Lebensdauer von Bauteilen und Bauelementen: Modellierung und praxisnahe Prognose
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Darmstadt
Inst. für Massivbau
2011
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| Edition: | 1. Aufl. |
| Series: | Dissertation / Institut für Massivbau, Technische Universität Darmstadt
22 |
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS I
FORMELZEICHEN, VARIABLEN UND ABKUERZUNGEN VIII
1 EINLEITUNG 1
1.1 PROBLEMSTELLUNG UND MOTIVATION 1
1.2 ZIELSETZUNG 3
1.3 VORGEHENSWEISE 3
2 GRUNDLAGEN DER ZUVERLAESSIGKEITSTHEORIE IM BAUWESEN 7
2.1 VORBEMERKUNG 7
2.2 EINFUEHRUNG 7
2.3 DEFINITION VON GRENZZUSTAENDEN 7
2.4 ZUFALLSGROESSEN UND IHRE VERTEILUNGEN 10
2.4.1 ALLGEMEINES 10
2.4.2 NORMALVERTEILUNG 11
2.4.3 LOGARITHMISCHE NORMALVERTEILUNG 12
2.4.4 WEIBULL-VERTEILUNG 12
2.4.5 MEHRDIMENSIONALE ZUFALLSGROESSEN UND VERTEILUNGEN 14
2.4.6 TRANSFORMATION VON VERTEILUNGEN 15
2.5 ANPASSUNG VON DATEN AN VERTEILUNGSFUNKTIONEN AUF STATISTISCHER BASIS
16
2.5.1 ALLGEMEINES 16
2.5.2 WAHRSCHEINLICHKEITSPAPIER UND LEBENSDAUERNETZ 17
2.5.3 METHODE DER MINIMIERUNG DER FEHLERQUADRATE 18
2.6 PARAMETERSCHAETZUNG ANHAND VON BASISDATEN 18
2.6.1 ALLGEMEINES 18
2.6.2 MOMENTENMETHODE 19
2.6.3 MAXIMUM-LIKELIHOOD-PRINZIP 20
2.6.4 DATA UPDATING NACH BAYES 22
2.7 LOESUNGSVERFAHREN DER ZUVERLAESSIGKEITSTHEORIE 27
2.7.1 ALLGEMEINES 27
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN HTTP://D-NB.INFO/1014878020
DIGITALISIERT DURCH
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
2.7.2 MOMENTENMETHODE (FOSM) 27
2.7.3 MONTE-CARLO-SIMULATION 28
2.8 ZUSAMMENFASSUNG 29
3 GRUNDLAGEN DER LEBENSDAUERANALYSE 31
3.1 EINFUHRUNG 31
3.2 AKTUELLE BESTREBUNGEN IM BEREICH DER LEBENSDAUERERMITTLUNG 35
3.3 GRUNDLAGEN DER LEBENSDAUERERMITTLUNG NACH DIN ISO 15686 36
3.4 ABNUTZUNG, WERTVERLUST UND ALTERUNGSVERHALTEN 41
3.5 UNTERHALTUNGS-UND INSTANDHALTUNGSSTRATEGIEN 45
3.6 ZUSAMMENFASSUNG 47
4 KRITISCHE ANALYSE AUSGEWAEHLTER VERFAHREN ZUR LEBENSDAUERERMITTLUNG
..49
4.1 EINFUEHRUNG 49
4.2 KENNWERTEMETHODE 49
4.3 REFERENZFAKTORENMETHODE VON TOMM, RENTMEISTER UND FINKE 51
4.4 FAKTORENMETHODE NACH DIN ISO 15686 51
4.5 WAHRSCHEINLICHKEITSTHEORETISCHE METHODEN 55
4.5.1 EINFUEHRUNG 55
4.5.2 ALTERUNGSMODELL NACH MARKOV .....55
4.5.3 WEITERE PROBABILISTISCHE ANSAETZE 57
4.6 SOFTWAREMODELLE ZUR LEBENSDAUERVORHERSAGE 58
4.7 ZUSAMMENFASSUNG 59
5 AUSWAHL UND GRUPPIERUNG DER BAUTEILE 61
5.1 EINFUHRUNG 61
5.2 DETAILLIERUNG UND GLIEDERUNG DER BAUELEMENTE 61
5.3 SAMMLUNG VON LEBENSDAUERDATEN 62
5.4 IDENTIFIKATION MASSGEBENDER EINFLUSSGROESSEN 65
5.4.1 ALLGEMEINES 65
5.4.2 LEBENSDAUERN MIT STATISTISCHER AUSWERTUNG 65
5.4.3 ERSTINVESTITIONS- UND FOLGEKOSTEN 66
5.4.4 RISIKOBASIERTE KENNGROESSEN 67
II
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
5.4.5 ROBUSTHEIT UND FEHLERANFALLIGKEIT 68
5.5 AUSWAHL UND GRUPPIERUNG DER MASSGEBENDEN BAUTEILE 70
5.6 MODELLBILDUNG UND DETAILLIERUNG 71
5.7 LOESBARKEIT VON SCHICHTEN 72
5.8 ZUSAMMENFASSUNG 74
6 EINFLUSSFAKTOREN AUF DIE LEBENSDAUER 75
6.1 EINFUEHRUNG 75
6.2 MATERIELLE EINFLUSSFAKTOREN NACH DIN ISO 15686 75
6.2.1 ALLGEMEINES 75
6.2.2 KOMPONENTENQUALITAET (FAKTOR A) 76
6.2.2.1 ALLGEMEINES 76
6.2.2.2 PRODUKTQUALITAET 76
6.2.2.3 ERFAHRUNGSWERTE UND TESTBERICHTE 77
6.2.2.4 KOMPLEXITAET DES BAUTEILS 77
6.2.2.5 VERFUEGBARKEIT VON KOMPONENTEN 77
6.2.3 ENTWURFSQUALITAET (FAKTOR B) 78
6.2.3.1 ALLGEMEINES 78
6.2.3.2 EINGLIEDERUNG IN DIE KONSTRUKTION 78
6.2.3.3 QUALITAET DES PLANUNGSTEAMS 78
6.2.3.4 KOMPLEXITAET DES ENTWURFS 79
6.2.3.5 QUALITAETSSICHERUNG IN DER PLANUNG 79
6.2.4 AUSFUHRUNGSQUALITAET (FAKTOR C) 79
6.2.4.1 ALLGEMEINES 79
6.2.4.2 QUALITAET DER AUSFUEHRUNG 79
6.2.4.3 QUALITAET DES PROJEKTMANAGEMENTS 80
6.2.4.4 KLIMATISCHE VERHAELTNISSE AUF DER BAUSTELLE 80
6.2.4.5 KOMPLEXITAET DER AUSFUEHRUNG 80
6.2.4.6 QUALITAETSSICHERUNG IN DER AUSFUHRUNGSPHASE 80
6.2.5 INNENRAEUMLICHE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN (FAKTOR D) 80
III
IMAGE 4
INHALTSVERZEICHNIS
6.2.5.1 ALLGEMEINES 80
6.2.5.2 RAUMLUFTBEDINGUNGEN 81
6.2.5.3 TEMPERATUREINWIRKUNG 81
6.2.5.4 CHEMISCHE ANGRIFFE 81
6.2.5.5 BIOLOGISCHE ANGRIFFE 82
6.2.6 AUSSENRAEUMLICHE UMGEBUNGSBEDINGUNGEN (FAKTOR E) 82
6.2.6.1 ALLGEMEINES 82
6.2.6.2 STANDORTBEDINGUNGEN 82
6.2.6.3 TEMPERATUREINWIRKUNGEN 83
6.2.6.4 SONNENEINSTRAHLUNG 83
6.2.6.5 FEUCHTIGKEIT 84
6.2.6.6 BIOLOGISCHE ANGRIFFE 85
6.2.6.7 ERSCHUETTERUNGEN 86
6.2.6.8 WIND 87
6.2.7 NUTZUNGSINTENSITAET (FAKTOR F) 87
6.2.7.1 ALLGEMEINES 87
6.2.7.2 ART DER NUTZUNG 88
6.2.7.3 MECHANISCHE EINFLUESSE 88
6.2.7.4 VERSCHMUTZUNGS- UND REINIGUNGSINTENSITAET 89
6.2.7.5 OPTISCHER ANSPRUCH 89
6.2.7.6 AKTUALISIERTE GEBAEUDEINFORMATION 89
6.2.8 INSTANDHALTUNGSNIVEAU (FAKTOR G) 89
6.2.8.1 ALLGEMEINES 89
6.2.8.2 INSTANDHALTUNGSZYKLUS 90
6.2.8.3 INSTANDHALTUNGSQUALITAET 90
6.2.8.4 AKTUALISIERTE GEBAEUDEDOKUMENTATION 92
6.2.8.5 INSTANDHALTUNGSFREUNDLICHKEIT 92
6.3 IMMATERIELLE EINFLUESSE 93
6.3.1 ALLGEMEINES 93
6.3.2 FUNKTIONALE UEBERALTERUNG 93
IV
IMAGE 5
INHALTSVERZEICHNIS
6.3.3 MODISCHE OBSOLESZENZ 93
6.3.4 BAURECHTLICHE OBSOLESZENZ 94
6.3.5 OEKOLOGISCHE UEBERALTERUNG 94
6.3.6 OEKONOMISCHE OBSOLESZENZ 94
6.3.7 TECHNISCHE UEBERALTERUNG 94
6.3.8 SONSTIGE IMMATERIELLE EINFLUESSE 94
6.4 MATERIALSPEZIFISCHE EINFLUESSE 95
6.4.1 ALLGEMEINES 95
6.4.2 EINFLUESSE AUF BEWEHRTEN UND UNBEWEHRTEN BETON 95
6.4.3 EINFLUESSE AUF MINERALISCHE BINDEMITTEL IN MOERTEL, PUTZ UND ESTRICH
96
6.4.4 EINFLUESSE AUF KERAMISCHE WERKSTOFFE 97
6.4.5 EINFLUESSE AUF NATURSTEIN 99
6.4.6 EINFLUESSE AUF GLAS 99
6.4.7 EINFLUESSE AUF HOLZ 100
6.4.8 EINFLUESSE AUF METALLE 101
6.4.9 EINFLUESSE AUF KUNSTSTOFF 103
6.5 ZUSAMMENFASSUNG 103
7 ERWEITERUNG DER DATENGRUNDLAGE 105
7.1 EINFUEHRUNG 105
7.2 ENTWICKLUNG VON FRAGEBOEGEN UND INTERVIEWLEITFADEN 105
7.3 DURCHFUEHRUNG UND ERGEBNISSE DER ERHEBUNG 107
7.4 DATENQUALITAET NACH DIN ISO 15686-8 (2008) 111
7.5 DATENUPDATE NACH BAYES 114
7.6 ZUSAMMENFASSUNG 116
8 VORHERSAGE OBJEKTSPEZIFISCHER LEBENSDAUERN 119
8.1 EINFUEHRUNG 119
8.2 ENTWICKLUNG DES EINFLUSSGROESSENMODELLS 120
8.3 ERGEBNISSE IN DEN EINZELNEN BAUTEILGRUPPEN 129
8.4 DARSTELLUNG MASSGEBENDER BAUTEILE IN VEREINFACHTER UEBERSICHT 132
V
IMAGE 6
INHALTSVERZEICHNIS
8.5 ERWEITERUNG DES MODELLS DURCH WAHRSCHEINLICHKEITSVERTEILUNGEN 135
8.6 MODELLVERIFIKATION IN DER PRAXIS 139
8.6.1 ALLGEMEINES 139
8.6.2 BUERO- UND GESCHAEFTSHAUS IN INNERSTAEDTISCHER LAGE 139
8.6.3 VERWALTUNGSGEBAEUDE IM STADTNAHEN RANDGEBIET IN SUEDDEUTSCHLAND 142
8.7 MODELLVERGLEICH UND SENSITIVITAET 143
8.8 ZUSAMMENFASSUNG 149
9 ANWENDUNG IM BEREICH LEBENSZYKLUSANALYSE 153
9.1 EINFUEHRUNG 153
9.2 GRUNDLAGEN DER OEKOBILANZIERUNG NACH DIN EN ISO 14040 UND 14044 153
9.3 EINFUEHRUNG IN DIE LEBENSZYKLUSANALYSE HYBRIDER INNENBAUTEILE 155
9.4 OEKOLOGISCHE BEWERTUNG VON HYBRIDEN INNENBAUTEILEN 157
9.5 OEKONOMISCHE BEWERTUNG VON HYBRIDEN INNENBAUTEILEN 160
9.6 ZUSAMMENFASSUNG 164
10 RESUEMEE UND AUSBLICK 167
11 LITERATURVERZEICHNIS 173
ANHANG 185
A BAUELEMENTE DER KOSTENGRUPPE 300 NACH DIN 276-1 187
B LEBENSDAUERQUELLEN 188
C LISTE DER MASSGEBENDEN KEY-KOMPONENTEN 195
D BESCHREIBUNG DER BAUTEILGRUPPEN MIT SCHAEDIGUNGSMECHANISMEN 197
D.L FENSTER 197
D.2 TUEREN 198
D.3 AUSSENWANDBEKLEIDUNG, AUSSEN 199
D.4 SONNENSCHUTZ 201
D.5 INNENWANDBEKLEIDUNG 202
D.6 BODENAUFBAUTEN UND-BELAEGE 203
D.7 DECKENBEKLEIDUNGEN 204
D.8 DACHFENSTER UND-OEFFNUNGEN 205
D.9 DACHBELAEGE 206
VI
IMAGE 7
INHALTSVERZEICHNIS
D.10 DACHENTWAESSERUNG UND SCHUTZANLAGEN 208
E AGGREGATIONS- UND SCHICHTMODELLE ZUSAMMENGESETZTER BAUTEILE 209
E.L FENSTER 209
E.2 TUEREN 211
E.3 AUSSENWANDBEKLEIDUNG, AUSSEN 213
F KARTIERUNGEN DER AUSSENRAEUMLICHEN UMGEBUNGSBEDINGUNGEN 215
F.L ALLGEMEINES 215
F.2 KLIMAUEBERSICHT FUER MITTELEUROPA 215
F.3 MITTLERE JAEHRLICHE SONNENSCHEINDAUER IN DEUTSCHLAND 216
F.4 MITTLERE JAEHRLICHE NIEDERSCHLAGSHOEHE IN DEUTSCHLAND 217
F.5 HAGELSCHLAGRISIKO NACH SCHADENSSAETZEN 218
F.6 SCHNEELASTZONEN NACH DIN 1055-5 (2005) 219
F.7 ERDBEBENZONEN NACH DIN 4149 (2005) 220
F.8 WINDLASTZONEN NACH DIN 1055-4 (2005) 221
G FRAGEBOGEN DER DATENERHEBUNG 222
G.L MUSTERFRAGEBOGEN DER BAUTEILGRUPPE FENSTER 222
H GESAMTLISTE DER UNTERSUCHTEN BAUTEILE 225
I UMWELTWIRKUNGEN VON WANDBEKLEIDUNGEN UND BODENBELAEGEN 235
H.L WANDBEKLEIDUNGEN 235
H.2 BODENBELAEGE 242
VII
|
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