Feuchtesensoren in der Bauwerksüberwachung

Die Bestimmung des Wassergehalts und insbesondere der orts‐ und zeitabhängigen Feuchteverteilung in Baustoffen hat in der Forschung, Baustoffentwicklung, Bauwerksdiagnose und Bauwerksüberwachung einen besonderen Stellenwert. Bei der Untersuchung von Schadensursachen muss an Bauwerken in der Regel die Baustofffeuchte mit bewertet werden, da sowohl wesentliche Baustoffeigenschaften als auch die Dauerhaftigkeit von Bauwerken in entscheidendem Maße von deren Wassergehalt abhängig sind. In jüngster Zeit werden Feuchtesensoren eingesetzt, um die Funktionsfähigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungs‐ bzw. Schutzmaßnahmen zu kontrollieren. Dies soll es dem Bauherrn ermöglichen, rechtzeitig Maßnahmen einleiten zu können, bevor Schäden infolge von Wasser‐ bzw. Chloridzutritt auftreten können. Condition Assessment with Moisture Sensors The determination of the water content in construction materials and in particular with regard to its depth and time dependent distribution is of high interest in the area of research, material development and condition assessment of structures. The assessment of the reason of damages mostly require to regard the moisture content of structures, because the moisture content basically affects material properties and the durability of structures. Recently moisture sensors have been used to control the functionality and durability of repair and protection measures. This enables the owner to carry out accurately timed measures to prevent damages due to the ingress of water and chlorides.     

Zum Querkraftwiderstand bei Leichtbetonbalken ohne Querkraftbewehrung

In diesem Beitrag wird über Biegeschubversuche mit Leichtbetonbalken ohne Querkraftbewehrung berichtet, die ein ausgeprägtes Nachbruchverhalten aufwiesen. Die Versuchsergebnisse der Leichtbetonbalken werfen die Frage auf, ob die Querkraftbemessung in der neuen DIN 1045‐1 in der Lage ist, hoch spröde Betone wie ALWAC (All Lightweight Aggregate Concrete) hinreichend sicher zu erfassen. In diesem Zusammenhang wird näher auf den Maßstabseffekt eingegangen. Es wurde ein Modell für das Tragverhalten von Biegeschubbalken nach Auftreten des Biegeschubrisses entwickelt, das auf der Kinematik von miteinander verbundenen Festkörpern anstelle von Fachwerkstäben beruht. Ein Ansatz der Tragkapazität im Nachbruchbereich für die Praxis wird nicht empfohlen. Shear Strength of Lightweight Concrete without Shear Reinforcement This paper presents results of shear beam tests with lightweight concrete and without shear reinforcement exhibiting a distinct post peak behavior. The shear test results raise the question whether the shear design in DIN 1045‐1 can also cover very brittle concrete types as ALWAC (All Lightweight Aggregate Concrete) with a sufficient safety level. The size effect in shear beams is discussed. A model for the load bearing behavior after formation of the inclined crack based on the kinematics of a set of rigid bodies is developed. A consideration of the additional load capacity in the post peak range in design formulas is not recommended.     

Ein einheitliches dreiaxiales Bruchkriterium für alle Betone

Die Auswertung zahlreicher mehraxialer Versuche hat ergeben, dass die auftretenden Versagensmechanismen unter mehraxialer Beanspruchung für alle Betonarten prinzipiell gleich sind. Dies gilt sowohl für Normal‐ bis ultrahochfesten Beton, für Leichtbeton als auch für Faserbeton. Das vorgestellte Bruchkriterium orientiert sich an diesen Versagensarten und wird über eine entsprechende Kalibrierung an das Verhalten des jeweiligen Betons angepasst. Im Zuge der Aktualisierung des CEB‐FIP Model Codes 90 wird es Einzug in die Bemessungsvorschriften finden. A Unified Multiaxial Fracture Criterion for all Concretes The evaluation of numerous multiaxial tests has shown that the occurring failure mechanisms under a multiaxial load are basically the same for all types of concrete. This is true for normal to ultra high performance concrete, lightweight concrete, as well as for fibre concrete. The presented fracture criterion is based on these failure types and is adjusted by a corresponding calibration to the behaviour of each concrete. In the course of the upgrade of the CEB‐FIP Model Code 90, it will find entry into the dimensioning specification.     

Tragverhalten von Verbundbauteilen aus bewehrtem UHFB und Stahlbeton

Ultra‐Hochleistungs‐Faserbetone (UHFB) eignen sich aufgrund ihrer hohen Festigkeiten, des hohen Verformungsvermögens und der geringen Permeabilität zur Verbesserung und Instandsetzung bestehender Betonbauten. Mit dünnen Schichten von bewehrtem UHFB, die auf bestehende Stahlbetonbauteile aufgetragen werden, können der Tragwiderstand und die Gebrauchstauglichkeit deutlich gesteigert werden. In einer umfangreichen Versuchsreihe wurden die Eigenschaften von mit zusätzlich zu den Fasern auch mit Stabstahl bewehrtem UHFB untersucht. Die Bewehrung des UHFB mit Stabstählen ist vorteilhaft, um den Verfestigungsbereich des UHFB zu erweitern, seinen Tragwiderstand zu erhöhen und die Streuung seiner mechanischen Eigenschaften zu reduzieren. Zur Bewehrung können hoch‐ oder niederfeste Stähle mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen zum Einsatz kommen. Abschließend werden zwei Anwendungen vorgestellt. Structural Behaviour of Composite Elements Combining Reinforced Ultra‐High Performance Fibre‐Reinforced Concrete (UHPFRC) and Reinforced Concrete Due to their high strengths, high deformability and low permeability Ultra‐High Performance Fibre‐Reinforced Concretes (UHPFRC) are suitable for the improvement and rehabilitation of existing concrete structures. Thin layers of reinforced UHPFRC that are applied to existing concrete members, increase both the load bearing capacity and the serviceability. By comprehensive experimental studies the behaviour of UHPFRC with additional bar reinforcement was investigated. The reinforcement of UHPFRC is advantageous in order to increase the strain hardening capacity of UHPFRC, its load bearing capacity and to reduce the scatter of its mechanical properties. Low or high strength steel grades with various surface characteristics can be used as reinforcement of UHPFRC. Finally two on site applications are presented.     

Bemessung,Anwendung und Qualitätssicherung von Stahlfaserspritzbeton im Tunnelbau

Die Spritzbetonbauweise hat sich im Tunnelbau seit Jahren bewährt. Spritzbeton wird als unbewehrter Beton, in Verbindung mit Bewehrung sowie als Stahlfaserspritzbeton eingesetzt. Bei den meisten Tunnelschalen aus Stahlfaserspritzbeton werden Stahlfasern derzeit nur als konstruktive Bewehrung verwendet. Die Faserzugabe führt zu einer nennenswerten Erhöhung der Bruchenergie und somit zu einer höheren Zähigkeit des sonst spröden Materials und damit zu einer höheren Sicherheit. Stahlfaserspritzbeton kann auch anstelle von Spritzbeton mit statisch erforderlicher Mattenbewehrung eingesetzt werden. Die Bemessung erfolgt dann unter Berücksichtigung der Nachrisszugfestigkeit. Diese kann wie bei Stahlfaserbeton an Biegebalken ermittelt werden, die aus größeren Proben herausgesägt werden. Anhand von verschiedenen Beispielen werden die unterschiedlichen Anwendungen aufgezeigt und die dafür erforderlichen Prüfungen vorgestellt. Design, Execution and Quality Management of Steel Fibre Reinforced Shotcrete in Tunnels The shotcrete method has been proven for tunnel structures since years. Shotcrete can be used unreinforced, in combination with reinforcement meshes and with fibre reinforcement. At the moment most steel fibre shotcrete tunnel liners have non‐structural fibre reinforcement. However, the addition of fibres increases the fracture energy of the material and changes the shotcrete behaviour from brittle to ductile with higher reliability. Steel fibre shotcrete can also replace shotcrete with traditional mesh reinforcement. The verification of steel fibre shotcrete takes the post cracking tensile strength of the material into account. The tensile strength of the cracked fibre concrete can be derived from bending tests on beams cut out of a larger shotcrete sample. This paper presents the different types of executed shotcrete applications in tunnels and the necessary test methods.     

Richtungsanalyse von Fasern in Betonen auf Basis der Computer‐Tomographie

Für die Festbetoneigenschaften von Faserbetonen sind die Fasermenge, Faserorientierung und Faserverteilung ausschlaggebend. Dies macht eine Überwachung dieser Parameter notwendig, sei es zur Qualitätssicherung auf der Baustelle oder im Bereich der Forschung zur Weiterentwicklung solcher Betone. Gegenüber bisher angewendeten Methoden zur Untersuchung dieser Einflussgrößen eröffnet die Computer‐Tomographie die Möglichkeit, für Betone mit Fasern und Gelegen aller Art die Faserorientierung und Faserverteilung im gesamten Volumen eines Probekörpers zu betrachten und zu analysieren. Direction Analysis of Fibres in Concrete on Basis of Computed Tomography Decisive factors for the improvement of the hardened concrete characteristics of fibre reinforced concrete are the fibre‐volumeratio, fibre‐orientation and fibre‐distribution. The application of fibre reinforced concrete mixtures requires an appropriate control of these characteristics in the context of quality control at the building site as well as in research work done to improve this kind of concretes. Compared to the methods used up to now, the computed tomography offers the possibility to examine and analyze fibre‐orientation and fibre‐distribution in the entire volume of a specimen.     

Querkraftversuche an Spannbetonträgern mit carbontextilbewehrter Spritzmörtelverstärkung unter zyklischer Beanspruchung

Shear tests on prestressed concrete beams strengthened with carbon textile reinforced spray mortar under cyclic loading Many highway bridges in Germany exhibit shear capacity deficits under static and cyclic loading. A lot of structures are expected to demand refurbishment and strengthening within the next years, especially due to the current condition of many older road bridges in Europe. Different strengthening methods with specific advantages and disadvantages have proven to be suitable for the shear strengthening of bridges. In order to investigate the effect of an additional spray mortar layer with carbon textile reinforcement on the webs on the shear capacity, two tests on prestressed concrete beams were carried out at the Institute of Structural Concrete at RWTH Aachen University. The results of the tests were compared with previous tests on two identical beams which were not strengthened. The tests have shown that the strengthening measure leads to a considerably higher shear resistance concerning cyclic loading as well as the remaining static shear capacity.     

Untersuchungen zu Herstellungs‐ und Instandhaltungs kosten von unterschiedlichen Konzepten zur Sicherstellung der Dauerhaftigkeit von Parkbauten

Research of production and maintenance costs for alternative concepts to ensure the durability of parking buildings There is currently an intense discussion about how to ensure the durability of parking buildings. Without having carried out a comprehensive cost analysis for the alternatives for durability concepts costs are nevertheless used as an argument for or against a certain execution. In this publication the costs of various execution concepts are compared on the basis of a virtual two‐storey underground garage with standard dimensions for the two major components of ”suspended ceiling“ and ”baseplate“. For instance the cost analysis includes the production costs for the minimum reinforcement in dependence of the examined surface protection or of the waterproofing system respectively. Furthermore the costs for maintenance, inspection and repair among other aspects are compared in dependence of the surface protecting system for a service life of 50 years. This cost approach takes into account consists of market fluctuations as well as scheduled maintenance cycles by considering medium, minimum and maximum costs. For the suspended ceiling the following coating or waterproofing systems respectively are examined: surface protection system ”OS 11“; ”mastic asphalt (single/double layer) with asphalt sheeting ”; ”mastic asphalt (single/double layer) with surface protection systems OS 10“ and ”PMMA“ protecting surface system. For the base plate two load cases are investigated: ”water exchange zone“ (WW) and ”water pressure“ (WD) in combination with the following surface protection systems: ”OS 11“, ”mastic asphalt (single/double layer) with asphalt sheeting“ and ”OS 8 with accompanying crack treatment“. For the ongoing maintenance costs, engineering values are chosen in accordance to the current state of knowledge. It is expected that current research projects are going to provide scientific results in the near future allowing an update of this cost analysis.     

Besonderheiten der Werkstattplanung im Stahlbau am Beispiel des Großprojektes BBI‐Terminaldach

In diesem Artikel wird über die Stahlkonstruktion des neuen Flughafens Berlin Brandenburg International (BBI) berichtet. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Werkstattplanung mittels eines 3D‐Modelles unter Beachtung der Komplexität der Gewerkeschnittstellen. Es wird auf die Möglichkeiten der Rationalisierung der Planung und der Weitergabe der Daten direkt an die Werkstätten und die Montage eingegangen. Features of the shop planning in structural steelworks exemplary shown at the large‐scale project BBI‐Terminal in Berlin, Germany. This article reports on the steel structure of the new airport Berlin Brandenburg International (BBI). The focus is on the shop drawings using a 3D model with respect to the complexity of the trades interfaces. It is on the possibilities of streamlining the planning and the dissemination of the data received directly to the workshops and assembly.     

Hochleistungsleichtbeton unter mehraxialer Druckbeanspruchung

An vielen Stellen im Tragwerk herrschen mehraxiale Spannungszustände. Ob sich die Tragfähigkeit von Hochleistungsleichtbetonen unter mehraxialer Druckbeanspruchung ebenso erhöht wie bei Normalbetonen, wurde in zwei‐ und dreiaxialen Tests untersucht. Es wurde ein Bruchkriterium für Leichtbetone abgeleitet und Parallelen und Unterschiede zu Normalbeton aufgezeigt. High Performance Lightweight Aggregate Concrete under Multiaxial Compression There are multiaxial stress conditions at many points in a structure. Whether the strength of high performance lightweight concrete under multiaxial compression increases as well as the strength of normal concrete, was verified in bi‐ and triaxial tests. A failure criterion for lightweight concrete was derived and analogies and differences to normal oncrete were pointed out.     

Das Dachtragwerk der O2 World in Berlin

The roof structure of the O₂ World in Berlin, Germany. In September 2008 the O₂ World, owned and operated by the internationally renowned Anschutz Entertainment Group (AEG), was opened in Berlin. The indoor‐arena is home to Berlin's ice‐hockey team “Eisbären” and seats up to 17,000 spectators. The roof structure and its load bearing capacity play an important role in providing flexibility to host events of all kinds. This report covers the design, analysis, optimisation and construction of the long‐span roof.     

Von der Bauteilfügung zu leichten Tragwerken: Trocken gefügte Flächenelemente aus UHPFRC

Light‐Weight Structures made of thin walled, dry jointed surface elements made of UHPFRC With the development of novel jointed, thin walled and thus light components the resource‐efficient use of ultra‐high performance fiber‐reinforced fine grained concrete in structures can be realized. The manufacturing of modular and efficient UHPFRC components is achieved by the digital workflow as a result of digital design, calculation and CNC‐controlled manufacturing technology. By linking lightweight concrete components with new, high‐precision non standardized joints, such components can be connected material and force flow compatible with each other. The results with dry jointed T‐beams show the manufacturability and the potential of the dry jointing system on a large scale. When checking the load capacity of thin‐walled construction elements, the influence of fiber reinforcement must be especially considered.     

Zeitabhängiges Verhalten von Makrokunststofffaserbeton und dessen Einfluss auf die Bemessung von Industriefußböden

Time Dependent Behaviour of Macro Synthetic Fibre. Reinforced Concrete and its Influence on the Design of Industrial Slabs on Ground Material tests and tests on structural elements with synthetic macro fibre reinforced concrete are presented. The experimental program included the investigation of the load carrying capacity and the deformation behaviour under short‐term as well as under long‐term loading conditions. Long‐term load tests were carried out on pre‐cracked fibrereinforced concrete beams to measure the load level above which creep failure can occur. At service load level creep coefficients for a time period of up to three years were determined. Centre point load tests were carried out on concrete slabson‐ground. Two slabs were reinforced with steel mesh and two with synthetic macro fibres only. The tests were performed under short‐term and long‐term loading conditions over a period of 18 month. The current main application of synthetic macro fibre reinforced concrete is slab‐on‐ground. Slabs‐on‐ground can be designed under the assumption of elastic subgrade reaction. The concrete slab itself can be calculated either by elastic theory for uncracked concrete or by yield line theory taking fibre reinforcement into account. Based on the test results of the experimental programme, design recommendations for permanently loaded slabs‐on‐ground are presented.     

Heidebroek‐Bau der Technischen Universität Dresden – Ertüchtigung und Instandsetzung des vorgespannten Faltwerkdachs

Die Dachkonstruktion des als Experimentalbau errichteten Heidebroek‐Baus ist ein Faltwerk, das aus zusammengespannten Stahlbetonfertigteilsegmenten besteht. Aufgrund von Unzulänglichkeiten in der konstruktiven Durchbildung und jahrelanger, durch eine desolate Abdichtung verursachte Durchfeuchtung des Faltwerks musste von einer bereits eingetretenen Korrosion der Spannglieder ausgegangen werden, so dass die Standsicherheit des Dachs in Frage stand. Zunächst durch temporäre Gerüsttürme als Hilfsunterstützung gesichert, wurde die Dachkonstruktion schließlich ertüchtigt und instandgesetzt. Dabei erfolgten die Baumaßnahmen bei laufendem Betrieb in der von der TU Dresden genutzten Versuchshalle. Zur Sicherstellung der ausreichenden Tragfähigkeit im Fall des Versagens einzelner Spannglieder sowie zur Verhinderung eines plötzlichen Gesamtversagens des Faltwerks durch progressiven Kollaps wurden Stahllamellen auf der Dachinnenfläche aufgeklebt und an den Stirnseiten der Falten endverankert. Die Bemessung der Lamellen einschließlich ihrer Verankerung und der Nachweis der vorhandenen Dachkonstruktion erfolgten unter Berücksichtigung der gemäß den gültigen Normen anzusetzenden Einwirkungen. Dieser Beitrag geht auf die Konzeption der Tragwerksertüchtigung sowie auf die diesbezüglichen, nach vier hauptsächlichen Grenzzuständen differenzierten Standsicherheitsnachweise ein und fasst die wesentlichen Aspekte der Ausschreibung, Vergabe und Ausführung der Sanierungsarbeiten sowie der Überwachung der Ertüchtigungs‐ und Instandsetzungsmaßnahmen zusammen. Heidebroek‐Bau at the Dresden University of Technology – Improvement and repair of the prestressed folded‐plate roof. The roof construction of the Heidebroek‐Bau, erected as an experimental building, is a folded‐plate construction comprising tied precast segments of reinforced concrete. Given the inadequacies in the design and the dampness which had penetrated the structure over a period of many years as a result of the desolate condition of the seals, it was to be assumed that the prestressing members already displayed corrosion and that the structural safety of the roof was thus to be questioned. Initially secured by way of temporary staging towers as auxiliary support, the roof construction was subsequently strengthened and repaired. The building work was accomplished without interrupting the use of the research hall by the Dresden University of Technology. To ensure a sufficient load‐bearing strength should individual prestressing members fail, and to eliminate the risk of a sudden total failure with progressive collapse of the folded‐plate construction, steel lamellae were attached to the inner surface of the roof and anchored at the ends of the folds. The dimensioning of the lamellae, including their anchoring and verification of the existing roof construction, took into account all potential influences specified by the applicable technical standards. This paper discusses the concept for improvement of the supporting structure and the corresponding differentiated verification of stability on the basis of four essential critical states, and provides an overview of key aspects of the tender process, execution of the improvement work and monitoring of the implemented strengthening and repair measures.     

Entwicklung eines baupraktischen Näherungsverfahrens zur Beurteilung der Zuverlässigkeit von Massivbrücken auf der Grundlage der Ergebnisse von Bauwerksüberprüfungen

Im vorliegenden Teil 2 des Beitrags wird die Entwicklung des baupraktischen Näherungsverfahrens für die Beurteilung der Zuverlässigkeit von Massivbrücken im Rahmen der RI‐EBW‐PRÜF vorgestellt. Wesentlicher Inhalt ist dabei die Modellierung der Modellunsicherheit Bauwerksprüfer, da die Bewertung der Mängel und Schäden an einem Brückenbauwerk durch den jeweiligen Bauwerksprüfer einen entscheidenden Einfluss auf die Zustandsbewertung hat. Zudem wird auf die Dimensionsanalyse von Grenzzustandsfunktionen näher eingegangen, da damit bei geschickter Normierung eine allgemein gültige Anwendung des Verfahrens erreicht werden kann. Die Anwendung des Verfahrens erfolgt mit einem Software‐Tool, das abschließend vorgestellt wird. In Teil 1 des Beitrags wurden die Grundlagen des Verfahrens sowie die Entwicklung der veränderten stochastischen Material‐ und Geometrieparameter infolge Schädigung behandelt. Development of an Approximation Procedure for a Structural Reliability Assessment of Reinforced Concrete Bridges on the Basis of the Results from Bridge Inspection Part 2 of the paper shows the development of the approximation procedure for the reliability assessment of reinforced concrete bridges according to RI‐EBW‐PRÜF. An essential part of this is the development carried out by the model uncertainty bridge inspector, as the respective bridge inspector's individual assessment of the damage of a bridge has a decisive influence on the condition evaluation. Furthermore, the dimensional analyses of ultimate limit states are shown, as the general use of the developed methodology can be achieved with an ingenious standardization. The application of the procedure with the developed software tool is presented in conclusion. Part 1 of the two papers describes the basics of the methodology and shows the development of the stochastic models for the material and geometry parameters which have changed as a result of damage.     

Building defects: anatomy of a major failure

Because the collapse of a school roof in London last June took place at night, a constructional failure avoided becoming also a human tragedy. But the technical shock waves persist. A special investigation by the UK's Building Research Establishment at the request of the Department of Education and Science highlighted the detailing of the prestressed concrete roof beams, the bearing of the nibs on the edge beams, the subsequent behaviour of the concrete and the continuity reinforcement, and the structural cross-tying of the building.     

Instandsetzung einer Betonbrücke mit Walzträgern nach dem Prinzip des Kathodischen Korrosionsschutzes

Für die Instandsetzung chloridbelasteter Stahlbetonbauwerke muss bei den so genannten konventionellen Verfahren oftmals Beton in großer Tiefe abgetragen werden. Dies verursacht hohe Kosten, stellt einen erheblichen Eingriff in das Bauwerk dar und führt nicht zuletzt zu Nutzungseinschränkungen während der Instandsetzung. Aus diesem Grund gewinnt der Kathodische Korrosionsschutz (KKS) von Stahl in Beton, eine zum Großteil zerstörungsfreie Instandsetzungsmethode, als wirtschaftliches Instandsetzungsverfahren korrosionsgefährdeter bzw.‐geschädigter Bauteile zunehmend an Bedeutung. Nachfolgend wird die Instandsetzung der Brücke über den Auer Mühlbach in München mit KKS beschrieben. Das Tragsystem der Auer Mühlbachbrücke besteht aus einbetonierten Walzträgern, die mit diskreten Einzelanoden geschützt wurden. Auf Grund der sehr hohen Überschüttung und der verkehrlichen Bedeutung dieser Brücke war der KKS besonders vorteilhaft anwendbar, da es während der gesamten Instandsetzung keinerlei Einschränkungen des Verkehrs gab. Repair of a Concrete‐Bridge with Rolled Section Beams applying the Principle of Cathodic Protection When repairing reinforced concrete structures containing chlorides by conventional methods, it is often necessary to remove the concrete to great depths. This causes high costs and leads to a significant intervention of the structure, combined with a limitation of use whilst repair measures. This is the reason why Cathodic Protection (CP) of reinforcement in concrete is gaining importance as predominantly non‐destructive, costeffective repair measure of structures susceptible to or damaged by corrosion. Consecutively the repair measure of the bridge over the Auer Mühlbach in Munich using CP is described. The load bearing system of the bridge of Auer Mühlbach consists of rolled section steel beams, which are protected using discrete anodes. Due to the high ground cover and the high importance to the intra‐urban traffic, the application of CP was in particular advantageously as the traffic has not been limited whilst the repair measure.     

Der Anteil des Tragvermögens der Dachlattung an der globalen Lastabtragung von Dachtragwerken

In diesem Beitrag wird der Einfluss der Dachlattung auf das räumliche Tragverhalten einzelner Bereiche zimmermannsmäßig errichteter Dachtragwerke dargestellt. Hierzu werden zuerst prinzipielle Überlegungen zum Tragvermögen der Dachlattung angestellt, anschließend einzelne Prüfungen durchgeführt und zwei Beispielrechnungen dokumentiert. The proportion of the load‐bearing capacity of the roofing lath on the global load transfer of roof structures. In this contribution, the influence of the roofing lath on the spatial load‐bearing behaviour of single areas of carpentry roof structures is pointed out. Therefore, some theoretical background on the load‐bearing capacity of roof battens is presented. This is followed by the report of some structural tests and the documentation of two model calculations.     

Weiße Wannen mit hochwertiger Nutzung – Chancen und Risiken im Hochbau

Ausgehend von den Grundprinzipien der Konstruktion von Untergeschossen in der Bauart Weißer Wannen werden zunächst die Nutzungen in ihrer Veränderung im Verlauf der letzten 20 Jahre aufgezeigt. Es wird dargestellt, dass die moderne Nutzung von Gewerbebauten in den Untergeschossen zu einem sehr großen Anteil als hochwertig eingeordnet werden kann zur Unterbringung von Technik, Lagern oder Einzelhandel. Für diese Nutzungskonzepte werden die technischen und entwurflichen Randbedingungen von WU‐Konstruktionen diskutiert. Neben der Trennung von wasserundurchlässigem Rohbau und raumbildendem Ausbau werden Risiken der Undichtheit für unterschiedliche Bauteile einer Analyse unterzogen. Abschließend werden aus vorliegenden Erfahrungen Empfehlungen für die Konstruktion, Qualitätssicherung und Wartung von Weißen Wannen mit hochwertiger Nutzung ausgesprochen. Watertight Concrete Construction in High Quality Use Chances and Risks of Structural Engineering Coming from the basic principles of the construction of basements as a watertight concrete construction there will first of all be a presentation of its use and change during the last 20 years. It is going to be illustrated that a modern use of commercial buildings in the basements – i.e. placing of technics, storage or retail – can most often be classified as high quality. For these utilisation concepts the technical and design related boundary conditions of watertight constructions will be discussed. Besides of the separation of a watertight carcass and space creating construction there will also be an analysis of the risks of leakage for different structural elements. Concluding there will be recommendations resulting from present experiences concerning construction, quality assurance and maintenance of watertight concrete constructions in high quality use.     

Korrosionsmonitoring von Stahlbetonbauwerken als Element des Lebensdauermanagements

Da korrosionsinduzierte Schäden an Bauwerken im Laufe der Zeit zu immensen Kosten führen, sind die sichere Beurteilung des Korrosionsrisikos und eine frühzeitige Erkennung und zuverlässige Vorhersage der Bewehrungskorrosion Schlüsselaufgaben des Bauwerksmanagements korrodierender Spann‐ und Stahlbetonbauwerke. Eine Bewertung des Korrosionszustands wird durch die Bauwerksüberwachung (Monitoring) objektiv möglich. Im vorliegenden Beitrag werden nach einer kurzen Einführung zum monitoringbasierten Lebensdauermanagement die Entwicklung, Erprobung und Optimierung neuartiger kalibrierungsfreier Miniatursensoren zur Erfassung der Bewehrungskorrosion in Betonbauteilen vorgestellt. Mit diesen vielseitig einsetzbaren Korrosionsstellvertretersensoren, die aus mehreren im Bereich der Betonüberdeckung angeordneten, 0,065 mm bis ca. 0,5 mm dünnen Stahldrähten bestehen, kann das Eindringen der Depassivierungsfront in den Beton einfach, zuverlässig und kostengünstig überwacht werden. Basierend auf umfangreichen Untersuchungen im Labormaßstab und der Anwendungserprobung im Zeitraum von mehr als sechs Jahren werden die Erkenntnisse und Weiterentwicklungen der Drahtsensorik präsentiert und diskutiert. Corrosion Monitoring as an Element of Service‐Life‐Management Application of innovative filament sensors for rebar corrosion survey Since corrosion induced damages at civil structures result in enormous costs over lifetime, the assured assessment of the corrosion risk and an early identification and reliable prognosis of rebar corrosion are key tasks of the building management of corroding prestressed and steel reinforced concrete structures. Here an evaluation of the corrosion state is objectively possible by means of Structural Health Monitoring (SHM). In this contribution after a brief introduction of monitoring based service‐life‐management, the development, testing and optimization of novel calibration‐free miniature sensors for the detection of rebar corrosion in concrete members are introduced. By means of these versatile corrosion dummy sensors, made from several 0,065 mm up to 0,5 mm thin steel filaments and mounted within the concrete cover, the penetration of the depassivation front into concrete can be observed easily, reliably and cost effectively. Based upon various investigations in the lab scale and application testing during the time period of six years, the findings and further developments of the filament sensor will be presented and discussed.