Zuverlässigkeitsorientierte Bewertung bestehender Bauwerke aus Stahlbeton und Spannbeton

Heumann, Gunnar

Die Bewertung bestehender Bauwerke aus Stahlbeton und Spannbeton wird aufgrund der Altersstruktur des Bauwerksbestandes zunehmend bedeutsamer. Wesentliche Kriterien sind dabei die Aspekte der Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit, die die Anforderungen hinsichtlich einer ausreichenden Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit auf eine bauwerksspezifisch definierte Nutzungsdauer erweitert. Zur Durchführung der Bewertung wird ein zuverlässigkeitsorientiertes Konzept vorgestellt, welches die Bewertung von bestehenden Bauteilen und Bauwerken aus Stahlbeton und Spannbeton in einem mehrstufigen Aufbau auf Basis probabilistischer Grenzzustandsanalysen ermöglicht. Gegenüber dem Neubau von Bauwerken besteht bei der Bewertung von Bauwerken im Bestand die Möglichkeit, Vorinformationen (z. B. hinsichtlich der Ausführungsqualität) zu integrieren. Hierzu werden Möglichkeiten aufgezeigt, mit denen wesentliche Kenntnisse über ein bestehendes Bauwerk abgeleitet und insbesondere erforderliche Parameter für eine zuverlässigkeitsorientierte Bewertung abgeschätzt werden können. Erweiterte Methoden zur Zustandsbewertung werden entwickelt, die eine besondere Bedeutung innerhalb des verfolgten Bewertungskonzeptes einnehmen. Hierzu gehören die konsistente Lebensdauerprognose, die Möglichkeiten zur Integration der Vorinformationen in Zuverlässigkeitsanalysen, der Ansatz von Modellunsicherheiten in Abhängigkeit der Güte des Bemessungsmodells bzw. des Kenntnisgrades hinsichtlich der verwendeten Baustoffeigenschaften bzw. des baulichen Erhaltungszustandes des Tragwerkes und die Möglichkeiten zur genaueren Erfassung und zeitabhängigen Modifikation der Lasteinwirkungen. Abschließend wird die Anwendbarkeit und Leistungsfähigkeit dieses Bewertungskonzeptes an unterschiedlichen, für bestehende Bauwerke typischen Beispielen aufgezeigt.

The significance of an assessment of existing reinforced and prestressed concrete structures will increase considerably due to their age distribution. In this context the aspects of loading capacity, serviceability and durability, which expands the requirements of a sufficient loading capacity and serviceability towards a structure specific service life, can be viewed as fundamental criteria. In order to perform an assessment a reliability-oriented concept is introduced, which allows for the evaluation of existing structural components and structures taking into account probabilistic limit-state analyses within a multi-level structure. Compared to the new construction of buildings the evaluation of existing structures offers the possibility to incorporate advance information, for example concerning the quality of construction. In the course of this study possibilities to deduce substantial information about an existing structure and, expecially, to estimate necessary parameters for a reliability-oriented assessment are illustrated. Advanced methods of condition assessment are developed, which play a major role within the presented assessment concept. These include a consistent prediction of life time, incorporation of advance information in reliability analyses and possibilities for a more detailed assessment and time dependant modification of load effects. Finally the practical use and the efficiency of the assessment concept are demonstrated.

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Heumann, Gunnar: Zuverlässigkeitsorientierte Bewertung bestehender Bauwerke aus Stahlbeton und Spannbeton. 2014.

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