Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen 1

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen

„Werkstoffe“ und „Bauwerkserhaltung“

Master Bauingenieurwesen

Neue Wege bei unseren Vertiefungen

Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Lehrstuhl für Bauchemie Prof. J. Plank Fachgebiet für Gesteinshüttenkunde Prof. D. Heinz Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen Prof. C. Gehlen

Zwei Vertiefungsrichtungen

Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung Prof. C. Große Lehrstuhl für Werkstoffe und Werkstoffprüfung im Bauwesen Prof. C. Gehlen Lehrstuhl für Massivbau Prof. O. Fischer

Werkstoffe Bauwerkserhaltung

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Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Inhalt und Lernziele der Vertiefung Bauwerkserhaltung Pflichtmodule (12 ECTS) Lernziele

o Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (Prof. Große)

o Lebensdauerbemessung und Instandhaltung von Massivbaukonstruktionen (Prof. Gehlen)

o Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von Massivbaukonstruktionen (Prof. Fischer)

Nach Abschluss der Vertiefung Bauwerkserhaltung sind die Studierenden in der Lage:

o die aktuellen ZfP-Verfahren der Qualitätssicherung, der Inspektion und Dauer-überwachung von Bauteilen, Anlagen und Bauwerken handzuhaben,

o die Einsatzbereiche und -grenzen der ZfP-Verfahren zu beurteilen und mit wichtigen beispielhaften Anwendungen und Schadensfälle vertraut umzugehen,

o Neubauten mit Blick auf ausgewählte, dauerhaftigkeitseinschränkende Umwelt-einwirkungen zu bemessen sowie für Bauten im Bestand die jeweilig zu erwartende Gebrauchstauglichkeit zu prognostizieren,

o Strategien zur Vermeidung von Schäden abzuleiten, Verfahren zur dauerhaften Behebung von Bauschäden zu beurteilen sowie geeignete Instandsetzungskonzepte aufzustellen und auszuführen,

o wissenschaftliche Fragestellungen und/oder eigene Untersuchungsergebnisse in einem Vortrag vor Publikum zu präsentieren und ihre Ergebnisse mit dem Publikum kritisch zu diskutieren.

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Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Grundlagen der Lebensdauerbemessung

und Instandhaltung von Massivbauwerken

(4 ECTS)

1. S

emes

ter

2. S

emes

ter

Mod

ulpr

üfun

g 18

0 m

in.

Pflichtmodul Bauwerkserhaltung

Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von

Massivbaukonstruktionen (4 ECTS) 3.

Sem

.

Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (4 ECTS)

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Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen (Prof. C. Große) (3SWS) - WiSe

o Grundlagen der Schwingungen und Wellen; Wellenausbreitung o Messtechnik, Sensorik, Signalaufzeichnung und Auswertung o Ultraschall, Impakt-Echo o Infrarot-Thermografie zur Bauwerksanalyse o Detektion von Bewehrung und Bauteilschäden mit Radar o Sonstige handgeführte ZfP-Verfahren o Schwingungsanalyse zur Dauerüberwachung o Schallemissionsanalyse o Überwachung von Bauwerken

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Grundlagen der Lebensdauerbemessung & Instandhaltung von Massivbauwerken (Prof. C. Gehlen) (3 SWS) - SoSe

o Bemessungs- und Sicherheitskonzepte o Modellentwicklung, Modellierung von Umwelteinwirkungen o Prüfung von Materialwiderständen o Bemessung gegenüber Umwelteinwirkung o Bauwerksunterhaltung und Monitoring o Zustandserfassung, Beurteilungsverfahren o Schutzprinzipien, Instandsetzungsplanung zum Korrosionsschutz o Ersatz von geschädigtem Beton o Oberflächenschutzsysteme und Abdichtungen o Elektrochemische Verfahren o Behandlung von Rissen und Hohlstellen

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Depassivierung

Risse

Abplatzungen

Bauteilversagen

Schä

digu

ngsg

rad

Nutzungsdauer

Depassivierung

Risse

Abplatzungen

Bauteilversagen

Schä

digu

ngsg

rad

Nutzungsdauer

Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Grundlagen der Nachrechnung und Verstärkung von Massivbaukonstruktionen (Prof. O. Fischer) (3 SWS) WiSe (Verstärken) / SoSe (Nachrechnen)

o ausgewählte Verfahrenstechniken externe Vorspannung Spritzbeton Textilbeton geklebte Bewehrung (Stahl, CFK)

o Bemessungsansätze Biegeverstärkung Querkraftverstärkung Stützenverstärkung

o Ausführung, aktuelle Entwicklungen und Forschung

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Wahlfächer der Vertiefung Bauwerkserhaltung

o Bauwerksanalyse und Exkursionen Instandsetzung o Bruchmechanik und Ermüdung o Beurteilung und Erhaltung historischer Stahlkonstruktionen o Rechtliche Aspekte in der Bauwerkserhaltung o Assessment and Retrofitting of Existing Timber Structures o Seminar Bauwerkserhaltung o Workshop Baustofferzeugende Industrien

6 ECTS müssen aus dem Wahlfachkatalog gewählt werden. Die Vorlesungstermine finden Sie in TUMonline.

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Bauwerksanalyse und Exkursionen Instandsetzung (2 SWS / 3 ECTS) - WiSe

o Visuelle Schadenserkennung an Bauwerken o Einsatzmöglichkeiten zerstörender und zerstörungsfreier Untersuchungsmethoden o Einsatz von Prüfgeräten in der praktischen Anwendung am Bauwerk o Gezielte Schadensdarstellung o Erkennung der Schadensursachen und –mechanismen sowie der jeweils anzuwendenden

Untersuchungsmethoden o Besuch laufender Instandsetzungsbaustellen und von Bauwerken mit erfolgter

Instandsetzung o Einführung in die Instandsetzungsplanung o Darlegung normativer Randbedingungen und Vorgaben o Erläuterung der baupraktischen Umsetzung von Instandsetzungsplanungen an Beispielen o Vorstellung von fehlerhaften Instandsetzungen an Beispielen

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Bruchmechanik und Ermüdung (2 SWS / 3 ECTS) - SoSe

o Ermüdungslasten und Lastkollektive o Ermüdungsversuche: Durchführung und Auswertung o Bruchmechanik (LEBM, EPBM) o Ermüdungskonzepte und Anwendung gemäß Eurocode 3 und Eurocode 9 o Qualitätskontrolle o Nachbehandlung von Schweißnähten o Restnutzungsdauer von Brücken

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Beurteilung und Erhaltung historischer Stahlkonstruktionen (2 SWS / 3 ECTS) - WiSe

o Entwicklung der Lastannahmen und Normen o Alte Stähle, Nieten o Konstruktionsprinzipien und „historische“ Bemessung genieteter Stahltragwerke o Ermüdungsverhalten genieteter Stahlkonstruktionen o Entwicklung der Schweißtechnik und historische Schweißkonstruktionen o Korrosionsschutz: historischer Überblick, Sanierung, aktuelle Beschichtungssysteme o Historische Lagerkonstruktionen o Nachrechnung historischer Stahlkonstruktionen auf Basis aktueller Normen o Sanierung genieteter Stahlkonstruktionen und geschweißter Stahlkonstruktionen o Projektarbeit: Nachrechnung einer historischen Eisenbahnbrücke

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Rechtliche Aspekte in der Bauwerkserhaltung (1 SWS / 2 ECTS) - WiSe

o Praxisrelevante, gesetzliche Vorschriften für die Bauwerkserhaltung aus dem o Öffentlichen Baurecht o Wohnmietrecht o WEG-Recht o Privaten Baurecht o Architekten- und Ingenieurrecht

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Assessment and Retrofitting of Existing Timber Structures (2 SWS / 3 ECTS) - SoSe

o Material properties assessment (wood species) o In-situ properties determination and grading o Biological and physical degradation assessment o (International) Standards and guidelines for assessment for wood structures o In-situ test methods o Traditional timber joints o Repair techniques for sawn timber and glued laminated timber o Strengthening techniques

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Seminar Bauwerkserhaltung (2 SWS / 3 ECTS) - SoSe / WiSe

Der Inhalt wird jedes Jahr angepasst an die Forschungsthemen des Lehrstuhls. o Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation (rd. 20 min) eines

aktuellen Themas aus der Bauforschung und Bauwerkserhaltung o Aktuelle Themen finden Sie auf unserer Homepage:

www.cbm.bgu.tum.de o kleine experimentelle Untersuchungen und/oder

Literaturrecherchen o Arbeitsaufwand: 90 Stunden o Laufzeit: rd. 2 Monate

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Inhalt und Lernziele der Vertiefung Werkstoffe

Pflichtmodule (12 ECTS) Lernziele

o Zusatzmittel und Spezialbetone (Prof. Plank und Prof. Gehlen)

o Mineralische Baustoffe (Prof. Heinz)

Nach Abschluss der Vertiefung Werkstoffe sind die Studierenden in der Lage:

o Anforderungen an unterschiedliche Werkstoffe zu identifizieren und zu definieren,

o Werkstoffe anwendungsgerecht auszuwählen,

o Werkstoffeigenschaften durch die Rohstoffauswahl und die Prozesstechnik zu verändern,

o Baustoffe und Bauteile zu bewerten bzw. anforderungsgerecht zu konzipieren sowie ggf. zu entwickeln,

o durch Anwendung geeigneter Prüfverfahren die angestrebten Eigenschaften des Baustoffes zu verifizieren,

o Baustoffe, Baustoffgemische sowie Bauweisen technisch, ökologisch und ökonomisch während der gesamten Nutzungszeit zu bewerten,

o für besondere Konstruktionen und Anwendungsfälle einen geeigneten Beton auszuwählen und Mängeln sowie Schäden durch sachgerechte Planung und Ausführung entgegenzuwirken,

o wissenschaftliche Fragestellungen und/oder eigene Untersuchungsergebnisse in einem Vortrag vor Publikum zu präsentieren und ihre Ergebnisse mit dem Publikum kritisch zu diskutieren.

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Mineralische Werkstoffe (5 ECTS)

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Pflichtmodule Werkstoffe

Zusatzmittel (3 ECTS)

1. S

emes

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2. S

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Mod

ulpr

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0 m

in.

Mod

ulpr

üfun

g 15

0 m

in.

Spezialbetone (4 ECTS)

Prof. Dr.-Ing. Christoph Gehlen

Zusatzmittel (Prof. J. Plank) (2 SWS) - WiSe

Chemie und Wirkungsweise von heute unverzichtbaren Betonadditiven, wie zum Beispiel: o Verflüssiger o Fließmittel o Verzögerer o Beschleuniger o Retentionsmittel o Stabilisatoren

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Spezialbetone (Prof. C. Gehlen) (3 SWS) - WiSe

o Leicht-& Selbstverdichtender Beton o Sichtbeton o Spritzbeton und Faserbeton o Massenbeton o Hochleistungsbetone o (Sonder-) Betonierverfahren

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Mineralische Werkstoffe (Prof. D. Heinz) (4 SWS) – WiSe (Mineralische Bindemittel) – SoSe (Keramik und Glas)

Werkstofftechnik und Werkstoffwissenschaft der wichtigsten mineralischen Bau-Werkstoffe: o Bindemittel – Zement, Kalk, Gips o Keramik – Ziegeleiprodukte, Blähton, etc. o Glas – Tafelglas, Glasfasern, Blähglas, etc. o Rohstoffe – Eignung und Verfügbarkeit o Verfahrenstechnik: vom Rohstoff zum

anwendungsgerechten Produkt o Bautechnische Eigenschaften der Werkstoffe o Ökologische und arbeitshygienische Aspekte o Analyse- und Prüfverfahren

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Wahlfächer der Vertiefung Werkstoffe

o Praktikum Analytik und Prüftechnik o Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von Baustoffen o Seminar Baustoffe o Straßenbaustoffe o Workshop Baustofferzeugende Industrien o Angewandte Optimierung mineralischer Baustoffe

6 ECTS müssen aus dem Wahlfachkatalog gewählt werden. Die Vorlesungstermine finden Sie in TUMonline.

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Praktikum Analytik und Prüftechnik (2 SWS / 3 ECTS) – SoSe

o Bestimmung von Porosität, Oberfläche und Korngrößenverteilung o Chemische Analytik o Mineralogische Analytik: Mikroskopie, Röntgenbeugung o Thermoanalyse/Kalorimetrie o Frost- und Frost-Tausalz-Widerstand von Beton o Säurewiderstand o Bruchenergie, Zwangsspannungen o Oberflächen von Verkehrsflächen

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Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit von Baustoffen (2 SWS / 3 ECTS) - WiSe

o Einführung Nachhaltigkeit und Ökologie o Lebenszyklus Baustoffe/ Bauwerke o Inhaltliche und methodische Grundlagen von Ökobilanzen o Bewertung der Umweltverträglichkeit von Baustoffen

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Seminar Baustoffe (2 SWS / 3 ECTS) – SoSe / WiSe

Der Inhalt wird jedes Jahr angepasst an die Forschungsthemen des Lehrstuhls. o Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation (rd. 20 min) eines

aktuellen Themas aus der Bauforschung o Aktuelle Themen finden Sie auf unserer Homepage:

www.cbm.bgu.tum.de o kleine experimentelle Untersuchungen und/oder

Literaturrecherchen o Arbeitsaufwand: 90 Stunden o Laufzeit: rd. 2 Monate

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Straßenbaustoffe (2 SWS / 3 ECTS) - WiSe

o Hydraulisch gebundene Tragschichten o Straßenbeton o Straßenbetonpraktikum o Bitumen o Asphalt o Praktikum Asphalt

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Workshop Baustofferzeugende Industrien (1 SWS / 2 ECTS) - SoSe

Die Themenbereiche der Exkursion umfassen i.d.R. diverse Herstellungsprozesse von Konstruktionswerkstoffen. Beispielsweise: o Holzfertigteilherstellung o Kalksandsteinherstellung o Ziegelherstellung o Zementherstellung o Baustoff- und Fertigteilherstellung (Beton) o Porenbeton

In der Regel 4-tägige Exkursion

in der Pfingstwoche jedes Jahres

(Zeitraum große Bauingenieurexkursion)

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Angewandte Optimierung mineralischer Baustoffe (2 SWS / 3 ECTS) - SoSe

o Aktuelle Baustoffentwicklung in den Bereichen Konstruktions-, Fassaden- und Ausbauwerkstoffe

o Entwicklungsziele für Werkstoffe für modernes Bauen und erforderliche Entwicklungsstrategien: Einsatz von Multifunktionalität, Nanotechnologie, Bionik und Werkstoffkombinationen mit nachwachsenden Rohstoffen

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wenn noch Fragen bestehen…

Daniel Weger, M.Sc. 089 / 289 27 216 daniel.weger@tum.de

im Internet: http://www.cbm.bgu.tum.de persönlich: in Pasing (Baumbachstraße 7)

Akad. Rätin Dr.-Ing. Annette Spengler 089 / 289 27 102 annette.spengler@tum.de