Objektbezogene Schadensanalyse

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Sarah Kopp
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1 Lehrgang für Ingenieure/-innen der Bauwerksprüfung Objektbezogene Schadensanalyse von Dr.-Ing. Reinhard Mang 1

2 Übersicht: Was ist die Objektbezogene Schadensanalyse (OSA)? Stellung im Rahmen des Bauwerks-Management-System Wann ist eine OSA durchzuführen Ablauf und Ziel der OSA Hilfsmittel zur Durchführung der OSA Zerstörungsfreies Prüfverfahren (ZfPBau) 2

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4 Schwerpunkte BMS Bundesweit einheitliche Datenbereitstellung und Ableitung von Informationen (ASB, SIB-Bauwerke, RI-EBW-PRÜF, Schadens-, Maßnahme-, Kostenkataloge, Verhaltensmodelle) Maßnahmebewertung auf Bauwerksebene (RI-WI-BRÜ / gesamtwirtschaftliches Bewertungsverfahren) Optimierung der Erhaltungsplanung auf Netzebene (Strategiemodell / mathematisches Optimierungsverfahren) Controlling auf Bundes- und Länderebene (Prognose, Budget, Erhaltungsziele, Soll/Ist-Vergleich) 4

5 Leitfaden Objektbezogene Schadensanalyse Bundesanstalt für Straßenwesen

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7 Eine objektbezogene Schadensanalyse ist erforderlich, bei: Schäden, deren Ursache unbekannt oder mit den Methoden der Bauwerksprüfung nach DIN 1076 nicht ausreichend erfassbar sind, z.b.: - Rissbilder oder Verformungen (Durchbiegungen), die nicht direkt erklärt werden können - Rissbildungen, die durch Korrosion, durch fehlende Bewehrung oder durch Treiberscheinungen verursacht sind Vermutete Schäden, z.b.: - Korrosion der Querspannglieder im Überbau, die erst nach Beseitigung des Fahrbahnbelages festgestellt werden können 7

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9 Eine objektbezogene Schadensanalyse ist erforderlich, bei: Schäden größeren oder nicht ausreichend bekannten Ausmaßes, z.b.: - starke Durchfeuchtungen, bei denen nicht bekannt ist, ob sie bereits Schäden angerichtet hat ( Z.B. Korrosion ausgelöst hat) Schäden, deren Ausmaß nicht ausreichend bekannt ist (kann quantitativ, aber auch qualitativ zu verstehen sein), z.b.: - Abplatzungen, - Chloridbelastung, - Karbonatisierungsgrad, - feuchte Stellen, - Bewehrungskorrosion 9

10 Eine objektbezogene Schadensanalyse ist erforderlich, bei: Schädigungsverläufe, die nicht den Erfahrungswerten der Schädigungsmodelle entsprechen, z.b.: - unerwartete Zunahme der Chloridbelastung - unerwartete Zunahme der Rissbreiten oder Rissanzahl Schäden treten wiederholt auf 10

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12 Bauwerksprüfung (DIN 1076) Bauwerksdaten (ASB) Außergewöhnliche Schäden? ja nein Bauwerk- Management- System (BMS) Schadensbewertung (RI-EBW-PRÜF) Maßnahmevarianten (Erhaltung) Maßnahmekosten Schadensentwicklung Objektbezogene Schadensanalyse - Zerstörungsfreie Prüfverfahren - Monitoring - Laboruntersuchungen - Probebelastung - Nachrechnung Fortführung Bauwerksdaten Ausschreibungsplanung 12

13 Bauwerksprüfung Bauwerksdaten Zielgrößen Empfehlung Bauwerksprüfer Untersuchungsmethoden zerstörend/zerstörungsfrei in-situ/im Labor kurzzeit/langzeit Nachrechnung Verfahrenskatalog Regelwerke Auswertemethode Einzelschaden/Bauteil/Bauwerk Statistik Expertenwissen Durchführung Analyse/Bewertung der Ergebnisse detaillierte Beschreibung Vorschlag für SIB-Bauwerke (Schadenserfassung, Schadensbewertung) Vorschlag für BMS (Verhaltensmodell, Maßnahmevarianten, Kosten) BMS-Kataloge Regelwerke Ausführungsplanung Bauwerksdaten Erhaltungsplanung 13

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16 Ablauf der objektbezogenen Schadensanalyse: 1. Schritt: Analyse der Ausgangssituation: - Um welche Art Bauwerk handelt es sich (statisches System) - Aus welcher Zeit stammt das Bauwerk (welche Baustoffqualität kann erwartet werden?) - Welche Baustoffe wurden verwendet (Beton, Spannstahl) - In welchem Bauverfahren wurde das Bauwerk errichtet (feldweise Herstellung, Taktschieben, Fertigteile mit/ohne Ortbetonergänzung) (Stichworte, unvollständige Aufzählung) 16

17 Ablauf der objektbezogenen Schadensanalyse: 2. Schritt: Analyse des Schadens: - welche Schäden sind aufgetreten? - wann sind die Schäden aufgetreten? - in welcher Weise hat sich das Schadensbild entwickelt? - gibt es Zusammenhänge unterschiedlicher Schadenserscheinungen? - sind ähnliche Schäden von anderen Bauwerken bekannt? 17

18 Ablauf der objektbezogenen Schadensanalyse: 3. Schritt: Festlegen, welche zusätzlichen Informationen sind zur Schadensbeurteilung und Schadensbehebung erforderlich - Baustoffeigenschaften - Fehlstellen - Schädigungen einzelner Baustoffe Festlegen der Untersuchungsmethoden, ggf. unter Zuziehung eines Fachmanns für Materialuntersuchung (Materialprüfungsämter der Technischen Universitäten, Fachfirmen) unter eindeutiger Definition, welche Information gewonnen werden soll. 18

19 Ablauf der objektbezogenen Schadensanalyse: 4. Schritt: Durchführung der zusätzlichen Untersuchungen durch - Gutachter (einfache Verfahren) - Experten für Materialprüfung (Spezialverfahren) Auswerten der zusätzlichen Untersuchungen 19

20 Ablauf der objektbezogenen Schadensanalyse: 5. Schritt: Zusammenfassende Bewertung der Ergebnisse aus den Schritten welche Schadensursachen liegen vor - welche Auswirkung hat der Schaden und welche unmittelbare Konsequenz ist daraus zu ziehen (z.b. Verkehrsbeschränkung) - welche Maßnahmen sind zu treffen (zur Instandsetzung, Abbruch,...) - Varianten - Kosten 20

21 Deckblatt Inhaltsverzeichnis 1. Veranlassung 2. Grundlagen 3. Ausgangssituation 4. Untersuchungen 5. Bewertung 6. Maßnahmen und Kosten 2.1 Unterlagen 2.1 Bauwerksbeschreibung 3.1 Vorgeschichte 3.2 Schadensdaten 4.i Untersuchung i 4.i.1 Verfahren 4.i.2 Ergebnisse 5.1 Schadensursache 5.2 Textliche Schadensbewertung 5.3 Empfehlung der Schadens -wertung nach RI-EBW-PRÜF 7. Zusammenfassung Rechtsverbindliche Unterschrift des AN 8. Literatur Anlagen 21

22 Zusätzliche Untersuchungen zerstörende Untersuchungen zerstörungsarme Untersuchungen zerstörungsfreie Prüfungen statische Nachrechnungen Belastungsversuche Monitoring 22

Bauwerke wegen Bauwerksschäden Erfordernis von

23 Zerstörende Untersuchung Nicht der Regelfall Wissenschaftliches Begleitprogramm, wenn Bauwerke wegen Bauwerksschäden Erfordernis von Ersatzneubauten, die ohnehin abgebrochen werden müssten 23

24 Statische Nachrechnungen Bei Sonderbeanspruchungen (Schwertransporte) 24

25 Statische Nachrechnungen Bei Bauwerksschäden >> Klärung der Schadensursache Abschätzung der Gefährdung (Beispiel: Koppelfuge) Ermittlung der Tragfähigkeit (genauere Kenntnisse bezüglich Materialfestigkeiten und Geometrie, verbesserte Rechenverfahren) Abschätzung der Restlebensdauer 25

26 Belastungsversuche Zielgröße: Tragverhalten des Bauwerks, mögliche Tragreserven zum Beispiel bei Bauwerken mit unklarer Tragstruktur 26

27 Belastungsversuche Vorsicht: Prüfung beeinflusst Standsicherheit, Verkehrssicherheit und Dauerhaftigkeit des Bauwerks. Versagen ohne Vorankündigung ist möglich! (Schubversagen) Was wird gemessen: Verformungen (Durchbiegungen) Dehnungen Rissöffnungen unter definierter Last 27

28 Monitoring Zielgröße: laufende Beobachtung und Aufzeichnung i.d.regel um bleibende Veränderungen zu erkennen Monitoring wird daher eingesetzt, um durch laufende Beobachtung geschädigter Strukturen eine Risikominimierung zu erreichen. Monitoring hat nie heilende Funktion 28

29 Zerstörungsfreie Prüfungen (ZfP) Zerstörungsarme Untersuchungen Vortrag und praktische Übungen Prof. Dr. Dauberschmidt 29

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