The management and preservation of structures in our built environment are central and challenging tasks for practicing engineers. Within the CEN member states (European Committee for Standardization), the so-called Eurocodes form the basis of the design and verification of the load-bearing capacity of structures. Current Eurocodes do not contain special recommendations for existing structures, meaning that the principles for new structures are applied. This can lead to an incorrect estimation of the load-bearing capacity within the semi-probabilistic safety concept. A central task within the investigation and evaluation of existing structures is the strength grading of the material in situ using non-/semi-destructive technical devices. Studies show the potential of the ultrasonic time-of-flight measurement in combination with visual evaluation for an improved grading. The information on the material from an improved grading technique can be used to update the material parameters as a target variable using a measured reference variable. In this contribution, test data from a partner project (spruce, pine, and oak) are analyzed, applying the stochastic grading model of Pöhlmann and Rackwitz. It can be shown that different grading techniques influence the updated distribution function of the material strength within the grade. The results depend on the timber species. Perspectives to develop updated models dependent on the knowledge available are shown and discussed.
Zusammenfassung Die Bewertung der Standsicherheit bestehender Konstruktionen erfolgt nach aktuellem Normungsstand entsprechend der Regelungen der Eurocodes. Diese enthalten jedoch ausschließlich Bemessungsregeln für die Errichtung von Neubauten. Angepasste normative Regelungen zur Bestandsaufnahme und Tragfähigkeitsüberprüfung bestehender Konstruktionen unter Einbeziehung in situ bestimmter Parameter existieren momentan noch nicht. Dadurch kommt es in der Praxis häufig zu einer Fehleinschätzung der Tragfähigkeit, was zu unverhältnismäßigen Eingriffen in die bestehende Bausubstanz führen kann. Auf Grundlage einer exakten Standsicherheitsbewertung können Instandsetzungsmaßnahmen substanzschonender und wirtschaftlicher geplant werden. Dies erfordert jedoch eine exakte Bauzustandserfassung. Hierbei können zerstörungsfreie beziehungsweise -arme Prüfmethoden zum Einsatz kommen. Die Entwicklung und Erprobung dieser Untersuchungsmethoden, sowie die Nutzbarmachung des Erkenntnisgewinns im Rahmen semi-probabilistischer und probabilistischer Nachweisformate sind Forschungsfelder von großer Aktualität. Im vorliegenden Beitrag wird das Potenzial zerstörungsarmer Prüfmethoden zur in situ-Festigkeitssortierung sowie ein Stufenkonzept zur Berücksichtigung einer Erhöhung des Kenntnisstandes in der Nachweisführung anhand eines praktischen Beispiels vorgestellt.
Die aktuellen Bemessungsnormen des Eurocodes beinhalten keine gesonderten Regelungen für bestehende Bauwerke. Dennoch sind diese aus verschiedenen Gründen spezifisch zu bemessen. Dazu gehören sowohl ökonomische Gründe, als auch Anforderungen an die Erhaltung von historischen Konstruktionen. Dieser Beitrag fasst Grundlagen zur Zuverlässigkeitstheorie und zur Ermittlung von Teilsicherheitsbeiwerten zusammen, stellt den aktuellen Stand der Technik zu Normen und Standards der zuverlässigkeitstheoretischen Bemessung und zur Behandlung von Bestandsbauten in der Bemessung dar und zeigt mit vereinfachten Rechnungen das Optimierungspotenzial der Teilsicherheitsbeiwerte für historische Holzkonstruktionen auf.
Der vorliegende Beitrag beschreibt – als zweiter von zwei Teilen – Forschungsergebnisse über den statistischen Maßstabseffekt und die entsprechende Zuverlässigkeit im Stahlbau. In diesem Beitrag wird der Einfluss der maßstabsabhängigen Festigkeitsverteilung auf die Zuverlässigkeitsanalyse und die Bemessung von Stahlbauteilen unter der Berücksichtigung eines linearen Versagensgrenzzustands diskutiert. Mithilfe der vereinfachten Annahme einer normalverteilten Last werden Berechnungsbeispiele für den 3‐Punkte‐ und 4‐Punkte‐Biegeversuch durchgeführt, um die Änderung des Zuverlässigkeitsindex zu demonstrieren. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass der statistische Maßstabseffekt direkt zu einem maßstabsabhängigen Zuverlässigkeitsindex führt, der in den meisten Fällen eine vernünftige Abschätzung des Versagensrisikos liefern kann.
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