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1 VDI-Lexikon Bauingenieurwesen

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3 VDI -Lexikon Bauingenieurwesen Zweite, tiberarbeitete und erweiterte Auflage Herausgegeben von Prof. Dr.-lng. Hans-Gustav Olshausen und VD I -Gesellschaft Bautechnik Springer

4 Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Verein Deutscher Ingenieure: VDI-Lexikon Bauingenieurwesen 1 hrsg. von Hans-Gustav Olshausen und VDI-Gesellschaft Bautechnik. - 2., überarb. und erw. Auf!. - Berlin ; Heidelberg ; New York ; Barcelona; Budapest ; Hongkong ; London ; Mailand ; Paris; Santa Clara ; Singapur ; Tokio: Springer, 1997 ISBN ISBN (ebook) DOI / NE: Olshausen, Hans-Gustav [Hrsg.]; HST Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funksendung, der Mikroverfilmung oder Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitsungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugs weiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechts gesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1997 Softcover reprint of the hardcover 2nd edition 1997 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen u. ä. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daß solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien (z.b. DIN, VDI, VDE) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen. Redaktion: Dipl.-Ing. Zitta Glaser Graphische Darstellungen: Peter Lübke Satz: Konrad Triltsch GmbH Umschlaggestaltung: Struve & Partner, Heidelberg SPIN: \ / I 0 - Gedruckt auf säurefreiem Papier

5 Vorwort zur 2. Auflage Aufgabenstellung und Ziele des VDI - Lexikons "Bauingenieurwesen" sind unverandert geblieben. Das erstmalig 1991 erschienene Werk hat eine kaum erwartete Nachfrage erfahren, so dab schon aus diesem Grunde eine Neuauflage notwendig wurde. Dariiber hinaus hat sich durch die vielseitige Weiterentwicklung des gesamten Wissensgebietes "Bauingenieurwesen" im Lehr- und Forschungsbereich eine grundlegende Uberarbeitung als unumganglich herausgestellt. Fiir noch fehlende Arbeitsfelder konnten neue, wissenschaftlich hochqualifizierte Autoren hinzugewonnen werden. Dieses betrifft im wesentlichen die Fachgebiete Bauinformatik, Baurecht, Baustoffpriifung, Qualitatsmanagement, Schalungstechnik, Schienenverkehr und Umwelttechnik. Die bereits vorhandenen Stichworte wurden mit grober Sorgfalt grundsatzlich iiberarbeitet, soweit notwendig durch weitergehende erganzt und mit neuen Hinweisen auf wichtige und vertiefende Fachliteratur versehen. Der Umfang des Lexikons ist dadurch auf iiber Stichworte betrachtlich erweitert worden. Die Herausgeber und der Verlag hoffen, dab das vorliegende Fachlexikon mit seiner 2. Auflage wiederum auf eine positive Aufnahme in der Fachwelt des Bauingenieurs und seinem interessierten Umfeld sttibt. Wir danken allen Autoren und der Fachredaktion fiir ihren unermiidlichen und engagierten Einsatz zum erfolgreichen Gelingen dieser Neuauflage und dem VDI-Verlag wieder flir die exzellente Ausstattung des Lexikons. Die Herausgeber Hans-Gustav Olshausen VDI-Gesellschaft Bautechnik V

6 Vorwort zur 1. Auflage Das Bauen war in der Geschichte stets ein sichtbarer Ausdruck der Hochkulturen. Es pragt heute im technischen Zeitalter wie damals das Antlitz unserer Erde. Dem Bauingenieur fallen dabei entscheidende Aufgaben der Planung, des Entwurfes, der Konstruktion, Berechnung und Ausflihrung zu. Gleichzeitig tragt er daflir die Verantwortung; denn das Ergebnis seiner Arbeit bestimmt tiber Jahrzehnte die Umweit, in der wir!eben. Durch einen verhaitnismabig schnellen Wandel der Auffassungen und WertmaBstabe sind die Aufgaben und Problemfelder immer grober geworden. Neue Zielkonflikte werden sichtbar, so etwa Odie existentiellen Probleme der Energieversorgung und Energieeinsparung, Odie Aufgaben der optimalen Ausnutzung der vorhandenen Rohstoffe und die damit verbundene Notwendigkeit der Wiederaufbereitung, Odie Fragen der Okologie, der tiefgreifenden Folgewirkungen des technischen Fortschritts auf unsere Umwelt, Odie Umwelterhaltung durch Schutz gegen Larm und Luftverschmutzung sowie Gewahrleistung eines funktionsfahigen Wasserhaushaltes, Odie notwendigen InfrastrukturmaBnahmen und die Voraussetzungen flir einen bedarfsorientierten Verkehr bei der dichten Besiedelung in den Ballungsraumen. Die vielseitigen Beteiligungsfelder mit standig wechselnden neuen Aufgabenbereichen bedeuten flir den Bauingenieur eine fortwahrende Herausforderung. Dementsprechend hat das Anforderungsprofil zugenommen; es setzt eine hervorragende Ausbildung auf breiter Basis voraus, die sich auch im intemationalen Vergleich bewahren mub. Die grobe wirtschaftliche und gesellschaftspolitische Bedeutung von BaumaBnahmen flihrt dazu, dab Architekten und Bauingenieure an der Gestaltung unserer Gegenwart und Zukunft aktiv beteiligt sind. Dabei werden auber Neubauprojekten zunehmend der Erhalt wertvoller Bausubstanz, die Anpassung an neue Nutzungsbedingungen und nicht zuletzt der Umweltschutz an Bedeutung gewinnen. Yom Bauingenieur wird ktinftig erwartet, dab er fachtibergreifende Losungen in einem gtinstigen Verhaltnis von Kosten und Nutzen anbieten und die Auswirkungen neuer Technologien abschatzen kann. Das vorliegende VDI-Fachlexikon Bauingenieurwesen vermittelt in verstandliche und anschaulicher Form einen Uberblick tiber die wichtigsten Fachgebiete der Bautechnik. Es soli Bauingenieuren, Architekten, Studenten und allen an bautechnischen Problemen Interessierten einen Einblick und Einstieg in die Gebiete ermoglichen, auf denen sie ihre Kenntnisse erweitem wollen. Es ist gelungen, flir die Bearbeitung der unterschiedlichen Wissensgebiete anerkannte und kompetente Autoren zu gewinnen, die ihre Fachgebiete mit Umsicht und grober Sorgfalt in Text und zahlreichen Bildem dargestellt haben. Das Arbeiten mit dies em Fachlexikon, das etwa 2000 Stichworter erlautert, wird dariiber hinaus durch teilweise sehr ausflihrliche Literaturhinweise gestiitzt. Die Herausgeber und der Verlag hoffen, dab das vorliegende Fachlexikon bei allen Lesem - sowohl Fachleuten als auch Laien - auf eine positive Resonanz stabt. Wir danken den Autoren und der Fachredaktion flir ihre tatkraftige, erfolgreiche Mitwirkung und dem VDI-Verlag flir die hervorragende Ausstattung des Werkes. Hans-Gustav Olshausen VDI-Gesellschaft Bautechnik VI

7 Die Herausgeber Professor Dr.-lng. Hans-Gustav Olshausen studierte Bauingenieurwesen an der TH Karlsruhe bis 1978 war er in der Bauwirtschaft bei der Beton- und Monierbau AG, Niederlassung Hamburg und Bremen - von 1971 bis 1978 als Vorstandsmitglied - tatig. Es folgten 1977 Promotion an der TU Braunschweig, 1978 die Berufung zum ordentlichen Professor an die, Lehrgebiet Baubetrieb und Baubetriebswirtschaft. Dort war er lnstitutsleiter bis zu seiner Emeritierung Seit 1978 Vorstand der VDI-Gesellschaft Bautechnik, von 1979 bis 1983 deren Vorsitzender. Die VDI-Gesellschaft Bautechnik ist eine Fachgliederung des Vereins Deutscher lngenieure (VDI), die sich der technisch-wissenschaftlichen Gemeinschaftsarbeit auf dem Gebiet des Bauingenieurwesens widmet. Die Autoren Prof. Dr.-lng. Hartmut Beckedahl lnstitut flir StraBenentwurf und StraBenbau, Bergische Universitat Gesamthochschule Wuppertal Dipl.-lng. Andreas Becker lnstitut flir Bodenmechanik und Grundbau, Universitat Kaiserslautem Dr. Claus-Gerhard Bergs Bundesministerium fiir Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn Dipl.-lng. (FH) Willibald Beul Otto-Graf-lnstitut, Stuttgart Univ.-Prof. Dr. Erich Cziesielski lnstitut flir Baukonstruktionen und Festigkeit, Technische Universitat Berlin Prof. Dr.-lng. Rudolf Damrath lnstitut flir Bauinformatik, Dipl.-Ing. Jiirgen Diehl ROMZentrale RUD. OTTO MEYER Hamburg Prof. Dr.-lng. Gerhard Drees lnstitut flir Baubetriebslehre, Universitat Stuttgart Prof. Dr.-lng. Franz Joseph Dreyhaupt Universitat Kaiserslautem Prof. Dipl.-lng. Georg Droge Laboratorium flir Bauforschung, Salzgitter Prof. Dr.-lng. Alexander Gerlach Hannover, vorm. lnstitut Konstruktiver StraBenbau, Dipl.-Geophys. Josef Giebel Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen Prof. Dr.-lng. habil. Karl Gosele Auenwald Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Haber Lehrstuhl fiir Landschaftsokologie, Technische Universitat Miinchen, Freising Dr. jur. Klaus Hansmann Ministerium fiir Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft des Landes Nordrhein-Westfalen Diisseldorf Prof. Dipl.-lng. Friedrich H. Hoffmann lngenieurbiiro - Baubetrieb, Willich Dipl.-lng. Rolf Jager Otto-Graf-Institut, Stuttgart Dipl.-Ing. Peter Jagfeld Otto-Graf-Institut, Stuttgart Prof. Dr.-Ing. Dieter Jungwirth Dyckerhoff & Widmann AG, Miinchen VII

8 Die Autoren Prof. Hennann Korbion Vors. Richter am OLG a.d., Diisseldorf Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Karl Kordina lnstitut flir Baustoffe, Massivbau und Brandschutz, Technische Universitat Braunschweig Prof. Dr.-Ing. Rolf Kracke lnstitut flir Verkehrswesen, Eisenbahnbau und -betrieb, o. Prof. Dr.-Ing. Giinter Kiihn lnstitut flir Maschinenwesen im Baubetrieb, Universitat Karlsruhe Dipl-Met. Siegfried Kiilske Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. mult. Karl-Hans Laennann Institut Lehr- und Forschungsgebiet Baustatik, Bergische Universitat - GesamthochschuIe Wuppertal Dipl-Ing. Christine Laskowski Otto-Graf-Institut, Stuttgart o. Prof. Dr. sc. techno Kurt Lecher Institut flir Wasserwirtschaft, Hydrologie und landwirtschaftlichen Wasserbau, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Lohrer Umweltbundesamt, Berlin Prof. Dr.-Ing. Hernnann Liicke Obernkirchen, vonn. Institut flir Verkehrswirtschaft, DipI.-Ing. Riidiger Matthes Bundesamt flir Strahlenschutz, OberschleiBheim Prof. Dr. Georg MattheS Geologisch-Palaontologisches Institut, Universitat Kiel Prof. Dr.-Ing. Gerhard Mehlhorn lnstitut flir Massivbau, Universitat - Gesamthochschule Kassel Prof. Dr.-Ing. Helmut MeiSner lnstitut flir Bodenmechanik und Grundbau, Universitat Kaiserslautern Prof. DipI.-Ing. Wilfried Muth Versuchsanstalt flir Wasserbau, Fachhochschule Karlsruhe DipI.-Ing. Bernd Neubert Otto-Graf-Institut, Stuttgart Dr.-Ing. Klaus-Peter Neuenhahn Ruhrkohle Umwelt GmbH, Bottrop Prof. Dr.-Ing. Hans-Gustav Olshausen lnstitut fiir Baubetrieb und Baubetriebswirtschaft, Univ.-Prof. Dr.-Ing. habii. Dr. h.c.mult. Hans Pelzer Geodatisches lnstitut, Dr.-Ing. Siegfried H. Pfeiff Feldafing Dr. Bernhard Prinz Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen DipI.-Ing. Borimir Radovic Otto-Graf-Institut, Stuttgart Univ. Prof. Dr. Dr.-Ing. E.h. Dr. h.c. Gallus Rehm flir das Bauwesen, Universitat Stuttgart Dipl-Ing. Klaus Rosenbusch Umweltbundesamt, Berlin Dr.-Ing. Wolf-Riidiger Runge Siemens AG, Braunschweig Prof. Dr.-Ing. H. Rainer Sasse IBAC, Institut flir Bauforschung, RWTH, Aachen Prof. Dr.-Ing. Gerhard Sedlacek Lehrstuhl flir Stahlbau, RWTH, Aachen Prof. Dr.-Ing. Peter SchieBi IBAC, Institut flir Bauforschung, RWTH, Aachen Prof. Dr.-Ing. Horst Scholz Lehrstuhl flir Stahlbau, RWTH, Aachen VIII

9 Die Autoren Dr.-Ing. Helmut Schnurer Bundesministerium fur Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Bonn Dr.-Ing. Peter Schubert IBAC, Institut fiir Bauforschung, RWTH, Aachen Prof. Dipl.-Ing. Friedrich Spengelin Institut fur SUidtebau und Wohnungswesen, Universitiit Hannover Dr.-Ing. Heinz Splittgerber Essen, vorm. Landesanstalt fur lmmissionsschutz des Landes Nordrhein-Westfalen, Essen Dipl.-Ing. Klaus Stief Umweltbundesamt, Berlin Dipl.-Ing. Herbert Strauch Landesumweltamt Nordrhein-Westfalen, Essen Dr.-Ing. Karl-Theodor Teichen Otto-Graf-Institut, Stuttgart Dr.-Ing. Erich Vordermeier Otto-Graf-lnstitut, Stuttgart Prof. Dr. jur. Klaus Vygen Vors. Richter am OLG, Duisburg Univ. Prof. Dr.-Ing. Harald Wagner lnstitut fur Unterirdisches Bauen, Universitiit Hannover Prof. Dr. Karlhans Wesche IBAC, lnstitut fur Bauforschung, RWTHAachen Dr.-Ing. Gerhard Werner Otto-Graf-Institut, Stuttgart Dipl.-Ing. Kurt Zeus Baden -Wiirttemberg, Otto-Graf-Institut, Stuttgart Prof. Dr. Hans Willi Thoenes Vorsitzender des Rates von Sachverstiindigen fur Umweltfragen, Wiesbaden IX

10 Erlauterungen zur Benutzung Die zahlreichen Gebiete des Bauingenieurwesens sind in rund 2500 Stichworter gegliedert. Unter einem aufgesuchten Stichwort ist seine erlautemde Erkliirung zu finden, die dem Benutzer das entsprechende Wissen vermittelt. Die zahllosen Verweise flihren entweder zu einem synonymen oder zu einem iibergeordneten Begriff, unter dem das entsprechende Stich wort abgehandelt ist. Die Querverweise im Text (~) sollen durch Aufsuchen anderer, verwandter oder erganzender Stichworter zu einer Vertiefung des Wissens beitragen. Der Verweispfeil ~ fordert dazu auf, das dahinterstehende Wort nachzuschlagen, urn weitere Auskunft zu finden. Die Stichworte folgen einander alphabetisch. Diese alphabetische Reihenfolge ist - auch bei zusammengesetzten Stichwortem oder bei Abkiirzungen - strikt eingehalten worden. Zusammengesetzte Begriffe sind vorwiegend unter dem Substantiv eingeordnet. Auch die Substantive werden im Singular aufgefiihrt, wobei Aufnahmen nur zur besseren Handhabung vorkommen und auf die iibliche Ausdrucksweise geachtet wurde. Adjektive erscheinen also vor Substantiven, wei I sie beim Aufsuchen ausschlaggebend sind. Wie in lexikalischen Werken iiblich, werden die Umlaute a, 0, ii und die wie Umlaute gesprochenen Doppelbuchstaben ae, oe, ue wie die einfachen Buchstaben (Grundlaute a, 0, u) behandelt. Die zahlreichen Illustrationen zu den einzelnen Stichwortem sind im AnschluB an den Absatz plaziert, im dem sie erwahnt oder eriautert wurden. Ausnahmsweise kann es auch vorkommen, dab diese - besonders im Faile von zweispaltigen Zeichnungen oder Tabellen - erst auf der nachsten Seite stehen. Die Zuordnung ist durch das Wiederholen des Stichwortes in der Bildunterschrift oder in der Tabelleniiberschrift gewahrieistet. 1m Text werden die Stichworter mit dem ersten flir die Alphabetisierung mabgeblichen Buchstaben abgekiirzt. Dies gilt auch bei Wortzusammensetzungen mit dem Stichwort. Literaturhinweise sind knapp gehalten und auf die wichtigsten Werke beschrankt. Deutschsprachige Werke wurden - soweit vorhanden - bevorzugt. Diisseldorf, im August 1996 Die Redaktion x