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Forschungsbericht: Tragfähigkeitsanalyse im Bestand mittels Schwingungsanalyse. Abschlussbericht

Tragfähigkeitsanalyse im Bestand mittels Schwingungsanalyse. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3144
Markus Waltering, Jürgen Schnell, Frank Weisleder, Aleksandar Pancic
FH Münster, Fachbereich Bauingenieurwesen
TU Kaiserslautern, Fachbereich Bauingenieurwesen, Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion
2019, 74 S., 23 Abb. u. 2 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Best.-Nr. F 3144 (Kopie des Manuskripts)
ISBN 978-3-7388-0310-5

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Inhalt

Bei der Umnutzung von historischen Stahlbetondecken im Bestand lässt sich die Standsicherheit oft rechnerisch nicht nachweisen. Bei dem hier beschriebenen Verfahren soll die Geometrie der ersten Biegeeigenform genutzt werden, um Tragreserven von Decken in Folge von Einspannungen in angrenzende Bauteile nutzen zu können, welche ohne derartige dynamische Untersuchungen nicht bekannt wären. So sollen erforderliche Nachweise erbracht werden können. Durch das hier beschriebene Verfahren konnte gezeigt werden, dass Deckenplatten bei Auflasten eine Einspannung in das Außenmauerwerk aufweisen. Diese Einspannungen lassen sich durch Schwingungsmessungen bzw. durch den Verlauf der Biegeeigenformen bestimmen. Dadurch konnte das notwendige Kriterium für den rechnerischen Ansatz einer Einspannung von Deckenplatten in Abhängigkeit der Auflast im Außenmauerwerk geschaffen werden. Mithilfe dieser Schwingungsanalysen wird ermöglicht, dass die erforderlichen Nachweise nach aktuellem Stand der Technik gegebenenfalls erbracht werden können.

Verfügbare Formate

Publikationslisten zum Thema:
Bestand, Bestandsgebäude, Substanz, Tragwerk, Tragfähigkeit, Statik, Tragfähigkeitsanalyse, Eigenfrequenz, Schwingungsanalyse, Wand-Decken-Knoten, Randeinspannung, Analyse, Schwingung, Nachweis, Bewertung, Innovationsprogramm Zukunft Bau,

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Bücher, Broschüren

Anton Höß
Welche Lüftung braucht das Haus?
Gebäudelüftungssysteme und -konzepte
3., überarb. u. aktual. Aufl.
2020, 192 S., 81 Abb. u. 26 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Feuchtigkeitsschäden und Schimmelpilzbefall sind bei den heutigen, hoch wärmegedämmten Gebäuden schwer zu vermeiden. Manuelles Lüften reicht meist nicht mehr aus, sodass neue Lüftungssysteme herangezogen werden müssen. Die wesentlichen Merkmale der verschiedenen Systeme sowie ihre Vor- und Nachteile werden in dem Buch umfassend erläutert. Ausführlich geht der Autor auch auf die zu erwartenden Kosten ein, wodurch Fehlinvestitionen vermieden werden können. Zahlreiche Praxisbeispiele veranschaulichen die Thematik und helfen das richtige Lüftungssystem für Neubauten und Bestandsgebäude zu finden. Architekten, Fachingenieure und Handwerker erhalten mit dem Buch eine praktische Hilfe für die tägliche Arbeit. Die dritte Auflage betrachtet darüber hinaus auch Lüftungssysteme, bei denen Lüftungsgeräte für einzelne Räume mit Zentrallüftungsanlagen kombiniert werden und berücksichtigt die Überarbeitung der DIN 1946-6.

Cevin Stiehl
Beitrag zur Vorbemessung der Biegeverstärkung von Stahlbetonbauteilen mit Rechteckquerschnitt mittels aufgeklebten CFK-L
Masterarbeit
2020, 252 S., 80 Abb. 24 cm, Softcover
HTWK Leipzig

Das nachträgliche Verstärken von Stahlbetonbauteilen mit geklebter Bewehrung ist seit 2012 in einer eigenen Richtlinie geregelt. Darin sind u.a. die erforderlichen Nachweise für aufgeklebte Lamellen aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) geregelt, welche neben der aufwendigen iterativen Biegebemessung ein sehr komplexes Verbundverhalten aufweisen. Dafür wurde vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton anhand von Versuchsauswertungen ein Modell zur Nachweisführung erarbeitet, wobei die auftretenden Zugkräfte zum Teil über Zwischenrisselemente (Teilstrecken zwischen Biegerissen) in das Bauteil übertragen werden. Aufgrund des Umfangs und der Komplexität der Nachweisführung wurden gleichzeitig vereinfachte, aber ungenauere Nachweisformate darin zur Verfügung gestellt. Um eine frühzeitige Abschätzung über den Einsatz von aufgeklebten CFK-Lamellen zu ermöglichen, wurden in dieser Arbeit unterschiedliche Hilfsmittel für Stahlbetonbauteile mit Rechteckquerschnitt in Abhängigkeit der unterschiedlichen Nachweisformate erarbeitet. Dazu wurden die Bemessungsgrundlagen getrennt nach reiner Biegetragfähigkeit und dem Verbundverhalten betrachtet. Für eine einfache Handrechnung ergaben sich analog zum Stahlbetonbau Bemessungstafeln mit dimensionslosen Beiwerten mit denen anhand einer Grenzdehnung aus dem vereinfachten Nachweis der Biegetragfähigkeit die erforderliche Lamellenfläche bestimmt werden kann. Für eine wirtschaftlichere Lösung wurde der genauere Nachweis der Lamellenkraftänderung am Zwischenrisselement in einer Excel-Arbeitsmappe konfiguriert, da hierbei ein außerordentlicher iterativer Berechnungsaufwand entsteht.

Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft, Band 9: Entschichtung asbesthaltiger Wand- und Deckenbeläge, Asbestentsorgung

Natalia Bienkowski, Sandra Giern, Peter Jehle, Helge Kramberger, Robert Küpper
Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft, Band 9: Entschichtung asbesthaltiger Wand- und Deckenbeläge, Asbestentsorgung
Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft, Band 9
2019, 52 S., 29.7 cm, Softcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

Band 9 der Schriftenreihe "Gebäudeschadstoffe und Innenraumluft" hat als Schwerpunkt den Schadstoff Asbest: in Wand- und Deckenbelägen, im Recycling und in der Entsorgung, in Brandschutzklappen. Aktuell wird die mögliche Neubewertung von Titandioxid in einem Beitrag aufgezeigt und die in vorherigen Bänden schon erschienen Checklisten für die Ausführung von Schadstoffsanierungen werden hier mit praktischen Hinweisen zur Abrechnung fortgeschrieben. PCB-Sanierung mit dem Fokus auf Sekundärquellen runden den Band ab. Aus dem Inhalt: - Titandioxid: ein Weißpigment in der Grauzone des Chemikalienrechts (Helge Kramberger); - Asbesthaltige Wand- und Deckenbeläge - ein Erfahrungsbericht zu Entschichtungsverfahren (Christoph Lomme, Volker Plegge); - Recycling von Bau- und Abbruchabfällen: Asbest fachgerecht entsorgen (Sandra Giern); - Asbesthaltige Brandschutzklappen im Bestand (Robert Küpper); - Arbeiten an schadstoffbelasteten baulichen und technischen Anlagen - Checklisten für die Abrechnung (Peter Jehle, Natalia Bienkowski); - 25 Jahre PCB-Richtlinie - eine Zwischenbilanz zur PCB-Sanierung (Jörg Wohlgemuth).

Hans-Dieter Bossemeyer, Stephan Dolata, Uwe Schubert
Schadstoffe im Baubestand
Mit Katalog nach Bauteilen und Gewerken
2019, 300 S., 328 farbige Abbildungen und 4 Karten/Tabellen. 24 cm, Hardcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

Das Buch vermittelt einen detaillierten Überblick über die beim Bauen im Bestand am häufigsten vorkommenden Schadstoffe. Die Schadstoffvorkommen sind systematisch katalogisiert und jeweils mit Fotos dokumentiert. Das Handbuch berücksichtigt zudem die einschlägigen Regelwerke in ihrer Komplexität und erläutert auf dieser Grundlage die Verantwortlichkeiten und Pflichten aller am Bau Beteiligten. Es zeigt die Schadstoffrisiken beim Bauen im Bestand auf und liefert Handlungsempfehlungen, um diese zu vermeiden. Die 2., aktualisierte und erweiterte Auflage berücksichtigt die aktuellen Regelwerke und Rechtsvorschriften. Neu aufgenommen wurden Chlorparaffine sowie zahlreiche neue Schadensbilder im Katalog der Schadstoffvorkommen. Aus dem Inhalt: - Verantwortung der Beteiligten im Bauablauf und Vermeidung von Risiken; - Datenblätter Schadstoffe; - Schadstoffe in Bauteilen, Konstruktionsabschnitten und technischen Anlagen; - Anhang: Normen, Rechtsvorschriften und Literatur.

Maria Aranda Alonso, David Wendland, Alexander Kobe, Maria Jose Ventas Sierra
Entwurf und Planung spätgotischer Gewölbe und ihrer Einzelteile
Steinerne Ranken, wunderbare Maschinen
2019, 288 S., 48 SW-Abb., 398 Farbabb. 31 cm, Hardcover
Imhof, Petersberg

Im Laufe des 15. und 16. Jahrhunderts hat die Herausforderung, steinerne Deckenkonstruktionen zu entwickeln, zu immer komplexeren Lösungen geführt. Hinsichtlich ihrer Struktur und ihres Entwurfs äußerst anspruchsvoll, zählen diese ambitionierten, oft gewagten Konstruktionen zu den großen Meisterwerken der Architektur. Ausgehend von der Analyse der gebauten Objekte wird mit den Mitteln von "Reverse Engineering" und praktischen Experimenten, sowie anhand der Interpretation von Traktaten und zeitgenössischen Architekturzeichnungen untersucht, wie spätgotische Gewölbe entworfen und geplant wurden, wie der Informationsfluss vom Entwurf zum Bau bewerkstelligt wurde, und welche geometrischen Konzepte und Vorstellungen von der Mechanik zugrunde gelegen haben. Dies eröffnet Einblicke in Organisation und Kommunikationsprozesse auf den Baustellen, in die Wissenskultur und Wissensvermittlung, und in die Gestaltung der Architektur im späten Mittelalter und der Frühen Neuzeit. Das Buch stellt ein neues, vollständiges Bild der Planung spätgotischer Gewölbe vom Gesamtkonzept bis zum Anreißen und Fertigen der einzelnen Bauteile zur Diskussion.

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Forschungsberichte

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Typenkatalog zur Umnutzung gewerblicher Bestandsgebäude in Mikroapartments, vorbereitet für altengerechtes Wohnen

Andreas Hild, Faraneh Farnoudi
Typenkatalog zur Umnutzung gewerblicher Bestandsgebäude in Mikroapartments, vorbereitet für altengerechtes Wohnen
Abschlussbericht zur Forschungsarbeit Mikroflex.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3203
2020, 547 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

Im Zentrum des Forschungsprojekts steht die Frage, wie leerstehende Bürogebäude der 50er bis 70er Jahre oder andere gewerbliche Bausubstanz als bezahlbarer, urbaner Wohnraum umgenutzt werden können. Dabei werden auch die Belange des altengerechten Wohnens berücksichtigt. Dazu wurde ein Typenkatalog Mikrowohnen erarbeitet, der eine Umwidmung von gewerblichen Bürogebäuden der 50er bis 70er Jahre unterstützen kann. Ein übergreifender Katalog klassifiziert zunächst den gewerblichen Leerstand innerhalb eines allgemeingültigen Typenverzeichnisses. Im Mittelpunkt stehen dabei das Raster und dessen Eignung zur Umwidmung in urbanes Wohnen. Anhand einer Markt- und Standortanalyse wurden zunächst Ballungszentren mit einem dem Suchraster entsprechenden Leerstand ermittelt. Die Ergebnisse dieser empirischen Analyse sind durch Karteikarten abgebildet. Zudem werden Typologie und bauliche Charakteristika von Bürogebäuden der 50er bis 70er Jahre analysiert. Die zuvor skizzierten Analysen und Definitionen flossen in einen Typenkatalog für Mikroapartments ein, der auch die Rahmenbedingungen von "ready - vorbereitet für altengerechtes Wohnen" für Senioren oder Menschen mit Handicap berücksichtigt. Dabei zeigte sich, dass vor allem das Bad sowie die Lage des Installations- und Versorgungsschachtes bestimmende Faktoren für die Nutzbarkeit der Grundrisse darstellen.

Leitlinie zur Vereinfachung der Planung und Durchführung von Aufstockungs- / Erweiterungsmaßnahmen als Nachverdichtungsmaßnahme in innerstädtischen Bereichen

Maren Fath, Michael Storck, Christoph Kurzer, Steffen Willmy, Joachim Schridde, Mike Sieder, Annette Hafner, Stefan Winter, Tanja Kessel
Leitlinie zur Vereinfachung der Planung und Durchführung von Aufstockungs- / Erweiterungsmaßnahmen als Nachverdichtungsmaßnahme in innerstädtischen Bereichen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3170
2019, 249 S., 54 Abb. u. 85 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Ziel dieses Forschungsvorhabens war es, das Potential von baulichen Maßnahmen der Aufstockung als innerstädtische Nachverdichtungsmaßnahme durch die Verringerung des Planungsaufwands signifikant zu erhöhen. Hierzu wurde ein Leitfaden erarbeitet, der wesentliche Indikatoren und Parameter, die für eine umfassende Bewertung einer Aufstockungsmaßnahme im Kontext des Bestandsgebäudes notwendig sind, einschließt. Der Entscheidungsprozess soll gezielt ausgerichtet und damit insgesamt der Planungsaufwand deutlich verringert werden. Des Weiteren werden Lösungsvorschläge für identifizierte Problemstellungen in der Aufstockungsplanung gegeben, die als Orientierungshilfe zu sehen sind. Der Leitfaden soll planenden Architekten und Ingenieuren ein Werkzeug für die Planung und Umsetzung urbaner Nachverdichtungsmaßnahmen zur Verfügung stellen. Der Fokus dieses Forschungsprojektes lag dabei auf den maßgebenden Risikofaktoren sowie Bewertungsgrundlagen für Aufstockungsprojekte, um jedem Planenden eine Einschätzung bezüglich der Machbarkeit einer Aufstockungsmaßnahme zu ermöglichen. Der Leitfaden erläutert Risiken und Problematiken der einzelnen Planungsschritte. Gleichzeitig gibt er den Planenden Untersuchungsverfahren an die Hand und erläutert Lösungswege, um alle notwendigen Informationen zu generieren und die Risiken einer Aufstockungsmaßnahme besser abschätzen zu können.

Guido Morgenthal, Sebastian Rau, Markus Nowack
Effizientes Bauwerksmonitoring mit MEMS-Neigungssensoren und Mikrocontrollern
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3105
2019, 141 S., 125 Abb. u. 10 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Bauwerke sind verschiedenen Umwelteinflüssen und Schädigungsmechanismen ausgesetzt und erfordern daher regelmäßige Überprüfungen. Zur Erfassung des Tragwerkszustandes können sensorbasierte Monitoringsysteme eingesetzt werden. Diese Messsysteme sind bisher sehr teuer und erfordern Expertenwissen, sodass das Monitoring nur ausgewählten Tragwerken (z. B. Brücken) vorbehalten ist. Bestandsbauwerke bedürfen infolge intensiver Beanspruchung aber auch der kontinuierlichen Überwachung. Im Rahmen des Forschungsprojektes wurden wissenschaftliche und anwendungsbezogene Fragestellungen im Zusammenhang mit dem Einsatz von kostengünstigen Neigungssensoren und Mikrocomputern zur effizienten Bauwerksüberwachung bearbeitet. Ziel des Forschungsprojektes war es, ein sensorbasiertes Messsystem zu entwickeln, das zukünftig für die Tragwerksüberwachung von Bestandsbauwerken eingesetzt werden kann. Neuartige, auf der MEMS-Technologie basierende Sensoren und moderne Mikrocomputer bildeten dabei die Grundlage des innovativen Monitoringsystems.

Tragfähigkeitsanalyse im Bestand mittels Schwingungsanalyse. Abschlussbericht

Markus Waltering, Jürgen Schnell, Frank Weisleder, Aleksandar Pancic
Tragfähigkeitsanalyse im Bestand mittels Schwingungsanalyse. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3144
2019, 74 S., 23 Abb. u. 2 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

Unbemannte Fluggeräte zur Zustandsermittlung von Bauwerken - Fortsetzungsantrag

Norman Hallermann, Paul Debus, Jakob Taraben, Alexander Benz, Guido Morgenthal, Volker Rodehorst, Conrad Völker, Tajammal Abbas, Thomas Gebhardt, Sven Daubert
Unbemannte Fluggeräte zur Zustandsermittlung von Bauwerken - Fortsetzungsantrag
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3157
2019, 61 S., 43 Abb. u. 3 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

In Rahmen dieses Forschungsprojektes wurden wissenschaftliche Fragestellungen im Zusammenhang mit der Anwendung von UAS zur Zustandsermittlung und Inspektion von Bauwerken bearbeitet. Aufbauend auf den Ergebnissen des Vorgängerprojektes lag der Schwerpunkt der Untersuchungen auf der Weiterentwicklung der Fluggerätenavigation. Des Weiteren wurden Fragestellungen zu erweiterten Anwendungsszenarien zerstörungsfreier Prüfmethoden, hier Gebäudethermographie, und zur Weiterverwendung der UAS-basierten Bauwerksdaten in BIM-Softwaretools bearbeitet. Es wurden neue Methoden und Algorithmen für die automatisierte Berechnung von bauwerksbezogenen Flugrouten für UAS, für die Co-Registrierung von RGB- und Thermographiebildern, deren Weiterverwendung in bestehenden BIM-Softwaretools und anderen Simulationstools für die thermisch-energetische Gebäudesimulation sowie für die kontextbezogene Speicherung UAS-basierter Bauwerksdaten entwickelt, prototypisch implementiert und getestet.

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Zeitschriftenartikel

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Keck, Daniela
Wohnhaus in Kiew
Xia Intelligente Architektur, 2020

Drewer, Arnold; Paschko, Kerstin
Die Wahl des optimalen Dämmstoffs. Vergleich hinsichtlich Kosten, Amortisationszeit und CO2-Einsparung
Bauen plus, 2020

Eberhardt, Lewon
schlachtHOF+. Student Work
Xia Intelligente Architektur, 2020

Marinescu, Sabine
Finnische Botschaft in Neu-Dehli
Xia Intelligente Architektur, 2020

Hennrich, Claudia
Kulturgut zum Anfassen. Das europäische Kulturerbejahr Sharing Heritage 2018
Bausubstanz, 2020

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