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Zerstörungsfreie Ortung von Anomalien in historischem Mauerwerk mit Radar und Ultraschall. Möglichkeiten und Grenzen

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[Quelle: https://opus4.kobv.de]

Für die Sanierung von Bauwerken werden meist Informationen über die innere Struktur und den Aufbau, Belastungszustände, Feuchte- und Salzgehalte benötigt. Die Untersuchung mit zerstörungsarmen und -freien Methoden minimieren die dazu nötigen Eingriffe. Ebenfalls bieten die ZfP-Verfahren die Möglichkeit, den Erfolg einer Maßnahme zu kontrollieren sowie Prozesse über einen langen Zeitraum zu beobachten (Monitoring). Die Arbeit befasst sich mit der zerstörungsfreien Untersuchung von inneren Strukturen und des Aufbaus von Mauerwerk mittels Ultraschall und Radar. Der untersuchte Querschnitt wird tomografisch rekonstruiert. Diese Darstellungsart bietet den Vorteil der Tiefenbestimmung von Objekten und der besseren Visualisierung für Auftraggeber und/oder Laien. Es wurden die Laufzeiten der Longitudinalwellen rekonstruiert. Die Frequenzen der UItraschalluntersuchungen lagen bei 25 kHz sowie 85 kHz und der Radaruntersuchungen bei 900 MHz sowie 1,5 GHz. Die Rekonstruktion erfolgte mit dem Tomografieprogramm "Geo-Tom", welches auf der Grundlage des SIRT-Algorithmus arbeitet. Die untersuchten Querschnitte beinhalteten Anomalien bestehend aus Luft, Granit, Holz und Mörtel. Die Abmaße der Anomalien lagen zwischen 10-27 cm bezogen auf einen Querschnitt von 0,76 mal 1,0 m. Eine Ortung der Anomalien war möglich, wenn diese eine Laufzeitveränderung von mindestens der Größe des Messfehlers bewirken. Die Größe dieser Laufzeitdifferenz ist abhängig von den Abmaßen der Anomalie und dem Kontrast der elektromagnetischen bzw. akustischen Eigenschaften zwischen Anomalie und umgebendem Material. Eine Aussage über die Größe der Anomalie ist möglich, jedoch kann auf die Form nur bedingt geschlussfolgert werden. Des Weiteren kann durch den Vergleich der beiden Verfahren ein Rückschluss auf die möglichen Materialien der Anomalie gezogen werden.

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Optische Mängel im Bild
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Diskussionen - auch über kleinste Abweichungen oder Unregelmäßigkeiten - führen spätestens bei der Abnahme zum Streit. Optische Mängel, merkantiler Minderwert und hinnehmbare Abweichungen sind die Schlagworte bei der Abnahme. Die Ansprüche und Erwartungen der Bauherren, die Vorgaben der Normen und Regelwerke und das technisch Machbare stehen sich dabei häufig entgegen. Aber welche optische Abweichung ist bereits ein Mangel? Gerade bei Abweichungen im optischen Erscheinungsbild ist die Bewertung schwierig und häufig strittig. Kann eine Beseitigung oder Nachbesserung verlangt werden? Wie wird ein angemessener Minderwert beziffert? Oder handelt es sich lediglich um eine Bagatelle, die hingenommen werden muss? Der Band zeigt mehr als 120 typische Beispiele und unterscheidet dabei zwischen Bagatellfällen und echten Mängeln, für die Minderung oder Nachbesserung verlangt werden kann. Im Grundlagenkapitel erläutern die Autoren die wichtigsten Hintergründe und bieten differenzierte Bewertungsmaßstäbe und Arbeitshilfen für eigene Schadensfälle. Für zahlreiche Beispiele typischer optischer Mängel werden anschließend unterschiedlich ausgeprägte Erscheinungsbilder einander gegenübergestellt und bezüglich ihrer Hinnehmbarkeit in verschiedene Kategorien eingestuft. Eine farbige Grafik zur Klassifizierung optischer Mängel zeigt den Grad der Beeinträchtigung des jeweiligen Beispiels auf einen Blick. Fallbezogene Hinweise vertiefen die Thematik.

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Falk Würfele, Bert Bielefeld, Mike Gralla
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3., Aufl.
2017, xi, 354 S., 62 SW-Abb. 240 mm, Softcover
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Der Band erläutert aus technischer und juristischer Sicht die Aufgaben der Bauobjektüberwachung, einschließlich von Haftungs- und Vergütungsfragen. Die 3. Auflage wurde überarbeitet und im Hinblick auf die VOB Ausgabe 2016 und die HOAI-Novelle von 2013 aktualisiert. Aus dem Inhalt: - Einführung; - Allgemeine Bauaufsicht; - Terminplanung; - Qualitätssicherung; - Abnahme von Bauleistungen; - Aufmaß und Abrechnung; - Kostenmanagement; - Nachtragsmanagement; - Objektübergabe; - Vergütung.

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Werner Schneider, Walter Volkmann
Prozessorientiertes Bauprojektmanagement
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Forschungsberichte

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N. König, C. Philipp, B. Hanisch, K. Ebert, T. Gier, G. vom Bögel, A. Hennig, M. Lörcks
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Das zweite Fraunhofer-Projekt mit dem Kurztitel "RFID- Sensor: Energie - Hygiene - Sicherheit" hat den Schwerpunkt in der Bau-Nutzungsphase. Anders als im ersten Fraunhofer-Projekt stehen hier die Aspekte der bauphysikalischen Nutzung von Bauteilen und deren Lebenszyklus im Vordergrund. So sollen mit Hilfe der RFID-Sensortechnik dynamische Informationen über den aktuellen Zustand einzelner Bauteile und Bausysteme erfasst und bewertet werden, um auch nach der Bauerstellung in der langjährigen Nutzungsphase eine Sicherung der Qualität durch ein "Hineinsehen" in die Bauteile mit Hilfe der RFID-Funk- und Sensor-Technik erreichen zu können. Hierbei bearbeitete das Fraunhofer IBP die Teilthemen Kennwerte und Qualitätsmerkmale von Bauteilen zu exemplarischen Anwendungen im Bereich Energie, Behaglichkeit, Hygiene und Sicherheit von Konstruktionen. Die Teilthemen des Fraunhofer IMS waren RFID-Technik und Sensortransponder, IT-Anbindung mit Standardisierung, hierarchische Verknüpfungen und IT-Zusatzfunktionen. Die Umsetzungsmöglichkeiten zu dynamischen Bauteil-/ Baukonstruktions-Daten für ein sog. "Gebäude-Monitoring" wurden gemeinsam und zusammen mit der ARGE RFIDimBau untersucht. Welche Potenziale in der Integration von schlanken Überwachungssystemen von Gebäudekomponenten mit RFID-Tags mit nachgeschalteten Software-Modulen stecken ist im ersten Fraunhofer-RFID-Projekt "Kennzahlen und Bauqualität" aufgezeigt. Vor allem der modulare Aufbau durch standardisierte Protokolle und Schnittstellen auf dem Informationsweg vom RFID-Tag bis zum Anwender ermöglicht eine Vielzahl von Nutzungen dieser Daten durch neue Dienstleistungen. In den Bereichen Facility Management (FM), Gebäudeleittechnik (GLT) oder Gebäudeautomation (GA) werden dazu Ideen vorgestellt. Die automatisierte Erstellung des Gebäude-Energieausweises ist ein gutes Beispiel wie mit der drahtlosen RFID-Sensor-Technik integriert in Baukonstruktionen wie Fassaden oder Dächer künftig für innovative Entwickler neue Mehrwert-Dienste anbieten können. Dies vor allem im Umfel

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Bernd Hillemeier, Horst Scheel
Ortung von Spannstahlbrüchen in metallischen Hüllrohren. Abschlußbericht
1998, 140 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Das Verfahren zur Ortung von Spannstahlbrüchen in metallischen Hüllrohren nutzt den physikalischen Effekt, daß an Bruchstellen remanent magnetisierter Spanndrähte magnetische Streufelder entstehen. Die Spannglieder werden mit einem speziell zu diesem Zweck konstruierten Elektromagneten remanent magnetisiert. Der von den Spanndrahtbrüchen ausgehende magnetische Streufluß kann an der Betonoberfläche mit geeigneten Sensoren nachgewiesen werden. Störsignale erschweren die Interpretation der Meßergebnisse. Der größte Unsicherheitsfaktor bei der Quantifizierung des Schädigungsgrads ist die Bruchweite. Bei normaler Bewehrungslage können Brüche einzelner Spanndrähte bis zu einer Betondeckung nachgewiesen werden, die etwa das Zwanzigfache des Drahtdurchmessers beträgt. Bei sehr dicht und unregelmäßig verlegter Stahlbetonbewehrung verringert sich diese Nachweisgrenze. Vor der eigentlichen Spanndrahtbruchortung müssen die Spannglieder, wenn Abweichungen von dem in den Bauplänen angegebenen Verlauf zu erwarten sind, mit dem Radarverfahren lokalisiert werden. Je nach den baulichen Bedingungen sind unterschiedliche Hilfskonstruktionen erforderlich, um die Detektionsgeräte entlang des Spanngliedverlaufs zu führen. Die Hilfskonstruktionen ermöglichen die Überprüfung der Spannglieder von der oberen, einer seitlichen und der unteren Bauteiloberfläche aus.

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W. Manns, S. Wies
Betonprüfung zur Überwachung von Recyclingzuschlag aus Bauschutt
1997, 27 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bislang wurde keine befriedigende Korrelation zwischen den Eigenschaften eines Zuschlags aus mineralischem Baustoffgemisch (Recyclingzuschlag aus Bauschutt) und der hiermit erzielbaren Betondruckfestigkeit festgestellt. Das bisherige Freigabekriterium einer bauaufsichtlichen Zulassung, die augenscheinliche Ermittlung höherfester Bestandteile (mind. 80 Masseprozent), könnte für Festigkeitsklassen ab B 25 zu Sicherheitsrisiken führen. Daher erschienen Freigabekriterien auf der Basis von Betonprüfungen mit dem Ziel einer hohen Frühfestigkeit erfolgversprechend. Werden Prüfbetone mit einer Zusammensetzung gemäß der in der Arbeit durchgeführten Versuche eingesetzt, kann bereits im Alter von 48 bzw. 24 Stunden sicher beurteilt werden, ob das Recyclingmaterial einen gleichbleibenden Festigkeitsbeitrag liefert. Diese Betonkurzzeitprüfung erscheint insbesondere für Betone mit einer Festigkeitsklasse größer als B 35 geeignet, Sicherheitsrisiken durch schwankende Festigkeitsbeiträge der Recylingzuschläge zu minimieren. Bei Beton der Festigkeitsklasse B 25 sollte über die Notwendigkeit dieser Prüfung im Einzelfall aufgrund der Qualität des Recyclingzuschlags (Ausgangsmaterialien, Herstellung und Aufbereitung) entschieden werden.

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P. Glos, D. Henrici, B. Lederer
Kalibrierung der Betriebs-Biegeprüfung in Holzleimbaubetrieben zur Überprüfung der maschinell sortierten Brettlamellen anhand von nach EN 408 im Labor geprüften Zugprüfkörpern. Abschlußbericht
Forschungsthema: Vergleichende Betrachtungen europäischer Bauprodukten-Normen mit nationalen Bestimmungen.
1995, 30 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Mit der Einführung des Eurocode 5 und der zugehörigen europäischen Stoffnormen sowie der beabsichtigten Ergänzung der DIN 1052 ist zunehmend eine maschinelle Sortierung von Schnittholz in Holzleimbaubetrieben und später auch in anderen Produktbereichen zu erwarten. Zur Qualitätssicherung des sortierten Holzes ist eine Biegeprüfung mit einer einfachen Biegeprüfvorrichtung vorgesehen, wie sie in Holzleimbaubetrieben zur routinemäßigen Prüfung von Keilzinkenverbindungen bereits verwendet wird. Da die bisher in Holzleimbaubetrieben eingesetzten Sortiermaschinen die Brettlamellen nach deren Zugfestigkeit sortieren, ist eine Kalibrierung der vorgesehenen Betriebs-Biegeprüfung anhand von im Labor durchgeführten Zugversuchen erforderlich, damit im Rahmen der Qualitätskontrolle geeignete Grenzwerte für die innerbetrieblich bestimmte Biegefestigkeit zur Verfügung steht. Für die Qualitätskontrolle maschinell sortierten Holzes mit der in Holzleimbaubetrieben vorhandenen Biegeprüfeinrichtung werden als Grenzwerte für die Mindestbiegefestigkeit (5%-Fraktilwerte) in den einzelnen Sortierklassen die charakteristischen Biegefestigkeitskennwerte der jeweiligen Festigkeitsklassen nach EN 338 "Bauholz für tragende Zwecke, Festigkeitsklassen" vorgeschlagen.

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- Franke, - Pingel, - Dobbelmann, - Baldauf, - Meichsner, - Gensel, - Hosser
Wirksamkeit von Maßnahmen zur Sicherstellung der geforderten Mindestbetondeckung. Tl.1. Textteil. Schlußbericht
1994, 92 S., Abb.,Tab.,Lit.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel war es, dominante Einflußfaktoren für die Abmaße vom Nennmaß der Betondeckung in Abhängigkeit von Bauteilgeometrie, Bewehrungseinbau und Betoniervorgang bei der Herstellung von Ortbetonbauwerken zu erfassen und zu bewerten. Zugleich sollten die Wirksamkeit der in den bestehenden Regelwerken enthaltenen Maßnahmen zur Sicherstellung der Mindestbetondeckung beurteilt und Empfehlungen abgeleitet werden, die der Einhaltung der Betondeckungsmaße bei der Bauausführung dienen und damit zur Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Stahlbetonbauwerken beitragen. Das notwendige Datenmaterial wurde an 66 Ortbetonbauteilen (Wände, Decken, Stützen und Unterzüge) auf 12 Baustellen gewonnen. An insgesamt 2300 Meßstellen wurden jeweils mehrere Abstandsmessungen, die die Lage von Schalhaut und Bewehrung in verschiedenen Fertigungsphasen beschreiben, vorgenommen. Die Untersuchungsergebnisse können bezüglich der Leitung und Organisation der Baustellen, der Bauteilarten, der Teilprozesse und der Anzahl der Meßpunkte als repräsentativ für Stahlbetongeschoßbauten in Ortbetonbauweise angesehen werden. Für die Erhöhung der Sicherheit zur Einhaltung der Mindestbetondeckung ist es entscheidend, daß die Sorgfalt bei der Planung und Vorfertigung der Bewehrung sowie während der Bauausführung verbessert wird.

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Zeitschriftenartikel

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Sandner, Christopher; Feng, Joseph; Ripke, Burchard
Effektivere Instandhaltung durch Überwachung und Charakterisierung von Einzelfehlern im Eisenbahnoberbau. Ausrüstung von Regelzügen mit Monitoringsystemen zur frühzeitigen Erkennung von Störstellen
EI Der Eisenbahningenieur, 2019

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Schliesing, Dominik; Schwall, Martin; Belz, Heiko
Einsatz von UAV-Systemen für die BIM-basierte Projektsteuerung. BIM-Pilotprojekt Streckenabschnitt 1: Freie Strecke im Großprojekt ABS/NBS Karlsruhe-Basel
EI Der Eisenbahningenieur, 2019

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Li, Hao; Herfort, Benjamin; Fendrich, Sascha; Lautenbach, Sven; Zipf, Alexander
Künstliche Intelligenz und Crowdsourcing - Geoinformation zur Unterstützung humanitärer Hilfe
Gis Business, 2019

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Schneider, Oliver; Prokopová, Alzbeta; Modetta, Flavio; Petschen, Veronika
Tunnel Inspection with Artificial Intelligence
Tunnel, 2019

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Lerchner, Andreas
Wie können Haftungsrisiken minimiert werden? Verkehrssicherungspflichten (kostenlos)
Bundesbaublatt, 2019

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