Brückensanierung, Brückenbau und CDE-Datenmanagement

Vom Ersetzen einer Stahlbrücke durch Längsdrehung über die Boden-Bauwerks-Interaktion von interagierenden Bohrpfahlwänden und die Struktursicherheit von Brückentragwerken bis zum rechtskonformen Datenteilen im Bauprozess via Common Data Environments reicht das Spektrum der im Peer-review-Verfahren begutachteten Artikel in dieser aktuellen Ausgabe des Bauingenieur.

Eine renovierungsbedürftige Brücke wurde zur Erneuerung in Abschnitten um die eigene Längsachse gedreht.

Foto: J. Dolejš, L. Kolpaský, M. Werunský, P. Červenka, V. Příbramský, P. Ryjáček

Hier die Übersicht über die wissenschaftlich begutachteten und freigegebenen Fachaufsätze („reviewed papers“) aus dem Bauingenieur 03|2023, jeweils mit einer Zusammenfassung und Stichworten sowie DOI-Link.

Übrigens finden Sie eine Liste mit zahlreichen nützlichen Abkürzungen aus der Baubranche (samt Erklärungen) zum Nachschlagen und Ausdrucken in unserer Online-Rubrik Wissen.

Brückensanierung

J. Dolejš, L. Kolpaský, M. Werunský, P. Červenka, V. Příbramský, P. Ryjáček (Tschechische Technische Universität)

Ersetzen einer Stahlbrücke durch Längsdrehung

Dieser Artikel beschreibt den einzigartigen Ersatz von drei historischen Brückenspannweiten über den Hracholusky-Stausee bei Pilsen in der Tschechischen Republik. Bei der Konstruktion wurde die neue Brückenstruktur in Längsrichtung auf die alte aufgesetzt, mit ihr verbunden und um die Längsachse gedreht.

Stahlbrücke, Ersetzen, Längsdrehung, Konstruktion

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-03-35

(Anmerkung der Redaktion: Ein Kurzbericht über dieses Projekt ist bereits 2021 im Bauingenieur erschienen: Sanierung: Brückenerneuerung mit dem gewissen Dreh)

Engstelle des Nord-Ostsee-Kanals

A. Meisel, J. Albiker, O. Drude, A. Rasmus, M. Seppmann (WKC Hamburg, Wasserstraßen-Neubauamt Nord-Ostsee-Kanal)

128 Jahre 1. Hochbrücke Levensau – das Kanalufer: Boden-Bauwerks-Interaktion von interagierenden Bohrpfahlwänden

Das Kanalufer im Bereich der Hochbrücke Levensau bei Kiel ist „die“ Engstelle des Nord-Ostsee-Kanals. Aufgrund des erforderlichen Kanalausbaus und der materialbedingten Ermüdung des verwendeten Schweißeisens ist ein Ersatzneubau der bestehenden Fachwerkbogenbrücke mit 163,4 m Spannweite in Planung.

Das auf der Südseite des Kanals befindliche Bestandswiderlager beherbergt eines der größten bekannten mitteleuropäischen Überwinterungsquartiere für Fledermäuse, unter anderem des Großen Abendseglers – einer streng geschützten Fledermausart. Daher muss das Bestandswiderlager über den Ersatzneubau der Brücke hinaus als Naturhabitat erhalten werden. Dafür sind aufwendige Sicherungsmaßnahmen am Ufer Süd erforderlich.

Zwischen diesem Widerlager und dem Kanal befindet sich eine gepflasterte Böschung mit einer Neigung von 1 : 1,28 und eine Schwergewichts-Uferwand. Aus Sicht der heutigen Normung ist die Böschung rechnerisch nicht standsicher. Darüber hinaus mussten in der Planung die Setzungsempfindlichkeit des Bestandswiderlagers, das Risiko eines Grundwasseraufstaus und die Verringerung der Uferbreite aufgrund des Kanalausbaus berücksichtigt werden. Um diesen besonderen Anforderungen gerecht zu werden, wurde ein System aus interagierenden, aufgelösten Bohrpfahlwänden und als wasserseitige Uferwand eine vorgesetzte, gepanzerte Spundwand entworfen.

Aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung dieser Wände konnte die Bemessung nicht mit herkömmlichen Methoden, welche in der Regel auf analytischen Ansätzen beruhen, durchgeführt werden. Stattdessen wurden umfangreiche Finite Elemente-Berechnungen mit der Software Plaxis durchgeführt. In diesem Beitrag werden das Planungskonzept und die Bemessungsansätze der interagierenden Wände vorgestellt.

Brückenbau, Spezialtiefbau, Baugrund-Tragwerk-Interaktion, Finite-Elemente-Methode

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-03-43

Brückenbau

R. Traxl, M. Zeiml, M. Maier, D. Pichler, H. Kari, R. Lackner (Universität Innsbruck, University of Cambridge, FCP Fritsch, Chiari & Partner ZT, ÖBB Infrastruktur)

Einfluss der brandinduzierten Abnahme der Steifigkeit von Elastomerlagern auf die Struktursicherheit von Brückentragwerken

Eine Brandeinwirkung auf ungeschützte Elastomer-Brückenlager bewirkt eine thermische Zersetzung des Elastomers und damit einhergehend eine Änderung des mechanischen Verhaltens des gesamten Lagers. Die Abnahme der effektiven Steifigkeit des Lagers führt zu Setzungen mit möglichen Auswirkungen auf das gesamte statische System, welche im Rahmen dieses Beitrags beispielhaft anhand eines bestehenden Brückenbauwerkes mittels neuerer Modellierungsansätze untersucht und diskutiert werden. Hierfür wird zunächst die thermo-chemo-mechanische Modellierung von Elastomerlagern unter Brandeinwirkung erläutert. Mittels numerischer (Finite Elemente) Simulationen kann damit der zeitliche Verlauf der Degradation eines Lagers in Abhängigkeit der Eingangsparameter (thermische Beanspruchung und Lagergeometrie) bestimmt werden. Die damit ermittelte Abnahme der Lagersteifigkeit findet in einem Berechnungsmodell zur Analyse eines Dreifeld-Brückentragwerkes Eingang. Auf diesem Wege wird die zeitliche Entwicklung der Schnittgrößen aufgezeigt und einhergehende Risiken bezüglich der Tragsicherheit der Brücke werden bewertet.

Berechnung, Brückenbau, Brandschutz, Lager

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-03-56

Datenmanagement

B. Weber, M. Achenbach, A. Niederländer (Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hof, LGA KdöR)

Rechtskonformes Datenteilen im Bauprozess – Anforderungen des Data Governance Act an Common Data Environments

Datenteilen im Bauprozess in Common Data Environments (CDE) ist bisher durch die DIN EN ISO 19650 erfasst, die keine expliziten Vorgaben zur rechtlichen Organisation der technischen Infrastruktur macht, sondern eher auf die Prozesse abhebt. Dies ändert sich mit der Verabschiedung des europäischen Data Governance Act (DGA) am 30.05.2022, der als direkt wirkende Verordnung die gesetzliche Trennung des Anbietens von Daten und Services vorsieht. Bestehende Geschäftsmodelle zum Datenteilen in der Baubranche sind auf ihre Rechtskonformität zu überprüfen und ggf. anzupassen. Der Beitrag will zeigen, wie das Datenteilen nach Erlass des DGA in einem CDE im Bauprozess rechtskonform möglich sein kann und nimmt dabei insbesondere auf das Teilen von Daten im Rahmen der BIM-basierten Planung Bezug.

Forschung und Entwicklung, Bauprozesse, Building Information Modeling, Normen

doi.org/10.37544/0005-6650-2023-03-66