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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.

10. Kolloquium Industrieböden
Fachtagung über stark beanspruchte Bodenkonstruktionen
2020, 423 S., 297 x 212 mm, Softcover
expert-verlag

Industrieböden sind Bodenkonstruktionen, die im täglichen Gebrauch starken Beanspruchungen ausgesetzt sind. Dabei sind die Art der Nutzung, Umweltbedingungen sowie physikalische und chemische Beanspruchungen entscheidend für die jeweilige Bodenkonstruktion und ihren speziellen Aufbau. Zu den Industrieböden gehören Böden im gewerblichen Bereich, Parkhausböden, Böden in öffentlichen Gebäuden und viele andere. Seit 25 Jahren treffen sich beim Kolloquium Industrieböden alle drei Jahre einige hundert Experten an der TAE, um Probleme zu diskutieren, die die Konstruktion, die Ausführung und der Gebrauch von stark beanspruchten Böden mit sich bringen. Hauptziel der Veranstaltung ist dabei nicht nur die Diskussion von Problemen und Lösungen, sondern auch, Experten aus unterschiedlichen Bereichen zueinander zu bringen und eine Plattform für den persönlichen Erfahrungsaustausch zu bieten. Beim 10. Kolloquium Industrieböden werden mehr als 40 Fachvorträge in drei parallelen Sessions zum aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik sowie neuesten Entwicklungen und Trends angeboten.

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.

Denkmalpflege in Sachsen
Denkmalpflege in Sachsen, Mitteilungen des Landesamtes für Denkmalpflege Sachsen, Jahrbuch
Mitteilungen des Landesamtes für Denkmalpflege Sachsen, Jahrbuch 2019
2020, 176 S., 224 meist farbige Abb. 29,7 x 210 mm, Softcover
Sandstein

Die Beiträge des Jahrbuchs 2019 widmen sich Denkmalen aus verschiedenen Regionen Sachsens, das historische Spektrum reicht vom Mittelalter bis in die Gegenwart: Die gotische Chorausmalung der St.-Just-Kirche zu Kamenz; Die Schlossparks von Rötha und Tiefenau; Die Dresdner Hauptwache am Theaterplatz; Wichtige Zeugnisse der Kartengeschichte ? Viermeilenblätter der Oberlausitz; Das monumentale Historiengemälde im Festsaal des ehemaligen Lehrerseminars zu Frankenberg; Die Leichenhalle auf dem Dresdner St.-Pauli-Friedhof; Gedenkstätten für die Gefallenen des Ersten Weltkriegs; Das eisenbahnhistorische Areal Chemnitz-Hilbersdorf; Die ältesten deutschen Bauten für die Luftfahrt in Leipzig; Ein Handlungsrahmen für die Erfassung technischer Denkmale in Sachsen; Das Marx-Engels-Denkmal in Chemnitz; Die Bedeutung des Lichtschutzes für Kunst- und Kulturgut.

Robert Graefe
Mangelfreies Planen und Bauen
Typische Bauschäden im Neubau und Bestand vermeiden
2020, 265 S., 226 farbige Abbildungen und 31 Karten/Tabellen. 24 cm, Hardcover
Verlagsgesellschaft Rudolf Müller GmbH &Co. KG

Ein Fachbuch, welches sich auf die Schäden konzentriert, die zum großen Teil ihre Ursachen in heutigen Bauformen, Baustoffen, Verarbeitungsweisen oder auch in einem veränderten Nutzungsverhalten der Bewohner haben. Das Buch ist ein praxisorientierter Ratgeber für mangelfreies Bauen im Neubau und Bestand durch die Berücksichtigung der Anforderungen aktueller Bauformen, Baustoffe, Verarbeitungsweisen sowie verändertem Nutzungsverhalten bereits in der Planung. Durch die Gliederung nach Bauteilen und die konsequente Untergliederung in Problem (typischer Fehler), Ursachen, Vermeidung und Richtlinie/Norm, erhält der Leser ein sehr anschauliches und leicht nachzuvollziehendes Nachschlagewerk.

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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

Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB^®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.

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Weckesser, Annette
Villa Kellermann in Potsdam
AIT - Architektur, Innenarchitektur, Technischer Ausbau, 2020

Gary, Gisela; Cappelletti, Marco (Mitarbeiter)
Spielen in der Parkgarage. Mailand, Italien (kostenlos)
Zement Beton, 2020

Buth, Patricia
K5 Hotel in Tokio
AIT - Architektur, Innenarchitektur, Technischer Ausbau, 2020

Weckesser, Annette
Wirtshaus Decantei in Brixen
AIT - Architektur, Innenarchitektur, Technischer Ausbau, 2020

Bresan, Uwe
Hotel & Museum. Ein altes Gutshaus an der Ostsee beherbergt heute Gäste und Kunst
AIT - Architektur, Innenarchitektur, Technischer Ausbau, 2020

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