Die Kunst des Konstruierens

UVS
16. Februar 2011
EinladungAusstellungseröffnung am 24.2., danach werktäglich bis zum 9.3.

Fritz Leonhardt zählt weltweit zu den bekanntesten Bauingenieuren des 20. Jahrhunderts. Ihm verdanken wir u.a. entscheidende Entwicklungen im Brückenbau. Sein erster großer Erfolg ist die Reichsautobahnbrücke Köln – Rodenkirchen (1938 – 1941). Nach dem Zweiten Weltkrieg brachte ihm der Wiederaufbau des zerstörten Landes zahlreiche Aufträge. 1953 gründete er ein Ingenieurbüro, das heute noch unter dem Namen Leonhardt, Andrä & Partner besteht. Am 24. Februar wird eine Ausstellung im Beyer-Bau (Foyer 1. OG) eröffnet, die sich mit Leonhardts Werk auseinandersetzt. Zur Ausstellungseröffnung um 16 Uhr im Hörsaal 118 des Beyer-Baus stellt Prof. Dr.-Ing. Manfred Curbach vom mitveranstaltenden Institut für Massivbau „Fritz Leonhardt als Ingenieur und Hochschullehrer“ vor. „Zur Gestaltung von Brücken“ spricht Dr.-Ing. Karl Kleinhanß, DEGES Berlin. „Innovative Dachtragwerke“ beleuchtet Dipl.-Ing. Matthias Kahl, LAP Dresden, bevor Dr.-Ing. Christiane Weber vom Süddeutschen Archiv für Architektur und Ingenieurbau, Karlsruhe in die Ausstellung einführt. (Um Anmeldung wird gebeten – siehe Flyer).

Der berufliche Erfolg führte 1957 zu seiner Berufung als Professor an die Technische Hochschule Stuttgart. Leonhardt verstand sich in einem umfassenden Sinn als Baumeister, der die gute Form aus der optimalen Konstruktion entwickelt. Am 11. Juli 2009 wäre er einhundert Jahre alt geworden.

Aus diesem Anlass zeigte das Südwestdeutsche Archiv für Architektur und Ingenieurbau, das seinen Nachlass verwahrt, 2009 in Stuttgart eine Retrospektive seines Lebenswerkes. Aus dieser Ausstellung wurde eine Wanderausstellung entwickelt, die zahlreiche Exponate und Projekte präsentiert.

Die Ausstellungstafeln folgen zunächst chronologisch Leonhardts Biographie und untergliedern sein Schaffen ab 1953 wegen der Menge der Bauten in drei Themenbereiche – Türme, Hochbauten, Brücken. Die Ausstellung bietet einen hervorragenden Überblick über Leonhardts Lebenswerk.

Die Ausstellung ist vom 25. Februar bis zum 9. März 2011 montags bis freitags von 9 bis 16 Uhr zu besichtigen.

Feuer und Flamme für Textilbeton

BrandversuchExperimentelle Untersuchungen an Textilbeton

Von hohem Interesse für eine breite praktische Anwendung des neuen Verstärkungsverfahrens „Textilbewehrter Beton“ sind Aussagen zum Verhalten der verstärkten Konstruktion im Brandfall, besonders hinsichtlich einer Heißbemessung nach Eurocode 2.

Um Aussagen über die Eigenschaften von textilbewehrtem Beton im Hochtemperaturbereich treffen zu können, wurden verschiedene experimentelle Untersuchungen an Textilbetonbauteilen und an Textilien durchgeführt.

Der Vortrag „Feuer und Flamme für Textilbeton“ von Daniel Ehlig vom Institut für Massivbau im Rahmen des Doktorandenkolloquiums gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Untersuchungen, zeigt Ergebnisse und offene Fragestellungen. Das für alle Doktoranden der Fakultät offene Kolloquium findet am 18.02.2011 um 9:30 im Zi. 67 des Beyer-Baus statt.

Beyer-Preis an Silke Scheerer

Silke ScheererWas Gute auszeichnet: Sie können teilen! Silke Scheerer dankte am Ende ihres Vortrags allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Instituts für Massivbau und des Otto-Mohr-Laboratoriums für kollegiale Hilfe.

Dr.-Ing. Silke Scheerer vom Institut für Massivbau (Fakultät Bauingenieurwesen) sowie Dipl.-Ing. Georg Lindenkreuz und Dipl.-Ing. Markus Sandner (Fakultät Architektur) sind mit dem Beyer-Preis 2010 ausgezeichnet worden. Sie erhielten ihn für die Dissertation zum Thema „Hochleistungsleichtbeton unter mehraxialer Druckbeanspruchung. Eine experimentelle Analyse“ (Silke Scheerer) bzw. für die Diplom-Gemeinschaftsarbeit zum Thema „Wohnen im Schloss – Revitalisierung Rittergut Schieritz“ (Georg Lindenkreuz und Markus Sandner).

Silke Scheerer hat an der TU Dresden Bauingenieurwesen mit der Vertiefungsrichtung Konstruktiver Ingenieurbau studiert. Für ihren Großen Beleg zum Thema „Entwurf einer Fußgänger- und Radfahrerbrücke in Magdeburg“ erhielt sie 1999 den Gottfried-Brendel-Preis der BilfingerBerger AG. Nach ihrem Studium begann sie ihre Arbeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Massivbau der TU Dresden; seit 2010 ist sie dort geschäftsführende Oberingenieurin.

Mit ihrer Dissertation lieferte Silke Scheerer einen ausgezeichneten Beitrag, um den Werkstoff Hochleistungsleichtbeton in der Praxis zielsicher anwenden zu können. Dieser Spezialbeton weist gegenüber Normalbeton eine deutlich geringere Dichte auf und besitzt außerdem eine höhere Festigkeit als herkömmlicher Beton. Dadurch eröffnet sich dem planenden Ingenieur eine Vielzahl neuer Möglichkeiten, da er tragende Konstruktionen deutlich schlanker und filigraner ausbilden kann, als das mit Normalbeton möglich wäre.

Um das Werkstoffverhalten umfassend und umfänglich zu erforschen, führte Silke Scheerer innerhalb ihrer Arbeit sehr umfangreiche experimentelle Untersuchungen an Hochleistungsleichtbeton durch, wobei sie sich auf die mehraxiale Beanspruchung konzentrierte, wie sie beispielsweise in Knotenpunkten von Bauteilen oder in Schalenkonstruktionen auftreten.

Die beiden angehenden Architekten hatten sich intensiv mit den Möglichkeiten auseinandergesetzt, die ein – gelinde gesagt – arg vernachlässigtes Rittergut bietet. Mit ihrer Arbeit haben sie Grundlagen und Anregungen für eine zukünftige Nutzung gegeben.

Der Kurt-Beyer-Preis wird seit 1996 jährlich durch die HOCHTIEF Construction AG gestiftet. Er ist mit insgesamt 5.000 Euro dotiert. Es werden ein bis zwei herausragende Abschlussarbeiten von Studierenden und Nachwuchswissenschaftlern auf den Gebieten des Bauwesens und der Architektur ausgezeichnet. Die Preisverleihung nahmen der Rektor der TU Dresden, Prof. Hans Müller-Steinhagen, und der Vorsitzende der Geschäftsleitung der HOCHTIEF Construction AG Sachsen, Andreas Schlage, im Festsaal des Rektorates vor. Prof.  Rainer Schach und Prof. Thomas Will hielten die Laudatio für Preisträgerin und die Preisträger. Und weil es bereits das 15. Mal in Reihe war, dass HOCHTIEF diesen renommierten Preis gestiftet hat, gab’s ganz außer der Reihe noch einen besonderen Dank von Prof. Curbach (Mitglied der Jury) und dem Rektor an Andreas Schlage und H. Rauch für das langjährige Engagement.

Besuch der Baustelle der Waldschlösschenbrücke Massivbrückenbau

Besuch der WaldschlösschenbrückeBesuch der Waldschlösschenbrücke

Im Rahmen der Vorlesung Massivbrückenbau war eine Gruppe von Studentinnen und Studenten zu Gast auf der Baustelle der Waldschlösschenbrücke in Dresden. Holger Kalbe vom Straßen- und Tiefbauamt der Landeshauptstadt Dresden machte die TeilnehmerInnen in insgesamt drei Stunden mit dem Gesamtvorhaben bekannt (die Brücke ist ja nur ein Teil, wenn auch der sichtbarste und meistdiskutierte). Frostiges Wetter bei knackigen Minusgraden führte nicht nur zu kalten Fingern am Auslöser der Kamera, sondern auch dazu, dass die Elbwiese gut gefroren war und die Gruppe deshalb bis direkt an die Wasserlinie das Baufeld und den aktuellen Stand des Baufortschritts in Augenschein nehmen konnten, obwohl des letzte Hochwasser nur wenige Tage zurückliegt. Nach den Stahlbauarbeiten an der Brücke lernten die Studenten dann in den anschließenden Tunneln alle Arbeitsphasen von der Herstellung der Tunnelröhre in offener Tunnelbauweise mit Schalwagen bis hin zum komplett ausgebauten Tunnel kennen.

Versuchsgrenzlastindikatoren bei der Probebelastung von Massivbaukonstruktionen mit geringem Ankündigungsverhalten

Für bestehende Bauwerke ist es aufgrund von fehlenden Bestandsunterlagen oder Baustoff- und Konstruktionsmängeln oftmals nur schwer möglich, die Tragfähigkeit rechnerisch nachzuweisen. In solchen Fällen ist die experimentelle Tragsicherheitsbewertung eine sichere und wirtschaftliche Alternative zur Beurteilung der Tragsicherheit von Baukonstruktionen. Diese Methode ist bisher allerdings nur dann anwendbar, wenn ein duktiles Bauteilversagen erwartet werden kann, das heißt ein kritischer Tragwerkszustand sich ausreichend ankündigt. Um eine Schädigung des untersuchten Tragwerks während des Versuches ausschließen zu können, ist es notwendig, messbare Kiterien zu definieren, um den Versuch rechtzeitig abbrechen zu können. Um auch für gering duktile Massivbaukonstruktionen solche Kriterien definieren zu können, werden verschiedenste Messverfahren (wie die Photogrammetrie und die Schallemissionsanalyse) kombiniert, um vor allem aus der Verknüpfung der Messergebnisse zusätzliche Informationen zu erhalten.

Der Vortrag von Gregor Schacht vom Institut für Massivbau im Rahmen des Doktorandenkolloquiums mit dem Titel „Versuchsgrenzlastindikatoren bei der Probebelastung von Massivbaukonstruktionen mit geringem Ankündigungsverhalten“ gibt einen Überblick über den derzeitigen Stand der Untersuchungen, zeigt Ergebnisse und offene Fragestellungen. Das für alle Doktoranden der Fakultät offene Kolloquium findet am 14.1.2010 um 9:30 im Zi. 67 des Beyer-Baus statt.

DFH-Exzellenzpreis für Marc Wenner

Marc Wenner
Marc Wenner

Den Exzellenzpreis der Deutsch-Französischen Hochschule (DFH) in der Fachgruppe Ingenieur- und Naturwissenschaften, Informatik erhielt Dipl.-Ing. Marc Wenner am 26. November anlässlich des 12. Deutsch-Französischen Forums in Straßburg. Er erhielt die Auszeichnung als einer von acht Preisträgern für seine ausgezeichneten Studienleistungen im Rahmen des Deutsch-Französischen Doppeldiploms (INSA Strasbourg – TU Dresden) und insbesondere für seine herausragende Diplomarbeit mit dem Thema „Nichtlineare Schienenspannungsberechnung unter Berücksichtigung des Zeiteinflusses der Belastung“. Der jährlich von der Deutsch-Französischen Hochschule (DFH) für die besten Absolventen/-innen der integrierten binationalen und trinationalen DFH-Studiengänge ausgelobte Exzellenzpreis erhielt damit zum zweiten Mal ein Student der Fakultät Bauingenieurwesen der TU Dresden.

Die von Prof. Steffen Marx (Institut für Massivbau) betreute Arbeit beschäftigt sich mit der Verwendung von „Festen Fahrbahnen“ bei Eisenbahnbrücken. Diese Konstruktion ist wesentlich steifer als der normale Schotter-Oberbau und außerdem nahezu wartungsfrei.

Auf Eisenbahnbrücken wird die durchlaufende Betonplatte der Festen Fahrbahn jedoch infolge der Dehnungsfugen der Überbauten unterbrochen. In der durchlaufenden Schiene entstehen durch Temperatur, Kriechen und Schwinden sowie verkehrsbedingte Überbauverformungen erhebliche Schienenspannungen. In Abhängigkeit von der Dehnlänge, der Überbaukonstruktionsart, der Herstellungsbedingungen sowie weiterer Einflussgrößen werden Schienenauszüge erforderlich, wenn die Schienenspannungen bestimmte Grenzwerte überschreiten.

Passend zum Thema seiner Arbeit hat Marc Wenner eine Anstellung gefunden: Er arbeitet bei der DB ProjektBau GmbH als konstruktiver Ingenieur im Eisenbahn-Brückenbau.

Stahl und Beton: Ein (Ver)bund für die Ewigkeit?

Verbundermüdung unter Querzug

Durch den Verbund zwischen Stahl und Beton bekommt der Stahlbetonbau erst seinen Sinn. Auch unter dynamischen Belastungen bewirkt er, dass Beton und Bewehrungsstahl nicht auseinanderfallen. Doch was passiert, wenn sich am Stahlstab ein Längsriss ausbildet? Diese Frage steht im Mittelpunkt eines Forschungsvorhabens, aus dessen Ergebnissen Rückschlüsse für die Bemessung von Stahlbetonbauteilen gezogen werden können.

Stahlverbundbrücke Stahlverbundbrücke

Stahlbeton ist wie eine Ehe – der eine steht für die Schwächen des anderen ein. Jeder übernimmt das, was er am besten kann. Der Beton stemmt sich mit seiner ganzen Kraft gegen den Druck, der z.B. oben im Balken entsteht, wenn dieser sich biegt. Der Bewehrungsstahl nimmt es mit der Zugbelastung auf, die im Balken unten wirkt. Doch wie in jeder richtigen Ehe kommen irgendwann Fragen auf: Hält sie ewig? Werden die Partner ihres Verbundes niemals müde? Das Geschehen scheint allerdings immer dann kompliziert zu werden, wenn ein Dritter die Szenerie betritt. Die Ehe kann dadurch leiden und sogar Risse bekommen. Doch sie kann nicht nur, nein, sie muss dem Einfluss widerstehen!

Für den Verbund zwischen Bewehrungsstahl und Beton ist ein solcher Dritter das Vorhandensein einer Querzugbelastung. Anders als beim Querdruck, der Stahl und Beton fest aneinanderpresst, kann eine Zugkraft quer zum Stahlstab den Verbund beeinträchtigen. Ist dieser Querzug von ausreichender Größe, treten sogar Risse auf, die genau entlang des Stabes verlaufen. Doch was bedeutet das für den Verbund und seinen Ermüdungswiderstand? Kann er weiterhin alle stetigen oder veränderlichen Belastungen aufnehmen oder wird er durch das ständige Hin und Her schnell müde und bricht?

Diese Fragen haben für die Praxis eine nicht ganz unerhebliche Bedeutung. Seit einiger Zeit werden z.B. im Straßenbrückenbau sogenannte Stahlverbundbrücken gebaut, bei denen auf einem stählernen Hohlkastenträger eine Fahrbahnplatte aus Stahlbeton liegt. Im Bereich über den Pfeilern der Brücke ist die Zugbelastung der Betonplatte in Brückenlängsrichtung meist so groß, dass kleine Risse entlang der quer liegenden Bewehrungsstäbe auftreten. Während diese Querzugbelastung annähernd konstant ist, wird an den Stahlstäben dynamisch, d.h. mal stärker und mal schwächer, gezogen. Diese Ausziehbeanspruchung rührt vom Fahrzeugverkehr auf der Brücke und ist wiederum über den Stegen des Hohlkastens am größten. Da bei der Bemessung derartiger Fahrbahnplatten die Kombination von Querzug und Verbundermüdung bisher noch keine Rolle spielte, muss überprüft werden, ob dennoch die erforderliche Sicherheit vor einem frühzeitigen Schaden gewährleistet ist. Die Ehe zwischen Stahl und Beton muss also auf den Prüfstand!

Aus diesem Grund wird derzeit ein entsprechendes Forschungsvorhaben an der TU Dresden durchgeführt. Mithilfe eines speziellen Probekörpers werden in einem sogenannten Ausziehversuch die Verbundeigenschaften bei verschiedenen Querzugbelastungen genauestens untersucht. Dazu müssen verschiedene Längsrissbreiten entlang des einbetonierten Bewehrungsstabes erzeugt und dieser dann dynamisch gezogen werden. Dabei rutscht der Stahlstab stückchenweise aus dem Beton heraus. Dieses Herausrutschen wird als Schlupf bezeichnet und ist ein Maß für die Qualität des vorliegenden Verbundes. Ist die Rissbreite recht groß, wächst der Schlupf schneller an. Wird die Ausziehbelastung gesteigert, kann es zum vollständigen Herausziehen des Stabes kommen. Den Bund zwischen Stahl und Beton gibt es dann nicht mehr.

Für die Verbundbrücke würde solch ein Ausziehversagen eine äußerst starke Schädigung bedeuten. Aber auch schon mittlere Schlupfwerte, welche sich einstellen, noch bevor der Verbund komplett versagt, wären mit sehr großen Verformungen für die Brücke verbunden. Im Extremfall müsste sie dann wohl gesperrt werden. Deshalb ist es sinnvoll, einen Wert für den Schlupf zu definieren, der noch als ungefährlich und damit zulässig angesehen werden kann. Da je nach Verbund- und Belastungsbedingung dieser Grenzwert früher oder später eintritt, ist es wichtig, den Zeitraum so gut es geht zu erfassen.

Dies geschieht allerdings nicht in Stunden, Monaten oder Jahren, sondern man bedient sich der Lastwechselanzahl. Die Ausziehbelastung folgt einem Schwingspiel; d.h., sie pendelt in einer bestimmten Zeit zwischen einem oberen und einem unteren Belastungswert hin und her. Darum reicht es aus, zu zählen, wie oft z.B. der obere Wert angeschlagen wird. Doch was hat das für einen Nutzen, zu wissen, dass der Verbund nach so und so vielen Lastwechseln die kritische Grenze erreicht? Dann wird ja die Brücke trotzdem gesperrt!

Die Frage ist natürlich richtig. Aus den Versuchergebnissen verschiedner Schwingspiele ist es jedoch möglich, diejenige Belastung zu bestimmen, mit der genau eine Million Lastwechsel laufen können, bevor der Schlupf zu groß wird – und das für unterschiedliche Längsrissbreiten. Für die Bemessung bedeutet das: Wird die Brücke so gebaut, dass die Lasten nicht größer und Risse nicht breiter werden, hält der Verbund eine Million Lastwechsel aus. Das ist nicht die Ewigkeit, aber sehr nah dran!

Alexander Lindorf

Dieser Beitrag erhielt im Rahmen des Wettbewerbs Wissenschaftsreportage auf dem Doktorandensymposium 2010 des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) einen Sonderpreis. Alexander Lindorf ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der TU Dresden.

Großer Lauschangriff auf alte Bauten

Dresdner Bauingenieure wollen Bausubstanz erhalten helfen

Alles wird älter! Nicht nur die Lebenserwartung der Menschen steigt stetig an, sondern auch die unserer Bauwerke. Wir haben über die vergangenen Jahrhunderte einen riesigen Wert an bestehender Bausubstanz geschaffen, und dieser ist nicht so einfach zu ersetzen. Nicht nur die große wirtschaftliche Bedeutung, sondern auch der ideelle Wert der vorhandenen Bauwerke zwingt uns dazu umzudenken. So sind heute schon mehr Bauingenieure damit beschäftigt bestehende Bauwerke zu erhalten anstatt neue zu bauen. In Dresden haben Forscher einen Weg gefunden, mit Hilfe von innovativen Messtechniken mögliche Schädigungen von Bauteilen rechtzeitig zu erkennen.

Der Umgang mit bestehenden Gebäuden erfordert eine ganz andere Herangehensweise als dies für die Planung eines neuen Bauwerkes nötig ist. Das Bauwerk existiert bereits und Materialeigenschaften sowie Bauteilabmessungen lassen sich nicht mehr groß beeinflussen. Die Aufgabe des Bauingenieurs ist es, das bestehende Bauwerk so zu sanieren und instand zu setzen, dass eine weitere Nutzung möglich ist.

Allerdings ist die Bewertung der Trag- und Nutzungssicherheit nicht immer so einfach möglich. Meist existieren nur unvollständige oder überhaupt keine Unterlagen über das Bestandsbauwerk, und so müssen die benötigten Informationen durch eine umfangreiche Bestandsanalyse zusammengetragen werden. Doch ist nicht alles über das Bauwerk so einfach in Erfahrung zu bringen. Gerade Stahlbetonbauwerke aus den Anfängen des 20. Jahrhunderts haben oft eine zu geringe Bewehrung. Rein rechnerisch dürfte das Bauwerk gar nicht mehr stehen, aber die Realität sieht anders aus.

Um diesen Widerspruch zu lösen, greifen Bauingenieure gerne auf Versuche zurück und führen Probebelastungen durch. Die zu untersuchenden Bauteile werden dabei mit Hilfe von Hydraulikzylindern belastet und die Verformungen des Bauwerkes gemessen.

Belastungsversuch Durchführung eines Belastungsversuchs ; Foto aus 2. Zwischenbericht EXTRA-Forschungsvorhaben

Diese Methode des Nachweises wird bereits seit vielen Jahrhunderten genutzt, weil sie für jeden offensichtlich beweist, dass das belastete Bauteil der Belastung standhält. Doch ist das reine „Bestehen“ des Versuches kein ausreichendes Kriterium dafür, dass das Bauteil auch in Zukunft nicht einstürzt. Deshalb darf während des Belastungsversuches das Bauteil nicht geschädigt werden, d. h. es dürfen sich keine großen Risse bilden oder die Decke nach dem Versuch stark durchhängen.
Diese Schädigungen werden während eines Belastungsversuches dadurch ausgeschlossen, dass das Bauteil die ganze Zeit messtechnisch überwacht wird. Die Verformungen werden online aufgezeichnet und können am Bildschirm in Echtzeit bewertet werden. Erreichen die Messwerte während des Versuches bestimmte Grenzwerte oder nehmen die Verformungen sehr stark zu, ist dies ein Anzeichen für ein sich ankündigendes Versagen. Bisher dürfen Bauteile nur dann durch Probebelastungen untersucht werden, wenn sichergestellt ist, dass sich ein Versagen rechtzeitig ankündigt.

schub verankerungsbruch Versagensform mit geringer Ankündigung; Foto aus Mörsch – Der Eisenbetonbau

Doch es gibt auch Versagensformen, bei denen eine solche Ankündigung nur sehr gering wahrnehmbar bzw. messbar ist, so dass eine rechtzeitige Entlastung nicht möglich ist und Schädigungen also nicht sicher ausgeschlossen werden können.
Genau mit diesen Versagensformen beschäftigt sich seit einem knappen Jahr eine Dresdner Forschergruppe intensiv. Ziel der Forschungsarbeit ist es, mit Hilfe von photogrammetrischen Aufnahmen und der Messung von Schallemissionen eine Vorankündigung auch bei diesen Versagensarten wahrnehmen zu können.

Bei der Photogrammetrie werden Punktmuster künstlich auf die Bauteiloberfläche aufgesprüht und diese während des Versuches ständig photographiert. Eine automatische Bilderkennung ermöglicht Punktverschiebungen im Mikrometerbereich zu messen und so bereits kleinste Veränderungen im Tragverhalten zu erkennen.

Während die Photogrammetrie das Bauteil von außen überwacht, werden die Vorgänge im Bauteilinneren mit Hilfe von Schallemissionen beobachtet. Jeder noch so kleine Bruchvorgang im Bauteil erzeugt Schallwellen die gemessen werden können und so erkennen lassen in welchem Zustand das Bauteil wirklich ist, obwohl es von außen vollkommen intakt scheint.

Mit Hilfe dieser beiden innovativen Messtechniken sollen in den nächsten Jahren Indikatoren entwickelt werden, die rechtzeitig eine Schädigung ankündigen und so Probebelastungen auch bei den Bauwerken eingesetzt werden können, bei denen es bisher nicht erlaubt war.

Diese Erweiterung der Methode des experimentellen Tragsicherheitsnachweises würde es ermöglichen eine große Anzahl von bestehenden Tragwerken, für die heute kein rechnerischer Nachweis möglich ist, zu erhalten, einen Abriss zu vermeiden und Bausubstanz zu schonen.

Gregor Schacht

Dieser Beitrag erhielt im Rahmen des Wettbewerbs Wissenschaftsreportage auf dem Doktorandensymposium 2010 des Deutschen Ausschuss für Stahlbeton (DAfStb) einen Sonderpreis. Gregor Schacht ist Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Massivbau der TU Dresden.

Fugenlose Bauweise am Beispiel einer Kaimauer

Dr.-Ing. Karl Morgen von WTM Engineers Hamburg hielt gestern im Rahmen des Seminars für Bauwesen einen Vortrag zum Thema „Fugenlose Bauweise im konstruktiven Ingenieurbau am Beispiel einer Kaimauer“. Er spannte in seinem Vortrag den Bogen vom Pont du Gard – einer antiken fugenlosen Brücke – bis hin zu einer 1,7 km langen fugenlosen Kaimauer für den Jade-Weser-Port in Wilhelmshaven. Jahrelang führte die Forderung nach regelmäßigen Fugen in zahlreichen Normen und Richtlinien zu „zerschnittenen“ Bauwerken und recht abenteuerlichen Konstruktionen. Dabei seien Fugen sehr teuer, führten zu Problemen beim Brand- und Schallschutz, bei der Aussteifung, beim Innenausbau; außerdem würden sie vor allem bei nicht sachgerechter Ausführung zu Schäden führen, sagte Dr. Morgen. Am Beispiel der 1,7 km langen Kaimauer in Bremerhaven belegte Morgen eindrucksvoll, wie vor allem durch die Betontechnologie, die Nachbehandlung und die korrekte Ausbildung der Arbeitsfugen die Zwangspannungen beherrschbar sind. Die Kaimauer sei mittlerweile vier Jahre in Betrieb und weise keine breiten Risse auf. (ks)

Die Tragfähigsten kommen aus Dresden

Auf dem PrüfstandAuf dem Prüfstand: Platte aus Dresden

In Kaiserslautern trafen sich in der vergangenen Woche rund 180 Professoren und NachwuchswissenschaftlerInnen zum Doktorandensymposium 2010 des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton. Dabei ging es – natürlich – um den Austausch wissenschaftlicher Ergebnisse, aber es gab auch zwei Wettbewerbe. Zum einen war ein Preis „Wissenschaftsreportage“ ausgeschrieben – weil „kreative und innovative Leistungen der Bauforschung in der Öffentlichkeit oftmals keine angemessene Beachtung finden“. Darauf werden wir im BauBlog noch zurückkommen, aber soviel sei schon verraten: Für einen ersten Platz reichte es leider nicht, aber zwei der fünf Dresdner Delegierten wurden mit einem Sonderpreis ausgezeichnet: Dipl.-Ing. Gregor Schacht und Dipl.-Ing. Alexander Lindorf. Wie gesagt: Ihre Reportagen werden hier folgen!

Siegreich war das Dresdner Team aber im zweiten Wettbewerb. Wie am Freitag schon quasi live getwittert, schnitten die Dresdner beim UHPC-Wettbewerb am besten ab. UHPC steht für Ultra High Performance Concrete, zu deutsch Ultrahochfester Beton. Beim Wettbewerb ging es darum, eine punktgelagerte Platte aus Hochleistungsbeton anzufertigen, die bei geringem Gewicht eine möglichst hohe Tragfähigkeit erzielt. 30 Kilo sollte die Platte selbst höchstens wiegen, die Abmessungen waren natürlich auch festgelegt: genau 1400 mm x 800 mm. Drei unterschiedliche Platten hatte das Dresdner Team hergestellt – wobei eine leicht über 30 Kilogramm wog und von vornherein mit der Bemerkung eingeschickt wurde: „Wir wissen, dass sie zu schwer ist – aber bitte prüft sie dennoch außerhalb der Wertung!“

Die Nachwuchsforscher vom Institut für Massivbau und dem Institut für Baustoffe hatten freilich mit allen drei Platten die Nase vorn. Frank Schladitz vom Institut für Massivbau: „Das war eine echte Teamarbeit. Neben mir und Dr. Marko Butler vom Institut für Baustoffe als Betreuer haben vor allem die beiden Studenten Mario Liebelt und Marc Koschemann geholfen, das Projekt zu realisieren!“ Außerdem mit dabei beim Betonieren waren Rainer Belger, Daniel Ehlig, Dr. Frank Jesse, Enrico Lorenz, Katrin Schwiteilo und Dr. Kerstin Speck. 29,93 Kilonewton pro Quadratmeter betrug die Traglast von Dresden II – mehr als doppelt soviel wie die des Zweitplatzierten vom Team Braunschweig (14,2 kN/qm) und mehr als das Dreifache des Drittplatzierten (Firma durcrete, 8,83 kN/qm). Alle drei Platten wogen annähernd gleich viel: ca 29,5 kg. (Die anderen beiden Platten aus Dresden lagen mit 27,38 kN/qm und 25,14 kN/qm ebenfalls weit über den Werten des Feldes – aber gewertet wurden die Mannschaftsleistungen.)

Woran es lag, dass die Dresdner Bauingenieure so gut abschnitten? „Wir haben hier das Know-how sowohl im Bereich UHPC als auch Textilbeton. Die Siegerplatte war hergestellt aus einem UHPC mit einer dreilagigen Carbonbewehrung: Die Mischung macht’s!“