Journal articles
Author(s) | Title | Journal | Issue | Page | Category |
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Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: Kanal- und Rohrleitungsbau 2023 | Bautechnik | 2/2023 | 1-88 | Sonderheft |
Bartels, Jan-Hauke; Gebauer, Daniel; Marx, Steffen | Einflüsse auf die Messunsicherheit von SHM-Systemen und deren Kompensation am Beispiel von Laser-Distanzmessungen | Bautechnik | 2/2023 | 67-74 | Aufsätze |
AbstractStructural Health Monitoring (SHM) wird immer wichtiger für die Überwachung von Ingenieur- und Infrastrukturbauwerken, da sie kontinuierlich Informationen generieren und eine Zustandsbewertung in Echtzeit ermöglichen. Eine der wesentlichen Herausforderungen bei der Überwachung ist jedoch, dass die Veränderungen des Zustands aufgrund von Deterioration nur geringfügig sind. Zugleich beeinflussen Umwelteinflüsse wie die Temperatur, oder die Messsystemkomponenten selbst, das Messsignal. Es stellt sich die Frage, wie diese Einflüsse minimiert werden können. Um dies zu untersuchen, werden Laser-Triangulationssensoren (LTS) getestet und die Messunsicherheit aufgrund von Temperatureinflüssen ermittelt. Es zeigt sich, dass die Messunsicherheit des Messsystems nur geringer als typische Zustandsänderungen an Bauwerken ist, solange eine Temperaturkompensation durchgeführt wird. Außerdem kann festgestellt werden, dass der Sensor - im Vergleich zu Kabel und Messverstärker - den größten Einfluss auf die Messunsicherheit des Messsystems hat und die Kabellänge bei LTS mit Stromausgang keinen Einfluss aufweist. x | |||||
Becker, Steven; Tschickardt, Thomas | BIMTakt - Optimierung der Produktionsplanung durch ganzheitliche Integration von BIM und Lean Construction | Bautechnik | 2/2023 | 75-85 | Aufsätze |
AbstractNach wie vor wird der Großteil der Bauprojekte mittels längst überholter Werkzeuge geplant und gesteuert. Projektspezifische Informationen werden aus einfachen 2D-Planzeichnungen entnommen. Die spätere terminliche Steuerung der Bauausführung wird immer noch mit Balkenterminplänen durchgeführt. Der große Nachteil ist, dass diese meist statische Form der Informationsweitergabe mit einem hohen Fehlerpotenzial einhergeht, denn viele Bauprojekte sind gekennzeichnet durch sich stetig ändernde Rahmenbedingungen, die eine dynamische Reaktion zu jeder Projektphase erfordern. Die digitale BIM-basierte Arbeitsmethode (Building Information Modeling) ist in diesem Zusammenhang ein zentrales Werkzeug, um bereits in frühen Projektphasen eine verlässlichere Planung sicherzustellen und Informationsbrüche zu minimieren. In den letzten Jahren konnte sich zudem die Methode des Lean Construction Management einschließlich verschiedener Werkzeuge, wie bspw. die Taktplanung und Taktsteuerung zur Optimierung der Terminplanung und Steuerung, in der deutschen Baubranche etablieren. Trotz vielfacher Vorteile werden beide Ansätze gegenwärtig noch nicht in einer ganzheitlichen Weise miteinander kombiniert. Nachfolgend wird daher ein Konzept entwickelt, mit dessen Hilfe eine voll automatisierte Ableitung detaillierter Taktpläne auf Basis eines Bauwerksinformationsmodells ermöglicht wird. Zu Beginn werden die Randbedingungen an einen Lean-basierten Taktplan evaluiert. Anschließend sollen einem Bauwerksinformationsmodell sowohl die geometrischen als auch die prozessrelevanten Informationen automatisiert entnommen werden, um so einen projektspezifischen Taktplan zu generieren. Dadurch soll der gegenwärtig noch analoge Prozess der Taktplanerstellung automatisiert und in eine modellbasierte Arbeitsweise integriert werden. x | |||||
Nieborowski, Sonja; Windmann, Sarah; Bednorz, Jennifer; Hindersmann, Iris; Zinke, Tim | Digitaler Zwilling Brücke im Betrieb - Mögliche Anwendungsfälle | Bautechnik | 2/2023 | 86-93 | Aufsätze |
AbstractDer Digitale Zwilling Brücke leistet einen wichtigen Beitrag auf dem Weg zum prädiktiven Lebenszyklusmanagement. In der Lebenszyklusphase “Betrieb” kann der Digitale Zwilling Brücke als effizientes Werkzeug in Bezug auf Analysieren, Vorhersagen, Steuern und Überwachen dienen. Ziel ist eine optimierte Erhaltung, deren Bedeutung angesichts der aktuellen Herausforderungen für Ingenieurbauwerke weiter steigt. Relevante Stakeholder mit ihren Bedarfen und Anforderungen müssen frühzeitig in die Konzeption des Digitalen Zwillings Brücke eingebunden werden. Dieser Weg wird durch die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) in vielfältigen Forschungsprojekten verfolgt und auch in einem laufenden Projekt zur Entwicklung einer Gesamtkonzeption des Digitalen Zwillings Brücke fortgeführt. Mögliche Anwendungsfälle wurden gesammelt und den Themenbereichen “Betriebsprozesse”, “Erhaltungsplanung und -durchführung” sowie “Strategisches Lebenszyklusmanagement” zugeordnet. Im Rahmen eines Workshops dienten die Anwendungsfälle der Diskussion und zur initialen Priorisierung mit Stakeholdern. Die Ergebnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Ausarbeitung des modularen Gesamtkonzepts Digitaler Zwilling Brücke und den Weg in die Praxis. x | |||||
Roller, Fabian; Kleiber, Stephanie; Drefke, Christoph; Stegner, Johannes; Meier, Claas | Ermittlung thermischer Untergrundeigenschaften zur Optimierung der Kabeldimensionierung | Bautechnik | 2/2023 | 94-100 | Berichte |
AbstractDie Dimensionierung von Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) basiert auf detaillierten Kenntnissen des Baugrunds im Hinblick auf die Wärmeleitfähigkeit. Aufgrund dessen wurde für die Realisierung der Windstromleitung SuedLink mit einer Trassenlänge von ca. 700 km ein Messprogramm entwickelt, das eine sehr große Anzahl an reproduzierbaren Wärmeleitfähigkeitsuntersuchungen ermöglicht. Mithilfe eines hocheffizienten Versuchsstands können damit vom gesättigten bis zum ofentrockenen Zustand einer Bodenprobe die korrespondierenden Wärmeleitfähigkeitswerte ermittelt werden. Die Auswertung der Wärmeleitfähigkeits-Wassergehalts-Beziehung wurde maßgeblich weiterentwickelt, wobei die Steinanteile des Bodens und die Grundwasserverhältnisse Berücksichtigung finden. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse fließen in die Planung der Kabeldimensionierung zur Optimierung von Kabelachsabständen ein und tragen somit zur Minimierung der Projektkosten und der Eingriffe in die Natur bei. Darüber hinaus dienen die zahlreichen Messergebnisse der Erweiterung bestehender Datenbanken für Wärmeleitfähigkeitswerte, um für zukünftige Erdkabelprojekte über sog. Pedotransferfunktionen die Anzahl der benötigten Messungen zu verringern. x | |||||
Moormann, Christian | Jahresbericht 2022 des Arbeitskreises "Pfähle" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) | Bautechnik | 2/2023 | 101-107 | Berichte |
Klimaverträglichkeit als Kriterium für Entwurf und Leistungsfähigkeit von Beton am Beispiel eines Kleintierdurchlasses der ÖBB | Bautechnik | 2/2023 | 108 | Empfehlung der Redaktion | |
Bautechnik aktuell 2/2023 | Bautechnik | 2/2023 | 109-115 | Bautechnik aktuell | |
AbstractNachrichten: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Bautechnik | 2/2023 | 115 | Veranstaltungskalender | |
Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 2/2023 | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | Inhalt | ||
Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 2/2023 | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | Titelbild | ||
Abstract
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Mark, Peter | Wandelbar | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 75 | Editorials |
Proske, Dirk; Güner, Ismail; Hingorani, Ramon; Tanner, Peter; Syrkov, Anton | KI/ML-gestützte Auswertung und Interpretation der IABSE-Brückeneinsturzdatenbank | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 76-87 | Aufsätze |
AbstractStatistische Auswertungen von Brückeneinsturzdaten zeigen, dass Massivbrücken signifikant seltener einstürzen als Brücken aus Stahl oder Holz. Da weltweit die Hauptursache für Brückeneinstürze Hochwasser und damit verbundene fluviale Prozesse wie Auskolkung, Muren etc. und Anpralle sind, liegt die Vermutung nahe, dass die hohe Eigenlast der Massivbrücken zu einem insgesamt robusteren Verhalten bei diesen Ereignissen führt. Im Rahmen dieses Beitrags soll geprüft werden, ob die IABSE-Einsturzdatenbank diese These bestätigt und Hinweise auf weitere Ursachen identifiziert werden können. Dazu wird die IABSE-Einsturzdatenbank mittels Verfahren der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens (KI/ML) untersucht. Die KI/ML-Analyse bestätigt die bisherige These allerdings nicht. Im Weiteren werden Ursachen für die Ablehnung der These, wie z. B. die Repräsentativität der Daten, diskutiert. Es wird eine Erweiterung der Datenbank für Ereignisse mit großen Einsturzzahlen empfohlen.KI/ML-based Analysis and Interpretation of the IABSE-Bridge Collapse DatabaseStatistical analyses of bridge collapse data show that concrete bridges collapse significantly less frequently than bridges made of steel or wood. Since the main causes of bridge collapses worldwide are floods and associated fluvial processes, such as scouring, debris flows, etc. and impacts, it is reasonable to assume that the high dead load of concrete bridges leads to an overall more robust behavior in these events. This paper will examine whether the IABSE collapse database confirms this hypothesis and whether indications of further causes can be identified. For this purpose, the IABSE collapse database is examined using artificial intelligence and machine learning (AI/ML) methods. However, the AI/ML analysis does not confirm the previous thesis. The reasons for the rejection of the thesis, such as the representativeness of the data, are also discussed. An extension of the database for events with large numbers of collapses is recommended. x | |||||
Wildemann, Peter R.; Brell-Cokcan, Sigrid | Internet of Construction: Potenziale von LoRaWAN für die Qualitätssicherung im Ortbetonprozess | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 88-97 | Aufsätze |
AbstractUm bei der Verwendung von Ortbeton die hohen Qualitätssicherungsstandards zu erfüllen, ist bisweilen ein großer manueller Dokumentationsaufwand erforderlich. Insbesondere der Einbau bedarf großer Aufmerksamkeit, da die Verwendung des richtigen Betons im vorgesehenen Bauteil sichergestellt werden muss und Fehler einen zeitlichen und kostenmäßigen Mehraufwand bedeuten. In anderen Branchen ist zu beobachten, dass zur Unterstützung der Ausführungsprozesse sowie bei der Dokumentation bereits häufig Internet-of-Things (IoT)-Systeme gewinnbringend eingesetzt werden. Trotz zahlreicher zur Verfügung stehender digitaler Lösungen ist der Einsatz von IoT-Technologien für ebendiese Monitoringaufgaben auf der Baustelle jedoch nur selten zu beobachten. Dabei haben die Technologien das Potenzial, die Maßnahmen zur Qualitätssicherung zu vereinfachen und das Bauen attraktiver zu machen. Dieser Aufsatz behandelt den Prozessschritt des Betoneinbaus innerhalb der Wertschöpfungskette im Ortbetonbau, der bislang überwiegend manuell abläuft, ein hohes Fehlerrisiko birgt und sehr dokumentationsaufwendig ist. Es wird ein auf Long Range Wide Area Networt (LoRaWAN) basierendes IoT-System konzipiert, das den Menschen bei der Dokumentation der Betonagen unterstützt. Anschließend wird das System auf einer Baustelle einem Praxistest unterzogen. Es erfolgt der Abgleich der Ergebnisse mit den prozessbezogenen Anforderungen, wobei sich zeigt, dass bereits mit dem präsentierten Setup einige wichtige Anforderungen zufriedenstellend erfüllt werden. x | |||||
Petraroia, Diego Nicolás; Ahrens, Mark Alexander; Mark, Peter | Materialeffiziente Tübbings mit Hybridbewehrung - Entwurf, Herstellung und Bauteilexperimente | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 98-109 | Aufsätze |
AbstractLasteinleitungsstellen von Tunneln aus Tübbings sind lokal hoch beansprucht. Insbesondere betrifft dies die Ansatzpunkte der Vorschubpressen und die Längsfugen als Kontaktstellen zwischen den einzelnen Segmenten in Ringrichtung. Gewöhnlich dominiert die Teilflächenpressung der Längsfuge die Dimensionierung des ganzen Tübbings; abseits davon wird er jedoch nicht voll ausgenutzt. Im Beitrag werden zwei Lösungskonzepte vorgestellt. Eines verstärkt die Tragfähigkeit der Längsfugen im Bereich der Lasteinleitung durch hochfesten Beton und hybride Bewehrung aus Stabstahl und Stahlfasern. Übrige Tübbingteile werden weiterhin in Normalbeton ausgeführt. Darauf abgestimmt erfolgt die Betonage; stehend und hybrid. Alternativ werden Tübbings aus durchgehend hochfestem Beton mit Aussparungen entwickelt. Entsprechende Entwürfe werden im Großmaßstab im Labor umgesetzt und hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit geprüft. Sie liegt bei beiden mit ca. 75 % bzw. 86 % deutlich über derjenigen eines herkömmlichen Referenztübbings. Auch hinsichtlich der CO2-Äquivalente zeigen sich Einsparpotenziale von ca. 35 %. Zudem verringert die geringere notwendige Tübbingdicke den Ausbruchquerschnitt, was Kostenvorteile bringt. x | |||||
Heckmann, Michael; Glock, Christian | Ökobilanz im Bauwesen - Treibhausgasemissionen praxisüblicher Deckensysteme | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 110-123 | Aufsätze |
AbstractIn den vergangenen Jahren erfolgte eine ökobilanzielle Bewertung von Gebäuden nur in Ausnahmefällen auf Wunsch von Projektinitiierenden. Vor dem Hintergrund des gesellschaftlichen und politischen Drucks auf ein klimagerechtes und nachhaltiges Handeln werden Ökobilanzen und die zur Verfügung stehenden Daten zunehmend auch wirtschaftlich relevant. Im Rahmen des Beitrags werden daher die wesentlichen Grundlagen einer Ökobilanz im Bauwesen vorgestellt. Neben einer kritischen Analyse des Bilanzierungsrahmens erfolgt eine kurze Vorstellung verfügbarer Datengrundlagen, wie z. B. der nationalen Datenbank ÖKOBAUDAT. Ferner wird auf die Treibhausgasbilanzierung des Baustoffs Holz eingegangen, die teils erhebliche Bewertungsspielräume mit der Gefahr von Fehlanreizen eröffnet. Als horizontale Bauteile können Deckensysteme von mehrgeschossigen Bauten etwa 40 % der tragwerksbedingten Emissionen eines Gebäudes verursachen und sind folglich von hoher Relevanz für eine Ökobilanz. Unter Variation der bilanzierten Lebenszyklusphasen und verwendeten Datensätze als mögliche Einflussfaktoren auf die Ergebnisse einer Ökobilanz werden diese Bauteile im nachfolgenden Beitrag genauer untersucht und gegenübergestellt. Trotz z. T. sensibler Auswirkungen auf die Gegenüberstellung der Deckensysteme bietet die Ökobilanz eine klare Entscheidungshilfe bei der Wahl von Deckensystemen im Sinne reduzierter Treibhausgasemissionen einer Rohbaukonstruktion. x | |||||
Hering, Marcus; Wilhelm, Sebastian; Wasemann, Heinrich; Bergholz, Martin; Beckmann, Birgit; Curbach, Manfred | Ein UHPC findet Anwendung in der Tiefseeforschung - Festigkeitskennwerte | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 124-132 | Aufsätze |
AbstractIm Beitrag wird auf die umfangreichen Materialuntersuchungen an einem ultrahochfesten Beton (UHPC) eingegangen, der für die Verwendung in der Tiefsee bestimmt ist. Die durchgeführten Versuche umfassen die Bestimmung des Spannungs-Verformungs-Verhaltens bei einaxialer Belastung der Probekörper, die Ermittlung der zweiaxialen Druckfestigkeit des UHPC unter verschiedenen Spannungsverhältnissen sowie die Bestimmung der Zugfestigkeitskennwerte. Auch wurde im Rahmen der Untersuchungen der Elastizitätsmodul experimentell ermittelt. Für die Tests wurden Würfel, Prismen und knochenförmige Probekörper verwendet. Aus den ermittelten Materialkennwerten wurden Umrechnungsfaktoren für die geometrieabhängigen Festigkeiten des Betons ermittelt. Im Rahmen des Beitrags erfolgt zudem ein Vergleich der ermittelten zweiaxialen Druckfestigkeitskennwerte mit weiteren, aus der Literatur bekannten Daten. Hierbei zeigt sich, dass ein UHPC eine ähnliche Festigkeitssteigerung aufweisen kann wie ein Normalbeton. x | |||||
Stalder, Heinz | Klare Struktur, komplexes Tragwerk - Neubau Bahnhofplatz 1, Altdorf | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 133-142 | Berichte |
AbstractIn Altdorf (CH) entstand mit dem neuen Dienstleistungsgebäude der Urner Kantonalbank, welches gleichzeitig als Bahnhofsgebäude fungiert, ein neues Zentrum für den öffentlichen Verkehr und ein Knotenpunkt für die Wirtschaft der Region. Auf engstem Raum zwischen der Kantonsstraße und den Gleisen der SBB realisiert, wird der Neubau unterschiedlichsten Anforderungen gerecht: Zugang zu den Bahnsteigen der SBB, Überdachung des Busbahnhofs und des Bahnsteigs von Gleis 1, neuer Hauptsitz der Urner Kantonalbank sowie diverser weiterer gewerblicher Mieter. Dem Projekt lag ein Wettbewerbsentwurf von Buchner Bründler Architekten und Dr. Lüchinger+Meyer Bauingenieure zugrunde, in dem das architektonische Konzept und der gestalterische Ausdruck des Gebäudes stark durch das Tragwerk geprägt werden. Auf das Minimum reduziert, gewährleistet das in der Fassadenebene außen liegende Tragwerk eine maximale Nutzungsflexibilität. In zwei der vier Stützenachsen in Gebäudelängsrichtung kommen Hängezugglieder zum Einsatz, die mit den vorgespannten Querträgern im 4.OG gekoppelt sind. So wird einerseits die Auskragung über dem Busbahnhof ermöglicht und zugleich andererseits das Erdgeschoss freigespielt. Die ebenfalls von Dr. Lüchinger+Meyer Bauingenieure geplante vollflächige Glasfassade rundet den ikonischen Entwurf ab. x | |||||
Beton- und Stahlbetonbau aktuell 2/2023 | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 143-144 | Beton- und Stahlbetonbau aktuell | |
Abstract
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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Beton- und Stahlbetonbau | 2/2023 | 145 | Veranstaltungskalender | |
International major projects / Internationale Großprojekte | Geomechanics and Tunnelling | 2/2023 | Cover Pictures | ||
AbstractBosnia and Herzegovina's Program for the Modernization of Main Roads includes motorway A1 and several tunnel upgrades. Vranduk tunnel, between Zenica and Poprikue, is part of this large upgrading project. To secure forepoling, DSI Underground supplied DSI Hollow Bar Anchors for Vranduk tunnel (photo: DSI Underground). x | |||||
Content: Geomechanics and Tunnelling 2/2023 | Geomechanics and Tunnelling | 2/2023 | Contents | ||
Jedlitschka, Gernot; Moritz, Bernd | International major projects / Internationale Großprojekte | Geomechanics and Tunnelling | 2/2023 | 122-123 | Editorials |
News: Geomechanics and Tunnelling 2/2023 | Geomechanics and Tunnelling | 2/2023 | 124-137 | News | |
AbstractFirst tunnel boring machine in Brenner contract section H61 reaches destination - Erste Tunnelbohrmaschine im Brenner-Baulos H61 am Ziel x | |||||
Bertholet, François; Raderbauer, Bernd; Wyss, Alexander | Nant de Drance pumped storage power plant - Energy storage to prevent energy shortages / Pumpspeicherkraftwerk Nant de Drance - Energiespeicher gegen die Strommangellage | Geomechanics and Tunnelling | 2/2023 | 138-150 | Topics |
AbstractThe Nant de Drance hydropower plant in the canton of Valais is one of the Swiss energy industry's largest construction projects of recent years. The core component is the underground pumped storage power plant. This pumps water from the existing Emosson reservoir at 1930 m asl to the upper Vieux Emossen reservoir at 2225 m asl, where the surplus energy is stored. When demand exceeds supply, water is released to generate electricity. The head ranges from 290 to 395 m, depending on the water levels. The new power plant, which took 14 years to build, has a pump and turbine capacity of 900 MW. x |