter Druckbeanspruchung zu

(2)

definiert, wobei die Druckspannungen bei einer Stau-chung von 1,6% und 0,2% als Bezugsgrößen genommenwerden. Der Stauchungswert von 0,2% entspricht hierbeider rechnerischen Grenzdehnung einer zentrisch bean-spruchten Stütze aus Normalbeton bei Erreichen derTraglast. Die Definition der Grenzstauchung unterDruckspannungen von 1,6% ergab sich aus den durchge-führten Materialprüfungen (vgl. Bild 3). Für B500 S bzw.SAS 670 folgt daraus:

(3)

(4)

Die Duktilitätszahl kD der hochfesten BewehrungSAS 670 ist somit etwa 30% höher als bei B500 S und derGrund für die höhere erzielbare Resttragfähigkeit in denBauteilversuchen.

Bei der konstruktiven Durchbildung von Stützen ausUHFB mit Vollquerschnitt kann neben dem Einsatzhochfester Bewehrung mit ausreichendem Traganteil dieRobustheit nach Überschreiten der Bruchstauchungdurch eine Verstärkung der Querbewehrung gesteigertwerden. Infolge der Verformungsbehinderung durch dieQuerbewehrung wird eine Umschnürung des inneren Be-tonkerns hervorgerufen. Durch diese lokale Umschnü-rung wird das Abgleiten der Bruchlamellen behindert unddadurch das Entfestigungsverhalten des Betons verbes-sert, woraus eine höhere Resttragfähigkeit resultiert [14].

= ≈kf

f1,90D,SAS 670

1,6

0,2

kf

f1,45D,B500 S

1,6

0,2= ≈

=kf

fD1,6

0,2

Bild 12 Resttragfähigkeit in Abhängigkeit vom Längsbewehrungstraganteil(Versagensmechanismus I: schwarze Datenpunkte; Versagensmecha-nismus II: rote Datenpunkte)Residual load capacity in dependence of longitudinal reinforcementload-bearing proportion (failure mode I: black data points; failure modeII: red data points)

Bild 13 Versagensmechanismen im Übergangsbereich in Abhängigkeit vonder QuerschnittkrümmungFailure mechanism in transition area in dependence of cross-sectionalcurvature



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Bei den hier vorliegenden Stützen mit Hohlquerschnittkann diese Umschnürungswirkung nicht erzeugt werden.Wie Bild 14 zeigt, konnte in den Stützenversuchen mitgleichem Längsbewehrungstraganteil durch eine Vergrö-ßerung des Querbewehrungsgrades von etwa 0,55% aufetwa 0,9% keine Erhöhung der Resttragfähigkeit erzieltwerden.

4.3 Vergleich des experimentellen und desrechnerischen Last-Verformungsverhaltens

Die rechnerische Beurteilung der Bauteilversuche erfolgtunter Verwendung eines Programms für nichtlineareStabwerksberechnungen [15]. Für die Spannungs-Stau-chungsbeziehung der Längsbewehrung wurde der Mittel-wert der Ergebnisse der Materialprüfungen verwendet(vgl. Bild 3). Für die Arbeitslinie des UHFSB wurde dieSpannungs-Stauchungslinie für nichtlineare Verfahren ge-mäß Gl. (1) unter Variation des Plastizitätsfaktors k ange-setzt. Als Grenzstauchung der Arbeitslinie εc1 wurde dieim Bauteilversuch messtechnisch erfasste mittlere Bruch-stauchung verwendet (Tab. 4) sowie für den Maximal-wert der Betonspannung der Mittelwert der an Bohrker-nen aus Schleuderbeton ermittelten Druckfestigkeit ange-setzt.

Der Vergleich der rechnerischen und experimentellenTraglasten ist in Tab. 5 zusammengefasst. Bei Verwen-dung eines Plastizitätsfaktors k = 1,1 liegt die rechneri-sche Bruchlast im Mittel 3% oberhalb der experimentel-len Traglast und die rechnerische Mittendurchbiegung et-wa 5% unterhalb der experimentellen Verformung. Füreinen Plastizitätsfaktor von k = 1,4 können die experi-mentellen Traglasten etwas schlechter nachvollzogenwerden (Abweichung von etwa 8%), wobei die rechneri-schen und experimentellen Durchbiegungen in Stützen-mitte im Mittel übereinstimmen.

5 Tragfähigkeit der Schleuderbetonstützen aus UHFBund SAS 670 im Vergleich zum Stand der Technik

Um die Leistungsfähigkeit der entwickelten Schleuderbe-tonstützen aus UHFB und hochfester LängsbewehrungSAS 670 darzustellen, erfolgte exemplarisch ein Vergleichmit Schleuderbetonstützen gemäß der bauaufsichtlichenZulassung [3] sowie Stahl-Beton-Verbundstützen nach[16]. Für die Schleuderbetonstütze gemäß [3] wurde eineBetonfestigkeitsklasse C100/115 (Betonstauchung bei Er-reichen der Bemessungsdruckfestigkeit εc2 = –2,6‰ un-ter zentrischer und exzentrischer Normalkraftbeanspru-chung [12]) sowie der maximal zulässige Längsbeweh-rungsgrad von 16% festgelegt (z.B. 10∅28 bei einemStützenaußendurchmesser von 25 cm). Die für den Ver-gleich gewählte Verbundstützenkonstruktion besteht auseinem außenliegenden Stahlrohr der Güte S 460, welchesmit einem Beton der Festigkeitsklasse C50/60 verfülltwurde. Die Baustoffe der Verbundbauweise entsprechenden maximal zulässigen Werkstofffestigkeiten gemäß [16].

Der Baustahltraganteil an der vollplastischen Normal-krafttragfähigkeit unter Druckbeanspruchung

(5)

wurde zwischen 0,75 und dem maximal zulässigen Wertvon 0,9 variiert [16]. Dies entspricht bei einem Stützen-außendurchmesser von 25 cm einer Variation der Stahl-rohrwandstärke von etwa 1,3 bis 3 cm (Bild 15).

In Bild 16 sind die auf die Tragfähigkeit der Schleuderbe-tonstütze aus C100/115 normierten Normalkraft-Mo-menten-Interaktionskurven der betrachteten Stützen-bauweisen dargestellt (NRef, MRef). Im Vergleich zu derSchleuderbetonstütze aus C100/115 besitzt die Schleu-derbetonstütze aus UHFB (C140) mit gleichem Beweh-rungsgrad SAS 670 eine um etwa 25 bis 35% höhereTragfähigkeit. Die Schleuderbetonstütze aus C140 zeigt

δ =⋅

=⋅

⋅ + ⋅=

+ ⋅A f

N

A f

A f A f1

1 A /A f /fa yd

pl,Rd

a yd

a yd c cd c a cd yd

Bild 14 Resttragfähigkeit in Abhängigkeit vom QuerbewehrungsgradResidual load capacity in dependence of stirrup reinforcement content

Tab. 5 Vergleich des experimentellen und rechnerischen Last-Verformungs-verhaltensComparison of experimental and theoretical load-deformationbehaviour

Nr. Nu,cal/Nu,exp e2,cal/e2,expk = 1,1 k = 1,4 k = 1,1 k = 1,4

V3-1 1,07 1,09 0,96 1,08

V3-2 1,05 1,06 0,85 0,94

V4-1 0,95 1,00 0,98 1,01

V4-2 0,89 0,94 1,02 1,04

V4-2-1 1,03 1,09 0,89 0,92

V4-2-2 0,94 1,00 0,96 0,98

V5-1 1,10 1,14 0,91 1,01

V5-2 1,16 1,22 0,92 0,96

V6-1 1,14 1,19 0,94 0,97

V6-2 0,98 1,06 0,90 0,92

V7-1 1,04 1,09 1,03 1,05

V7-2 0,99 1,04 1,05 1,08

x– 1,03 1,08 0,95 1,00

Var [%] 8,0 7,2 6,4 5,8



in Bereichen überwiegender Normalkraftbeanspruchung(Querschnitt vollständig überdrückt mit ε ≤ 0) eine ver-gleichbare Tragfähigkeit mit der Verbundstützenkon-struktion mit einem Baustahltraganteil von etwa 75 bis80% auf.

In Tab. 6 ist der bezogene Werkstoffbedarf (WB) derSchleuderbetonstütze aus C140 sowie der Verbundstützegleicher Tragfähigkeit zusammengefasst. Für die Schleu-derbetonstütze wurde bei der Ermittlung des Stahlbedarfsein Querbewehrungsgrad von 0,6% berücksichtigt. Dieentwickelte Schleuderbetonstütze weist einen um etwa10 bis 20% geringeren Betonbedarf (WBc) und einen et-wa 55 bis 70% geringeren Stahlbedarf (WBs(a)) auf.

6 Zusammenfassung

Innerhalb eines vom BMWi geförderten ZIM-Projekteswurden am iBMB der TU Braunschweig in Kooperationmit der Firma Europoles GmbH & Co. KG und demStahlwerk Annahütte experimentelle und theoretischeUntersuchungen zum Last-Verformungsverhalten vonSchleuderbetonstützen aus ultrahochfestem Beton undhochfester Längsbewehrung SAS 670 durchgeführt. DesWeiteren wurde das Materialverhalten der verwendetenHochleistungswerkstoffe unter Kurz- und Langzeitbelas-tung untersucht. Auf Basis der durchgeführten Untersu-chungen konnten das Trag- und Verformungsverhaltenbis in den Nachbruchbereich beschrieben sowie erste Be-messungs- und Konstruktionsregeln für eine bauprakti-sche Anwendung der Schleuderbetonstützen aus UHFBund SAS 670 formuliert werden. Die Ergebnisse der expe-rimentellen und theoretischen Forschungsarbeiten kön-nen folgendermaßen zusammengefasst werden:

– Die hochfeste Bewehrung SAS 670 weist eine um et-wa 34% höhere Streckgrenze als üblicher Beweh-rungsstahl B500 S auf. Das Kurzzeit-Materialverhaltenunter Druckbeanspruchung ist vergleichbar mit jenemunter Zugbeanspruchung. Der Einfluss der Relaxationauf das Last-Verformungsverhalten von Druckgliedernist als vernachlässigbar gering einzustufen.

– Der entwickelte UHFB lässt sich für die Herstellungvon innovativen, hoch tragfähigen Stützen im Schleu-derbetonverfahren einsetzen. Die Vorteile dieses Her-stellungsverfahrens bleiben auch in Kombination mitden verwendeten hohen Längs- und Querbewehrungs-graden erhalten.

– Die für den UHFB in den experimentellen Untersu-chungen ermittelte charakteristische Druckfestigkeit

Bild 16 Vergleich der Tragfähigkeit der Schleuderbetonstützen aus UHFB undSAS 670Comparison of load bearing capacity of spun concrete columns madeof UHPC and SAS 670

Bild 15 Gewählte Querschnitte der betrachteten StützenbauweisenSelected cross-sections of the considered column constructions

Tab. 6 Vergleich des Werkstoffbedarfs der Schleuderbetonstützen aus UHFB und SAS 670Comparison of the material demand of spun concrete columns made of UHPC and SAS 670

WBc/WBc,SB WBs(a)/WBs(a),SB

Schleuderbeton (C140, SAS 670, ρl = 16%) 1,0 1,0

Stahl-Beton-Verbund (C50/60, S 460, δ = 0,80) 1,1 1,8

Stahl-Beton-Verbund (C50/60, S 460, δ = 0,75) 1,2 1,4



FACHTH

EMA

ARTIC

LE

Literatur

[1] FALKNER, H. et al: Das neue Bewehrungssystem; Druckglie-der mit hochfestem Betonstahl SAS 670/800. Beton- undStahlbetonbau 103 (2008), Heft 5 S. 304–317.

[2] SCHMIDT, M. et al.: Ultrahochfester Beton – Sachstands-bericht. DAfStb Heft 561, 2008.

[3] Allgemeine bauaufsichtliche Zulassung Z-15.13-257: Maste,Stützen und Balken aus Schleuderbeton. Pfleiderer Europo-les GmbH & Co. KG, Deutsches Institut für Bautechnik,2010.

[4] Europoles GmbH & Co. KG: Schlanke Schleuderbetonstüt-zen, Konstruktion und Bemessung von Details an Fertigteil-stützen zur Anbindung an Decken und Trägern, 2011.

[5] DIN EN 1992-1-1: Eurocode 2: Bemessung und Konstruk-tion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1:Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hoch-bau, 2011.

[6] BMVIT-327.120/0001-II/ST2/2011: System SAS 670, Ein-stabanker S 670/800 mit Gewinderippung, Wien, 2011.

[7] BMVIT-327.120/0022-II/ST2/2010: Geschraubte Muffen-verbindungen und geschraubte Verankerungen für Beton-stahl SAS 670/800 mit Gewinderippen, Wien, 2010.

[8] OIB: Mikropfahl System SAS mit Gewindestab S 670/800,Wien, 2011.

[9] MÜLLER, C.; EMPELMANN, M.; LIEB, H.; HUDE, F.: Ultra-High Performance Spun Concrete Columns with High-Strength Reinforcement. Proceedings of Hipermat 2012, S.733–740, 2012.

[10] DIN EN ISO 15630-3: Stähle für die Bewehrung und dasVorspannen von Beton – Prüfverfahren, Teil 3: Spannstähle,2011.

[11] PB 3.2/10-304-1, Untersuchungsbericht, MFPA Leipzig,2011.

[12] DIN EN 1992-1-1/NA: Nationaler Anhang-Nationale Para-meter – Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion vonStahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1: Allge-meine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau,2011.

[13] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton: Erläuterungen zu DIN1045-1, Heft 525, 2003.

[14] STEVEN, G.: Zum Tragverhalten von Stützen aus ultrahoch-festen Stahlfaserbeton. Beitrag Doktorandensymposium, 51.Forschungskolloquium des DAfStb, 2010.

[15] QUAST, U.; PFEIFER, U.: INCA2 (Interactive NonlinearCross Section Analysis Biaxial) und STAB2DNL, www.tu-harburg.de/mb.

[16] DIN EN 1994-1-1: Eurocode 4: Bemessung und Konstruk-tion von Verbundtragwerken aus Stahl und Beton – Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Anwendungsregelnfür den Hochbau, 2010.

Autoren

Technische Universität BraunschweigInstitut für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (iBMB)Fachgebiet MassivbauBeethovenstraße 5238106 Braunschweig

Dr.-Ing. Thomas AdamEuropoles GmbH & Co. KGIngolstädter Straße 5192318 Neumarkt i. d. [email protected]

Mag. Dipl.-Ing. Florian HudeStahlwerk Annahütte83404 Ainring/[email protected]

Prof. Dr.-Ing. Martin [email protected]

Dipl.-Ing. Corinna Mü[email protected]

beträgt 140 N/mm². Die Bruchstauchung des UHFSBliegt bei etwa –3,0 ‰, sodass die höhere Festigkeit desSAS 670 gegenüber einem B500 S in überwiegenddruckbeanspruchten Bauteilen zur Traglaststeigerungaktiviert werden kann.

– In den Bauteilversuchen wurden zwei Versagens-mechanismen beobachtet. Der Versagensmechanis-mus II wurde bei Längsbewehrungstraganteilen klei-ner etwa 20% beobachtet, bei dem das Ausknickender Längsbewehrung zu einer deutlichen Reduktionder Resttragfähigkeit führt. Für den Versagensmecha-nismus I konnte ein Zusammenhang zwischen der er-zielbaren Resttragfähigkeit und dem Längsbeweh-rungstraganteil der hochfesten Bewehrung identifi-ziert werden, der für eine zielgerichtete Auslegung vonrobusten Schleuderbetonstützen verwendet werdenkann.

– Das experimentelle Last-Verformungsverhalten derSchleuderbetonstützen lässt sich auf Basis üblichernichtlinearer Berechnungsverfahren unter Verwen-dung mittlerer Baustoffeigenschaften rechnerisch inguter Näherung abbilden.

– Die Leistungsfähigkeit der Schleuderbetonstützen ausUHFB und SAS 670 ist vergleichbar mit der von Ver-bundstützen mit hohen Stahltraganteilen, wobei sichder Materialeinsatz bei den Schleuderbetonstützenaufgrund der Hochleistungswerkstoffe deutlich redu-ziert.

Dank

Das diesem Beitrag zugrunde liegende Vorhaben wurdemit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft undTechnologie (BMWi) gefördert.


BERICHTINGENIEURBAUKUNST

DOI: 10.1002/best.201200035

Roland May

Schalenkrieg. Ein Bauingenieur-Drama in neun Akten.FRANZ DISCHINGER zum 125. Geburtstag gewidmet

1 Prolog

Im Oktober 2012 jährt sich zum 125. Mal der GeburtstagFRANZ DISCHINGERS. Aus diesem Anlass soll in diesemBeitrag sein problematisches Verhältnis zu ULRICH FINS-TERWALDER untersucht werden, dessen Name ebenso wiejener DISCHINGERS untrennbar mit der Geschichte desBetonschalenbaus verknüpft ist. Die Fachliteratur zeich-net von den beiden Bauingenieuren in diesem Zusam-menhang häufig das Bild einer nahezu homogenen Ein-heit [1, 2]. Bereits 1986 vermutete jedoch MANFRED

SPECHT, Herausgeber der bislang einzigen wissenschaft-lichen Monographie zu DISCHINGER [3], beide zeichnewohl „mehr Trennendes als Gemeinsames aus, wenn manden gleichen Stallgeruch nicht überbewertet“ [4].

Tatsächlich bedarf die Sichtweise auf die Kooperationvon DISCHINGER und FINSTERWALDER dringend einerRevision, denn ihr persönliches und fachliches Verhältniswar alles andere als harmonisch. Bühne dieser produk-tiven Konfrontation war ab dem Winter 1923 die Massiv-baufirma Dyckerhoff & Widmann AG (Dywidag). Bevorwir uns jedoch in diese Arena begeben, sollen zunächstkurz die Wege der beiden Protagonisten bis zu ihrem Auf-einandertreffen nachgezeichnet werden.

2 Präludium

FRANZ ANTON DISCHINGER wurde am 8. Oktober 1887in Heidelberg geboren und wuchs in Karlsruhe heran.Dort besuchte der Sohn eines badischen Oberbausekre-tärs das Gymnasium und studierte trotz knapper finan-zieller Mittel wie sein älterer Bruder ALBERT an der ört-lichen Technischen Hochschule Bauingenieurwesen. Ers-te Berufserfahrung sammelte er 1912 bei der Massivbau-unternehmung Friedrich Vollrath im niederrheinischen

Wesel, wo ALBERT als leitender Ingenieur tätig war. Nachdem Ableisten eines einjährigen Militärdiensts heuerteDISCHINGER im Herbst 1913 bei der wesentlich bedeu-tenderen Dywidag an. Unterbrochen von dreieinhalb Jah-ren Kriegsdienst als Reserveoffizier bewährte sich der be-gabte Ingenieur in der Biebricher Firmenzentrale als Spe-zialist für komplizierte Bauvorhaben und wurde dement-sprechend Ende 1922 zum Oberingenieur befördert.Praktisch zeitgleich verursachte sein erstmaliges Zusam-mentreffen mit WALTHER BAUERSFELD einen entschei-denden Richtungswechsel in DISCHINGERS Karriere.BAUERSFELD hatte für die Jenaer Firma Carl Zeiss nebeneiner neuartigen Maschine zur Projektion des sich wan-delnden Sternenhimmels zugleich noch ein räumlichesStabnetzwerk entwickelt, das den Bau einer Projektions-fläche in möglichst idealer Halbkugelform ermöglichensollte. Mit dem Ziel der Errichtung eines wetterfestenVersuchsbaus war er an DISCHINGERS Firma Dywidagherangetreten. Deren Nürnberger Oberingenieur AUGUST

MERGLER hatte daraufhin die Torkretierung des Stabnetz-werks vorgeschlagen. Auf dieser Grundlage entstand1922/23 auf dem Gebäude 11 des Zeiss-Hauptwerks ein16 m weit gespanntes Versuchsplanetarium, das als Grün-dungsbau der modernen Schalenbauweise weltweitenRuhm erringen sollte (Bild 1).

Als DISCHINGER hinzugezogen wurde, waren die wich-tigsten Entscheidungen bereits getroffen. Ihm blieb es je-doch überlassen, das eigentliche Potenzial der neuenBauweise zu erkennen. Bereits im Frühjahr 1923 entwi-ckelte er die Idee durch Binderscheiben ausgesteifter,doppelt gekrümmter Schalen, mittels derer auch recht-eckige Grundrisse überdeckt werden könnten. Die außer-ordentlich komplexe Statik dieser Gebilde ließ DISCHIN-GER allerdings nicht über die bereits „sehr mühevolle“ nä-herungsweise Berechnung eines Raumfachwerks hinaus-gelangen [5] (Bild 2). Zusätzliche Probleme bereitete die

Kurz nachdem die Bauunternehmung Dyckerhoff & Widmanneine bahnbrechende Methode zur Errichtung von Betonscha-len entwickelt hatte, trafen dort mit FRANZ DISCHINGER und UL-RICH FINSTERWALDER zwei Meister ihres Fachs aufeinander. DerBericht zeichnet wichtige Stationen ihrer spannungsgeladenenKooperation nach, die in weniger als einem Jahrzehnt zurSchaffung jener theoretischen und praktischen Grundlagenführte, von denen aus der Betonschalenbau die ganze Welt er-obern sollte.

Shell Wars. A Civil Engineer Drama in Nine Acts.Dedicated to the 125th birthday of FRANZ DISCHINGERShortly after it had developed a groundbreaking method for theconstruction of thin concrete shells, the building enterpriseDyckerhoff & Widmann became the stage for the encounter oftwo brilliant civil engineers, FRANZ DISCHINGER and ULRICHFINSTERWALDER. The article describes important episodes oftheir conflict-riddled cooperation, which provided in less than adecade the theoretical and practical basis that would enablethin concrete shell constructions to conquer the wholeworld.


R. May: Shell Wars. A Civil Engineer Drama in Nine Acts.

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Erstellung einer passgenauen Form der Schalung. Zu-nächst richtete er deshalb seine Bemühungen auf einach-sig gekrümmte Tonnenschalen, von denen er sich dendoppelt gekrümmten Schalen annähernd vergleichbareVorteile erhoffte [6]. Trotz anfänglicher Skepsis erarbeite-te BAUERSFELD daraufhin eine erste Membrantheorie fürsolche Konstruktionen. Hierbei bestätigte sich DISCHIN-GERS Annahme, dass sich durch die Querversteifung mitBinderscheiben, eine Überhöhung der Querschnittskurvegegenüber der Stützlinie sowie durch die Anordnung vonZugelementen längs der Tonnenränder nicht nur in Rich-tung des Gewölbes, sondern auch rechtwinklig dazu, eineTragwirkung einstellt [7]. Mitte Januar 1924 mündete diegemeinsame Arbeit in der Anmeldung eines Patents fürein „pfettenloses Eisenbeton-Tonnendach“ durch die Fir-ma Carl Zeiss [8].1 (Bild 3).

Wenige Wochen zuvor war auch der 1897 in Münchengeborene FINSTERWALDER zu Dywidag gestoßen. Wäh-rend DISCHINGER eher zufällig zum Schalenbau gekom-men war, hatte sich FINSTERWALDER bereits im Verlaufseines Studiums an der Technischen Hochschule Mün-chen auf Anregung seines Schulfreunds JOSEF GECKELER

mit diesem Thema beschäftigt. Ein noch erhaltenes Ver-suchsmodell eines zylinderförmigen Raumfachwerks vonAUGUST FÖPPL hatte FINSTERWALDER gar dazu veran-lasst, bei dessen Sohn LUDWIG FÖPPL eine Diplomarbeitzur Übertragung der Theorie der Netzwerkschalen aufflächige Konstruktionen anzufertigen. Unabhängig vonBAUERSFELD hatte er so nahezu zeitgleich eine Membran-theorie des querversteiften, freitragenden Rohrs entwi-ckelt.

3 Kooperation

Konsequenterweise bewarb sich der junge AbsolventFINSTERWALDER anschließend bei der Dywidag, die un-terdessen gemeinsam mit Zeiss für die Vermarktung derSchalenbauweise eine Kuppelbau GmbH eingerichtethatte [9]. So wurde er direkt nach seiner Einstellung nachJena geschickt, um sich mit BAUERSFELDS theoretischemZugang zum Schalenbau vertraut zu machen [6]. FINS-TERWALDER kooperierte dort insbesondere mit GECKE-LER, der von seinem Schwiegervater BAUERSFELD zuZeiss geholt worden war, um ihn bei der theoretischenLösung der Randprobleme einer Schalenkuppel mit 40 mSpannweite für das Glaswerk Schott & Genossen, einerTochterfirma von Zeiss, zu unterstützen. Deren flacherStich von nur 7,87 m erzeugte am Ringanker Zwängun-gen, die in der lediglich 6 cm starken Schale gefährlicheBiegespannungen erwarten ließen (Bild 4). Während DI-SCHINGER dieses Problem nach eigener Aussage zunächst„mittels konstruktiver Massnahmen“ behob [5], entwi-ckelte GECKELER parallel eine erste allgemeine Theoriefür die komplizierten Randbedingungen von Rotations-schalen [10]. Nicht zuletzt weil sich FINSTERWALDER „in

Bild 1 Versuchsplanetarium auf dem Gebäude 11 des Zeiss-Hauptwerks inJena, 1923. Unter dem Betonmantel zeichnet sich deutlich das eiserneZeiss-Netzwerk abTest planetarium on top of building 11 at the Zeiss main works inJena, 1923. The Zeiss network is clearly visible under the concretecoating

1 DISCHINGER wurde zwar in der Patentveröffentlichung nichtnamentlich genannt, fand aber in der Zeiss’schen Patentrolle alsMiterfinder Erwähnung [9].

Bild 2 Skizze einer doppelt gekrümmten Translationsschale über rechtecki-gem Grundriss mit Einzeichnung eines schematischen Raumfach-werks von FRANZ DISCHINGERSketch of a doubly curved translation shell over rectangular plan withschematic space framework by FRANZ DISCHINGER

Bild 3 Schema einer Tonnenschale aus dem Reichspatent 431.629Cylindrical shell roof from the patent DRP 431.629


R. May: Schalenkrieg. Ein Bauingenieur-Drama in neun Akten

mathematischen Berechnungen als sehr versiert erwies“[6], konnte zeitgleich auch das ähnlich gelagerte Problemder Ränder von Tonnenschalen hinlänglich geklärt wer-den. Kurzerhand änderte man daraufhin die Planung desbereits im Bau befindlichen Gebäudes 23 im Jenaer Zeiss-Südwerk und versah dieses nun mit einem ersten Tonnen-schalendach [9].

Nach gut einem Jahr endete die von BAUERSFELD rück-blickend als „exzellentes Beispiel für team work“ charak-terisierte Zusammenarbeit, in der ihn insbesondereDISCHINGERS „Fähigkeiten, sein Wissen und sein liebens-würdiger Charakter“ beeindruckt hatten [6]. Währendsich BAUERSFELD und GECKELER wieder ihren eigentli-chen Aufgaben bei Zeiss zuwendeten, wechselte FINSTER-WALDER nach Biebrich in eine eigens unter DISCHINGERS

Leitung bei Dywidag eingerichtete Schalenabteilung. Ne-ben der Planung von Kuppeln für Planetarien widmetensich die beiden Ingenieure in der Folge insbesondere derEntwicklung praxistauglicher Tonnenschalen. Im An-schluss an Versuche mit Papp- und Blechmodellen wur-den im Sommer 1925 auf dem Biebricher Fabrikhof derDywidag mehrere Eisenbeton-Versuchstonnen erbaut. Siebestätigten die Vermutung, dass das Eigengewicht derRandglieder nur unwesentliche Biegemomente verursach-te (Bild 5). Ermutigt von diesem Ergebnis, errichtete manim folgenden Jahr mit der Dywidag-Halle auf der Düssel-dorfer „Gesolei“-Ausstellung das erste öffentliche Bau-werk mit einem Dach aus Tonnenschalen [11]. DaDISCHINGER unterdessen zur Einsicht gelangt war, dassherkömmliche Holzschalungen und Eiseneinlagen aus-reichten [9], wurde das kostspielige Zeiss-Netzwerk beiden sechs 11,5 m weit gespannten und bis zu 23 m langenSchalen erstmalig nicht mehr einbetoniert. Es diente nunlediglich noch der Formgebung und konnte so anschlie-ßend wiederverwendet werden. Aufgrund der Erfahrun-gen beim Bau der Schottkuppel, wo sich das Netzwerkwährend des Aufbaus zwischenzeitlich stark verformt

hatte, wurde diese Hilfskonstruktion nun aber gedoppelt,wodurch sie eine deutlich größere Steifigkeit erhielt.

4 Konfrontation

Die erfolgreiche Ausführung der Dywidag-Halle war ne-ben der ökonomischen Konkurrenzfähigkeit mit Eisen-konstruktionen der entscheidende Faktor dafür, dass sichdie Stadt Frankfurt am Main noch Ende desselben Jahreszur Ausführung ihrer neuen Großmarkthalle in Schalen-bauweise entschied. Dywidag musste hierbei allerdingsnicht nur die gemeinsame Ausführung mit der konkurrie-renden Massivbaufirma Wayss & Freytag hinnehmen, dievorsichtigen Bauherren verlangten darüber hinaus nochdie Errichtung einer Probetonne im Maßstab 1:3 vor Bau-beginn. Nachdem diese die nötigen Belastungstests zurZufriedenheit der Gutachter HEINRICH SPANGENBERG

und ADOLF KLEINLOGEL bestanden hatte, konnte 1927mit dem Bau begonnen werden.

Die vom Frankfurter Hochbaudezernenten MARTIN

ELSAESSER kongenial architektonisch bearbeitete Groß-markthalle verfügte über 15 jeweils nur 7 cm starke Quer-tonnen mit 14,10 m Spannweite und 36,90 m Trägerlän-ge. Diese überdachten mittels schräggestellter Pfeiler einestützenfreie Grundfläche von insgesamt 50 × 220 m2

(Bild 6). Als seinerzeit größte Hallenkonstruktion inStahlbeton machte die Großmarkthalle die Zeiss-Dywi-dag-Schalenbauweise auf einen Schlag weltbekannt undverhalf so dem bis dahin hochgradig defizitären Bausys-tem zum Durchbruch. Unbemerkt von der Öffentlichkeitwurde jedoch die Querschnittsform der Tonnenschalenzum Anlass eines heftigen Streits zwischen DISCHINGER

und FINSTERWALDER.

Um Biegemomente längs der Schalenränder zu vermei-den, war ursprünglich abermals eine Überhöhung gegen-

Bild 4 Schalenkuppel im Glaswerk Schott & Gen., Jena, während der Bau-phase, 1924Dome of the Glaswerk Schott & Gen., Jena, under construction, 1924

Bild 5 DISCHINGER und FINSTERWALDER während eines Belastungstests ihrerersten Versuchstonnenschale in Biebrich, 1925DISCHINGER and FINSTERWALDER sitting together on their first cylindricaltest shell, 1925



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über der Stützlinie als Halbellipse vorgesehen. Die hie-raus resultierenden, nahezu senkrechten Kämpferberei-che hatten beim Betonieren des Düsseldorfer Dachs aller-dings einige Probleme verursacht. Diese sollten nun inFrankfurt durch 1,9 m hohe Hohlkästen entschärft wer-den. Deren Dimensionen konterkarierten jedoch die fun-damentale Idee eines nahezu gewichtslosen Zuggliedslängs der Schalenränder. FINSTERWALDER empfahl da-raufhin, der Formgebung nicht mehr die vom Patent vor-gegebene reine Membrantheorie zugrunde zu legen [12],zumal er schon 1924 bei Versuchen an Blechmodellen ex-perimentell nachgewiesen hatte, dass auch bei einem fla-chen Kreissegment-Querschnitt nur relativ kleine Quer-biegemomente entstanden [13]. Dementsprechend plä-dierte er für den Einsatz von Kreissegmentschalen, diemithilfe von Biegeträgern die notwendige Konstruktions-höhe erreichen sollten. Während DISCHINGER das Risikogesteigerter Biegemomente nicht eingehen wollte, ließFINSTERWALDER nach Aussage HUBERT RÜSCHS denSchalenbereich oberhalb des Hohlkastens auf der Bau-stelle kurzerhand „in ein Kreissegment umändern undDISCHINGER erfuhr davon erst, als […] schon 2/3 derGroßmarkthalle betoniert und ausgerüstet“ waren [14](Bild 7).

Erstaunlicherweise ist keine Reaktion DISCHINGERS aufdiesen Affront überliefert. Einen Hinweis auf einen gewis-sen Groll gibt lediglich die Tatsache, dass er bei den nurkurz nach dem Frankfurter Bau begonnenen Vieleckscha-len der Leipziger Großmarkthalle auf Unterstützungdurch seinen fähigsten Mitarbeiter verzichtete, obwohlhier ein noch gewagteres Projekt angegangen wurde(Bild 8). Dessen Detailbearbeitung übernahm vielmehrder erst frisch zur Schalenabteilung hinzugestoßeneRÜSCH [15]. DISCHINGERS Belastung durch die Vorarbei-ten für die seinerzeit größten Massivkuppeln der Weltsowie die zeitgleiche Arbeit an einer Dissertation zurTheorie der Vieleckschalen bei KURT BEYER an der TUDresden [16] mag zum Teil erklären, wie FINSTERWALDER

seine einschneidende Änderung so lange vor seinem Vor-gesetzten verheimlichen konnte. Darüber hinaus muss be-rücksichtigt werden, dass DISCHINGER bei Dywidag ne-ben dem Schalenbau noch sämtliche Brückenentwürfeverantwortete und in diesem Zeitraum zusätzlich aneiner umfangreichen Gesamtübersicht zum Schalenbauarbeitete.

Vielleicht stimmte DISCHINGER – neben der Einsicht indie Richtigkeit von FINSTERWALDERS Gedankengang –die Aussicht milde, dass diese 1928 in FRITZ VON EMPER-GERS prestigereichem Handbuch für Eisenbetonbau ver-öffentlichte Abhandlung [17] einmal als erster bedeuten-

Bild 6 Längsblick durch die Frankfurter Großmarkthalle nach ihrer Eröffnung,1928Interior view of the Frankfurt wholesale market hall after itsinauguration, 1928

Bild 7 Entwicklung der Querschnitte von Zeiss-Dywidag-Tonnenschalen: Dy-widag-Halle, 1926; Großmarkthalle Frankfurt, 1926/27; Werkstätten derElektrizitätswerke Frankfurt, 1927; Großmarkthalle Budapest, 1930/31Cross sections of Dywidag-Halle, 1926; Frankfurt wholesale markethall, 1926/27; workshop for the Frankfurt electricity company, 1927;Budapest wholesale market hall, 1930/31

Bild 8 Großmarkthalle Leipzig während der Errichtung der zweiten Kuppel,1929Leipzig wholesale market hall during the construction of the seconddome, 1929



der Beitrag auf dem Gebiet der seinerzeit spektakulärstenNeuerung im Massivbau gelten würde [18]. Anders lässtes sich jedenfalls kaum erklären, dass er seinem Unterge-benen beim 1927 begonnenen Werkstättengebäude desPrüfamts 6 der Elektrizitätswerke Frankfurt sogar dieMöglichkeit zur Umsetzung von Tonnenschalen in derneuartigen Kreissegmentform einräumte [19], obwohl zudiesem Zeitpunkt noch keinerlei Biegetheorie der quer-versteiften Zylinderschale vorlag. Unter immensem Zeit-druck musste FINSTERWALDER nun parallel zu den Bau-arbeiten in den Nachtstunden nach seinen offiziellenDienstgeschäften zumindest eine brauchbare Näherungs-lösung entwickeln [14]. Mit Unterstützung RÜSCHS be-stand er diese Feuertaufe, und der Bau konnte terminge-recht errichtet werden.

DISCHINGER entwarf zeitgleich für die Montagehalle des-selben Gebäudekomplexes eine ebenso gewagte Rotati-onskuppel (Bild 9). Bei 26 m Spannweite und einer Stär-ke von nur 4 cm fiel sie mit einem Stich von 3,5 m außer-ordentlich flach aus und verteilte zudem ihre Lasten übereinen achteckigen Vierendeel-Träger auf lediglich achtStützen. Im November 1928 betonte er im Rahmen einesAufsatzes in der Zeitschrift Bauingenieur, solch eineKonstruktion sei erst „durch die allgemein gültige Klä-rung des Randproblems bei beliebigen Rotationsschalen“möglich geworden – eine Leistung, die DISCHINGER ne-ben GECKELER mit unverhohlenem Stolz insbesonderesich selbst zuschrieb [20]. Dass der Aufsatz unter gemein-samer Autorenschaft von DISCHINGER und FINSTERWAL-DER veröffentlicht wurde, vermittelte nach außen ein wie-der harmonisiertes Verhältnis zwischen den beiden Kon-trahenten. In Wirklichkeit war längst genau das Gegenteilder Fall: Bereits Monate zuvor hatten FINSTERWALDERS

unübersehbare Emanzipationstendenzen zum offenenBruch geführt.

5 Eskalation

Obwohl nur ein einfacher Firmeningenieur, hatte sichFINSTERWALDER bei Dywidag schon bald eine erstaunlich

eigenständige Rolle erstritten. Bereits 1926 fungierte ererstmals als Co-Autor neben DISCHINGER [11] und durfteaußerdem einen kurzen Beitrag zum Düsseldorfer Plane-tarium unter eigenem Namen veröffentlichen [21]. ZweiJahre später hielt er sogar einen Vortrag vor der Haupt-versammlung des Deutschen Beton-Vereins – jener presti-geträchtigen Bühne also, auf der DISCHINGER erst 1925selbst erstmals öffentlich über die Zeiss-Dywidag-Scha-lenbauweise berichtet hatte [22]. Offiziell vertrat FINSTER-WALDER am 28. März 1928 lediglich den vermeintlich ver-hinderten DISCHINGER.2 In Wahrheit hatte er sich jedochzuvor das Recht zum Vortrag in „hartem Kampf“ erstrit-ten, um so „eine erste Veröffentlichung über die durchmich heraufgeführte neuere Entwickelung der Schalen-bauweise zu haben“ [23]. Folgerichtig referierte FINSTER-WALDER nahezu ausschließlich über die maßgeblich vonihm beeinflusste Weiterentwicklung der Tonnenschalen;Dischingers bedeutender Leipziger Großmarkthalle wid-mete er hingegen nur einige kümmerliche Zeilen [12].

Mit dieser abermaligen Provokation war DISCHINGERS

Geduld am Ende. Zunächst begnügte er sich noch damit,seinen aufmüpfigen Mitarbeiter vor dessen Kollegenmehrfach zu schikanieren [24]. Am 5. April kam esschließlich zum Eklat: FINSTERWALDER musste mit anse-hen, wie sein Manuskript für einen weiteren Vortrag vonDISCHINGER „zerrissen und die Fetzen in das Zimmerverstreut“ wurden [24]. Bemüht, die Wogen wieder zuglätten, erinnerte FINSTERWALDER seinen Vorgesetztenzwei Tage später in einem versöhnlich gehaltenen persön-lichen Brief daran, „dass wir gemeinsam an einer wertvol-len Aufgabe gearbeitet haben“ und „sachliche Differen-zen zwischen uns kaum vorhanden sind“ [25]. DISCHIN-GER aber war nicht mehr zum Ausgleich bereit. Er hieltnicht nur seine „beleidigenden Beschuldigungen auf-recht“, sondern zog nun auch FINSTERWALDERS Autoren-schaft an dessen Diplomarbeit zur Theorie der Schalenge-wölbe in Zweifel und unterstellte ihm indirekt sogar eine„nachträgliche Anfertigung dieser Arbeit, d. h. eine be-wusste Fälschung“ [24]. Erbost wandte sich FINSTERWAL-DER daraufhin am folgenden Tag mit der Bitte an den Dy-widag-Vorstand, sein „dienstliches Abhängigkeitsverhält-nis von Herrn Dischinger zu lösen“ [24].

Ob der Vorstand diesen Schritt jemals ernsthaft in Erwä-gung zog, ist nicht überliefert. FINSTERWALDERS dienstli-che Situation blieb zumindest zunächst unverändert. Da-für weitete DISCHINGER seine Mobbing-Offensive sogarnoch aus: Er verhinderte nicht nur die geplante Veröffent-lichung von FINSTERWALDERS Vortrag in Fachzeitschrif-ten, sondern bereitete nunmehr alleine die bereits ange-sprochene „gemeinsame“ Abhandlung für die ZeitschriftBauingenieur vor. Niedergeschlagen teilte FINSTERWAL-DER am 29. Mai 1928 BAUERSFELD mit, dass sein „alsErstveröffentlichung gedachter Vortrag“ darin nun ledig-lich noch „als Auszug des 6 Wochen später verfassten“

Bild 9 Perspektive eines Vorentwurfs des Prüfamts 6 der ElektrizitätswerkeFrankfurt von Arch. ADOLFMEYER (Ausschnitt) mit der Kuppel der Mon-tagehalle und den Tonnenschalendächern der Werkstätten, 1927Preliminary design of the Frankfurt municipal electricity workscomplex by arch. ADOLFMEYER (detail), showing the dome of theassembly shop and the workshop’s cylindrical shell roof, 1927

2 Im Inhaltsverzeichnis des Tagungsbands wird dementsprechendDISCHINGER als Verfasser des Vortrags genannt.



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Aufsatzes Erwähnung finden würde [23]. Insbesonderekäme sein „persönliches Verdienst, die Statik desFÖPPL’schen Flechtwerkdaches auf die Schale übertragenzu haben, […] überhaupt nicht zur Geltung“. Zudem be-schreibe DISCHINGER die Entwicklung der Kreissegment-schalen falsch und darüber hinaus „als recht nebenher-laufend“, obwohl diese „die bedeutendste Erweiterungdieses Wissensgebietes“ seien. DISCHINGERS umfassendvorgestellten Entwürfen für Rotations-, Vieleck- sowieTranslationsschalen, „die bisher keine praktische odertheoretische Bedeutung erlangten“, sprach der verärgerteFINSTERWALDER im Gegenzug hingegen „nicht einmaleinen Anregungswert“ zu [23].

6 Wettstreit

Trotz FINSTERWALDERS scharfem Protest beim Dywidag-Vorstand erschien die Veröffentlichung wie geplant unterNennung seines Namens. Inwieweit dies unter Umstän-den auf einen Vermittlungsversuch BAUERSFELDS [26] zu-rückzuführen war, kann derzeit nicht nachvollzogen wer-den. Vielleicht traten die persönlichen Differenzen in derFolge aber auch in den Hintergrund, weil sich bald daraufdie Möglichkeit eröffnete, die Auseinandersetzung auf einrein fachlich determiniertes Schlachtfeld zu verlagern:Anfang 1929 schrieb die Preußische Akademie des Bau-wesens nämlich einen Wettbewerb zur Erstellung von Ar-beiten aus, in denen die „bisherigen Verwendungsartenund die Entwicklungsmöglichkeiten“ des Stahlbetonbaus„in Theorie und Praxis darzustellen“ waren, um so Wegeaufzuweisen, wie dieser „in der Konstruktion und Form-gebung noch vervollkommnet werden“ könnte [27]. Wiekaum anders zu erwarten, entwickelte sich daraufhin zwi-schen DISCHINGER und FINSTERWALDER „ein mit Leiden-schaft geführter Wettstreit um die beste Arbeit“ [14].

FINSTERWALDER konzentrierte sich in seinem Beitrag„Eisenbeton als Gestalter“ auf die Darlegung seiner seit1924 entwickelten allgemeinen Theorie der Biegung vonquerversteiften Kreissegmentschalen. Weil diese trotz derVernachlässigung einiger Spannungsgrößen (er setzte un-ter anderem My = 0 und Mxy = 0) immer noch außeror-dentlich komplex war, bot er zusätzlich eine Näherungs-lösung für den Spannungsverlauf einer auf biegungsfestenRandträgern gelagerten Schale an. Den praktischen Nut-zen demonstrierte er zum Schluss an zahlreichen Beispie-len seiner Tätigkeit, wobei seinem aktuellen Projekt derBudapester Großmarkthalle die wichtigste Rolle zukam.

Im Zentrum von DISCHINGERS Arbeit „Eisenbetonscha-len als Raumträger“ standen doppelt gekrümmte Schalen(Bild 10). Im Gegensatz zu FINSTERWALDER beschränkteer sich aber nicht auf eine grundlegende Typologie. Viel-mehr erarbeitete er „in ungezählten Nächten“ [14] einwahres Panoptikum an Formen, für die er jeweils eineTheorie zur Berechnung mitlieferte. Darüber hinaus de-monstrierte er die Möglichkeiten der Zerlegung von Ton-nenschalen in Kloster- und Kreuzgewölbe, der Kombina-tion einzelner Schalensegmente zu komplexen Baukör-

pern oder des von ihm entwickelten Prinzips des Massen-ausgleichs zur einfachen Berechnung geometrisch ver-zerrter Schalen. Mit einem Exkurs zur 1927/28 nach sei-ner Planung errichteten Saalebrücke bei Alsleben wagteer außerdem noch einen ersten Ausblick auf die Möglich-keiten der Vorspannung im Stahlbetonbau.

Der außergewöhnliche Umfang sowie die „mit unge-wöhnlicher Gewandtheit“ [27] gehandhabte Beherr-schung der Schalentheorien brachten DISCHINGER denersten Preis ein. Mit einer ungeheuren Energieleistungkonnte er so die bestehende Hierarchie bei Dywidag be-stätigen, denn sein revoltierender Kronprinz musste sichmit dem zweiten Platz begnügen. Während FINSTERWAL-DER seine Arbeit jedoch mit geringfügigen Änderungen1930 als Dissertation bei seinem ehemaligen Lehrer LUD-WIG FÖPPL einreichen und 1933 im Ingenieur-Archiv pu-blizieren konnte [13], fiel die geplante Veröffentlichungvon DISCHINGERS Titanenwerk der Weltwirtschaftskrisezum Opfer. Immerhin flossen einige Teile der Arbeit inseinen Beitrag für den 1930 in Lüttich durchgeführtenErsten Internationalen Kongress zum Stahlbetonbau ein[28]. Hierdurch wurden manche von DISCHINGERS Ge-danken auch international bekannt.

7 Burgfrieden

Nach dem Ende des Wettbewerbs machte die aufreibendeFehde einer Art Burgfrieden Platz. So kam es nicht nur zueiner weiteren gemeinsamen Publikation [29], DISCHIN-GER und FINSTERWALDER traten außerdem im Frühjahr1932 im amerikanischen Patentantrag der Firma Zeiss fürdie Kreissegmentschalen gemeinsam als Erfinder auf [30]– und das, obwohl Ersterer noch knapp zwei Jahre zuvorim nahezu inhaltsgleichen Antrag für Großbritanniennicht erwähnt worden war [31]. Ein Grund für diese Be-

Bild 10 Vergleich einer „FINSTERWALDER-Tonnenschale“ mit einer „DISCHINGER-Translationsschale“ auf einer Vorzeichnung für DISCHINGERSWettbe-werbsbeitrag „Eisenbetonschalen als Raumträger“, 1929Preparatory drawing by Dischinger for the competition of the PrussianAcademy of Building, comparing a “FINSTERWALDER” cylindrical shellwith a “DISCHINGER” translation shell, 1929



ruhigung der Situation mag gewesen sein, dass zwischen-zeitlich außer HUBERT RÜSCH mit ANTON TEDESKO oderWILHELM FLÜGGE weitere helle Köpfe zur Schalenabtei-lung gestoßen waren und so die problematische DualitätDISCHINGER – FINSTERWALDER aufgebrochen wurde.

Darüber hinaus kam es in diesem Zeitraum offenbar zueiner klaren Arbeitsteilung. Projekte mit Kreissegment-schalen sowie den hiervon abgeleiteten Schalensheds undKragschalen, etwa die 1929/30 errichtete NürnbergerPostkraftwagenhalle (Bild 11), wurden nun weitgehendautonom von FINSTERWALDER und dem ihm freund-schaftlich verbundenen RÜSCH bearbeitet. Ihr Meister-stück, die bereits angesprochene Großmarkthalle inBudapest aus den Jahren 1930/31, übertraf sogar die Di-mensionen des Frankfurter Gegenstücks. Zudem wurdedie statische Berechnung dieses Bauwerks [32] zurGrundlage der Kalkulationen für ein weiteres Meister-werk des Schalenbaus jener Jahre, EDUARDO TORROJAS

1935 in Madrid errichtetem Frontón Recoletos [33].

DISCHINGER beschränkte sich indes auf die Ausarbeitungvon Studien sowie einige wenige konkrete Bauprojekte.Seinem späteren Assistenten RUDOLF OHLIG zufolge, derseit 1928 bei Dywidag tätig war, zählte hierzu unter ande-rem der 1931 mit einem vierteiligen Klostergewölbe über-dachte Grande Salone von Fiat in Rom [34]. Im selbenJahr verantwortete DISCHINGER auch die Errichtung derersten doppelt gekrümmten Translationsschale überrechteckigem Grundriss (Bild 12), da er 1930 nach siebenJahren hartnäckigem Versuchens endlich das Problemder hierfür benötigten simultanen Differentialgleichungin den Griff bekommen hatte [7]. Die in der Schalen-Lite-ratur unzählige Male abgebildete Konstruktion diente al-lerdings lediglich als Versuchsbau für eine spektakuläreGroßmarkthalle in Dresden, deren Ausführung jedochdie Weltwirtschaftskrise verhinderte (Bild 13). Erst 1933konnte DISCHINGER mit einer Klinkerhalle im serbischenBeocin die von FINSTERWALDER angezweifelte „prakti-sche Bedeutung“ der Translationsschalen endlich nach-

weisen. Zu diesem Zeitpunkt war allerdings bereits klar,dass DISCHINGER von der praktischen zur theoretischenSeite des Bauwesens wechseln würde. Als am 30. März1934 letztmalig eine gemeinsam mit FINSTERWALDER ver-antwortete Publikation erschien [35], war er bereits seiteinem Dreivierteljahr als Professor für Massivbau an derTechnischen Hochschule Berlin tätig.

8 Ausklang

DISCHINGERS Nachfolge bei Dywidag hatte FINSTERWAL-DER angetreten. Wenig überraschend spielten Transla-tionsschalen dort nun keine Rolle mehr, dafür erschlossFINSTERWALDER im Bau weitgespannter Hallen rasch

Bild 11 Blick in den Innenraum der Kraftwagenhalle der Oberpostdirektion inNürnberg, 1930Interior view of the Nuremberg Postal Directorate’s motor vehiclegarage, 1930

Bild 13 Blick von Westen auf die 1931/32 geplante Dresdener Großmarkthalle(Visualisierung von LYDIAWARTENBERG, BTU Cottbus)Dresden market hall as planned 1931/32 (rendering by LYDIAWARTEN-BERG, BTU Cottbus)

Bild 12 DISCHINGERS Versuchsbau einer zweiachsig gekrümmten Translations-schale, Wiesbaden-Biebrich, 1931. Um die Tragkraft der lediglich1,5 cm starken Schale zu veranschaulichen, versammelten sich nebenFINSTERWALDER, DISCHINGER und TEDESKO (vergrößerter Ausschnitt)weitere 36 Mitarbeiter von Dyckerhoff & Widmann als „Auflast“.DISCHINGER’S doubly curved test shell, Wiesbaden-Biebrich, 1931.FINSTERWALDER, DISCHINGER and TEDESKO (detailed view) “tested” therigidity of the 1.5 cm thin shell together with further 36 Dywidag staffmembers



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neue Aufgabenfelder für Tonnenschalen (Bild 14). Ausge-rechnet das erste unter seiner Oberaufsicht errichteteBauwerk dieser Art, ein Hangar in Cottbus, stürzte je-doch Mitte Mai 1934 ein halbes Jahr nach seiner Einwei-hung ein. Weil es sich um ein verkapptes Aufrüstungspro-jekt der offiziell gar nicht existierenden Luftwaffe handel-te, kam FINSTERWALDER als verantwortlicher Ingenieurvorübergehend in Untersuchungshaft [36]. Ironischerwei-se konnte ihn erst ein unter Mitwirkung DISCHINGERS er-stelltes Gutachten entlasten, da es den Einsturz auf dienoch wenig erforschte plastische Verformung des Betonszurückführte [37].

DISCHINGER nahm das Gutachten zum Anlass, seineweltweit beachteten Dischinger-Gleichungen zur Voraus-berechnung der Folgen des Kriechens von Beton aufzu-stellen [38]. Des Weiteren entwickelte er unter Einbezugder seinerzeit von FINSTERWALDER noch vernachlässig-ten Drillungs- und Biegemomente in Richtung der Erzeu-genden eine strenge Theorie der Kreiszylinderschale, dieder mit zunehmender Spannweite einhergehenden Beul-gefahr einfach gekrümmter Schalen Rechnung trug [39].Auch FINSTERWALDER zog seine Lehren aus dem Ein-sturz: Flugzeughangars wurden nun mit zusätzlichen Rip-pen versteift [40], zudem kehrte er bei weitgespanntenTonnenschalen vom Kreissegment zum einst vonDISCHINGER eingeforderten elliptischen Querschnitt zu-rück, weil dieser gegenüber der Kriechverformung weni-ger anfällig war [41].

Die verschiedenen Maßnahmen konnten die erwarteteAbwendung der Luftwaffe vom Zeiss-Dywidag-Schalen-bau gerade noch verhindern. Schon bald sorgte zudemdie zunehmend um die Widerstandsfähigkeit ihrer Pro-duktionsstätten gegen Luftangriffe besorgte Industrie füreinen rasanten Anstieg der Nachfrage nach Schalendä-chern in der insbesondere von RÜSCH fortentwickeltenShedform (Bild 15). Zwischen 1934 und 1944 errichteteDywidag unter FINSTERWALDERS Leitung daher letztlichgut zehnmal so viele Quadratmeter Schalendächer wienoch im Jahrzehnt zuvor [9]. Von diesem Schalenboomprofitierte nicht zuletzt auch DISCHINGER, der regelmä-ßig als Berater oder Prüfingenieur hinzugezogen wurde.Parallel entstanden auch noch einige spektakuläre oder

ungewöhnliche Projekte, so etwa 1939 DISCHINGERS

Entwurf einer Schalenkuppel für ALBERT SPEERS giganto-manische Berliner Große Halle [42] oder ab 1943 unterFINSTERWALDERS Leitung erbaute Schiffe in Schalenbau-weise [43].

Aus der weiterhin bestehenden Verbindung im Schalen-bau eventuell resultierende Konflikte sind nicht überlie-fert. Dies mag auch damit zusammenhängen, dass sichdie beiden Ingenieure ab Mitte der 1930er Jahre immerstärker dem Brückenbau widmeten. Die Weiterentwick-lung der Schalentheorien übernahm nun eine neue Gene-ration. So blieb es etwa DISCHINGERS norwegischemSchüler ANDREAS AAS-JAKOBSEN überlassen, einen Vor-schlag zur Vereinfachung des Rechenaufwands auf demehemaligen Konfliktfeld der Kreiszylinderschalen zu ent-wickeln [44]. FINSTERWALDER machte sich nach Kriegs-ende immerhin noch um die Einführung der Vorspan-nung in den deutschen Schalenbau verdient [45], undDISCHINGER entwickelte sogar noch ein spektakuläresSchalenprojekt für die junge DDR (Bild 16) [46], imNachkriegsschalenbau spielten beide dennoch keine füh-rende Rolle mehr. Dies lag nicht zuletzt auch an ihremfehlenden Interesse für das hyperbolische Paraboloid,dessen Nutzen DISCHINGER noch 1948 ernsthaft in Zwei-fel zog [7].

Auch wenn DISCHINGER nach Kriegsende FINSTERWAL-DER verschiedentlich etwas herablassend als seinen„Schüler“ bezeichnete [47], äußerte er sich in jenen Jah-ren zugleich erstaunlich positiv über dessen Rolle bei derEinführung der Kreissegmentzylinderschalen [7]. Auchvon FINSTERWALDER, unterdessen Mitglied der Ge-schäftsleitung und ab 1948 persönlich haftender Gesell-schafter von Dywidag, sind keine negativen Äußerungenzu DISCHINGER mehr überliefert. Das Verhältnis der bei-den Ingenieure zueinander blieb dennoch weiterhin pro-blematisch. 1951 verweigerte DISCHINGER sogar die Teil-nahme an einer gemeinsamen Sitzung mit dem Hinweis

Bild 14 Modell des später eingestürzten Flugzeughangars mit weitgespann-tem Kreissegmentschalendach in Cottbus, 1933Model for the Cottbus airplane hangar, 1933

Bild 15 Blick in eine der Produktionshallen der Volkswagenwerke mit Zeiss-Dywidag-Schalensheddach, 1940Interior view of a production hall at the Volkswagen Works with Zeiss-Dywidag sawtooth shell roof, 1940



auf wieder einmal aufgetretene „Spannungen zwischenHerrn Dr. Fi. und mir“ [48]. Diese Spannungen resultier-ten abermals aus einer Kooperation: Beide Ingenieurehatten Patentanträge für Talsperren in Schalenbauweiseeingereicht, die sich in weiten Teilen als nicht tragfähig er-wiesen. So mussten sich die beiden durch gegenseitigeAbneigung verbundenen Protagonisten des Schalenbausein letztes Mal zusammentun, um wenigstens noch Teileihrer Patentansprüche zu retten [49].

9 Epilog

Der gemeinsame Patentantrag markiert den Endpunktder spannungsgeladenen Beziehung der beiden Kontra-henten, da DISCHINGER bald darauf am 8. Januar 1953nach schwerer Krankheit verschied. FINSTERWALDER, derihn um 35 Jahre überleben sollte, war unterdessen längstaus dessen Schatten herausgetreten. Die heftigen Aus-einandersetzungen hatten jedoch offenbar auch bei ihmunheilbare Spuren hinterlassen: Weder anlässlich DI-SCHINGERS Tod noch zu einem späteren Zeitpunkt sollteer jemals einen Aufsatz zur Würdigung der Leistungenseines angeblich „verehrten Lehrers“ [50] verfassen.

Die Gründe für die unversöhnliche Haltung beider Prota-gonisten sind vielschichtig. Beide waren geborene Alpha-tiere, die sich neben einer großen Begabung auch durch„eine wahre Besessenheit [auszeichneten], die sie oft ihreUmwelt fast völlig vergessen ließ“ [14]. Diese ohnehinschon problematische Ausgangslage wurde noch durchdie höchst unterschiedliche Sozialisation der beiden Kon-trahenten verstärkt. FINSTERWALDER entstammte einemwohlhabenden Akademikerhaushalt und hantierte alsSohn des berühmten Mathematikers SEBASTIAN FINSTER-WALDER schon früh gewandt mit Formeln und Theorien.Was ihm geradezu in die Wiege gelegt wurde, musste sich

der in kleinbürgerlichen Verhältnissen aufgewachseneDISCHINGER den knappen finanziellen Ressourcen derFamilie zum Trotz hart erkämpfen.

Ihre Lebenswege kreuzten sich genau zu dem Zeitpunkt,als sich für DISCHINGER mit der Schalenbauweise die ein-malige Chance eröffnete, aus dem Dasein eines tüchtigen,aber unauffälligen Firmeningenieurs herauszutreten. Wares für FINSTERWALDER anfangs beinahe ein Sport, seinenVorgesetzten fachlich in Frage zu stellen, bedeuteten die-se Attacken für den zehn Jahre älteren DISCHINGER ei-nen schwerwiegenden Angriff auf seine mühsam erobertesoziale Stellung. Nachgerade hektisch stürzte sich der be-reits auf sein 40. Lebensjahr zusteuernde Oberingenieurnun auf ständig neue Aufgaben. Während sich FINSTER-WALDER in ein Problem verbiss, bis „seine Ideen in allenDetails ausgearbeitet waren und sich auch in der Praxisdurchgesetzt hatten“, erlosch DISCHINGERS Interesse aneinem Projekt häufig bereits nach der Auftragserteilung,„weil sich sein schöpferischer Geist schon längst neuenIdeen zugewandt hatte“ [14].

Diese Tendenzen verstärkten sich in der Folge noch. Aus-gehend von seiner intensiven Auseinandersetzung mit derSchalentheorie wandelte sich DISCHINGER in wenigenJahren von einem Praktiker zu einem der bedeutendstenTheoretiker des Bauingenieurwesens im 20. Jahrhundert.FINSTERWALDER hingegen hatte solch ein Streben nachakademischen Weihen offenkundig nicht nötig. Ohne ei-nen geeigneten Gegenspieler verlor er rasch das Interessean der Theorie. Folgerichtig lehnte er in der Nachkriegs-zeit zahlreiche Rufe Technischer Hochschulen ab undblieb ein Leben lang bei Dywidag, wo er seine Ideen di-rekt in die Praxis umsetzen konnte.

Für den Betonschalenbau waren die zehn Jahre intensi-ver Konkurrenz zwischen den beiden Ingenieuren letzt-lich ein Glücksfall, denn seine frühe Entwicklung wärevermutlich anders verlaufen, hätten die beiden brillantenKöpfe nur mit- und nicht teilweise auch gegeneinandergearbeitet. Darüber hinaus wirft der Fall DISCHINGER vs.FINSTERWALDER interessante Fragen nach Originalitätund Autorenschaft im Bauingenieurwesen auf – Fragen,die in einem Gebiet, dessen Produkte zumeist aus ge-meinschaftlichen Anstrengungen entstehen, noch zu sel-ten Beachtung finden.

Anmerkungen und Dank

Der voranstehende Aufsatz ist die überarbeite und erwei-terte Fassung eines Artikels, der zuvor in englischerSprache in den Konferenzakten des Fourth InternationalCongress on Construction History veröffentlicht wurde.Fremdsprachige Zitate wurden vom Verfasser der besse-ren Verständlichkeit halber ins Deutsche übertragen. Be-sonderer Dank gilt Prof. CENGIZ DICLELI, Konstanz/Ber-lin, der dem Verfasser großzügig unveröffentlichtes Mate-rial aus dem Nachlass ULRICH FINSTERWALDERS zur Ver-fügung stellte.

Bild 16 Blick von Osten auf den zentralen Theaterbau mit DISCHINGERSSchalenkuppel im 1949/50 von Arch. HERMANN HENSELMANN geplanten„Kulturpark Buna“ (Visualisierung von MICHAEL FULAWKA, SEBASTIANROWEDDER und OLEG TALUT, BTU Cottbus)Central Theater with DISCHINGER’s shell dome, as planned 1949/50 forarch. HERMANN HENSELMANN’S “Kulturpark Buna” (rendering byMICHAEL FULAWKA, SEBASTIAN ROWEDDER and OLEG TALUT, BTU Cottbus)



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Literatur und Quellen

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[24] FINSTERWALDER, U.: Brief an den Vorstand von Dyckerhoffund Widmann (z. Hd. H. Kreißelmeier), 18.4.1928. Famili-enarchiv Finsterwalder, Hittenkirchen.

[25] FINSTERWALDER, U.: Brief an F. Dischinger, 7.4.1928. Fami-lienarchiv Finsterwalder, Hittenkirchen.

[26] BAUERSFELD, W.: Brief an U. Finsterwalder, 4.6.1928.Unternehmensarchiv Carl Zeiss, Jena, Nr. 22853.

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[30] Patent US 1.940.402: Singly Curved Shells for the Con-struction of Roofs, 19.12.1933. F. Dischinger, U. Finsterwal-der und Firma Carl Zeiss, Jena.

[31] Patent GB 362.473: Improvements in Barrel Vaulted Roofsof Reinforced Concrete, 1.12.1933. U. Finsterwalder und Fir-ma Carl Zeiss, Jena.

[32] FINSTERWALDER, U.: Die Theorie der zylindrischen Schalen-gewölbe System Zeiss-Dywidag und ihre Anwendung aufdie Großmarkthalle Budapest. Internationale Vereinigungfür Brückenbau und Hochbau, Abhandlungen 1 (1932), S.127–152.

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[46] DISCHINGER, F.: Schalenkuppel mit 72 m Spannweite. Pla-nen und Bauen 4 (1950), S. 191–193.

[47] DISCHINGER, F.: Die Schalenbauweise. Vortragsmanu-skript, [1952]. Dischinger-Nachlass, Fachgebiet Entwerfenund Konstruieren – Massivbau, TU Berlin.

[48] DISCHINGER, F., Brief an C. Stoepel, 8.6.1951. Dischinger-Nachlass, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Mas-sivbau, TU Berlin.

[49] DISCHINGER, F.; Dyckerhoff & Widmann KG: Bogenförmi-ge Staumauer. Patententwurf, 18.8.1951. Dischinger-Nach-lass, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau,TU Berlin.

[50] FINSTERWALDER, U.: Bau der Straßenbrücke über denRhein in Worms. Beton- und Stahlbetonbau 48 (1953),S. 1–5.

Bildnachweis

Bilder 1, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 14, 15: Dischinger-Nachlass, Fachge-biet Entwerfen und Konstruieren – Massivbau, TU BerlinBild 2: [20]Bild 3: [8]Bild 7: Montage des Autors auf Basis von [17], [20] und [29]Bild 9: Schalen-Gewölbe D.R.P. nach dem System Zeiss-Dywi-dag. S.l.: [Selbstverlag] 1927Bild 12: Montage des Autors auf Basis einer Abbildung im Di-schinger-Nachlass, Fachgebiet Entwerfen und Konstruieren –Massivbau, TU BerlinBilder 13, 16: Lehrstuhl Bautechnikgeschichte und Tragwerkser-haltung, BTU Cottbus

Autor

Dr.-Ing. Roland MayBrandenburgische Technische UniversitätLehrstuhl Bautechnikgeschichteund TragwerkserhaltungKonrad-Wachsmann-Allee 803046 [email protected]

Mehr als 180 Vortragsvorschläge für dasFachprogramm des Deutschen Bautech-nik-Tags 2013, so lautet die sehr erfolg-reiche Bilanz des ersten Call for Papers,womit der Vorsitzende des DeutschenBeton- und Bautechnik-Vereins E.V.(DBV), Dipl.-Ing. KLAUS PÖLLATH, zurMitgestaltung des Kongresses aufgerufenhatte. Unter den Einreichenden warenalle am Bau Beteiligten vertreten: Auf-traggeber, Bauunternehmen, Ingenieur-büros, Verwaltung, Zulieferindustrie undforschende Stellen. Eine solch großeZahl an Zusendungen unterstreicht,welch hohen Stellenwert der Deutsche

Bautechnik-Tag im Kalender der Wert-schöpfungskette Bau hat.

Und so hatte die Programmjury bei ihrer2. Sitzung die „Qual der Wahl“, aus die-sen 180 Einsendungen auszuwählen.Sehr schnell wurde deutlich, dass mit ei-ner dritten parallelen Fachsitzung amFreitag, 12. April 2013, eine Erweiterungdes Programmangebots ermöglicht wer-den sollte. Es wurden mehr als 50 Vor-träge für die insgesamt 16 Fachsitzungendes Fachprogramms ausgewählt. Dieseswird nun dem DBV-Vorstand vorgestelltwerden und ist ab Ende November

2012 unter www.bautechniktag.de ver-fügbar. Doch nicht nur das interessanteFachprogramm, auch eine umfassendeFachausstellung ist wichtiger Bestandteildes Deutschen Bautechnik-Tags. Hierwird den Teilnehmern die Möglichkeitgegeben, die Fachdiskussionen und denAustausch mit den Kollegen und Part-nern fortzuführen.

Weitere Informationen, u.a. Anmeldeun-terlagen zur Fachausstellung, sind erhält-lich unter www.bautechniktag.de,[email protected].


Deutscher Bautechnik-Tag 2013 in Hamburg: Call for Papers erfolgreich


DOI: 10.1002/best.201200047

BERICHT

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ORT

Wolfgang Finckh, Anett Ignatiadis, Roland Niedermeier,Udo Wiens, Konrad Zilch

BERICHTDEUTSCHER AUSSCHUSS FÜR STAHLBETON

Die neue DAfStb-Richtlinie „Verstärken vonBetonbauteilen mit geklebter Bewehrung“

1 Aufbau und Inhalt der Richtlinie1.1 Allgemeines

Prinzipiell können mit dieser DAfStb-Richtlinie und einerentsprechenden Systemzulassung folgende Verstärkun-gen an Betonbauteilen durchgeführt werden:

− Biegeverstärkung mit aufgeklebten CFK-Lamellen,CF-Gelegen und Stahllaschen,

− Biegeverstärkung mit in Schlitze verklebten CFK-La-mellen,

− Querkraftverstärkung durch aufgeklebte CF-Gelegeund Stahllaschen,

− Stützenverstärkung durch Umschnürung mit CF-Ge-legen.

Die DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilenmit geklebter Bewehrung“ [1] regelt in vier Teilen die Be-messung, die Anwendung der allgemeinen bauaufsicht-lichen Systemzulassungen für die Verstärkungssysteme,die Ausführung sowie die Planung von Verstärkungsmaß-nahmen mit geklebter Bewehrung.

1.2 Bemessung und Konstruktion

Der erste Teil der DAfStb-Richtlinie regelt die Bemessungund Konstruktion von Verstärkungsmaßnahmen mit ge-klebter Bewehrung. Die DIN EN 1992-1-1:2011-01 [2]mit dem zugehörigen Nationalen Anhang [3] wird durchdiesen Teil der DAfStb-Richtlinie aufgrund der für die

geklebte Bewehrung zusätzlich nötigen Regelungen er-gänzt. Dadurch entspricht die Gliederung exakt der DINEN 1992-1-1:2011-01, und es werden die für die geklebteBewehrung zusätzlich nötigen Formulierungen für dieBaustoffe, die Dauerhaftigkeit, den Grenzzustand derTragfähigkeit, den Grenzzustand der Gebrauchstaug-lichkeit, die Bewehrungsregeln sowie die Konstruktions-regeln angegeben.

1.3 Produkte und Systeme

Der zweite Teil der DAfStb-Richtlinie regelt die Anwen-dung der Systemzulassungen für eine Verstärkungsmaß-nahme mit geklebter Bewehrung. Für eine Verstärkung istwie bisher ein zugelassenes Verstärkungssystem erforder-lich mit Produkten nach DIN EN 1504-1: 2005-10 [4]. EinVerstärkungssystem besteht aus unterschiedlichen, auf-einander abgestimmten Bauprodukten, deren Verwend-barkeit als Bestandteil des Verstärkungssystems im Rah-men einer allgemeinen bauaufsichtlichen Systemzulas-sung des Verstärkungssystems nachgewiesen sein muss.

Ein solches Verstärkungssystem besteht insbesondere aus:

− den Verstärkungselementen aus Kohlefaserwerkstof-fen (CFK-Lamellen oder CF-Gelege) oder Flachstahl-profilen (Stahllaschen oder Laschenbügel),

− dem Klebstoff,− einem Primer auf Epoxidharzbasis als Bestandteil des

Korrosionsschutzes von Stahlteilen,

Die Verstärkung von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrungwurde in Deutschland bisher alleinig durch allgemeine bauauf-sichtliche Zulassungen und Zustimmungen im Einzelfall gere-gelt. Da sich das Verstärken von Betonbauteilen mit geklebterBewehrung immer mehr zur Regelbauweise entwickelt und dieeuropäische Harmonisierung auf diesem Gebiet voranschreitet,wurde ein neues Regelwerk für die Verstärkung von Betonbau-teilen mit geklebter Bewehrung geschaffen. Dazu haben sichalle von der Themenstellung betroffenen Parteien in einem Un-terausschuss des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton zu-sammengefunden und sich in die Formulierung der DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Be-wehrung“ [1] eingebracht. Nach Abschluss des Einspruchsver-fahrens und anschließender Notifizierung erscheint dieRichtlinie voraussichtlich im September oder Oktober 2012.

The new DAfStb-Guideline „Strengthening of concretestructures with adhesive bonded reinforcement“The strengthening of concrete structures with adhesive bond-ed reinforcement has in Germany only been governed so farthrough national technical approvals and approvals in individ-ual cases. Since the strengthening of reinforced concretestructures with adhesive bonded reinforcement has become astandard construction method and due to the starting of a har-monisation process in European standardisation committees anew guideline in this area of interest was created. For that pur-pose all groups, which are concerned about this topic were as-sembled in a committee under the responsibility of the GermanCommittee for Structural Concrete and created the DAfStb-guideline „strengthening of concrete structures with adhesivebonded reinforcement“ [1]. The guideline will be published inSeptember or October 2012.


W. Finckh, A. Ignatiadis, R. Niedermeier, U. Wiens, K. Zilch: Die neue DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“

− einem Reprofilierungsmörtel auf Epoxidharzbasis ein-schließlich Haftbrücke.

1.4 Ausführung

Im dritten Teil der DAfStb-Richtlinie werden Hinweiseund Bestimmungen zur Ausführung der Verstärkungs-maßnahme gegeben. Hierbei wird z.B. auf die Vorbe-handlung der Bauteile sowie die durchzuführenden Be-gleituntersuchungen eingegangen. Des Weiteren werdenAnforderungen an das Unternehmen, welches die Ver-stärkungsmaßnahme durchführt, festgelegt.

1.5 Planung

Im vierten Teil der DAfStb-Richtlinie werden Regelungenzur Planung von Verstärkungsmaßnahmen ergänzt. Eswird definiert, welche Anforderungen das zu verstärken-de Bauteil erfüllen muss. Darüber hinaus werden Emp-fehlungen an den Umfang der Planung und über dieMaßnahmen zur Ermittlung des Ist-Zustands des zu ver-stärkenden Bauteils gegeben. Zusätzlich muss bei der Pla-nung und Ausführung noch die Instandsetzungs-Richt-linie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton [4] beach-tet werden.

2 Anwendungsgebiet

Die DAfStb-Richtlinie kann auf Betonbauteile gemäßDIN EN 1992-1-1:2011-01 [2, 3] angewendet werden. DieBemessungsansätze der DAfStb-Richtlinie wurden an-hand von mechanischen Überlegungen aufgestellt undanhand von Versuchen an Normalbeton der Festigkeits-klassen von C12/15 bis C50/60 kalibriert und validiert.Die Bemessungsansätze der DAfStb-Richtlinie solltendeshalb ohne zusätzliche Untersuchungen nicht auf Beto-ne höherer Festigkeitsklassen angewendet werden.

Eine Besonderheit der geklebten Verstärkung ist die Emp-findlichkeit gegenüber erhöhten Temperaturen. Bei dernachträglichen Verstärkung werden im Regelfall kalt-erhärtende Epoxidharzklebstoffe verwendet. Diese duro-plastischen Kunststoffe sind unterhalb einer bestimmtenTemperatur amorph und sehr stabil. Bei höheren Tempe-raturen wird jedoch im sogenannten Glasübergangsbe-reich die kristalline Phase nach und nach aufgelöst, undder Klebstoff verliert seine Festigkeit. In der Richtline istdeshalb festgelegt, dass ab dem Beginn dieses Glasüber-gangsbereiches, abzüglich eines Sicherheitsabstandes dergeklebten Bewehrung, keine Kräfte mehr zugewiesen wer-den dürfen. Diese Temperatur ist aufgrund der Produkt-abhängigkeit in den allgemeinen bauaufsichtlichen Sys-temzulassungen geregelt. Bei den derzeit auf dem Marktbefindlichen Epoxidharzklebstoffen liegt die maximaleAnwendungstemperatur ohne zusätzliche Wärmebehand-lung zwischen +40 °C und +60 °C. Aufgrund dieser Tem-peraturempfindlichkeit sind auch bezüglich des Brand-

schutzes besondere Überlegungen erforderlich. Prinzipiellbesteht entweder die Möglichkeit, eine Heißbemessungohne Anrechnung der geklebten Bewehrung durchzufüh-ren oder die geklebte Bewehrung durch spezielle Brand-schutzsysteme gegen Erwärmung zu schützen.

3 Bemessung nach der DAfStb-Richtlinie3.1 Basis

Da sich die Bemessungsansätze für die geklebte Beweh-rung in den letzten Jahren deutlich weiterentwickelt ha-ben, wurden diese mit der DAfStb-Richtlinie „Verstärkenvon Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“ [1] neu ge-regelt und an den aktuellen Stand des Wissens angepasst.Dazu wurde zunächst ein Sachstandbericht [5] vom Deut-schen Ausschuss für Stahlbeton in Auftrag gegeben, in demdas nationale und internationale Wissen gesammelt unddokumentiert wurde. Aufgrund von einzelnen Wissenslü-cken wurde unter Federführung des Deutschen Ausschus-ses für Stahlbeton ein Forschungsvorhaben initiiert, anwelchem alle interessierten Kreise beteiligt waren. In demProjekt wurden spezielle Fragen zur Verbundtragfähigkeitunter statischer Belastung [6], zur Verbundtragfähigkeit un-ter dynamischer Belastung [7] und zur Querkrafttragfähig-keit [8] auf der Grundlage experimenteller Untersuchun-gen geklärt. Des Weiteren wurden die Bemessungsansätzein diesem Forschungsvorhaben für die Praxis aufbereitetund dienten als Vorlage für die Richtlinienarbeit.

3.2 Anmerkungen zur Biegeverstärkungmit aufgeklebten CFK-Lamellen

Bei der Biegeverstärkung mit aufgeklebten CFK-Lamellentreten neben den, aus dem konventionellen Stahlbeton-bau gut bekannten und relativ gut beschreibbaren, Versa-gensmechanismen noch weitere besondere Versagensfor-men auf. Hier ist zunächst der Versatzbruch zu nennen,bei welchem sich am Lamellenende die Betondeckungablöst. Dies tritt aufgrund des vertikalen Versatzes zwi-schen Bügelbewehrung und Lamelle auf, wenn die auf dieCFK-Lamelle entfallenden Zugkräfte über Betonzugspan-nungen an das Fachwerk des Biegeträgers angeschlossenwerden. Diese Versagensform entspricht somit einemSchubversagen im horizontalen Schnitt im Bereich zwi-schen geklebter und einbetonierter Bewehrung.

Bei der Verwendung von aufgeklebter Bewehrung tritt oftein Versagen des Verbundes zwischen Klebstoff und Be-ton auf. Bei einem Versagen des Verbundes der aufgekleb-ten Bewehrung brechen die oberflächennahen Beton-schichten aus, wenn die Zugfestigkeit des Betons über-schritten wird. Aufgrund der mäßigen Zugfestigkeit deroberflächennahen Betonschichten kommt es bei aufge-klebter Bewehrung nach einer lokalen Verbundentkoppe-lung bei weiterer Laststeigerung meist zu einem gesamtenVersagen des Verbundes der aufgeklebten Bewehrung, dadie freigesetzten Kräfte im Regelfall nicht durch noch in-takte Verbundbereiche aufgenommen werden können

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W. Finckh, A. Ignatiadis, R. Niedermeier, U. Wiens, K. Zilch: The new DAfStb-Guideline „Strengthening of concrete structures with adhesive bonded reinforcement“

BERICHT

REP

ORT

(Reißverschlusseffekt). Dieses spröde Versagen machteine intensive Betrachtung des Verbundes der aufgekleb-ten Bewehrung erforderlich. Im konventionellen Stahl-betonbau wird zum Nachweis des Verbundes üblicher-weise ein Endverankerungsnachweis durchgeführt, wel-cher auf Verbundbeiwerten aus Ausziehversuchen ba-siert. Führt man einen solchen Nachweis in ähnlicherForm durch, so können bei Bauteilen mit aufgeklebterBewehrung nicht die vollen Zugkräfte verankert werden,da ab einer bestimmten Verankerungslänge die Verbund-kraft nicht mehr gesteigert werden kann (vgl. Bild 1). Ausden Bauteilversuchen geht jedoch hervor, dass deutlichhöhere Lamellenkräfte an der Stelle des Momentenmaxi-mums erreicht werden, als dies allein durch die Endver-ankerung möglich ist. Gerade bei CFK-Lamellen, die einesehr hohe Zugspannung aufnehmen können, wäre somitdie alleinige Betrachtung des Endverankerungsnachwei-ses stark unwirtschaftlich. Die Verbundkraftübertragungmuss wie im Bild 1 dargestellt vielmehr an der Stelle statt-finden, an welcher die Änderungen der Zugkraft auftre-ten. Aus diesem Grund werden für die Nachweisführungin der Richtlinie zwei Bereiche unterschieden, nämlichder Endverankerungsbereich und der restliche Bereichdes Bauteils. Am Endverankerungspunkt müssen die La-mellenkräfte verankert werden, welche sich am dem Mo-mentennullpunkt nächstgelegenen Biegeriss einstellen.Die aufnehmbaren Verbundkräfte im Endverankerungs-bereich werden durch sogenannte idealisierte Endveran-kerungsversuche bestimmt, bei welchen die aufgeklebteBewehrung in Längsrichtung abgezogen wird. Dabei wer-den aus dem unterschiedlichen Verbundverhalten aufge-klebter und einbetonierter Bewehrung resultierende Um-lagerungsmöglichkeiten berücksichtigt.

Im restlichen Bereich des Bauteils kann die Verbundkraftan Elementen, welche durch Biegerisse getrennt werden,den sogenannten Zwischenrisselementen, übertragenwerden. An einem solchen Zwischenrisselement herr-schen immer eine Grundlamellenkraft am niedriger bean-spruchten Rissufer und diese Grundlamellenkraft mit ei-ner zusätzlichen Lamellenkraft am höher beanspruchtenRissufer. Diese zusätzliche Lamellenkraft, die unter derAnnahme einer ebenen Dehnungsverteilung im Quer-schnitt und gegebenenfalls unter Berücksichtigung einerVordehnung der einbetonierten Bewehrung ermitteltwird, muss über Verbund ins Bauteil übertragen werden.Die an einem Zwischenrisselement aufnehmbare Lamel-lenkraftänderung ist von zahlreichen Faktoren abhängig.Neben dem Einfluss der Baustoffe treten im Bauteil nochzusätzliche bauteilspezifische Effekte auf (vgl. [10]). Hier-bei ist vor allem der positive und negative Einfluss derUmlenkkräfte zu nennen, welcher bei einer Vor- und Ver-krümmung des Bauteils auftritt.

Da die Biegeverstärkung mit aufgeklebten CFK-Lamellendie häufigste Form der Verstärkung darstellt und für dieseVerstärkungsart in den letzten Jahren umfangreiche For-schungsanstrengungen unternommen worden sind, stehthier ein stufenweises Nachweiskonzept auf Basis der vor-gestellten Verbundkraftübertragung am Zwischenrissele-ment zur Verfügung. Je nach Anforderungen an die Ge-nauigkeit bzw. Wirtschaftlichkeit kann zwischen aufwen-digen und einfachen Nachweisen gewählt werden.

3.3 Anmerkungen zur Stützenverstärkungdurch aufgeklebte CF-Gelege

Durch eine Umschnürung von Stützen mit CF-Gelegenkann infolge der Querdehnungsbehinderung ein mehr-axialer Spannungszustand aktiviert und die Tragfähigkeitder Stütze gesteigert werden. Im Gegensatz zu einer ge-zielt aufgebrachten Beanspruchung in Querrichtung wirddie aus der Behinderung der Querdehnung resultierendeWirkung einer Umschnürungsbewehrung als passiverQuerdruck bezeichnet. Wegen des großen Verformungs-vermögens der Betonstahlbewehrung kommt es z.B. beiwendelbewehrten Druckgliedern im Regelfall, wie imdreiaxialen Druckversuch unter hydrostatischem Quer-druck, durch die Zerstörung des Betongefüges zum Versa-gen des Bauteils. Wird die Umschnürungswirkung durchdie Anordnung einer Querbewehrung aus Faserverbund-werkstoffen mit nahezu linear-elastischem Materialver-halten erreicht, so kommt es bis zum Zugversagen derUmschnürungsbewehrung zu einem kontinuierlichen An-stieg des Querdrucks. Die Auswirkung einer CFK-Um-schnürung im Vergleich zu einem nicht umschnürten undeinem betonstahlumschnürten Querschnitt ist in Bild 2schematisch dargestellt.

Hinsichtlich der rechnerischen Beschreibung des Tragver-haltens von umschnürten Stützen ist zu unterscheidenzwischen der sogenannten Querschnittstragfähigkeit, dieim Wesentlichen von den Materialeigenschaften abhängt

Bild 1 Prinzip der Verbundkraftübertragung bei aufgeklebten CFK-LamellenPrinciple of the bond force transfer by using externally bonded rein-forcement

Literatur

[1] DAfStb-RiLi VBgB: Richtlinie „Verstärken von Betonbau-teilen mit geklebter Bewehrung“. Deutscher Ausschuss fürStahlbeton. 2012.

[2] DIN EN 1992-1-1: Eurocode 2: Bemessung und Konstruk-tion von Stahlbeton- und Spannbetragwerken – Teil1-1: All-gemeine Bemessungsregeln für den Hochbau. Deutsche Fas-sung EN 1992-1-1:2004 + AC:2010. Deutsches Institut fürNormung. 2011.

[3] DIN EN 1992-1-1/NA: Nationaler Anhang – National fest-gelegte Parameter – Eurocode 2: Bemessung und Konstruk-tion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken – Teil 1-1:Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hoch-bau. Deutsches Institut für Normung. 2011.

[4] DAfStb-RiLi SIB: Richtline „Schutz und Instandsetzung vonBetonbauteilen“. Deutscher Ausschuss für Stahlbeton. 2001.

[5] ZILCH, K.; NIEDERMEIER, R.; FINCKH, W.: Sachstandbe-richt „Geklebte Bewehrung“. Schriftenreihe des DAfStbHeft 591. Berlin: Beuth 2011.

[6] ZILCH, K.; NIEDERMEIER, R.; FINCKH, W.: PraxisgerechteBemessungsansätze für das wirtschaftliche Verstärken vonBetonbauteilen mit geklebter Bewehrung – Verbundtrag-fähigkeit unter statischer Belastung. Schriftenreihe desDAfStb Heft 592. Berlin: Beuth 2012.

[7] BUDELMANN, H.; LEUSMANN, T.: Praxisgerechte Bemes-sungsansätze für das wirtschaftliche Verstärken von Beton-

bauteilen mit geklebter Bewehrung – Verbundtragfähigkeitunter dynamischer Belastung. Schriftenreihe des DAfStbHeft 593. Berlin: Beuth, erscheint voraussichtlich Ende2012.

[8] ZILCH, K.; NIEDERMEIER, R.; FINCKH, W.: PraxisgerechteBemessungsansätze für das wirtschaftliche Verstärken vonBetonbauteilen mit geklebter Bewehrung – Querkrafttrag-fähigkeit. Schriftenreihe des DAfStb Heft 594. Berlin: Beuth2012.

[9] FINCKH, W. .: Einfluss bauteilspezifischer Effekte auf dieBemessung von mit CFK-Lamellen verstärkten Stahlbeton-bauteilen. Dissertation. Technische Universität München.Lehrstuhl für Massivbau 2012.

[10] ZILCH, K.; FINCKH, W.; NIEDERMEIER, R.; WIENS, U.:DAfStb-Richtlinie Verstärken von Betonbauteilen mit ge-klebter Bewehrung – Teil 1: Bemessung und Konstruktion.Bauingenieur 86 (2011), S. 197–206.

[11] Deutscher Ausschuss für Stahlbeton (Hrsg.): Erläuterungenund Beispiele zur DAfStb-Richtlinie: „Verstärken von Be-tonbauteilen mit geklebter Bewehrung“. Schriftenreihe desDAfStb Heft 595. Berlin: Beuth, erscheint voraussichtlichAnfang 2013.

[12] ZILCH, K.; FINCKH, W.; NIEDERMEIER, R.: Geklebte Verstär-kung mit CFK-Lamellen und Stahllaschen; Betonkalender2013. Berlin: Ernst und Sohn Verlag, 2012.


W. Finckh, A. Ignatiadis, R. Niedermeier, U. Wiens, K. Zilch: Die neue DAfStb-Richtlinie „Verstärken von Betonbauteilen mit geklebter Bewehrung“

und somit durch Versuche an kleinformatigen Prüfkör-pern wie in den mehraxialen Druckversuchen beschrie-ben werden kann, und der Bauteiltragfähigkeit, die nebenden Materialeigenschaften auch von der Bauteilgeometrieund der Beanspruchung abhängt. In der Richtlinie wurdefür die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit einbekanntes semi-empirisches Modell zur Bauteiltragfähig-keit erweitert. Dazu wird die erhöhte Betondruckfestig-keit fcc des mit Betonstahlbewehrung und CF-Gelegenumschnürten Stahlbetondruckgliedes in Abhängigkeitvon der ansetzbaren Bruchdehnung der CF-Gelege ermit-telt, die von verschiedenen Einflussfaktoren, unter ande-

rem dem Kriechverhalten des mehraxial beanspruchtenBetons, abhängt. Die Auswirkungen des Kriechens wer-den ferner auch hinsichtlich der Vergrößerung der Krüm-mung bei der Berechnung der Bauteiltragfähigkeit nachTheorie II. Ordnung in Ansatz gebracht.

Die in der Richtlinie angegebenen Bemessungsansätzesind über den Nachweis im Grenzzustand der Ge-brauchstauglichkeit auf den Erfahrungsbereich be-schränkt, der in Deutschland für die über Jahrzehnte ge-normten Bemessungsansätze für wendelbewehrte Stüt-zen vorliegt.

3.4 Weitere Erläuterungen und Beispielezur Bemessung

Der Gelbdruck der Richtlinie wurde bereits in zahlrei-chen Vorträgen und Veröffentlichungen [9, 10] erläutert.Neben den Forschungsberichten [5 bis 8], welche im Rah-men der Entstehung der DAfStb-Richtlinie verfasst wur-den, wird in Kürze eine explizite abschnittsweise Hinter-grunddokumentation veröffentlicht werden [11], die alsHilfestellung für die Anwendung der Richtlinie dient.Diese Veröffentlichung enthält ebenfalls eine umfangrei-che Sammlung von Bemessungsbeispielen, um die An-wendung in der Praxis zu verdeutlichen. Weiterhin wirddie Bemessung von Verstärkungsmaßnahmen nach derDAfStb-Richtlinie Gegenstand einer ausführlichen Dar-stellung im Betonkalender 2013 [12] sein.

Bild 2 Wirkungsweise von UmschnürungsbewehrungenEffectiveness of confinements


W. Finckh, A. Ignatiadis, R. Niedermeier, U. Wiens, K. Zilch: The new DAfStb-Guideline „Strengthening of concrete structures with adhesive bonded reinforcement“

BERICHT

REP

ORT

Autoren

Dr.-Ing. Wolfgang FinckhWayss & Freytag Ingenieurbau AGEschborner Landstraße 130–13260489 Frankfurt am [email protected] TU München, Lehrstuhl für Massivbau

Dipl.-Ing. Anett IgnatiadisDeutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V.Budapester Straße 3110787 [email protected]

PD Dr.-Ing. habil. Roland NiedermeierTU MünchenInstitut für Baustoffe und KonstruktionLehrstuhl für Massivbau – MPA BAUTheresienstraße 9080333 Mü[email protected]

Dr.-Ing. Udo WiensDeutscher Ausschuss für Stahlbeton e.V.Budapester Straße 3110787 [email protected]

Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. e.h. Konrad ZilchTU MünchenLehrstuhl für Massivbau80290 Mü[email protected]

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Firmen und Verbände – Persönliches– Rezensionen – Nachrichten

Beton- undStahlbetonbau aktuell 10/12

Aus dem Inhalt

Zuschrift ................................................................................................. 717Herbert Wippel 80 Jahre ..................................................................... 719Friedhelm Stangenberg 70 Jahre ...................................................... 720Günter Ernst 65 Jahre .......................................................................... 721Manfred Keuser 60 Jahre ................................................................... 722Neuer Studiengang „Infrastructure Engineering“ ......................... 723Veranstaltungskalender ...................................................................... 724

[…] das Dauerhaftigkeitskonzept derDIN 1045 ungültig“, siehe im BeitragSeite 303, rechte Spalte.

Diese Aussage ist schlicht falsch undirreführend. Denn das Dauerhaftigkeits-konzept sieht ausdrücklich auch Bauwer-ke mit Rissen vor. Jedoch ist insbesonde-re bei Chlorideinwirkung wichtig zu prü-fen, ob neben den Vorgaben zur Rissbrei-tenbeschränkung noch weitereMaßnahmen nötig sind. Regelmäßig istdies bei direkt befahrenen Parkdecks derExpositionsklasse XD3 der Fall. Hierwerden eben solche besonderen Maß-nahmen gefordert – konkret z.B. einerissüberbrückende Beschichtung oder –allgemeiner formuliert (siehe Heft 525) –das dauerhafte Schützen oder Schließenvon Rissen und Arbeitsfugen. Dies an-erkennen die Autoren auch später mitder Formulierung: „Derartige Schutz-maßnahmen [gemeint sind Kunststoff-beschichtungen] sind Bestandteil desDauerhaftigkeitskonzepts, […].“

2. Beispiel: Die Autoren schreiben: „Daim DBV-Merkblatt sowohl Bauweisenentsprechend den anerkannten Regelnder Technik, als auch von den anerkann-ten Regeln der Technik abweichendeBauweisen beschrieben werden, ohnedass die regelkonformen Bauweisenexplizit gekennzeichnet sind, ist davonauszugehen, dass für Planer, die diespezielle Fachkunde hinsichtlich der-artiger Parkbauten nicht besitzen, diesesMerkblatt an einigen Stellen keine aus-reichende Hilfe darstellt (…)“, siehe imBeitrag Seite 308, rechte Spalte.

Alle Varianten im DBV-Merkblatt sinddas Ergebnis eines gemeinsamenDAfStb/DBV-Fachkolloquiums (sieheBericht hierzu unter www.dafstb.de/akt_dbv_dafstb_parkdecks.html), bei dem dieUmsetzung des Prinzips von DIN 1045-1in Bezug auf befahrene Parkdecks in ei-nem großen Expertenkreis beraten wur-de. Das Prinzip lautet, dass Risse und

Arbeitsfugen dauerhaft geschlossen bzw.geschützt werden müssen. Da alle Vari-anten im Merkblatt dieses Prinzip umset-zen, ist eine Unterscheidung hinsichtlicheines Anerkennungsgrades nicht notwen-dig – alle Varianten sind regelkonform.Richtig ist, dass einige Varianten speziel-le Sachkunde erfordern. Darauf wird imMerkblatt aber auch an verschiedenenStellen verwiesen. Die DAfStb-Richtlinie„Schutz und Instandsetzung von Beton-bauteilen“ verlangt mit dem dort einge-führten „Sachkundigen Planer“ eine be-sondere Befähigung bei der Planung desSchutzes von Betonbauteilen mit Be-schichtungen. Auf diesen „SachkundigenPlaner“ wird im Merkblatt Bezug genom-men.

Unterstützt wird die Gleichwertigkeit derLösungen inzwischen auch durch die inDIN EN 1992-1-1 (Eurocode 2), 4.4.1.2(8), sowie im Nationalen Anhang hierzuenthaltene Regelung, dass „die Mindest-betondeckung bei Beton mit zusätzli-chem Schutz (z. B. Beschichtung) [...] umΔcdur,add = 10 mm für Expositionsklas-sen XD bei dauerhafter, rissüberbrücken-der Beschichtung (siehe DAfStb-Heft 600und DBV-Merkblatt „Parkhäuser undTiefgaragen“) abgemindert werden[darf]“.

3. Beispiel: Gemäß dem Beitrag vonSCHÖPPEL und STENZEL „[entspricht]der nachträglich aufgebrachte lokaleSchutz auf unplanmäßig aufgetretenenRissen […] den anerkannten Regeln derTechnik, wenn vorher der chloridkonta-minierte Beton entfernt wird („Ausräu-men der Risse“)“, siehe im Beitrag Über-gang zwischen den Seiten 310 und 311.

Hierzu ist festzustellen: Für das von denAutoren postulierte grundsätzliche „Aus-räumen der Risse“ ist kein normativerHintergrund bekannt. Es handelt sich da-bei um eine Empfehlung der Autoren,die in der Fachwelt insbesondere dannsehr umstritten ist, wenn das Ausräumen

zu: SCHÖPPEL, K.; STENZEL, G.:Konstruktionsregeln für Parkbauten inBetonbauweise. In: Beton- und Stahl-betonbau 107 (2012), Heft 5, S. 302–317.DOI: 10.1002/best.201100080

Der von den Autoren KLAUS SCHÖPPEL

und GERHARD STENZEL im Heft Mai2012 vorgelegte Beitrag „Konstruktions-regeln für Parkbauten in Betonbauweise“befasst sich mit den vom DeutschenAusschuss für Stahlbeton (DAfStb) undvom Deutschen Beton- und Bautechnik-Verein (DBV) herausgegebenen Erläute-rungen (DAfStb-Hefte 525 und 526) undEmpfehlungen (DBV-Merkblatt „Park-häuser und Tiefgaragen“) zur Ausführungvon Parkdecks. Der Beitrag hat in derFachöffentlichkeit zu einigen Nachfragengeführt, die einer Aufklärung bedürfen.

Die Autoren machen in ihrem Beitragnicht immer deutlich, dass ihre Aussagenvielfach persönliche Meinungen darstel-len. Bei ihren „Konstruktionsregeln“handelt es sich um Empfehlungen, dienicht in allen Fällen von der breitenFachöffentlichkeit mitgetragen werden.Zudem werden Hinweise und Empfeh-lungen insbesondere des DBV-Merk-blatts zwar kritisiert, aber das Zustande-kommen und Ineinandergreifen desRegelwerks insgesamt wird nicht bzw.nur sehr lückenhaft dargestellt. Damitwird der lange Prozess der Konsensfin-dung innerhalb der Gremien des DBVund des DAfStb außer Acht gelassen.Insofern wäre an dieser Stelle eigentlicheine sehr umfangreiche Diskussion einerVielzahl zu hinterfragender Aussagennotwendig. Diese Diskussion würde abereinen sehr großen Umfang annehmen,der für eine Zuschrift unangemessen er-scheint. Exemplarisch für solche diskus-sionswürdigen Aussagen seien jedochfolgende drei Passagen aus dem Beitraggenannt:

1. Beispiel: Laut SCHÖPPEL/STENZEL

„[ist] bei Rissen und Gefügestörungen

Z U S C H R I F T E N

Zuschrift


BETON- UND STAHLBETONBAU aktuell

Die Ausführungsvarianten des Merkblat-tes müssen alleine schon deswegen einenunterschiedlichen Anerkennungsgrad er-fahren, da es einen gravierenden Unter-schied darstellt, ob eine ausreichendeDauerhaftigkeit eines Parkbaues durchdie wartungsarme Konstruktion erzieltwird oder statt dessen die Dauerhaftig-keit durch einen deutlich erhöhten War-tungs- und Instandsetzungsaufwand, des-sen Umfang vorab nicht zielsicher abge-schätzt werden kann, angestrebt wird.Die Behauptung, dass alle Ausführungs-varianten im Merkblatt regelkonformsind, trifft nicht zu. Dies bestätigt auchProf. MOTZKE in seinem Aufsatz „Park-häuser und Tiefgaragen. Zur rechtlichenWertigkeit des gleichnamigen Merkblat-tes des Deutschen Beton- und Bautech-nik-Vereins E.V., Ausgabe September2010“ in Beton- und Stahlbetonbau [1].

Zum 3. Beispiel:

Das Ausräumen der chloridkontaminier-ten Risse ergibt sich aus der ingenieur-mäßigen Sorgfaltspflicht. Untersuchungs-ergebnisse belegen, dass bereits nach ei-nem Winter Tausalz in derartigen Men-gen in Risse eingedrungen ist, dass einedeutliche Korrosionsgefährdung vorliegtbzw. bereits Korrosion der Bewehrungvorhanden war (vgl. hierzu [2]). Bishergibt es keine Forschungsergebnisse, diebelegen, dass eine Korrosion unterbun-den wird, wenn ein chloridkontaminier-ter Riss lediglich durch eine Bandageüberdeckt wird, ohne dass die chlorid-kontaminierten Bereiche vorher entferntwerden. Zu bedenken bleibt, dass eineKorrosion der Bewehrung im Rissbereichlangfristig zu einer Gefährdung derStandsicherheit des Parkbaus führenkann.

Es ist in Fachkreisen bekannt, dass eshinsichtlich des die Korrosion auslösen-den Chloridwertes keinen allgemeinenGrenzwert gibt. Es wird zwar immer wie-der versucht, in Laborversuchen einenderartigen Grenzwert zu finden, jedochkönnen nicht alle Einflüsse auf die Kor-rosion und damit auf die Verhältnissein der Praxis zielsicher nachempfundenwerden. Dies betrifft vor allem dieKorrosion im Rissbereich. In dem vonDr. MEYER und Dr. WIENS zitierten Auf-satz „Zum Ansatz eines kritischen Chlo-ridgehaltes bei Stahlbetonbauwerken“ inBeton- und Stahlbetonbau [3] wird aufS. 297 explizit darauf hingewiesen, dassder oben genannte kritische Chloridge-halt von 0,5 Masse-%, bezogen auf Ze-ment nur für den ungerissenen Betongilt. In dem Aufsatz „Aussagekraft vonChloridwerten aus Betonbauwerken hin-

öffentlichung beruht auf dem aktuellenWissensstand und den praktischen Er-fahrungen der Autoren sowie auf Diskus-sionen mit vielen sachverständigen Kol-legen, die sich intensiv mit den Schädenund Instandsetzungsmaßnahmen vonParkbauten auseinander gesetzt haben.Die Autoren haben von vielen PlanernZustimmung zu diesem Aufsatz erfahren,da er für sie u.a. eine anschauliche Hilfe-stellung darstellt.

Zum 1. Beispiel:

Im Heft 525 des Deutschen DafStb – Er-läuterungen zur DIN 1045, 2. überarbei-tete Auflage 2010, ist unter Abschnitt 6.3folgendes angemerkt: „Zur Sicherstellungder Dauerhaftigkeit der Bauteile ist u.a.ein Schutz der Betonstahlbewehrungund der Spannglieder gegen Korrosionerforderlich. Dazu sind einerseits eineausreichend dicke und ausreichenddichte Betondeckung und andererseitseine wirksame Rissbreitenbegrenzungerforderlich.“ Weist die BetondeckungRisse oder Gefügestörungen auf, stelltsie, vor allem bei Chlorideinwirkung, kei-nen ausreichenden Schutz der Beweh-rung dar. Daher müssen bei Chloridein-wirkung zusätzlich zu dem Dauerhaftig-keitskonzept der DIN 1045 – basierendauf der vorgegebenen Betondeckung undBetongüte – Zusatzmaßnahmen ergriffenwerden. Diese Zusatzmaßnahmen sindaber nicht in der DIN 1045 geregelt.

Zum 2. Beispiel:

Im Arbeitskreis für das Merkblatt „Park-häuser und Tiefgaragen“ gab es zu denVarianten des Merkblattes bereits beiden Mitgliedern unterschiedliche Mei-nungen. Auch bei dem 5. Kolloquium„Verkehrsbauten, Schwerpunkt Park-häuser“ der Technischen Akademie Ess-lingen am 24.01. und 25.01.2012“ wurdein der Podiumsdiskussion eindeutig er-kennbar, dass nach Meinung der anwe-senden Fachleute Parkbauten wartungs-arm und nutzerfreundlich z.B. mit Gefäl-le ausgeführt werden sollten und dassdas neue Merkblatt „Parkhäuser undTiefgaragen“ in einigen Punkten über-arbeitet werden sollte.

Das Prinzip „Risse und Arbeitsfugen dau-erhaft zu schließen bzw. dauerhaft zuschützen“ ist in der Praxis bei einigenVarianten (z.B. begleitende Rissbehand-lung) nicht zielsicher umsetzbar. Risseund Arbeitsfugen öffnen sich im Winter,und in dieser Zeit dringt tausalzhaltigesWasser in die Risse ein. Somit könnenderartige Risse bzw. Arbeitsfugen nichtdauerhaft geschützt sein.

unabhängig von anerkanntermaßen kriti-schen Korrosion auslösenden Chlorid-gehalten gefordert wird, siehe beispiels-weise den Beitrag „Zum Ansatz eineskritischen Chloridgehaltes bei Stahl-betonbauwerken“ in Beton- und Stahl-betonbau [1].

Zusammenfassend ist festzustellen, dassdie in dem diskutierten Beitrag enthalte-nen Aussagen von den in den Fachgre-mien des DAfStb und des DBV im Kon-sensverfahren erarbeiteten Positionenzum Teil sehr deutlich abweichen. DemIngenieur, der die Aufgabe hat, einendauerhaften, wirtschaftlichen und für dievorgesehene Nutzung geeigneten Park-bau zu entwerfen und zu planen, ist zuempfehlen, die Normen, die Erläuterun-gen des DAfStb und die Hinweise imMerkblatt im Zusammenhang zu studie-ren und auf die ihm gestellte Aufgabemit der notwendigen Sorgfalt zu über-tragen und sich hierbei auch der Unter-stützung von Sonderfachleuten zu be-dienen.

Indes möchten der DAfStb und der DBVdie kontrovers geführte Diskussion zumAnlass nehmen, das Fachkolloquium„Dauerhaftigkeit von Parkdecks“ ausdem Jahr 2009 im Jahr 2013 zu wieder-holen und die Autoren herzlich zu einerDarstellung ihrer Positionen mit an-schließender Diskussion in der Fach-öffentlichkeit einzuladen.

Dr.-Ing. UDO WIENS (DAfStb)[email protected]. LARS MEYER (DBV), [email protected]

Literatur

[1] BREIT, W.; DAUBERSCHMIDT, D.; GEHLEN,CHR.; SODEIKAT, CHR.; TAFFE, A.; WIENS,U.: Zum Ansatz eines kritischen Chlorid-gehaltes bei Stahlbetonbauwerken. In:Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011),Heft 5, S. 290–298.

Erwiderung der Autoren

Von den Autoren wurde bewusst zwi-schen Regelbauweisen und Sonderbau-weisen unterschieden, um den Planernbzw. Tragwerksplanern in anschaulicherWeise zu verdeutlichen, bei welchenKonstruktionen es einer zusätzlichenund vor allem eindeutigen Aufklärunggegenüber dem Bauherrn bedarf. Sonder-bauweisen sollten nur von entsprechen-den Sonderfachleuten geplant und ausge-führt werden, da diese in der Lage seinmüssen, dem Bauherrn die kritischenPunkte umfassend zu erläutern. Die Ver-



Literatur

[1] MOTZKE, G.: Parkhäuser und Tiefgara-gen. Zur rechtlichen Wertigkeit des gleich-namigen Merkblattes des Deutschen Be-ton- und Bautechnik-Vereins E.V., Ausga-be September 2010. In: Beton- und Stahl-betonbau 107 (2012), Heft 9, S. 579–589.

[2] SCHÖPPEL, K.: Das neue Merkblatt desDBV „Parkhäuser und Tiefgaragen“ –Hilfe oder Falle für den Tragwerksplaner?5. Kolloquium „Verkehrsbauten, Schwer-punkt Parkhäuser 2012“, Technische Aka-demie Esslingen, 24. und 25. Januar 2012,Tagungshandbuch S. 151–161.

[3] BREIT, W.; DAUBERSCHMIDT, D.; GEHLEN,CHR.; SODEIKAT, CHR.; TAFFE, A.; WIENS,U.: Zum Ansatz eines kritischen Chlorid-gehaltes bei Stahlbetonbauwerken. In:Beton- und Stahlbetonbau 106 (2011),Heft 5, S. 290–298.

[4] SCHÖPPEL, K: Aussagekraft von Chlorid-werten aus Betonbauwerken hinsichtlichder Korrosionsgefährdung. In: Beton- undStahlbetonbau 105 (2010), Heft 11, S.703–713.

das DBV-Merkblatt in jüngster Zeit lei-der dazu benutzt, um wartungsempfind-liche Parkbauten als regelkonform ge-genüber den Käufern darzustellen undum die Problematik des Instandhaltungs-aufwandes zu verharmlosen. Bei Scha-densersatzansprüchen trifft es dann aberin aller Regel den Planer, da er kosten-günstig geplant, aber sich nicht in ausrei-chendem Maße durch eine erforderliche,umfassende Aufklärung gegenüber sei-nem Auftrageber abgesichert hat.

Dr.-Ing. KLAUS SCHÖPPEL, Ingenieur-büro Dr. Schöppel, Mü[email protected]. GERHARD STENZEL, ALLVIAIngenieurgesellschaft mbH, [email protected]

sichtlich der Korrosionsgefährdung“ inBeton- und Stahlbetonbau [4] sind dieErkenntnisse aus der Praxis nachzulesen.

Natürlich sollen Parkbauten wirtschaft-lich geplant werden, wobei sowohl Le-bensdauer als auch Unterhaltsaufwandmit zu berücksichtigen sind. Bei dem5. Kolloquium „Verkehrsbauten, Schwer-punkt Parkhäuser“ in Esslingen 2012wurde deutlich, dass sowohl von denParkhauseigentümern als auch von denParkhausbetreibern eindeutig das war-tungsarme Parkhaus mit geringem Unter-haltsaufwand bevorzugt wird, da es inder Praxis die wirtschaftlichste Variantedarstellt. Bauträger und Investoren be-vorzugen im Allgemeinen ein günstigerzu erstellendes Objekt, da sie die Kostenfür den höheren Wartungs- und Unter-haltsaufwand nicht zu tragen haben.Nach den Erfahrungen der Autoren wird

Am 15. Oktober feiert HERBERT WIPPEL

seinen 80. Geburtstag. Geboren und auf-gewachsen in Mannheim, studierte ervon 1952 bis 1957 Bauingenieurwesenan der Technischen Hochschule Frideri-ciana in Karlsruhe, dem heutigen Univer-sitätsteil des KIT (Karlsruhe Institute ofTechnology). Nach Beendigung des Stu-diums blieb er am Institut seines LehrersProf. FRITZ, bearbeitete konkrete Projek-te, wurde 1959 promoviert mit einer Ar-beit über die „Berechnung von Verbund-konstruktionen aus Stahl und Beton“und widmete sich auch der studenti-schen Ausbildung.

Mein erster Kontakt mit HERBERT

WIPPEL geht auf das Jahr 1965 zurück,als er im 5. Semester in Übungsvorlesun-gen zur Vertiefung und zur praktischenAnwendung der von Prof. FRITZ vermit-

telten Grundlagen der Baustatik beitrug.Bestandteile dieser Übungen waren auchTestatstunden zur Besprechung der da-maligen größeren Semester-Übungsauf-gaben, in der Regel ziemlich abstraktestatische Systeme, für die mithilfe derKraftgrößenmethode, des Kani-Iterati-onsverfahrens und des Drehwinkelver-fahrens Schnittgrößen und Verformun-gen zu ermitteln waren. Viele seiner stu-dentischen „Klienten“ gingen am Endesolcher Stunden nicht mit dem ge-wünschten Testat, sondern zunächst mitdem Bescheid nach Hause, über das eineoder andere baustatische Problem noch-mals nachzudenken und in zwei Wochenwieder anzutreten. Ein hoher Anspruchan Genauigkeit und an vertiefte Pro-blembetrachtung war ein wesentlichesMerkmal der praktischen Ingenieurar-beit von HERBERT WIPPEL in seiner ge-samten Berufslaufbahn.

Am Institut für Baustatik kamen sich dieehemaligen Semesterkollegen ERNST

BUCHHOLZ, KLAUS STIGLAT undHERBERT WIPPEL näher, nahmen dennoch etwas jüngeren Kollegen HORST

WECKESSER in ihre Mitte auf, entschlos-sen sich gegen Ende ihrer Assistenten-zeit, den Weg in die Selbstständigkeit zuwagen und gründeten im Mai 1965 dieIngenieurgruppe Bauen. Bereits im Früh-jahr 1968 wurden HERBERT WIPPEL undKLAUS STIGLAT als Prüfingenieure fürMassivbau und für Metallbau anerkanntund konnten sich die ersten Angestelltenleisten. Im März 1968 begann für mich

blutigen Berufsanfänger die Tätigkeit inder in jeder Hinsicht noch jungen Inge-nieurgruppe. HORST WECKESSER bliebnoch einige Monate am Institut, und sowar es mir vergönnt, mein erstes Berufs-halbjahr mit Herrn WIPPEL in einemZimmer zuzubringen. Ich ging die Sachelocker an, zweifelte aber in Anbetrachtder vielen Dinge, die er gleichzeitig bear-beitete, ob dies der richtige Beruf fürmich sein würde. Die Bedeutung dieserersten sechs Monate für meine beruflicheEntwicklung ist mir erst später bewusstgeworden. HERBERT WIPPEL verlangteviel, war aber ein geduldiger Vermittlerpraktischer Fertigkeiten und hatte vielVerständnis für die Anfangsnöte einesunbedarften Ingenieur-Frischlings, dersich im Studium zwar mit kompliziertenaber abstrakten statischen Systemen be-schäftigt hatte, mit dem konstruktivenEntwerfen anhand eines konkreten Pro-jekts jedoch überhaupt nicht in Berüh-rung gekommen war.

Mit der Widmung „Zum ständigen Ge-brauch empfohlen“ überreichten mir da-mals KLAUS STIGLAT und HERBERT

WIPPEL die 1. Auflage ihres gemeinsa-men Plattenbuchs, des Sti/Wi, der bis indie 1990er Jahre hinein Generationenvon Tragwerksplanern eine enorme Hilfebei der Bemessung unterschiedlichsterPlattensysteme war. Die KLEINLOGEL-Rahmenformeln, die Durchlaufträgerta-bellen von ZELLERER, ein Aufsatz vonFRITZ LEONHARDT über „Die Kunst desBewehrens“ und kurze einprägsame

P E R S Ö N L I C H E S

Herbert Wippel 80 Jahre

Herbert Wippel



Im Oktober 2012 feiert Prof. Dr.-Ing.FRIEDHELM STANGENBERG seinen70. Geburtstag, gut drei Jahre nach seinerEmeritierung an der Ruhr-Universität Bo-chum im Frühjahr 2009. In seinen Wor-ten: Von der Pflicht zur Kür. Sein vielsei-tiges Engagement in Forschung, Lehre,Ingenieurpraxis und privater Aktivitäthat dies in keiner Weise gemindert, nurSchwerpunkte verschoben.

FRIEDHELM STANGENBERG, geboren1942 in Dortmund, ist gekennzeichnet

durch seine sprachliche Gewandtheit,die auf einer humanistischen Gymnasial-bildung gründet. Mit sichtlichem Vergnü-gen stellt er sich auf internationale Gästeein und lässt der Begrüßung von Damenund Herren ein mehrsprachiges „Ladiesand Gentlemen“ und „Mesdames etMessieurs“ folgen. Erweiterungen insItalienische, Lateinische oder Altgrie-chische sind problemlos möglich.

Nach dem Abitur 1962 studierte er Bau-ingenieurwesen an der TH Hannover

(bis 1967) und sammelte anschließenderste Praxiserfahrungen in der Bauindus-trie bei Großbrückenprojekten. 1969folgte er als wissenschaftlicher Mitarbei-ter seinem langjährigen Förderer undLehrer Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h.mult. WOLFGANG ZERNA an die Ruhr-Universität nach Bochum. ZERNA hattekurz zuvor als Gründungsdekan der da-maligen „Abteilung für Maschinenbauund Konstruktiven Ingenieurbau“ – heu-te „Fakultät für Bau- und Umweltinge-nieurwissenschaften“ – den Lehrstuhl für


Friedhelm Stangenberg 70 Jahre

Bild 1 Weihnachtsfeier 2011 des Lehrstuhls für Massivbau der Ruhr-Universität BochumFriedhelm Stangenberg

DIN-Normen waren neben dem damalsnoch benutzten Rechenschieber die we-sentlichen Hilfsmittel für die Planungs-arbeit eines konstruktiv tätigen Bauinge-nieurs. Die statische Berechnung enthieltin der Zeit vor der allumfassenden Bear-beitung per EDV nicht nur seelenloseZahlenkolonnen, sie zeigte eine persönli-che Handschrift, hatte aber – zumindestgalt dies für die Ingenieure, die sich nichtals Rechenknechte der Architekten ver-standen – auch den ihr gebührendenStellenwert, nämlich Kontrolle eines gu-ten konstruktiven Entwurfs zu sein.

Vernünftigem Computereinsatz ver-schloss sich niemand, wurde er doch zu-nehmend notwendig für die wirtschaftli-che Bearbeitung von Alltagsaufgabenund unverzichtbar für die Analyse vonkomplexen Tragwerksstrukturen, dieman in der Vor-EDV-Zeit nur holprigund mit großem Zeitaufwand bearbeitenkonnte. Leider ist auch die kritikloseComputergläubigkeit gestiegen, Fachbü-cher wie den STIGLAT/WIPPEL kennenheutige Jungingenieure kaum noch, „ein-fache“ Rechenverfahren für die Prüfungder Plausibilität von EDV-Ergebnissensind vielfach nicht mehr präsent. Vordieser Entwicklung hat HERBERT WIP-PEL in seinem letzten Vortrag bei den

Prüfingenieuren in Freudenstadt 2001gewarnt.

In der Phase größer werdender Projekteund eines wachsenden Büros entwickeltesich eine kongeniale Planungspartner-schaft zwischen Prof. HEINZ MOHL undHERBERT WIPPEL. Die Akribie, mit derHERBERT WIPPEL an die Bearbeitungkonstruktiver und bauphysikalischer Pro-blempunkte bei den filigranen Mauer-werksfassaden heranging, hat sich ge-lohnt und zeigt sich an vielen schadens-freien Bauten. Aus der fruchtbaren, vongegenseitigem Verständnis geprägten Zu-sammenarbeit zwischen Architekt undBauingenieur ist eine beständige Freund-schaft geworden.

Wie alle Partner der IngenieurgruppeBauen hat sich HERBERT WIPPEL enga-giert in berufsständischen Gremien, inNormungs- und Fachausschüssen. DieThemen für seine Fachaufsätze ergabensich aus der Tagesarbeit heraus, so z. B.der Beitrag „Gekrümmte Balkenbrückenohne Drillsteifigkeit“ 1982, der im Zu-sammenhang mit einem Prüfauftrag ent-stand, oder seine Untersuchungen „ZurBemessung von Hammerschrauben“, de-ren Ergebnisse Eingang fanden in die zu-gehörige DIN-Norm.

Im Jahr 2001 haben sich die Gründerder Ingenieurgruppe Bauen aus dem Ar-beitsalltag zurück gezogen und habendie Verantwortung für das Büro in jünge-re Hände gegeben. Heute zählt die Inge-nieurgruppe Bauen 150 Angestellte undist an vier Standorten ansäßig. Die Grün-der können stolz und zufrieden zurück-blicken auf ein Büro, das nun bald 50Jahre alt wird und immer mit ihren Na-men verbunden sein wird.

HERBERT WIPPEL hat ohne große Proble-me den Übergang in die neue Lebenspha-se bewältigt. Gegen gesundheitliche Ver-schleißerscheinungen am Rücken oderam Knie kämpft er mit eiserner Disziplinan, manche Reise nach Oberitalien warin den letzten Jahren begleitet von einemKuraufenthalt. Als feinsinniger Kunst-freund besucht er mit seiner Frau vieleAusstellungen, Opern und Konzerte. Be-suche bei den Kindern in Berlin und Pa-ris und die Freude am Heranwachsen deskleinen Enkels halten HERBERT WIPPEL

und seine Frau HILDE jung.

Freunde, Kollegen und Partner gratulie-ren herzlich und wünschen weiterhinGlück und Gesundheit.

JOSEF STEINER



Sich selbst zurücknehmen zu könnenund damit anderen Chancen zu eröffnen,hat STANGENBERG stets als ein ehrenvol-les Leitmotiv in Ausbildung und Perso-nalführung gesehen. „Flügel verleihen“lautet sein Synonym dafür. So wächstder Kreis der „Beflügelten“ stetig. Regel-mäßig trifft dieser zusammen bei der tra-ditionellen Jahresfeier des Lehrstuhls ausaktuellen Mitarbeitern, Ehemaligen undPartnern (Bild 1).

Auch im Privaten steht „Ausbildung“ wie-der oben an. Die beiden EnkelkinderCLARA MARIA und EMIL von Schwieger-tochter STEPHANIE und dem promovier-ten Sohn HEIKO fordern die Aufmerk-samkeit des Großvaters in Bochum oderdem Zweitwohnsitz in Südfrankreich. Alsbekennenden Genießer mediterraner Le-bensart und Golfspieler zieht es STAN-GENBERG nun immer häufiger dorthin.

Seine ansteckend positive Lebensein-stellung, die Fähigkeit, neben der Arbeitauch die ausgleichenden Seiten desLebens zu sehen, und seine von Groß-zügigkeit geprägte Persönlichkeit gibt erauch hier an die nächsten Generationenweiter.

Alles Gute zum 70. Geburtstag wün-schen Kollegen, Mitarbeiter, Ehemaligeund Freunde. Auf viele weitere glück-liche Jahre.

Auch die Redaktion gratuliert herzlichzum Geburtstag.

PETER MARK, Bochum

internationalen Forschungsverbünden.So sind Forschungsfelder wie die Trag-werksdynamik bei Stoßlasten, Erdbeben,Ermüdungsbeanspruchungen oder Spren-gung, die Lebensdauerforschung mitNachrechnung, Schädigungsanalyse undRestnutzungsdauerprognosen, der Stahl-faserbetonbau, Betonschutzkonstruktio-nen gegen umweltrelevante Einwirkun-gen oder Betonbauteile mit rezykliertenZuschlägen untrennbar mit dem NamenSTANGENBERG verbunden.

Mit wie viel vorausschauendem Gespürseine Themenwahl zur Grundlagenfor-schung war, fällt dem Kenner der aktuelldrängenden Fragestellungen der Praxissofort auf. Nicht von ungefähr liegt derSchwerpunkt des kommenden Betonka-lenders 2013 auf „Lebensdauer und In-standsetzung“. Und nicht von ungefährist einer der Autoren Prof. STANGEN-BERG, unter dessen Regie als Mitinitiatorund langjähriger Sprecher des DFG-ge-förderten Sonderforschungsbereichs 398„Lebensdauerorientierte Entwurfskon-zepte unter Deteriorationsaspekten“ we-sentliche Grundlagen für die Bewertungalternder Bausubstanz entwickelt wur-den.

Zahlreiche Gremien, Vereinigungen undGutachterausschüsse bauen auf seineLenkung und Mitarbeit. Allein derenAufzählung würde hier den Rahmensprengen. Gefragt ist dabei nicht nur seintechnisches Knowhow, sondern seineZielorientiertheit und sein Vermögen,Wichtiges von unbedeutenden Neben-aspekten zu trennen.

Statik, später Massivbau übernommenund den Bereich des Konstruktiven Inge-nieurbaus entwickelt. Industrie- undKraftwerksbau waren die prägendenLinien, die STANGENBERG nicht nurwährend seiner Promotionszeit, sondernauch durch seine weitere berufliche Kar-riere begleiten sollten. 1973 promovierteer zum Thema der nichtlinearen Trag-werksdynamik mit dem Prädikat „mitAuszeichnung“.

Zehn Jahre der Ingenieurpraxis folgten.Als Beratender Ingenieur (ab 1974) undPrüfingenieur für Baustatik (ab 1982)baute er mit seinen damaligen PartnernProf. ZERNA und Prof. SCHNELLENBACH

sein renommiertes Bochumer Ingenieur-büro auf, heute firmierend als Stangen-berg & Partner Ingenieur-GmbH. SeineExpertise als Sachverständiger, Beraterund Gutachter ist noch heute weltweitgefragt.

Mit seiner Berufung zum ordentlichenProfessor trat STANGENBERG 1984 dieNachfolge Prof. ZERNAS an der Ruhr-Universität Bochum an und nannte denLehrstuhl in Betonung der Kernkompe-tenzen in „Stahlbeton- und Spannbeton-bau“ um. Einige Kennzahlen seiner be-eindruckenden 25jährigen Forscherkar-riere sind knapp 200 vorwiegend eng-lischsprachige Publikationen, rund 40Erstbetreuungen von Dissertationen undHabilitationen sowie maßgebliche Mit-wirkung an allein drei Sonderforschungs-bereichen und anderen Verbundfor-schungsprojekten wie Forschergruppen,Graduiertenkollegs sowie nationalen und

schon über 40 Jahre währendes Berufsle-ben zurückschauen.

Nach Maurerlehre und Ausbildung ander staatlichen Ingenieurschule in Id-stein nahm er eine Anstellung als Gradu-ierter Ingenieur im Ingenieurbüro Meh-mel-Krebs in Darmstadt an. Parallel stu-dierte er an der Technischen HochschuleDarmstadt, wo er 1974 als Diplom-Bau-ingenieur abschloss.

Bis heute ist er in der Ingenieurgesell-schaft Krebs und Kiefer, Beratende Inge-nieure für das Bauwesen, wie das vonProfessor MEHMEL 1950 gegründete Bü-ro heute heißt, tätig. Seit 1994 ist er dortGeschäftsführender Gesellschafter undhat deren strategische Geschicke auchals Geschäftsführer der Partnergesell-

schaft über mehrere Jahre maßgebendmitgeprägt.

Seit 1997 ist GÜNTER ERNST als Prüfin-genieur für Baustatik zugelassen, unddas – in bundesweit seltener Konstella-tion – für alle drei Fachrichtungen: Me-tall-, Massiv- und Holzbau. Er engagiertsich seitdem in der Vereinigung der Prüf-ingenieure für Baustatik (VPI), in derenBundesvereinigung er von 2006 bis 2010als Vorstandsmitglied aktiv war. Hierwar er unter anderem mit der Erprobungder neuen europäischen Tragwerksnor-men (Eurocodes) befasst, die aktuelleinen großen Umbruch der Baubranchebewirken.

In seinem langen Berufsleben als Trag-werksplaner und Prüfingenieur konnte

Am 15. Oktober 2012 vollendet Profes-sor Dipl.-Ing. GÜNTER ERNST sein 65.Lebensjahr. Er kann zufrieden und stolzauf ein schaffens- und erfolgreiches, nun


Günter Ernst 65 Jahre

Günter Ernst



Universitätsprofessor Dr.-Ing. MANFRED

KEUSER wurde am 24.09.1952 in Mayen,Rheinland-Pfalz, geboren. Nach demAbitur und der anschließenden Zeit beider Bundeswehr (Leutnant d.R.) studier-te er von 1973 bis 1979 Bauingenieurwe-sen an der TH Darmstadt. Er entschiedsich für die Vertiefungsrichtung „Kon-struktiver Ingenieurbau“ und wurde wis-senschaftliche Hilfskraft am Institut fürMassivbau. Als junger Diplom-Ingenieurstartete MANFRED KEUSER seine beruf-liche Karriere im Jahre 1979 im Kon-struktionsbüro der Firma Dyckerhoff &Widmann AG in Wiesbaden. Seinem be-reits im Studium angelegten wissen-schaftlichen Drang folgend, wurde er1981 wissenschaftlicher Mitarbeiter amInstitut für Massivbau an der TH Darm-stadt. Bereits nach vier Jahren promo-vierte er zum Dr.-Ing. mit dem Thema:Verbundmodelle für nichtlineare Finite-Element-Berechnungen von Stahlbeton-konstruktionen. Diese wegweisendeArbeit wurde von Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing.E.h. GERHARD MEHLHORN betreut.MANFRED KEUSER ist einer der Wegbe-

reiter für die Anwendung der Methodeder finiten Elemente im Massivbau. Fol-gerichtig übernahm er einen Lehrauftragfür die Vorlesung: Finite Elemente imMassivbau.

Aufgrund seiner gleichermaßen prakti-schen wie wissenschaftlichen Kompetenzwurde er gleich nach der Promotion imJahre 1985 Bereichsleiter für die Ausfüh-rungsplanung „Konstruktiver Ingenieur-bau“ im Ingenieurbüro BUNG. Im Jahre1990 wurde er zum Gesellschafter derGdBR BUNG Beratende Ingenieure be-rufen und kurz darauf zum Geschäfts-führenden Gesellschafter. Nach demplötzlichen und viel zu frühen Tod unse-res geschätzten Kollegen ProfessorDIETER KRAUS erfolgte 1999 der Ruf anMANFRED KEUSER auf den Lehrstuhl fürMassivbau am Institut für KonstruktivenIngenieurbau der Universität der Bun-deswehr München als Nachfolger vonDIETER KRAUS. Schon ein Jahr später er-nannte die Oberste Baubehörde im Bay-rischen Staatsministerium des Innernden jungen Massivbauprofessor zumPrüfingenieur für Baustatik im Fachge-biet Massivbau. Nahezu gleichzeitigwurde er zum EBA-Sachverständigen fürStandsicherheit bestellt.

Seit der Umfirmierung der Ingenieurge-sellschaft BUNG ist MANFRED KEUSER

stellvertretender Aufsichtsratsvorsitzen-der. In der Fakultät für Bauingenieur-und Vermessungswesen übernahm erverantwortungsvolle Aufgaben. So warer Leiter der Strukturkommission undheute ist er Dekan. Jedes Jahr organisiertund betreut er die Große KI-Exkursionin ferne Länder. Seine internationalenKontakte ermöglichen ihm und den Stu-

dierenden den Besuch exotischster Bau-stellen. Die persönliche und enge Betreu-ung von Studierenden und Doktorandenliegt dem Jubilar sehr am Herzen. In derBayerischen Ingenieurekammer Bau warMANFRED KEUSER Mitglied der Vertre-terversammlung, und er bringt sein Fach-wissen ein im Schlichtungsausschuss, imWettbewerbsausschuss und im Aus-schuss Planungs- und Ideenwettbewerbe.

Das wissenschaftliche Interesse vonMANFRED KEUSER gilt besonders dernichtlinearen Analyse, den Sicherheits-theorien und der Beanspruchung unteraußergewöhnlichen Einwirkungen. Kon-krete Forschungsprojekte befassen sichmit der schnellen Bewertung der Rest-tragfähigkeit von Brücken, dem Ver-bundverhalten nach schweren Einwir-kungen, der Entwicklung von Sonder-betonen für Beschussresistenz, derSanierung von Betonschäden und derBewertung von Sicherheitskonzepten.

MANFRED KEUSER ist Mitausrichter derMunich Bridge Assessment Conference(MBAC), des Münchener Tunnelbau-symposiums, des Deutsch-JapanischenBrückenbausymposiums und des Kollo-quiums für den Konstruktiven Ingenieur-bau an der Universität der BundeswehrMünchen. Im Rahmen der Normungs-arbeit betreut MANFRED KEUSER denBereich „Beton unter hohen Verzer-rungsraten“ des CEB/FIP Model Code –Comité Euro-International du Béton.

Seine baupraktische Tätigkeit umfasstProjekte aus dem Ingenieurbau und ausdem Hochbau. Bei der Innbrücke Mühl-dorf, die im Freivorbau 2010 errichtetwurde, war er Prüfingenieur, ebenso im


Manfred Keuser 60 Jahre

Manfred Keuser

GÜNTER ERNST einen maßgeblichen Bei-trag zu Fortentwicklung und Erhalt unse-rer Infrastruktur im Hochbau leisten. Be-sonders hervorzuheben aus der Vielzahlseiner herausragenden Projekte sind:

– Nordwestzentrum Frankfurt/Main– Zentralklärwerk Darmstadt– ALLIANZ-Kai, Frankfurt/Main– THE SQUAIRE, Überbauung Flugha-fen Fernbahnhof, Frankfurt/Main

– Justizbehörden Darmstadt– Umwelt-Bundesamt, Dessau– Hessische Landesvertretung, Berlin

GÜNTER ERNST zeichnet sich durch sei-ne hohen Fachkenntnisse aus, die ihn im

Zusammenspiel mit großer Sozialkompe-tenz zu einem angesehenen Partner sei-ner Kunden und Geschäftsfreunde undzum Motivator seiner Mitarbeiter macht;beides beste Voraussetzungen für die er-folgreiche Leitung eines Ingenieurbüros.Nicht zuletzt seinem konstanten Engage-ment ist es zu verdanken, dass Krebsund Kiefer heute zu einem der bundes-weit führenden Ingenieurunternehmenzählt.

In Würdigung seiner fachlichen Leistun-gen und für seine Verdienste um dieHochschule Darmstadt, wo er seit 1997einen Lehrauftrag im Bereich des Mas-sivbaus innehat, wurde GÜNTER ERNST

dort 2006 zum Honorarprofessor er-nannt.

Die Partner und Mitarbeiter von Krebsund Kiefer gratulieren GÜNTER ERNST

herzlich zu seinem runden Geburtstagund wünschen ihm weiterhin viel Schaf-fenskraft und Freude in der partner-schaftlichen Zusammenarbeit!

JAN AKKERMANN

im Namen der Krebs und Kiefer &Partner GbR



Zum Wintersemester 2012/13 nimmt ander Hochschule Karlsruhe, Technik undWirtschaft ein neuer Studiengang seinenLehrbetrieb auf, der sich speziell an denin der Baubranche gestiegenen Bedarf imBereich des Infrastrukturerhalts richtet.

Ein Großteil der Infrastruktur im Hoch-und Ingenieurbau, im Verkehrswesen so-wie in der Wasser- und Energiewirtschaftwurde in den ersten 20 bis 30 Jahrennach dem Zweiten Weltkrieg erstellt. Bei-spielsweise Brücken, Gebäude, Straßen,Kanäle oder Gasleitungen sind heute et-wa 40 Jahre und länger in Betrieb. Vordem Hintergrund begrenzter finanziellerRessourcen, vor allem der öffentlichenHand, wird die Erhaltung und Instand-setzung der bestehenden Infrastruktur

im Vergleich zum Neubau immer bedeu-tender.

Neue Aufgaben verlangen nach speziel-len Kenntnissen – mit dem Studiengang„Infrastructure Engineering” antwortetdie Fakultät für Architektur und Bauwe-sen der Hochschule Karlsruhe auf denBedarf in diesem aktuellen Tätigkeitsfeldfür Ingenieure im Bauwesen und bietetden auf diesem Gebiet tätigen Unterneh-men „maßgeschneiderte“ Absolventenmit hohem Praxisbezug an.

Inhaltliche Schwerpunkte des Studiumssind:

– Bestandsaufnahme und Zustandsbe-wertung von Bauwerken

– Betrieb und Wartung von Infrastruk-turanlagen

– Instandhaltung und Sanierung

In einem 7-semestrigen Bachelorstudiumwird den Studierenden neben denGrundkenntnissen des Bauingenieurwe-sens spezielles Fachwissen für Begutach-tung, Planung und Realisierung von In-standhaltungsmaßnahmen vermittelt.Ein Praxissemester sorgt für erste An-wendungen dieser Kenntnisse und Erfah-rungen in der Berufswelt.

Als erster Dozent des neuen Studien-gangs wurde Herr Dr.-Ing. JAN AKKER-MANN auf die Professur „Bauen im Be-

stand mit dem Schwerpunkt Infrastruk-tur – Hoch- und Ingenieurbau“ berufen.Jan Akkermann hat an der UniversitätKarlsruhe (heute Karlsruher Institut fürTechnologie – KIT) Bauingenieurwesenstudiert und dort am Institut für Massiv-bau und Baustofftechnologie im Jahr2000 zum „Rotationsverhalten von Rah-menecken“ promoviert.

Seit 2000 arbeitet AKKERMANN im Inge-nieurbüro Krebs und Kiefer, BeratendeIngenieure für das Bauwesen GmbH,dessen Geschäftsführender Gesellschaf-ter er seit 2007 ist. Er ist ferner seit 2007„Zertifizierter Sachkundiger Planer fürSchutz und Instandsetzung von Beton-bauteilen“ (DPÜ) nach DAfStb-Richtli-nie. Herausragende Projekte seiner bis-herigen beruflichen Vita im Hoch- undIngenieurbau – mit z.T. erheblichen Be-standseingriffen – sind beispielsweise dieWeltstadthäuser Peek & Cloppenburg,Köln und Wien, der Umbau der BayAre-na Leverkusen, das Schiffshebewerk amDrei-Schluchten-Staudamm, China sowieaktuell die Große Moschee von Algerien.Durch die Erfahrung von AKKERMANN

bei der verantwortlichen Bearbeitung ei-ner Vielzahl von Projekten erfährt derneue Studiengang einen hohen Praxisbe-zug.

Weitere Informationen unterhttp://www.hs-karlsruhe.de/fakultaeten/fk-ab/bachelorstudiengaenge/ieb.html


Neuer Studiengang „Infrastructure Engineering“ an der Hochschule KarlsruheErnennung von Jan Akkermann zum Professor für Hoch- und Ingenieurbau

Prof. Jan Akkermann

Jahre 2009 bei der Talbrücke Bergen imZuge der BAB A8. Für die Geratalbrückebei Ichtershausen war er von 1997 bis2000 der verantwortliche Tragwerkspla-ner. Mindestens 25 große Brückenbau-werke verdanken ihre Existenz der Mit-arbeit des Jubilars. Darüber hinaus wirk-te er bei ca. 20 Tunnelprojekten mit, da-runter Tunnel Luise-Kieselbachplatz inMünchen (aktuell), Tunnel Ettendorf beiTraunstein (2009).

MANFRED KEUSER widmet sich in seinerFreizeit dem aktiven Segeln und der

musikalischen Kultur. Hierfür sind ihmkeine Wege zu weit. Wer einmal dieGelegenheit hatte, in seinem GrünwalderHaus den Weinkeller und dessen Inhaltezu genießen, der kann feststellen, dassMANFRED KEUSER seine Wurzeln nichtvergessen hat. Doch abschließend seieine Warnung ausgesprochen. MANFRED

KEUSER liebt auch den Nürburgring.Dementsprechend sind seine Autosmotorisiert. Mitfahren erfordert Mut.

Die Fakultät für Bauingenieurwesenund Umwelttechnik der Universität der

Bundeswehr München ist dankbar,MANFRED KEUSER in ihren Reihen zuwissen, mehr noch, ihn zum Dekan zuhaben. Alle Kolleginnen und Kollegen inund außerhalb der UniBwM, die Mit-arbeiterinnen und Mitarbeiter sowie dieStudierenden wünschen ihm alles er-denklich Gute.

Auch die Redaktion gratuliert herzlichzu diesem Geburtstag.

NORBERT GEBBEKEN, München


VERANSTALTUNGSKALENDER

Kongresse – Symposien – Seminare – Messen

Stockdorf, 23. Oktober DBV-Arbeitstagung „Typische Schäden im Stahlbetonbau – Deutscher Beton- und Bautechnik-Remshalden, 25. Oktober Vermeidung von Mängeln als Aufgabe der Bauleitung Verein E.V.Kerpen, 30. Oktober 030 236096-30

www.betonverein.de

Berlin, 23. Oktober Fachtagungsreihe Bauen mit Beton im Bestand BetonMarketing Ost GmbHRostock, 7. November Methoden zur Bestandsoptimierung und Betoninstandsetzung: Tel.: 030 30877 78 20Magdeburg, Dauerhaftigkeit – Instandsetzen von Rissen, Korrosion und [email protected]. November Betonabtrag – Ertüchtigung – Nachträgliche Abdichtungen www.beton.orgLeipzig, 27. November gegen Feuchte und Wasser – Instandsetzung – Erhalt und

Restaurierung historischer Betonoberflächen – Anforderungender Bautechnik beim Bauen im Bestand.

Wuppertal Nachträgliche Bauwerksabdichtung TAW Technische Akademie24. Oktober Von den Grundlagen bis zur Anwendung Wuppertal

Dr. STEFAN MÄHLER

Tel.: 0202/7495-207www.tae.de

Jüchen, 24. Oktober Veranstaltungsreihe: „ISOTEC-Architectus“ ISOTEC GmbH, KürtenKöln, 25. Oktober Fachveranstaltung zu norm- und regelgerechtem Abdichten www.isotec.de/architectusRatingen und Solingen, von Mauerwerk und Betonbauteilen7. und 14. NovemberAachen, 15. NovemberBerlin, 29. November

Aachen 44. Aachener Baustofftag Institut für Bauforschung (ibac)25. Oktober Diagnose von Stahlbetonbauwerken: Neues aus Forschung der RWTH Aachen

und Anwendung http://aachener-baustofftag.ibac.rwth-aachen.de/

Freiburg Ingenieurbauwerke aus Natursteinmauerwerk Ingenieurbautage26. Oktober Untersuchen, Bewerten und Instandsetzen im Rahmen der econstra 2012

Tel.: 0711/32732-326www.ingenieurbautage.de

Lauterbach SIVV-Weiterbildung Bauakademie Hessen-Thüringen e.V.29. bis 30. Oktober Tel.: 069/95809-181

www.bauhut.de

Hannover, 8. November Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen Deutscher Beton- undDüsseldorf, 22. November Aktuelle Regelwerke und Hinweise zum Stand der Technik Bautechnik-Verein E.V.Würzburg, 6. Dezember [email protected]

www.betonverein.de

München BÜV-Fortbildungsveranstaltung Sachkundiger Planer Bau-Überwachungsverein BÜV e.V.9. November im Bereich Schutz und Instandsetzung von Betonbauwerken Berlin

Fragen des Planungsalltags – theoretische und praxisbezogene Tel.: 030 3198914-20Fachspezifika [email protected]

Stuttgart Sanierung und Ertüchtigung von Verkehrsbauwerken VDI Haus Stuttgart14. November [email protected]

www.vdi-fortbildung.de

Ort und Termin Veranstaltung Auskunft und Anmeldung



Krefeld 7. GUEP Planertag GUEP und BZB Akademie14. November Technische Herausforderungen bei Planung und Ausführung ASTRID GRÜNENDAHL

von Maßnahmen zur Betoninstandhaltung: Tel. 02151/5155-30Zerstörungsfreie Prüfverfahren – Instandsetzungs- und [email protected]ärkungsmaßnahmen durch Spritzmörtel/Spritzbeton www.guep.de (Online Anmeldungsowie Vergussbeton – Verstärken mit geklebter Bewehrung nach möglich)der Neufassung der Richtlinie – Nachträgliche Abdichtung durchSchleierinjektion – DBV-Merkblatt „Parkhäuser und Tiefgaragen“

Bochum 8. Symposium – Verstärken von Brücken und Hochbauten TAW Technische Akademie14. bis 15. November Regelwerke – drohende Mängel und Schäden – neueste Wuppertal

Entwicklungen – objektspezifisch zielführende Verstärkungs- Tel.: 0202/7495-319verfahren und Empfehlungen für vorgegebene Verwendungs- [email protected]älle – Methoden – aktuelle Entwicklungen und Tendenzen in www.taw.deTheorie und Praxis aufgezeigt – Ausführungsbeispiele – neuartigeWerkstoffe und Bauweisen – aktueller Stand der Zulassungenbeim DIBt

München BauProtect 2012 Universität der Bundeswehr14. bis 15. November Sicherheit der baulichen Infrastruktur vor außergewöhnlichen München

Einwirkungen Prof. Dr.-Ing. NORBERT GEBBEKEN

www.unibw.de/baustatik

München-Ottobrunn Weiße Wannen – richtig beraten, richtig planen, richtig bauen Deutscher Beton- und15. November hochwertige Nutzung – Besonderheiten von Weißen Dächern Bautechnik-Verein E.V.

und Decken – fachgerechte Fugenabdichtungen – juristischer [email protected] www.betonverein.de

Stuttgart 10th International Probabilistic Workshop Universität Stuttgart15. bis 16. November structural safety – probabilistic material description – risk Institut für Geotechnik

assessment for technical and natural hazards – risk perception Prof. CHRISTIAN MOORMANN

[email protected]/igs/igs_verschiedenes/Veranstaltungen

Berlin Fachtagung Nano-Additive BAM Arbeitskreis Nanotechnologie19. bis 20. November Aktuelle und zukünftige Anwendungen. Tel.: +49 30 8104 3845

Industrieller Einsatz von nanoskaligen Zusatzstoffen in den www.nano.bam.dewichtigsten Branchen [email protected]

Ostfildern Parkhäuser, Parkdecks, Tiefgaragen TAE Technische Akademie Esslingen19. bis 20. November Planung – Bauausführung – Instandhaltung – Instandsetzung Tel.: +49 711 34008-0

www.tae.de

Wien FSV-Seminar Brückenprüfer – Erfahrungsaustausch Österreichische Forschungs-22. November Querschnitt der Problemstellungen im Bereich der Bauwerks- gesellschaft Straße – Schiene –

prüfung – Möglichkeiten für innovative Lösungen Verkehr, WienTel.: +43 1/585 55 67www.fsv.at

Ostfildern Spritzbetontechnologie TAE Technische Akademie Esslingen22. November Instandsetzung/Verstärkung – Bindemitteltechnologie – Instand- [email protected]

setzung mit kunststoffmodifiziertem Spritzmörtel – Prüfung von Tel.: +49 711 34008-0Spritzbeton nach DIN EN 14488 T1-T7 – Qualitätssicherung – www.tae.deFaserspritzbeton und Fasern nach DIN EN 14889 – Brandschutz-maßnahmen mit hydraulischen Spritzmörteln




Berlin Beton für alle Wetter BetonMarketing Ost GmbH22. November Dauerhaftigkeit – Expositionsklassen – DBV Merkblatt Dipl.-Ing. Arch. SONJA HENZE

„Betonieren im Winter“ – Frost- und Frost-Taumittelwiderstand [email protected] Betonen – Verfahrenstechnik erwärmter Frischbeton – www.beton.orgbetontechnologische Effekte – stoffliche Probleme bei derWärmebehandlung – Temperatur- und Festigkeitsentwicklung –Erfahrungsberichte aus der Bauausführung

Ostfildern Kathodischer Korrosionsschutz von Stahlbetonbauwerken TAE Technische Akademie Esslingen22. bis 23. November Tel.: +49 711 34008-0

www.tae.de

München 4. BRZ-Mittelstandsforum 2012 BRZ Deutschland GmbH23. und 24. November Marketing und Vertrieb in Bauunternehmen Tel.:0911 3607-309

www.brz.de/

Wuppertal Das rechtliche „ABC“ der Projektsteuerung TAW Technische Akademie26. November Rechtliche Grundlagen der Projektsteuerung von der Vergabe Wuppertal

bis zur Vergütung Tel.: 0202/7495-319www.taw.de

Lauterbach Korrosionsschutz an Verkehrsbauwerken Bauakademie Hessen-Thüringen e.V.27. bis 28. November aktuelle Neuregelungen Tel.: 069/95809-181

www.bauhut.de

Ostfildern-Nellingen Bauwerksabdichtung in der Praxis TAE Technische Akademie Esslingen3. bis 4. Dezember Tel.: 0711 34008-23

www.tae.de

Altdorf bei Nürnberg Schutz und Instandsetzung von Stahlbeton TAW Technische Akademie4. bis 5. Dezember Sachkundige Planung und Ausführung nach aktuellen Wuppertal

Regelwerken Tel.: 0202 [email protected]

Lauterbach Praxisseminar Brückenprüfung Bauakademie Hessen-Thüringen e.V.5. Dezember Lager und objektspezifische Schadensanalyse (OSA) Tel.: 069/95809-181

www.bauhut.de

Bad Neuenahr Tagung Werkstoffprüfung Stahlinstitut VDEh in Düsseldorf6. bis 7. Dezember Fortschritte in der Werkstoffprüfung für Forschung und Praxis www.tagung-werkstoffpruefung.de

Ostfildern Schutz und Instandsetzung von Betonbauteilen im Brücken- TAE Technische Akademie Esslingen10. bis 11. Dezember und Ingenieurbau im Rahmen der ZTV-ING Tel.: +49 711 34008-0

www.tae.de

Ostfildern-Nellingen Brandschutz(-sanierung) in Parkhäusern TAE Technische Akademie Esslingen10. bis 11. Dezember Tel.: 0711 34008-23

www.tae.de

Neu-Ulm 57. BetonTage FBF Betondienst GmbH5. bis 7. Februar 2013 Werte schaffen Tel.: 0711 32732-326

www.betontage.de

Hamburg DEUTSCHER BAUTECHNIK-TAG 2013 Deutscher Beton- und Bautechnik-11. bis 12. April 2013 Infrastruktur stärken – Zukunft sichern Verein E.V.

www.bautechniktag.de


Arbeiten in …Algerien

Fünf Fragen an Prof. Dr.-Ing. Jan Akkermann,Geschäftsführender Gesellschafter, Krebs und Kiefer,Beratende Ingenieure für das Bauwesen GmbH

1. Ihr Büro hat den Sprung nach Algerien von einem bereits etabliertenBüro in Tunesien aus geschafft – war das ein Vorteil und wie gelangdie Gründung überhaupt?Sicher ist es ein Vorteil, wenn man sich im arabischen Kulturraum bereitsauskennt, der sich einerseits durch Offenheit und Leidenschaft im Dialog,andererseits durch Jahrhunderte alte Traditionen auszeichnet. Im frankopho-nen Algerien ist Kommunikation sehr wichtig. Französisch ist dort die Spracheder Technik; die Verwaltung ist nach wie vor sehr an der ehemaligenKolonialmacht orientiert. Der Aufbau der eigenen Niederlassung gelang unsdaher auch nur durch die Einstellung überwiegend algerischen Personals – bishin zum dortigen Geschäftsführer. Ferner war es uns noch möglich, einkomplettes Tochterunternehmen zu gründen. Mittlerweile müssen algerischeFirmen mehrheitlich in algerischer Hand sein.

2. Welche Bedeutung kommt dem Bauingenieurwesen allgemein unddem deutschen im Besonderen in Algerien zu?Als Schwellenland mit einem ausErdöl- und Erdgasvorrätenfinanzierten Staatshaushaltprosperiert Algerien in allenBereichen der Infrastruktur wie z.B.Verkehr, Wohnungsbau undmedizinischer Versorgung. DasBauwesen hat daher eine sehrstarke gesellschaftliche Bedeutung.Der Bauingenieur genießt hohesAnsehen und ist dem Architektengleichgestellt. Deutsche Ingenieure

werden wegen ihrestechnischen Knowhows, aberauch ihrer stringentenProjektabwicklung geschätzt;vor allem, weil sich Projektprozes-se und -entscheidungen inAlgerien mitunter langwieriggestalten.

3. Thema Erdbebensicherheit in einem stark gefährdeten Land– wie geht man damit um?

Die hohe Gefährdung im dicht besiedelten Norden greift tief in denEntwurfsprozess von Bauwerksstrukturen ein. Die Erdbebensicher-heit hat einen höheren Stellenwert als die architektonischeGestaltung, welche sie stark beeinflusst. Hierbei ist die jeweilige

Leistungsfähigkeit der vielen internationalen Baufirmen in einemSchwellenland zu beachten. Bautechnische Lösungen aus Industrienationen

sind nur bedingt anwendbar. Es lässt sich jedoch in den letzten Jahren einstarker Wille zur Weiterentwicklung feststellen, der sich z. B. bei aktuellen

WISSENSWERTES ZUMALGERISCHEN BAU-ARBEITSMARKTIM ÜBERBLICK:

– erforderliche PapiereFür die Einreise wird prinzipiell einVisum benötigt, welches diealgerischen Botschaften ausstellen. Fürlängere Aufenthalte und Anstellung vorOrt ist ferner eine Arbeitserlaubnis undAufenthaltsgenehmigung erforderlich.Für den Visumantrag sind u.a. eineAuslands-Krankenversicherung und einmindestens 6 Monate gültigerReisepass nachzuweisen.

– praktische Hinweise für Einreise undAlltagVor Abreise empfiehlt sich eineangepasste Impfung mit Dauerschutz.Die Einreise erfolgt zumeist über Algierper Flugzeug. Neben langwierigenVisakontrollen sind Sicherheitskontrol-len – insbesondere bei der Ausreise –auffällig. Überhaupt sind die vielenSicherheitskontrollen im Alltag(Straßenkontrollen, Hotels, Behördenusw.) der allgemeinen Sicherheitslagegeschuldet. Dafür fühlt man sich imGroßraum Algier sicher. Wenn mannicht in einem der – knappen und daherrelativ teuren – Hotels für Ausländerunterkommt, kann man sich auch aufdem Wohnungsmarkt – in den fürAusländer relativ sicheren aberebenfalls auch teuren Stadtvierteln –ein Apartment suchen. Alle Hotels sindi.d.R. mit gängiger Telekommunikation(WiFi, Internet) ausgestattet. Handy-und Datenroaming ist sehr teuer; esempfiehlt sich die Organisation einerlokalen Handykarte. Die Verpflegungs-kosten liegen – abgesehen von den

Jan Akkermann, Prof. Dr.-Ing., Professur fürInfrastructure Engineering, Hochschule

Karlsruhe, GeschäftsführenderGesellschafter, Krebs und Kiefer, Beratende

Ingenieure für das Bauwesen GmbH

„Der Bauingenieur genießt hohes Ansehenund ist dem Architekten gleichgestellt.“

Forensisches Institut Algier© Heinle, Wischer und Partner, Krebs und Kiefer

Große Moschee von Algerien, Minarett © KSPJürgen Engel Architekten, Krebs und Kiefer

AUF EIN WORTAlgerien ist uns Europäern eigentlich ganz nah aber doch wieder fern. Die Spannung auswirtschaftlicher Aufbaustimmung in einer immer noch durch die französische Kolonialzeiteuropäisch geprägten Gesellschaft und dieExotik des schon „anderen Kontinents“,verbunden mit der Herausforderung, unterden vorhandenen technischen undwirtschaftlichen Gegebenheiten dieInfrastruktur mit weiterzuentwickeln, übtauf einen Bauingenieur einen großen Reizaus. Hierbei wird der Einsatz auchpersönlich wertgeschätzt: Die Anerken-nung, die man in Algerien als Bauingenieurerfährt, geht im Selbstverständnis unsererzivilisationsverwöhnten, mitteleuropäi-schen Gesellschaft oft unter. Algerien istaber auch kein Urlaubsland (nicht vonungefähr gibt es bis dato trotz besterMittelmeerlage nahezu keinen Tourismus). Der Alltag im Großraum Algier ist oftmals chaotischund für einen Fremden schwer zu überschauen. Obgleich die Sicherheitslage nicht mit Krisenlän-dern vergleichbar ist, gilt es Regeln einzuhalten, die subjektiv die Bewegungsfreiheit eingrenzen.Für die soziale Vernetzung sind algerische Kontakte nahezu unerlässlich.

Großprojekten in der Verwendung der neuen Eurocodes und ausgefeiltenErdbebensicherungssystemen, wie z.B. Basisisolatoren, widerspiegelt.

4. Eine Moschee baut man nicht alle Tage – was ist für Sie das ganzBesondere an dem Projekt?Die Planung und Überwachung der sich derzeit im Bau befindenden, weltweitdrittgrößten Moschee für 32.000 Gläubige mit dem dann höchsten Minarettder Welt – quasi ein Hochhaus – ist nicht nur in Algerien eine Herausforde-rung. Hier galt es neben der gestalterischen Auseinandersetzung mit demIslam im maghrebinischen Kontext, auch die Erdbebensicherheit mit denlokalen bautechnischen Mitteln in Einklang zu bringen. Das Bauwerk wird nunmit deutscher Planung und Bauüberwachung, unter algerischer Bauherren-regie, mit kanadischer Projektsteuerung von einem chinesischen General-unternehmer gebaut. Internationaler geht es kaum.

5. Was nehmen Sie für Ihre Arbeit aus den Projekten in Algerien mit?Wenn man sich auf deutsche Gepflogenheiten und Planungsrandbedingungenversteift, kommt man in Algerien – wie auch in vielen anderen Teilen der Welt– nicht weiter. Nur mit Offenheit für die Landeskultur, viel (französischer)Kommunikation und Gelassenheit nach dem Motto „Inschallah“ erreicht manlangsam aber stetig einen Fortschritt. Der Vorsprung im technischen Wissen,den man vielleicht aus der eigenen Projekterfahrung mitbringt, darf nicht zurSubjektivität oder gar zur Überheblichkeit führen. Man kennt eben doch nichtimmer alle Planungsrandbedingungen vor Ort so gut wie zuhause.

Arbeiten in …Algerien

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Businessrestaurants – weit unter demdeutschen Niveau. WesentlicheTransportmittel vor Ort sind Taxi,angestellte Fahrer oder das gemieteteAuto.

– offene Stellen in welchen BereichenPrinzipiell werden von deutschen oderinternationalen Unternehmen immerMitarbeiter gesucht, die bereit sind, vorOrt Bauprojekte über einen längerenZeitraum zu betreuen. Auch sind auf dieSituation vor Ort spezialisierte Berater(z.B. Baugrund, Baumaterialen,Baumanagement) sehr gefragt.

– GehälterDas Gehaltsniveau in Algerien selbst liegtweit unter dem deutschen. Allerdingskommt für deutsche Arbeitnehmer i.d.R.nur eine Anstellung bei einem internatio-nalen Unternehmen infrage. Hier wird derAuslandseinsatz oft durch Zulagen besservergütet als die Tätigkeit im Mutterland.

– SteuernAls Planer ist neben der Ertragssteuer IBSauch die Umsatzsteuer TVA zu entrichten.Sofern man nicht in Algerien ansässig ist,kann alternativ eine Quellensteuereinbehalten werden.

– interessante Links

Algerische Botschafthttp://www.algerische-botschaft.de

Außenhandelskammerhttp://algerien.ahk.de/

Deutsche Botschaft in Algier:http://www.algier.diplo.de

Agence Nationale de Développement del’Investissement:http://www.andi.dz

Centre National d’Etudes et de RecherchesIntégrées du Bâtimenthttp://www.cnerib.edu.dz/

Centre National de Recherche Appliquéeen Génie Parasismiquehttp://www.cgs-dz.org/

Krankenhaus Blida © Krebs und Kiefer

Große Moschee von Algerien© KSP Jürgen Engel Architekten, Krebs und Kiefer

Al Salam Bank, Algier © Krebs und Kiefer

Krankenhaus Tamanrasset© Heinle, Wischer und Partner, Krebs und Kiefer

Bucht von Algier © Krebs und Kiefer

Ernst & Sohn Stellenmarkt · Oktober 2012

aufFachpersonal Niveauho

hem

Karriere im BauingenieurwesenStellenangebote & Weiterbildung

weitere Angebote: www.ernst-und-sohn.de/stellenmarkt

Für unser Betonfertigteilwerk in Stockstadt/Main suchen wirSie als

Leiter/in Technisches Bürofür den ausAltersgründen ausscheidenden derzeitigen Stel-leninhaber.

Von unserem Fertigteilwerk aus sind wir bundesweit im In-dustrie- und allgemeinen Hochbau tätig. Wir produzieren klas-sische Betonfertigteile wie z. B. Spannbetonstützen, Binderund TT-Decken sowie Fahrzeugwaagen und Architekturbe-ton-Fassaden.Wir bieten unseren KundenmaßgeschneiderteLösungen von der Planung über die Bemessung bis hin zurschlüsselfertigen Übergabe.

Ihre Qualifikation:Als Leiter/in unseres Technischen Büros erwarten wir einabgeschlossenes Studium zum Bau-Ingenieur (TH/FH) mitmehrjähriger Erfahrung in der Planung und Bemessung vonBetonfertigteilen / Stahlbetonhochbauten. Vertiefte Statik-kenntnisse im Spannbetonbau sind unabdingbar. EigeneErfahrung in der Abwicklung von Bauprojekten in organisa-torischer, technischer und wirtschaftlicher Hinsicht rundenIhr Profil ab. Vertiefte Kenntnisse in der Anwendung ein-schlägiger Büro- und Statiksoftware setzen wir ebenso vo-raus wie eigenverantwortliche Arbeitsweise.

Ihre Aufgaben:Zu Ihren Aufgaben gehört die Erstellung von Tragwerkspla-nungen und Statik, die Erarbeitung von SondervorschlägenundAngebotsvarianten. Ein weiterer Schwerpunkt Ihrer Tä-tigkeit liegt in der Führung sowie der Aus- und Weiterbildungder Ihnen unterstellten Mitarbeiter/innen (2 Statiker, 5 Kon-strukteure und 1 Auszubildender zum Bauzeichner) undder Steuerung externer Planungsbüros. Kostenbewusstseinund die Erstellung und Überwachung von Budgets rundenIhr Profil ab. Die Pflege sowie der Ausbau von Kontaktenzu Planungsbüros gehört ebenso zu IhrenAufgaben wie dieBetreuung von Kunden, Planern und den Projektbeteiligtenwährend der Ausführungsphase.

Unser Angebot:Wir bieten Ihnen eine dauerhafte, sehr abwechslungsreicheTätigkeit, eine sorgfältige Einarbeitung und die Unterstüt-zung eines langjährig eingearbeiteten, motivierten Teams.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bitten wir um IhreBewerbung per E-Mail an [email protected]

oder an:

Dreßler Bau GmbHMüllerstraße 2663741 Aschaffenburgwww.dressler-bau.de

Die isab Ingenieurgesellschaft für Bauphysik mbH ist einbundesweit tätiges Büro für Planungs-, Beratungs- undSachverständigenleistungen im Bauwesen mit Sitz im Rhein-Main-Gebiet.

Wir suchen aktuell einen

Projektingenieur Akustik /Schallimmissionsschutz (m/w)Unter www.isab-bauphysik.de erhalten Sie nähere Informatio-nen über unser Angebot einschließlich der Aufgaben und desAnforderungsprofils.

Bitte bewerben Sie sich mit aussagekräftigen Unterlagen bei

isab Ingenieurgesellschaft für Bauphysik mbHDietrich HofmannLimesstraße 12 – 61273 [email protected]

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Ernst & Sohn Stellenmarkt · Oktober 2012

Mit Ihrer Präsenz im Ernst & Sohn Stellenmarkt erreichen Sie qualifiziertes Personal im Fachgebiet BauingenieurwesenKontakt: [email protected] oder Tel. +49 (0)30/47031-238

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An der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) istin der Fakultät Architektur und Gestaltung zumSommersemester 2013 eine

Professur für das FachgebietTragwerkslehre und Materialkunde(Bes. Gr. W2) Kennziffer: 454

zu besetzen.Der/die Stelleninhaber/in soll das Fachgebiet Trag-werkslehre und Materialkunde in den Bachelor-und Master-Studiengängen der Fakultät Archi-tektur und Gestaltung sowie ggf. in benachbartenStudiengängen vertreten.

Die Person sollte über umfassende praktischeErfahrungen im Entwickeln und Konstruieren vonTragwerken und in der baustoffgerechten Anwen-dung bewährter und neuer Materialien verfügen.

Erwartet wird die besondere Eignung, das Wissenbeider Fachgebiete anschaulich und im Hinblickauf andere Fachinhalte des Architekturstudiumsganzheitlich zu vermitteln. Besonderer Wert wirdauf die Fähigkeit gelegt, konstruktive, statischeund technische Problemlösungen mit hohengestalterischen Anforderungen in Einklang zubringen. Durch Projekte und Bauten ist dies zubelegen.

Die Bereitschaft zur Initiierung von Forschungs-und Entwicklungsprojekten ist erwünscht, ebensowerden die inhaltliche und organisatorischeVorbereitung und Pflege einer Material-, Konstruk-tions- und Komponentensammlung erwartet.

Voraussetzung ist ein abgeschlossenes Hoch-schulstudium des Bauingenieurwesens oder derArchitektur, verbunden mit akademischen unddidaktischen Erfahrungen sowie der Bereitschaftzur kollegialen und interdisziplinären Zusammen-arbeit. Informationen zu den Einstellungsvoraus-setzungen sowie den dienstlichen Aufgaben derProfessorinnen und Professoren sind fernerder Internetseite www.hft-stuttgart.de/Aktuell/Stellenangebote/Einstellungsvoraussetzungen zuentnehmen. Es werden ausschließlich postalischeBewerbungen akzeptiert.

Weitere inhaltliche Auskünfte erhalten Sie gernevon der Fakultät (Telefon +49-711 8926 2590). DieBewerbungsfrist endet am 1. Dezember 2012.

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! Die Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau sind zukünftig nach dem EC 7-1 zuführen. Das Buch zeigt die Änderungen zur bisherigen Nachweisführung auf und bildetdaher für Geotechniker und Bauingenieure ein unverzichtbares Hilfsmittel bei der Einarbei-tung in das neue Regelwerk.

In dem vorliegenden Buch werden die Grundlagen und Begriffe der Nachweisführungvorgestellt. Soweit nötig wird dabei auch auf die mit geltenden Normen und Empfehlungenwie z. B. die Geländebruchnorm DIN 4084 oder die Erddrucknorm DIN 4085 sowie die EAB,EAU, EA-Pfähle und die EBGEO eingegangen. Die erforderlichen Nachweise werdenerläutert und anhand von Ablaufdiagrammen und zahlreichen Beispielen verdeutlicht.

MAR T I N Z I EG L E R

GeotechnischeNachweise nach EC7und DIN 1054Einführung mit Beispielen

Reihe: Bauingenieur-Praxis BiP3., neu bearb. Auflage2012. ca. 300 S. ca. 150 Abb.Br.ca. € 55,–ISBN: 978-3-433-02975-6Erscheint Frühjahr 2012

Geotechnische Nachweise nach EC7 und DIN 1054Einführung mit Beispielen

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Die Zeitschrift „Beton- und Stahlbetonbau“ veröffentlicht Beiträge über Forschungsvorhabenund -ergebnisse sowie über Entwurf, Berechnung, Bemessung und Ausführung von Beton-,Stahlbeton- und Spannbetonkonstruktionen im gesamten Bauwesen.

Die in der Zeitschrift veröffentlichten Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte,insbesondere das der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten. Kein Teil dieser Zeit-schrift darf ohne schriftliche Genehmigung des Verlages in irgendeiner Form – durch Foto-kopie, Mikrofilm oder andere Verfahren – reproduziert oder in eine von Maschinen, insbe-sondere von Datenverarbeitungsanlagen, verwendbare Sprache übertragen werden. Auchdie Rechte der Wiedergabe durch Vortrag, Funk oder Fernsehsendung bleiben vorbehalten.Warenbezeichnungen, Handelsnamen oder Gebrauchsnamen, die in der Zeitschrift veröffent-licht werden, sind nicht als frei im Sinne der Markenschutz- und Warenzeichen-Gesetze zubetrachten, auch wenn sie nicht eigens als geschützte Bezeichnungen gekennzeichnet sind.

RedaktionProf. Dipl.-Ing. DDr. Konrad BergmeisterDipl.-Ing. Kerstin GlückUniversität für Bodenkultur Wien,Institut für Konstruktiven IngenieurbauPeter-Jordan-Straße 82, A-1190 WienTel.: +43 (1)47654-5253, Fax: +43 (1)[email protected]

Wissenschaftlicher BeiratProf. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Manfred CurbachTU Dresden, Institut für MassivbauD-01062 DresdenTel.: +49 (0)351/46337660, Fax: +49 (0)351/[email protected]

Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Oliver FischerTU München, Lehrstuhl für MassivbauD-80290 MünchenTel.: +49 (0)89/28923038, Fax: +49 (0)89/[email protected]

Dr.-Ing. Lars MeyerDeutscher Beton- und Bautechnik-Verein E.V.Postfach 110512Kurfürstenstraße 129, D-10835 BerlinTel.: +49 (0)30/236096-0, Fax: +49 (0)30/[email protected]

Dr.-Ing. Karl MorgenWTM ENGINEERS GmbHBeratende Ingenieure im BauwesenBallindamm 17, D-20095 HamburgTel.: +49 (0)40/35009-0, Fax: +49 (0)40/[email protected]

VerlagWilhelm Ernst & SohnVerlag für Architektur und technische Wissenschaften GmbH & Co.KGRotherstraße 21, D-10245 BerlinTel. +49 (0)30 / 47031-200, Fax +49 (0)30 / [email protected]

Amtsgericht Charlottenburg HRA33115BPersönlich haftender Gesellschafter:Wiley Fachverlag GmbH, WeinheimAmtsgericht Mannheim HRB 432736Geschäftsführer: Karin Lang, Bijan GhawamiSteuernummer: 47013 / 01644Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 813496225

Produkte und Objekte Dr. Burkhard TalebitariTel.: +49 (0)30 / 47031-273, Fax: +49 (0)30 / [email protected]

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Impressum

Beilagenhinweis:Diese Ausgabe enthält folgende Beilagen:ORCA Software GmbH, 83115 Neubeuern; TAE Esslingen GmbH, 73760 Ostfildern;Institut für Schweißtechnik und Ingenieurbüro Dr. Möll GmbH, 64289 Darmstadt;Verlag Ernst & Sohn, 10245 Berlin

Beton- und Stahlbetonbau 107 (2012), Heft 10

Vorschau 11/2012

K. Pöllath, J. Glückert„Söderströmstunneln“ – Technische Herausforderungen beiPlanung und Bau des Söderströmstunnels, Stockholm“Im Zentrum von Stockholm wird derzeit der Eisenbahntunnel „Söder-strömstunneln“ gebaut. Der Absenktunnel unterquert den Söderströmund bildet das Verbindungsstück zwischen zwei Felstunneln. Er bestehtaus zwei Anschlussbauwerken und drei einzelnen Tunnelelementen, diein schwimmenden Stahlschalungen betoniert, auf Pfahlgründungen ab-gesenkt und anschließend auf dem Seeboden monolithisch miteinanderverbunden und vorgespannt werden.

Chr. Gehlen, G. KapteinaDauerhaftigkeit von Stahlbeton in Tunnelbauwerken – Einflussvon BaumängelnDer Beitrag befasst sich mit dem Einfluss von Baumängeln auf die Dau-erhaftigkeit von Stahlbetonbauteilen im Tunnelbau. Da Anforderungenan die Dauerhaftigkeit meist durch deskriptive Vorgaben definiert wer-den, ist die objektive Bewertung von Baumängeln und die Dimensionie-rung von geeigneten Maßnahmen zur Mängelbehebung kaum möglich.Werden hingegen leistungsbezogene Dauerhaftigkeitsanforderungendefiniert, so steht ein neuer Lösungsweg zur Verfügung, welcher eineobjektivere Bewertung der Baumängel ermöglicht.

K. Bergmeister, T. Weifner, M. CollizzolliAuswirkungen der geometrischen Lage der Tunnel auf dieGebirgsplastifizierung und die Spritzbetonschale beimBrenner BasistunnelBeim Bau des Brenner Basistunnels wird unterhalb der beiden Tunnel-röhren vorauseilend ein Erkundungsstollen gebaut. Ziel von Untersu-

Zum Bild Im Zentrum von Stockholm wird derzeit der Eisenbahntunnel„Söderstromtunneln“ gebaut. Auf dem Bild zu sehen ist der Transport derschwimmenden Stahlschalung mit Abmessungen von ca. 107,5 m × 20 m × 9 mzum Bestimmungsort.

chungen war es, die Auswirkungen der veränderten Einwirkungen auf-grund unterschiedlicher geometrischer Lagen der Tunnel auf die Dickeder Spritzbetonschale zu erforschen. Dabei wurden umfangreiche FE-Simulationen durchgeführt und erstmalig in einer großen Serie in-situdie mechanischen und geometrischen Kennwerte der Spritzbetonaußen-schale ermittelt.

M. Schlaich, A. HücklerInfraleichtbeton 2.0Infraleichtbeton, sehr leichter Beton als tragende Wärmedämmung, ver-spricht dauerhafte, nachhaltige und ansprechende Sichtbetonbauten.Ein im Jahr 2007 gebautes Haus aus diesem Hochleistungsleichtbetonhat sich bewährt und wurde in dieser Zeitschrift bereits vorgestellt. DerInfraleichtbeton ist so weiterentwickelt worden, dass er bei gleichenWärmedämmeigenschaften doppelt so fest ist. Die dazu betriebene For-schung an der TU Berlin und der Bau einer Probewand aus Infraleicht-beton 2.0 für den Entwurf eines Pavillons werden vorgestellt.

A. Scholzen, R. Chudoba, J. HeggerDünnwandiges Schalentragwerk aus textilbewehrtem Beton:Entwurf, Bemessung und baupraktische UmsetzungAn der RWTH Aachen entsteht aktuell ein Pavillon mit einer Dachkon-struktion aus textilbewehrtem Beton, einem Verbundwerkstoff aushochfestem Feinbeton und einer nichtrostenden textilen Bewehrung.Der Beitrag erläutert den Bemessungsansatz für flächig bewehrte Tex-tilbetonbauteile und beschreibt die numerische Auswertung auf Basisvon FE-Berechnungen. Darüber hinaus werden baupraktische Aspekteder Realisierung, insbesondere die Herstellung der Textilbetonschalenim Spritzbetonverfahren, das entwickelte Bewehrungskonzept und dieMontage der Schalen auf den Fertigteilstützen erläutert.

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…und aktuell an anderer Stelle

(Änderungen vorbehalten)

Heft 5/2012

Klimadaten und Klimawandel – Untersuchungen zumEinfluss auf den Energiebedarf, den Leistungsbedarf undden thermischen Komfort von Gebäuden

Klimaentlastung durch Massivholzbauarten (Teil 1). Grundlagenund Möglichkeiten der Berücksichtigung derCO2-Senkenleistung von Außenbauteilen aus Massivholzim Rahmen der gesetzlichen Anforderungen an dieEnergieeffizienz von Gebäuden

Verklebung von Laubhölzern mit 1K-PUR Klebstoffenfür den Holzbau

Von Minergie-A zu Nullenergiegebäuden

Sonderfälle des Trittschallschutzes, Teil 1: Laminat-und Parkettböden, Trockenböden und Terrassenbeläge

Lokale Beheizung von Schwachstellen

Heft 11/2012

Zyklisch belastete Betonstrukturen, Robustheits-und Redundanzbetrachtungen zur Optimierung derRestnutzungsdauer

Entwicklung eines Prüfplans für Betontextilien

Geodätische Monitoringsysteme

Radar-Interferometrie zum Setzungsmonitoringbeim Tunnelbau

Großversuche zur Ermüdung von Litzenseilenauf Umlenksätteln für Schrägseilbrücken

Digitale Nahbereichsphotogrammetrieim bautechnischen Versuchswesen

Anwendung des Systems Engineering auf dieArbeitsvorbereitung von Bauprojekten

Neue Lager für die Wuppertaler Schwebebahn –Ein Bericht über einen außergewöhnlichen Sanierungsfall

Heft 5/2012

Trends in der Nachhaltigkeit

Energie- und Ressourceneffizienz von Gebäudenaus Kalksandstein

In Würde altern – Energieeffizienz und Nachhaltigkeitim Wohnungsbau

Umwelt-Produktdeklarationen für Mauersteine undElemente aus Leichtbeton

Nachhaltigkeitsanalyse für das Mauerwerksrecycling

Integrale Gebäudeplanung am Beispiel eines Geschossbaus inZiegelmauerwerk

Qualitätssiegel Nachhaltiger Wohnungsbau –ein Leitfaden und neues Zertifizierungssystem

Beyond Platin – Nachhaltigkeitstrends in der Bau-und Immobilienwirtschaft

Heft 11/2012

Beulverhalten längsausgesteifter Platten unter Interaktionvon Biegung und Querkraft – Experimentelle und NumerischeUntersuchungen

skywalk allgäu – Baumwipfelpfad

Bemessungshilfen für die Heißbemessung ungeschützterStahlprofile auf Basis des Eurocode 3 Teil 1-2

Direkte Ermittlung der erforderlichen Einspanntiefe vonI-förmigen Stahlquerschnitten in Betonkonstruktionen

Tragwerksertüchtigung am Beispiel einer Verbundbrücke

Ermüdungssicherheit von Brücken – Teil 2: Nachweisbasierend auf den Messwerten des Monitoring-Projekts„Bahnbrücke Eglisau“

Heft 6/2012

Beiträge des 8. Österreichischen Tunneltags

Besondere Herausforderungen aktueller Großbaustellen

Tunnelbau auf der Neubaustrecke VDE 8.1. Ebensfeld-Erfurtam Beispiel Tunnel Eierberge

Södermalmstunnel Stockholm – ein Grenzgang

Geologische und logistische Herausforderungen beim 26 kmTMB-Vortrieb des Pinglu Tunnels in China

Großprojekt Stuttgart 21 – Neubaustrecke Wendlingen Ulm –partnerschaftliche Abwicklung von Großprojekten in einembesonders anspruchsvollen Umfeld

Innovation und Kreativität zur Projektoptimierung imTunnelbau

Tunnelprojekte brauchen Kooperation

Innovative Vergabemodelle – ITA Papier

Anreiz für Projektoptimierung

Stellungnahme Auftraggeber

Stellungnahme Planer/ÖBA

Stellungnahme Auftragnehmer

...immer die richtige Lösung

BETOMAX GmbH & Co. KG · Dyckhofstraße 1 · 41460 NeussTel. 02131 2797-0 · Fax 02131 [email protected] · www.betomax.de

Die konventionelle fahrbahnseitige Einschalung der Kappe ist zeit-

aufwändig und kostenintensiv. Zur Vereinfachung und Rationalisierung

dieser Arbeitsabläufe bietet BETOMAX® eine höhenverstellbare Stahl-

schalung zur qualitätsgerechten Ausbildung von Bord-Querschnitten –

unabhängig vom geplanten Fahrbahnaufbau. Die zimmermanns-

mäßige Schalungsherstellung und der damit verbundene große Zeit-

und Materialaufwand auf der Baustelle entfällt mit der höhenverstell-

baren BETOMAX® Schrammbordschalung vollständig:

Höhenverstellbare Befestigung des Schalblechs amTrägerprofil zur Anpassung der Schalung unabhängigvom Fahrbahnaufbau (GA-Schutzschicht / Binder / Deckschicht

oder nur GA-Schutzschicht / Deckschicht)

Variabilität: die Schalung iststufenlos höhenverstellbar

Fixierung im Untergrund mittelsBetonschrauben oder Ballastierung

Schalblech auch mit gebrochener Kante (Fase) lieferbar

Zusatzbauteil: S-Träger-Verlängerung 200 zur Überbrückungdes Kappen-Abdichtungsbereichs zwischen Schalungsvorder-

kante und Dübelachse um 13 auf 40 cm – einfach aufsteckbar

Optimale Flexibilität bzgl. Neigungswechsel und Kurvenradiendurch relativ kurze Elementlängen von 2 m

Das oben dargestellte System ist Teil des BETOMAX® Brückenbau-technik-Programms. Für weitere Informationen zum Gesamtprogrammfordern Sie unseren detaillierten Technologie-Prospekt an.

Schrammbordschalung ...besser gleich das Original

Entscheiden Sie sich für Original-Qualität von BETOMAX® –

dem Erfinder der höhenverstellbaren Schrammbordschalung.

Die höhenverstellbare BETOMAX® Schrammbordschalung stellt dem

Brückenbauer eine innovative Schalung zur Verfügung, die optimale

Voraussetzungen für gleichbleibende Qualität schafft, den Bauablauf

wesentlich vereinfacht und auf der Baustelle erhebliche Zeiten für

Schalungsvorbereitungen einspart.

O R I G I N A L

Q U A L I T Ä T

beton- und stahlbetonbau 10/12

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