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Weimar Open Access

Diese Arbeit gibt einen Überblick über den heutigen Stand der Baustraßentechnik und zeigt moderne Entwicklungstendenzen auf. Hierzu werden die einzelnen Baustraßenvarianten nach konstruktiven, technologischen, organisatorischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten näher erläutert. Weiterhin sind Aspekte wie die Gestaltung und Bemessung von Baustraßen, Unterhaltung, der Rückbau sowie Fragen der Ausschreibung, Kalkulation und Abrechnung speziell für Baustraßen dargestellt.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Produktmodell erstellt, dass unter Anwendung des Programmes Autodesk Revit 2011 eine objektorientierte Bearbeitung ermöglichte, um alle im Modell vorhanden Informationen vielseitig nutzen zu können. Eine formale Beschreibung der Bauteilklassen, der vorliegenden Eisenbahnbrücke, mit Hilfe der Modellierungssprache SysML, diente als Ausgangsbasis für die Umsetzung der relevanten Familien und deren Parameter zum endgültigen Produktmodell. Außerdem wurde das Attribut „Bauverfahren“ hinzugefügt. Dadurch können jedem Objekt, welches durch das Attribut „Bauverfahren“ ergänzt wurde, weitere Daten entnommen und es kann ebenso vervollständigt werden. Dies sind z.B. Prozessabläufe, Kostenwerte, Zeitauf-wandswerte und Ressourcenerfordernisse. Die Notation in SysMl der zu gebrauchenden Information und Daten um das Produkt generieren zu können, ist ein wichtiger erleich-ternder Prozess, der direkt nachvollziehen lässt, in welchem Zusammenhang manche Ob-jekte und Klassen stehen und durch welche Operationen diese gekennzeichnet sind. Au-ßerdem ist somit eine gute Übersicht gegeben welche Parameter einer Familie angehören. Ein wichtiger Faktor, um optimale Ziele im Baugeschehen und der objektorientierten Betrachtung zu erreichen, ist dabei die ständige Aktualisierung und Aufbereitung der Daten, was durch die Nutzung technischer Datenbanken realisiert wird. Dabei sind gerade die projektunabhängigen Informationen sehr wertvoll, da diese immer wieder auf andere Projekte angewandt werden können und somit keine Arbeitswiederholungen erfolgen müssen, wie dies sehr oft der Fall in der Baupraxis ist, da Kalkulationen von Preisen und Terminpläne meist in separaten Planungsprozessen entstehen. Ebenfalls sollten all diese beschreibenden Eigenschaften im konstruierten Produktmodell schon enthalten sein, um daraus ein Ablaufmodell generieren zu können. Das Ziel, keine redundanten Datengene-rierungen und Bearbeitungsschritte durch eine modellbasierte Ausrichtung des Ablaufes der Objekte zu haben, ist derzeit meist noch nicht der Anwendungsfall. Daher bedarf ei-nem prinzipiellen Umdenken in der Baubranche, und digitale 3D-Modelle sollten mehr an Bedeutung gewinnen, da Vorteile, wie • Visualisierung • Renderings • Clash Detection • keine Medienbrüche • zeichnungsorientierte Bauablaufplanung und Ausführung, dafür sprechen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Entscheidungsfindung im Herstellungsprozess von Brückenkappen untersucht. Es stellte sich heraus, dass die Fuzzy-Methode ein geeignetes Werkzeug sein könnte, die Teilprozesse auf die Möglichkeit ihrer Parallelisierung hin zu untersuchen. Um diese Theorie zu testen, wurde auf den Grundlagen von Arbeiten der Professur Baubetrieb und Bauverfahren der Prozess näher analysiert und unterstützend durch eigene Recherchen ein UML-Diagramm erstellt, welches als Aktivitätsdiagramm ausgebildet wurde. Aufbauend auf diesem Ablauf und den gewonnenen Kenntnissen zur Herstellung einer Brückenkappe, konnten die einzelnen Prozesse zu Teilprozessen, sogenannten Bausteinen, zusammengefasst werden. Diese Bausteine sind entstanden, um die Simulation möglich zu machen, indem der Ablauf weniger komplex wird und nur die Prozesse zu beurteilen sind, die beeinflusst bzw. in ihrer Reihenfolge bis zu einem gewissen Grad variabel sind. Eine erleichterte Interaktion mit den Bausteinen und deren Überführung in ein Simulationsprogramm wurde über Templates realisiert. So besitzt jeder Baustein eine einheitliche Struktur. Unter anderem beinhalten die Bausteine die jeweiligen Ressourcen und Parameter, sowie die Abhängigkeiten der Prozesse untereinander und die zugehörige Priorität. Zur Entscheidungsfindung wurde die Fuzzylogik herangezogen und die Problemstellung der Parallelisierung zum Ziel gesetzt. Die Realisierung wurde über einen Entscheidungsbaum und das daraus resultierende Regelwerk erreicht. Somit ließen sich, ausgehend von einem festgelegten Prozess und durch die Fuzzifizierung der Eingangsparameter Priorität, Prozessdauer und Verfügbarkeit der Ressourcen und Arbeitskräfte, verschiedene Pfade identifizieren, allerdings nur in Verbindung mit den vorher analysierten Abhängigkeiten. Für jeden der Eingangsparameter wurden so Fuzzy-Sets erstellt. Über den Entscheidungsbaum, welcher mit den linguistischen Variablen versehen wurde, konnte über sogenannte "und" - Verknüpfungen das Regelwerk aufgestellt werden. Das gekürzte Regelwerk in dieser Arbeit beinhaltet grundsätzlich nur die Regeln, die auch zu einer wirklichen Entscheidung führen. Daraus folgt, dass es möglich ist mittels der Fuzzy-Methode eine Entscheidung darüber zu fällen, ob zwei Prozesse zu parallelisieren sind oder nicht und aufgetretene Verzögerungen wieder eingeholt werden können.

Jede Baumaßnahme ist durch einen Unikatcharakter geprägt. Individuelle Planung, Vergabe und Bauvorgänge stellen immer wieder aufs Neue eine große Herausforderung dar. Durch die sich teilweise sehr schnell ändernden Randbedingungen, müssen erarbeitete Abläufe häufig schnell geändert werden. Dies geschieht heutzutage meist auf Grundlage von Erfahrungen der am Bau Beteiligten. Auch bei bester Planung und Vorbereitung können Unwägbarkeiten den Bauprozess aufhalten. Das können ungeeigneter Baugrund, verschiedenste Hinderungen im Baufeld, schlechte Witterungsverhältnisse, Ausfälle von Maschinen, veränderte Zielsetzungen des Auftraggebers und vieles mehr sein. Dies führt zu Bauzeitverlängerungen und damit zu Kostensteigerungen. Um diesen Problemen besser begegnen zu können und diesen komplexen und fehler-anfälligen Prozess zu unterstützen, sind ein verbesserter Informationsfluss, genauere Boden-aufschlüsse und eine exaktere Dimensionierung des einzusetzenden Gerätes notwendig. Aus diesen Gründen ist der Einsatz von Building Information Modeling (BIM) sinnvoll. BIM bietet die Möglichkeit den Informationsfluss zu verbessern, die Datengenauigkeit zu erhöhen und Abläufe zu optimieren. Außerdem ermöglicht die Anwendung Planungsschritte miteinander zu verknüpfen, Kalkulationen zu vereinfachen und das Erstellen eines intelligenten Modells, das über den gesamten Lebenszyklus erweitert werden kann. Die Maßnahmen des Spezialtiefbaus zählen zu den kostenintensivsten auf einer Baustelle. Großes Gerät und spezialisierte Firmen sind für eine erfolgreiche Durchführung unerlässlich. Da der Baugrund immer einen großen Unsicherheitsfaktor bildet, müssen geeignete, unterstützende Anwendungen zum Einsatz kommen. Hierfür bildet BIM eine geeignete Plattform. Protokolle, Maschinendaten und Kontrolldaten können hier webbasiert analysiert und für alle zugänglich gemacht werden, um zum einen die Transparenz zu steigern und zum anderen den Überblick, selbst bei hochkomplexen Bauvorhaben zu behalten. In dieser Arbeit soll ein Überblick über die aktuelle Forschungssituation im Bereich Building Information Modeling im Erdbau, speziell im Spezialtiefbau, gegeben werden. Die Ergebnisse die mit Hilfe vorhandener Publikationen und Forschungsarbeiten verschiedener Universitäten und namhafter Forschungsgruppen zusammengetragen wurden sollen eine Grundlage für die weitere Forschung in diesem Bereich bilden. Über die Aufgabenstellung hinaus wird zusätzlich mit dem Softwareprogramm Revit 2014 ein Modell erstellt. Es wird versucht eine überschnittene Bohrpfahlwand zu modellieren und sie mit Parametern auszustatten. Zusammenfassend wird das Programm für den Einsatz bewertet.

Wie in Deutschland,erfordert in anderen Ländern die große Siedlungs-und Bebauungsdichte das Bauen im Bestand. Mit dieser Arbeit soll eine beschreibende vergleichende Betrachtung der Besonderheiten des Bauens im Bestand in China erfolgen.