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Erarbeitung von Modellen zur Bestimmung der Schadensumfangsentwicklung an Brücken Stahlbau 2/2016 111 Aus der Forschung

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Teich, Stephan; Otto, Jens; Bösche, Thomas Das Ottendorfer Viadukt - Entwurf und Ausführung einer außergewöhnlichen Stahlbogenbrücke Stahlbau 2/2016 112-125 Fachthemen

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Aufgrund des schlechten Bauzustandes der alten Gewölbebrücke Ottendorfer Viadukt wurde zum Erhalt der Streckenverfügbarkeit der Bahnstrecke Riesa-Chemnitz die Erneuerung der Eisenbahnüberführung erforderlich. Entsprechend den gestalterischen und funktionalen Vorgaben wurde der Ersatzneubau als rahmenversteiftes Bogentragwerk mit einer Gesamtlänge von 90,95 m und einer Bogenstützweite von 74,95 m konzipiert. Den zentralen Bereich bildet ein Stabbogen mit einer an Flachstahlhängern aufgehängten Fahrbahn. Der Bogen durchdringt die Versteifungsträger und bildet mit ihm und den nach unten verlängerten Bogenstielen ein zusätzlich tragendes Rahmensystem. Aufgrund dieser komplexen Tragwirkung handelt es sich um ein außergewöhnliches Ingenieurbauwerk. Die ausgeführte Form des Bogentragwerkes wurde bei der Deutschen Bahn zum ersten Mal ausgeführt und präsentiert im Ottendorfer Tal eine äußerst ästhetische Landschaftsmarke. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Konstruktion, die bauliche Umsetzung sowie ausgewählte statische Details des Brückenbauwerkes.

The Ottendorfer Viadukt - Design and execution of an exceptional steel arch bridge.
Due to the bad condition of the old railway arch bridge Ottendorfer Viaduct at the route Riesa-Chemnitz and to obtain the route availability the renewal of the railway overpass was required. According to the shape and functional specifications the bridge was designed as an arch structure stiffened by a framed substructure with a total length of 90.95 m and an arch width of 74.95 m. The central structure is formed by a bridge beam suspended from flat steel hangers connected with the overrunning arch. The arch is going through the bridge beams and forms with his stalks an additional supporting framed substructure. Because of this complex structural behavior the bridge is an exceptional engineering object. The special structure was carried out at the Deutsche Bahn for the first time and presents the Ottendorfer Valley with a highly aesthetic landscape mark. This paper reports on the design, the execution and selected static details of the bridge building.

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Auftaktveranstaltung BMVI-Expertennetzwerk "Wissen - Können - Handeln" Stahlbau 2/2016 125 Aktuell

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Seidl, Günter; Hierl, Martin; Breu, Michael; Mensinger, Martin; Stambuk, Mislav Segmentbrücke Greißelbach als Stahlverbundbrücke ohne Abdichtung und Asphalt Stahlbau 2/2016 126-136 Fachthemen

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Ein neues Konzept im Brückenbau wird im Pilotprojekt Greißelbach umgesetzt. Das Hauptmerkmal des Bauprinzips bildet die Trennung der Tragstruktur in ein Längs- und ein Quertragsystem und die trocken gestoßenen, voll vorgespannten Segmente ohne Abdichtung und Asphalt. Das Haupttragsystem bildet ein VFT-Rahmen als integrales Bauwerk. Durch eine Gleitebene zwischen Segment und Hauptträger bewegt sich die Fahrbahnplatte unabhängig vom Haupttragsystem. Die Bauweise weist eine hohe Qualität und sehr kurze Bauzeiten durch die Vorfertigung sowie große Flexibilität in der Nutzung aus.

Segment bridge Greißelbach as composite bridge without sealing and asphalt.
The Greißelbach bridge project implements a new construction principle. The main feature of the construction is the separation of the bridge bearing system in a main structural system in longitudinal and transversal direction in interaction with dry jointed segments without sealing and asphalt. A VFT-frame is the integral main structural system. The deck slab is independently moving of the structural system realised by a sliding surface between the segments and the main girders. The construction is characterized by its high quality level and the short construction time based on the high level of prefabrication. Furthermore the bridge implements a high degree of flexibility in service.

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Keil, Andreas; Schächne, Frank Die neue Bleichinselbrücke in Heilbronn - Entwurf und Ausführung einer integralen Straßenbrücke in Verbundbauweise Stahlbau 2/2016 137-146 Fachthemen

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Die neue Bleichinselbrücke überspannt mit 88 m Länge und 24 m Breite den Alt-Neckar in Heilbronn und verbindet die Innenstadt mit dem neu entstehenden Stadtgebiet auf der nördlichen Hälfte der Bleichinsel. Die 5-feldrige Straßenbrücke ist als Verbundtragwerk mit oben liegender Betonfahrbahnplatte aus Halbfertigteilen und Ortbetonergänzung ausgeführt. Das darunter liegende Tragwerk besteht aus zwei geschweißten Stahlhohlkästen als Längsträger und schrägen, V-förmig angeordneten Stützstreben, welche sich an den Ufern jeweils in einem Punkt treffen. Die Stützstreben wie auch die Widerlagerwände sind monolithisch mit den Längsträgern verbunden, es konnte ein integrales Bauwerk konzipiert werden, für das weder Lager noch Übergangskonstruktionen erforderlich wurden. Im Folgenden wird auf Entwurf, Konstruktion und Berechnung sowie auf Fertigung und Montage eingegangen.

The new road bridge ‘Bleichinselbrücke’ in Heilbronn - Design of an integral composite road bridge.
With 88 m length and 24 m width the new road bridge “Bleichinselbrücke” spans across the river “Alt-Neckar” in Heilbronn connecting the city centre with the new residential area on the northern side of the island “Bleichinsel”. The 5-span bridge is designed as a composite structure with a concrete deck made of precast concrete slabs and in situ concrete. The supporting structure of the deck consists of two welded steel hollow boxes as longitudinal girders and inclined V-shaped struts at each side, which merge at one point at the river banks. The supporting struts as well as the abutment walls are monolithically connected to the longitudinal girders. An integral bridge structure has been conceived, without bearings and construction joints. The following report points out the architectural and structural design as well the construction and erection.

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Baurecht berufsbegleitend studieren Stahlbau 2/2016 146 Aktuell

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Watzl, Bernhard; Angerer, Jürgen; Wall, Christian E. Bau der Weinberg-Brücke in Rathenow für die Bundesgartenschau 2015 in Deutschland Stahlbau 2/2016 147-152 Fachthemen

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Über die Havel verläuft in Rathenow eine neue 350 m lange Brücke für Fußgänger und Radfahrer. Die S-förmige Weinberg-Brücke war das zentrale Highlight der Bundesgartenschau 2015 in der Havelregion. Die Gartenschau fand im Land Brandenburg in den Städten Brandenburg/Havel, Premnitz, Rathenow und Rhinow/Stölln sowie in Havelberg in Sachsen-Anhalt statt.
Die Brücke besteht aus zwei Bogenbrücken, der eine führt über die Havel und der andere über das Gewässer Hellers Loch, mit jeweils nach außen geneigten Bögen sowie einem einseitig aufgehängten Deck, das sich zur Bogenmitte hin aufweitet und einen Verweilbereich mit Bänken schafft. Die einseitige Seilaufhängung ermöglicht ungehinderte Blicke über die Gewässer und Baumkronen in die Umgebung.
Durch die neue Brücke ist eine dauerhafte Verbindung zwischen der Kulisse Schwedendamm und dem Weinberg geschaffen worden. Sie ist der wichtigste Baustein für die touristische Entwicklung der Stadt Rathenow und des Optikparks.

Construction of the Weinberg-Bridge in Rathenow for the Federal Garden Show 2015 in Germany.
In Rathenow, a new 350 m long bicycling and footbridge spans the river Havel. The ogee Weinberg-Bridge was the main highlight of the Federal Garden Show 2015 in the Havelland. The horticultural show was located in the cities of Brandenburg/Havel, Premnitz, Rathenow and Rhinow/Stölln of the region of Brandenburg as well as in the city of Havelberg in Saxony-Anhalt.
Over the two waters (Havel and Hellers Loch), the construction consists of two arch bridges with slanted archs, an unilaterally jointed bridge deck, which enlarges until the middle of the arch and offers benches for a stay on the bridge. The unilateral connection of the ropes enables unimpeded views over the waters and the trees in the surrounding area of the bridge.
The permanent connection between the scenery of the Schwedendamm and the Weinberg is the most important part of the touristic development process of the city and the Optikpark.

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Raichle, Jochen; Kuhlman, Ulrike Randnahe Kopfbolzen - Ermüdungsverhalten unter Querschub - Ergänzung und Verbesserung bisheriger Regeln Stahlbau 2/2016 153-160 Fachthemen

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Kopfbolzen, die in neuen interessanten Konstruktionsformen nahe zum freien Bauteilrand des Betons angeordnet werden, zeigen ein anderes, durch frühe Spaltrissbildung bestimmtes Tragverhalten als die üblichen randfernen Kopfbolzen. Der effektive Randabstand hat einen bedeutenden Einfluss auf die Tragfähigkeit. Für die bisher schon in DIN EN 1994-2, Anhang C gegebenen Bemessungsregeln bei einer randnahen Anordnung mit Beanspruchungsrichtung längs oder quer zum freien Bauteilrand werden Ergänzungen und Verbesserungen erläutert. Insbesondere werden Forschungsergebnisse zum Ermüdungsverhalten unter Querschub vorgestellt, die auch zu einer Bemessungsgleichung für die Ermüdungsfestigkeit von randnahen Kopfbolzen unter Querschub führen. Darüber hinaus wird für diesen Fall der Einfluss einer Ermüdungsbeanspruchung auf die statische Resttragfähigkeit näher betrachtet.

Headed studs that cause splitting forces in direction of the slab thickness - Fatigue behaviour under transverse shear - enhancement of existing rules.
Headed studs, arranged in interesting innovative composite cross sections near to the slab surface, show a different load carrying behaviour due to splitting forces than studs in standard situations without any edge influence. The effective edge distance has a significant influence on the carrying capacity. For the rules given in EN 1994-2, Annex C for the case of headed studs close to the concrete surface with load direction either in longitudinal or transverse direction, enhancements and improvements are explained in detail. Especially research results on the fatigue behaviour of headed studs close to the concrete surface under transverse shear are introduced und a design equation for the fatigue resistance is provided. Furthermore the influence of a fatigue loading on the residual static resistance of headed stud arranged close to the concrete surface is discussed.

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Dicleli, Cengiz Schicksal der Freybrücke - ein Baudenkmal wurde entsorgt Stahlbau 2/2016 161-168 Fachthemen

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Karl Bernhard gilt als einer der bedeutendsten Bauingenieure in Deutschland Anfang des 20. Jahrhunderts. Seine beiden Brücken entlang der Heerstraße in Berlin, die Stößenseebrücke und die Freybrücke über die Havel, sind seit 1909 verkehrstechnisch von höchster Bedeutung für die Ost-West-Verbindung der Stadt. Die Freybrücke wurde jedoch im März 2015 abgerissen, um einem Ersatzneubau Platz zu machen. Wie kam es dazu, dass eine historisch und verkehrstechnisch derart wichtige, seit 1971 unter Denkmalschutz stehende Konstruktion so lange vernachlässigt wurde, bis sie abbruchreif war? Dieser Artikel ist eine Hommage an Bernhards Havelbrücke und geht ihrer wechselvollen Geschichte nach.

The fate of the Frey Bridge in Berlin - A memorial structure was disposed.
Karl Bernhard is one of the significant German civil engineers of the beginning of the 20th century. His two bridges along the Heerstrasse in Berlin, the Stössensee Bridge and the Frey Bridge which are crossing the Havel River, have been since 1909 of paramount importance for the East-West traffic connection of the city. The Frey Bridge was demolished in March 2015 in order to make room for a new substitution bridge. How was it possible at all that from a historical and traffic-technical point of view such an important construction has been neglected so long that it became ripe for demolition? And although it was under preservation since 1971? This article is a homage to Bernhard’s Havel Bridge and follows up its rich history.

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Intelligente Bauwerke - Prototyp zur Ermittlung der Schadens- und Zustandsentwicklung für Elemente des Brückenmodells Stahlbau 2/2016 168-169 Aus der Forschung

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Schmitz, Christoph Brücken und Tunnel der Bundesfernstraßen 2015 Stahlbau 2/2016 169 Rezensionen

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Krätzig, Wilfried B. Geschichte der Baustatik. Auf der Suche nach dem Gleichgewicht. Von K.-E. Kurrer Stahlbau 2/2016 169-170 Rezensionen

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Aktuell: Stahlbau 2/2016 Stahlbau 2/2016 170-172 Aktuell

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Edelstahl Rostfrei im Brückenbau
Bauaufsichtliche Zulassung für ein reaktives Brandschutzsystem für Zugglieder

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Aktuell: Stahlbau 2/2016 Stahlbau 2/2016 172-173 Korrosionsschutz

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Feuerverzinkte Brücken sparen Kosten
Regelwerke für den Korrosionsschutz im Eisenbahnbrückenbau

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Termine: Stahlbau 2/2016 Stahlbau 2/2016 173-174 Termine

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Content: Steel Construction 2/2016 Steel Construction 2/2016 Contents

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Seidl, Günter Bridge construction - a strong driving force for developments in composite construction Steel Construction 2/2016 79 Editorials

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Feldmann, Markus; Kopp, Maik; Pak, Daniel Composite dowels as shear connectors for composite beams - background to the German technical approval Steel Construction 2/2016 80-88 Articles

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Composite dowels are known as powerful shear connectors in steel-concrete composite girders. They are being used more and more in practice, especially for prefabricated composite bridges. Compared with headed studs, they provide increased strength. They also exhibit good deformation capacity even in high-strength concrete. Further, their use in steel sections without an upper flange is very simple. However, a lack of standards for composite dowels with the economic clothoid and puzzle shapes has led to hesitations regarding applications, which is often due to delays in the approval process. Hence, the aim of the recently finished German research project P804 funded by FOSTA, the Research Association for Steel Application, was to solve unanswered questions concerning these innovative shear connectors and to prepare a national technical approval available for any design office or construction company. This paper describes the technical rules derived for ultimate and fatigue limit states, the structural design principles and instructions for production and construction, and provides further background information.

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Psychiatric Hospital Sans Souci - Jette, Belgium Steel Construction 2/2016 88 News

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Lorenc, Wojciech The design concept for the steel part of a composite dowel shear connection Steel Construction 2/2016 89-97 Articles

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The design concept for the steel part of a composite dowel shear connection is based on a geometric stress concept and it assumes the superposition of individual stress components resulting from longitudinal shearing and bending of a composite section. Analytical transformations of FEM calculation results for critical regions in steel dowels lead to the solution represented by closed interaction curves for the dimensionless shear resis tance of the connection versus the axial resistance of the web.

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Lorenc, Wojciech Non-linear behaviour of steel dowels in shear connections with composite dowels: design models and approach using finite elements Steel Construction 2/2016 98-106 Articles

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The theoretical background to the elastic design of steel dowels is presented in [1], what constitutes the basis for Fatigue Limit State (FLS) and Serviceability Limit State (SLS) are given. In this paper assumptions for Ultimate Limit State (ULS) and mechanical models are presented for both shapes covered by the German National Technical Approval [2]. The yield strength of steel is assumed in the plastic design of steel dowels, contrary to the tensile strength of steel used in the case of headed studs. A dis cussion on this aspect is presented using results obtained by finite elements which are presented in [3]. Hence, a consistent approach for ULS, SLS and FLS is established which is based on the statement that the resistance of a unit length of a shear connection with steel dowels does not depend on the size of the dowels and the ductility of the connection is a linear function of the dowel size.

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New ECCS publication: Design of joints in steel and composite structures Steel Construction 2/2016 106 News

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Ko uch, Maciej; Rowi ski, S?awomir Elastic behaviour of the steel part of a shear connection with MCL composite dowels - Design basis for serviceability and fatigue limit states Steel Construction 2/2016 107-114 Articles

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In this paper the authors present numerical and analytical approaches for establishing rules for dimensioning MCL steel connectors for serviceability and fatigue limit states. Two unit models were adopted for the stress calculations by means of FEM: the first one for taking into account the notch effect of the longitudinal cutting line on the stress pattern in a uniformly tensioned steel plate, the second one for determining the stress pattern in a steel connector due to longitudinal shearing between the steel and concrete parts of the beam. A mathematical approach for establishing an envelope of the connector's resistance is presented. A detailed study of the fatigue behaviour of steel connectors is presented in the second part of the paper. Possible crack patterns and their development mechanisms are described, justified by appropriate FEA and test results.

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World crude steel production 137 million tonnes for 66 countries (March 2016) Steel Construction 2/2016 114 News

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Kopp, Maik; Pak, Daniel; Feldmann, Markus Effects of transverse tension load on the static capacity and fatigue resistance of composite dowels Steel Construction 2/2016 115-121 Articles

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Composite dowels are powerful shear connectors in steel-concrete composite structures, especially for prefabricated composite bridges. The advantages of composite dowels over other shear connectors are their increased strength and sufficient slip capacity even in high-strength concrete. The National Technical Approval for Germany [1], [2] from 2013 allows the design of composite structures with composite dowels for hogging and sagging moments under static and cyclic loading. However, the design of structures with cyclic loading in combination with centric tension perpendicular to the composite dowels (transverse tension) is neglected. Therefore, one part of national project P967 “External reinforcement for composite bridges”, funded by FOSTA, the Research Association for Steel Application, was to determine how transverse tension affects the static capacity and fatigue resistance of composite dowels. To investigate this effect, two test series, each with six push-out tests, were carried out. The test setup and the results of the static and cyclic shear tests in combination with transverse tension are presented in this paper.

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