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Komplettpaket für Unterwasser-Abbrucharbeiten Bautechnik 12/2015 894 Von der Baustelle

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Moormann, Christian Jahresbericht 2015 des Arbeitskreises "Pfähle" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (DGGT) Bautechnik 12/2015 895-899 Berichte

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Bautechnik aktuell 12/2015 Bautechnik 12/2015 901-904 Bautechnik aktuell

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Veranstaltungen:
19. Dresdner Baustatik-Seminar (von Michael Kaliske, Wolfgang Graf)

Veranstaltungen: Jury nominiert sechs Bauwerke für Deutschen Brückenbaupreis 2016

Persönliches: Hans-Georg Kempfert - 70 Jahre (von Achim Hettler)

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Bautechnik 12/2015 905-906 Veranstaltungskalender

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 Inhalt

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Breitenbücher, Rolf Zunehmende Vielfalt unserer Baustoffe - Wie lassen sich komplexe Interaktionen in neuen Betonen beherrschen? Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 797-798 Editorial

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Müller, Frank; Kohlmeyer, Christian; Schnell, Jürgen Sandwichelemente mit Deckschichten aus Hochleistungsbeton und einem Kern aus extrudiertem Polystyrol - Experimentelle und rechnerische Untersuchung des Tragverhaltens, Nachweiskonzept Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 799-810 Fachthemen

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Im Rahmen eines Forschungsprojekts an der Technischen Universität Kaiserslautern wurden Sandwichelemente mit dünnen Deckschichten aus Hochleistungsbeton (HPC) und einem Kern aus extrudiertem Polystyrol (XPS) ausführlich experimentell und rechnerisch untersucht [1]. Die Deckschichten wiesen eine Dicke von 10 bis 20 mm auf und wurden mit dem Kern, der eine Dicke von 120 bis 140 mm hatte, nur über die thermisch geprägte, rautenförmige Oberflächenstruktur der XPS-Dämmplatten verbunden (Bild 1). Das Tragverhalten der Sandwichelemente wurde sowohl experimentell in Biegeversuchen, Scherversuchen und großmaßstäblichen Bauelementversuchen als auch rechnerisch in Parameterstudien mit Finite-Element-(FE)-Software untersucht. Die Dauerhaftigkeit des Verbunds wurde weiterhin in Ermüdungsversuchen, Frost-Tau-Wechselversuchen und Dauerstandsversuchen erforscht. Die Ergebnisse der Untersuchungen sind in dieser Veröffentlichung zusammengefasst. Weiterhin wird ein Nachweiskonzept auf Grundlage der Norm DIN EN 14509 für die Bemessung von Sandwichelementen mit metallischen Deckschichten [2] vorgeschlagen. Die Anwendbarkeit des Nachweiskonzepts wird anhand der Nachrechnung der Versuche dargelegt.

Sandwich elements with facings of high performance concrete and a core of extruded polystyrene foam
As part of a research project at the Technische Universität Kaiserslautern, sandwich elements with thin facings of high performance concrete (HPC) and a core of extruded polystyrene foam (XPS) were experimentally and numerically investigated [1]. The facings featured a thickness of 10 to 20 mm and were bonded with the core with a thickness of 120 to 140 mm by a thermally imprinted, diamond-shaped surface structure of the XPS insulation panels (Figure 1). The load-bearing behaviour of the sandwich elements was investigated experimentally in bending, shear and large-scale element tests as well as numerically by parametric studies with finite element (FE)-software. Furthermore, the durability of the bond was investigated in fatigue tests, freeze-thaw tests and long-term loading tests. The results of the investigations are summarized in this paper. Additionally, a concept for the structural verification on the basis of standard DIN EN 14509 for the design of metal-faced sandwich elements [2] is presented. The applicability of the concept is verified by the calculation of the experiments.

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Randl, Norbert; Ricker, Marcus; Häusler, Frank; Steinberger, Stephan Erhöhung des Durchstanzwiderstands von Flachdecken durch Verbundeinbauteile aus UHPC Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 811-821 Fachthemen

Kurzfassung

Zur Beurteilung der möglichen Tragfähigkeitssteigerung von Flachdecken durch UHPC-Verbundeinbauteile wurden neun Durchstanzversuche an Flachdeckenauschnitten im Bereich einer Innenstütze durchgeführt. Alle Versuchskörper waren mit Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung versehen. In acht Platten war zusätzlich zu den Doppelkopfankern ein Einbauteil aus faserbewehrtem UHPC vorhanden, um die Druckzone am Stützenanschnitt zu verstärken. Dabei wurden UHPC-Einbauteile mit zwei unterschiedlichen Außendurchmessern verwendet. Weiterhin wurden einige Elemente durch die Anordnung von Fugen mehrteilig ausgeführt. Um einen nachträglichen Einbau der Doppelkopfanker zu ermöglichen, wurde ein Teil der Einbauteile zusätzlich mit Ankergassen ausgeführt. In den Versuchen mit UHPC-Einbauteilen wurden signifikant höhere Bruchlasten erreicht als bei der Referenzplatte, die nur mit Doppelkopfankern als Durchstanzbewehrung versehen war. In den Versuchen mit den kleineren UHPC-Einbauteilen konnte ein Durchstanzen außerhalb als Versagensursache benannt werden, wohingegen bei den größeren Einbauteilen eine deutliche Schädigung auch im Bereich des UHPC zu beobachten war.

Enhancement of punching shear capacity of flat slabs by built-in UHPC composite elements
A total of nine punching shear tests on interior column-slab connections was performed to investigate the potential enhancement of the shear punching capacity in flat slabs. All test specimens included double-headed studs as punching shear reinforcement. Eight slabs were additionally reinforced in the vicinity of the column by an UHPC unit. These elements were built in around the columns in the slab compression zone, replacing there the normal strength concrete (NSC). UHPC units with two different diameters were applied. Several of these elements were provided with joints and channels for the double-headed studs. The slabs including an UHPC element reached significantly higher failure loads than the test specimens without such an element. In the slabs including the smaller UHPC units, a clear punching shear failure outside the elements was observed. In the case of the larger UHPC units, significant cracks occurred inside the elements, indicating the initiation of a failure of the UHPC.

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Knab, Franz; Weber, André; Schweinfurth, Jörg Sicherer Einsatz von Glasfaserbewehrung im Bauwesen - Hinweise und Anwendungsbeispiele für die Praxis Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 822-831 Fachthemen

Kurzfassung

Bewehrung aus Glasfaserverbundwerkstoffen wird seit über 20 Jahren bei besonderen Anforderungen an Bewehrungseigenschaften erfolgreich eingesetzt. Mit der erstmaligen Zulassung eines Glasfaserbewehrungsstabs in Deutschland 2008 wurde die Grundlage für die breitere Nutzung dieser Technologie geschaffen.
Nachfolgend werden Unterschiede des Materialverhaltens von Glasfaserbewehrung gegenüber Stahl aufgezeigt und wichtige Grundlagen zur Bemessung vorgestellt. Praktische Hinweise zur Vergleichbarkeit von Glasfaserbewehrungen und zum Thema Zustimmung im Einzelfall sowie ein Ausblick auf die Regelungen zu Glasfaserbewehrung in der nächsten Generation des EC2 sollen den planenden Ingenieur bei der sicheren Anwendung unterstützen. Beispiele ausgeführter Projekte geben einen Überblick auf die verschiedenen Einsatzgebiete dieser Spezialbewehrungsart.

Safe application of glass fibre rebar in civil engineering. Hints and examples for practice
In cases where reinforcement with special requirements is needed, glass fibre reinforced polymer bars have successfully been used since more than 20 years. The first approval by the German building authorities (DIBt) has been issued in 2008 giving way for broad application of this technology.
This article focuses on differences in the material behaviour of mild steel and glass fibre rebar and offers basic knowledge for the design of glass fibre rebar. Additional information on comparison of different materials as well as for single use permissions (ZiE) is given. This knowledge combined with a glance on the future regulations on glass fibre rebar in the next EC2 shall enable structural engineers to perform safe calculations and a proper application of glass fibre rebar.
Examples of carried out projects give an overview of the broad field of applications.

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Qualitätssicherung beim Planen und Bauen Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 831 Aktuell

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Voit, Klaus; Zeman, Oliver; Murr, Roland; Bergmeister, Konrad; Arnold, Roland Aufbereitung und Wiederverwertung von Tunnelausbruchmaterial beim Brenner Basistunnel Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 832-844 Fachthemen

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Bei der Errichtung von langen Tunnel fallen große Mengen an Tunnelausbruchmaterial an, welche bei entsprechender Aufbereitung einer Wiederverwertung zugeführt und für eine - zumindest teilweise - Eigenversorgung des Bauvorhabens mit aufbereiteten Gesteinskörnungen verwendet werden können. Diese Vorgangsweise birgt nicht nur ein Einsparungspotenzial hinsichtlich Anschaffung, Lagerung und Transport von Baustoffen, die ansonsten zugeführt werden müssten, sondern trägt neben einer Verringerung der Umweltbelastungen auch zur Reduzierung des benötigten Deponievolumens und damit zu einer Kostenersparnis bei.
Die Strategie eines umfangreichen Materialrecyclings wurde bereits beim Bau des Lötschberg und Gotthard Basistunnels erfolgreich umgesetzt. Aus diesem Grund gibt es auch im Zuge der Errichtung des Brenner Basistunnels Bestrebungen, eine größtmögliche Wiederverwertung von ausgebrochenem Gesteinsmaterial zu erreichen. Hier erfolgt derzeit u. a. der Vortrieb des Zufahrtstunnels Wolf in Steinach am Brenner, bei welchem Gesteine der Bündnerschieferserie ausgebrochen werden.
Aufbauend auf im Vorfeld getätigte Untersuchungen werden hier seit Herbst 2014 die höherwertigen Kalkschiefer der Bündnerschieferserie mittels dreistufigem Brechersystem und einer leistungsstarken Nassaufbereitung im Bereich der Deponie Padastertal aufbereitet und v. a. als Gesteinskörnung für Spritz- und Konstruktionsbeton sowie als Drainagekies für die Errichtung des Bauloses verwertet.

Processing and recycling of tunnel excavation material at the Brenner Base Tunnel
During the construction of major tunnels large quantities of excavation material are generated, that - if suitably treated and processed - can be recycled as aggregate and be used in the construction of the tunnel itself. This approach generates numerous benefits regarding the costs for material procurement, storage and transport. In addition, reduction of environmental impact and demand for landfill volume can be achieved.
The strategy of an extensive material recycling has already been successfully implemented in the construction of the Swiss Lötschberg and Gotthard base tunnel. For this reason there are significant efforts to achieve an equal high level of recycling of tunnel excavation material in the course of the construction of the Brenner Base Tunnel. There, tunnel driving of the access tunnel Wolf in Steinach am Brenner is currently ongoing and rocks of the Bündner Schists are being excavated.
Building on the results of previous studies, calcareous schists of higher quality from Wolf have been recycled since autumn 2014 using a three-stage rock crushing system followed by a high performing wet-processing of the aggregates at the area of the Padastertal landfill site. The processed material is used primarily as aggregate for shotcrete and structural concrete as well as draining gravel.

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Der Kobel: Begehbare Schale aus Beton Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 844 Aktuell

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Strauss, Alfred; Eschbacher, Thomas; Kendický, Peter; Benko, Vladimir Tragkapazität schlanker Druckglieder - Teil 1: Bauteilversuche und Ringversuch der nichtlinearen numerischen Prognose des Systemverhaltens Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 845-856 Fachthemen

Kurzfassung

Nichtlineare Rechenmethoden erlauben eine wirklichkeitsnahe Beschreibung des materiell bedingt komplexen Last-Verformungsverhaltens von Stahlbetonstrukturen und ermöglichen eine gegenüber bewährten Näherungsmethoden genauere Bemessung in den Grenzzuständen der Gebrauchstauglichkeit und der Tragfähigkeit. Gerade die geometrisch und materiell nichtlineare Bemessung von schlanken Druckgliedern im Grenzzustand der Tragfähigkeit wird aufgrund der bekannten Inkonsistenzen im Bemessungskonzept allerdings immer noch kontrovers diskutiert, weshalb trotz der in EN 1992-1-1 explizit eingeräumten Möglichkeit zur Verwendung nichtlinearer Verfahren weiterhin Forschungsbedarf besteht. Der Beitrag vergleicht einen a priori durchgeführten Ringversuch numerischer Simulationen zur Vorhersage der Traglast einer schlanken Einzelstütze mit einer a posteriori durchgeführten Versuchsreihe. Die Ergebnisse zeigen, dass die numerischen Berechnungen die Traglast zum Teil deutlich überschätzen, allerdings das anerkannte und normativ verankerte Näherungsverfahren mit Nennkrümmungen in diesem Fall zu konservative Ergebnisse liefert. Zukünftig wird es erforderlich sein, allgemein gültige und in sich konsistente Nachweisformate für nichtlineare Berechnungen weiterzuentwickeln sowie den Anwendern der mittlerweile allgemein verfügbaren Softwarepakete “best practice”-Richtlinien zur sicheren Anwendung zur Verfügung zu stellen.

Load capacity of slender compression members. Part 1: Component tests and round robin test of the nonlinear numerical prediction of system behavior
Non-linear calculation methods allow a realistic description of the physically caused complex load-deformation behavior of reinforced concrete structures and suggest in comparison of proven approximate methods a more accurate design in both ultimate and serviceability limit states. Especially the geometrically and materially nonlinear analysis of slender compression members in the ultimate limit state is, however, still controversial because of the known inconsistencies in the design concept, which is why, despite the in EN 1992-1-1 explicitly granted ability to use non-linear methods, further research is needed. The following paper compares an a priori carried out round robin test of numerical simulations to predict the load capacity of a slender single column with an a posteriori conducted test series. The results show that the numerical calculations overestimate the load capacity in some cases significantly but, however, the widely accepted and normatively governed nominal curvature method yields in these cases to too conservative results. It will be necessary to develop universal and consistent safety formats for non-linear analysis and provide “best practice” guidelines to ensure the safe use of the now widely available software packages.

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Innovativer Baustoff baut Stickstoffdioxid aus der Umgebungsluft ab Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 856 Aktuell

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Merkblatt "Sichtbeton" Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 856 Aktuell

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Vom Einfall zum Regelfall Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 857-860 Berichte

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 12/2015 Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 861-864 Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Persönliches:
Prof. Dr.-Ing. habil. Udo Wittek verstorben

Nachrichten: Jury nominiert Bauwerke für den Deutschen Brückenbaupreis 2016
Neue Betontechnologien

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Zuschrift zu: Zuviel Stahl im Beton? Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 864-865 Zuschrift

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Zuschrift zu: Polónyi, S.: Zuviel Stahl im Beton? Stahlbeton - 120 Jahre Welterfolg auf der Basis eines falschen Ansatzes. Beton- und Stahlbetonbau 109 (2014), Heft 9, S. 628-636.
Zuschrift von Dipl.-Ing. Tim Bönninger, Schwerte

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Dank: Beton- und Stahlbetonbau aktuell 12/2015 Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 866 Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Kongresse - Symposien - Seminare - Messen Beton- und Stahlbetonbau 12/2015 867-868 Veranstaltungskalender

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Inhalt: Stahlbau 12/2015 Stahlbau 12/2015 Inhalt

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Nüsse , Gregor; Feldmann, Markus Türme und Maste aus Stahl - Neues aus Forschung und Anwendung Stahlbau 12/2015 937-938 Editorial

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Harling, Andreas; Rost, Markus; Ebbinghaus, Martin; Lahne, Jens Türme und Maste aus Stahl - Anwendungs- und Konstruktionsbeispiele aus der Praxis Stahlbau 12/2015 939-945 Fachthemen

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Türme und Maste sind nach Brücken das zweitwichtigste Ingenieurbauwerk der Gegenwart. Dieses Prädikat resultiert aus ihrer Präsenz und ihrer Vielfältigkeit hinsichtlich Alter, Nutzung, Konstruktion und Materialien. Fortschreitende technische Neuerungen, zum Beispiel die Offshore-Windindustrie und die LTE-Mobilfunktechnologie, erfordern auch in Zukunft die Weiternutzung vorhandener und die Errichtung neuer Bauwerke.
Stahlmaste und -türme sind vielseitig einsetzbar, leicht zu warten und kostengünstig zu ersetzen. Dank der Verzinkung sind konkurrenzfähige Standzeiten auch ohne zusätzlichen Korrosionsschutz erreichbar. Stahlanwendungen im Bereich der Maste und Türme sind wegen ihrer vergleichsweise leichten Bauweise gut zu modularisieren und typisieren. Auch die Eigenschaften heutiger Stahlsorten bezüglich Schweißbarkeit, Festigkeit und Zähigkeit haben zum Erfolg der Bauweise beigetragen. Die Inspektionszyklen dieser Ingenieurbauwerke sind sehr von ihrer Nutzung abhängig und in den entsprechenden Normen und Vorschriften festgelegt.

Towers and masts made of steel - Examples of their range of use and construction.
Towers and masts constitute nowadays after bridges the second most important engineering structure. This claim is reasoned by presence and the diversity in terms of age, use, construction and materials. Technical innovations (e. g. offshore wind industry and LTE mobile technology) will continue to require the use of the existing and construction of new buildings.
Steel masts and towers are versatile, easy to maintain and their replacement is inexpensive. Thanks galvanizing competitive life expectations can also be reached without additional corrosion protection. Steel masts and towers can easily modularized and standardized due to light design. Moreover the modern steel grades with respect to their weldability, strength and ductility have contributed to the success of this type of structure. The needed inspection cycles given in the pertinent standards and regulations depend highly on the kind-of-use oft he considered structures.

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Schillo, Nicole; Feldmann, Markus Zur Stabilität von Winkelprofilen im Vergleich der Normen des Mast-, Turm- und Freileitungsbaus Stahlbau 12/2015 946-954 Fachthemen

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Gewalzte Winkel sind typische Profile im Mast-, Turm- und Freileitungsbau. Je nach Länge des Profils können bei Druckbeanspruchung Versagensmodi von Drill- bzw. Biegedrillknicken, reinem Knicken und Interaktion mit lokalem Stabilitätsversagen auftreten. Die derzeitigen Normenwerke DIN EN 1993-1 (Stahlbau), DIN EN 1993-3 (Türme und Maste) sowie DIN EN 50341-1 und DIN EN 50341-3-4 (beide Freileitungsbau) regeln die Stabilitätsnachweise zum Teil unterschiedlich. Im vorliegenden Beitrag werden die wesentlichen Unterschiede herausgearbeitet und sowohl mit Versuchsergebnissen aus der Literatur als auch mit Finite-Elemente-Rechnungen, hier insbesondere hinsichtlich der Imperfektionsempfindlichkeit, verglichen.

Buckling resistance of L-profiles in towers, masts and open line constructions.
Rolled L-profiles are typical cross sections in towers, masts and open line constructions. Depending on the length, the dominant failure mode can change from lateral torsional to global and to local buckling. Current standards such as DIN EN 1993-1 (steel structures), DIN EN 1993-3 (towers and masts) and DIN EN 50341-1 and -3-4 (both open line constructions) are using different approaches to design against stability failure. In the study presented here, the main differences between the standards are shown. The results are furthermore compared with experimental results and finite element calculations, particularly with respect to imperfection sensitivity.

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Tibolt, Mike Neue innovative Stahlprofilformen für Gittermasttürme - Ergebnisse aus Forschung und Anwendung Stahlbau 12/2015 955-965 Fachthemen

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Heutzutage finden Gittermasttürme eine weltweite Anwendung in Sende- und Freileitungsmasten sowie Windkraftanlagen. Windturbinen mit Stahlgittermasttürmen schienen von Rohrtürmen schon fast vollständig verdrängt und erleben zurzeit eine Renaissance. Die Ursache liegt in der kostengünstigen Lösung zum Erreichen größter Höhen, welche die Nutzung größerer Windgeschwindigkeiten ermöglichen. Somit können Wirkungsgrad und Turbinenleistung der Anlage gesteigert und die Rotorfläche verringert werden. Des Weiteren können die Fundamente von Gittermasttürmen im Vergleich zu Rohrtürmen konstruktiv wirtschaftlicher ausgeführt werden. Der Einsatz von verschraubten Winkelprofilen erlaubt einen einfachen Transport zur Baustelle und eine schnellen Aufbau des Gittermastturmes auf unwegsamem Gelände. Zudem kann der langzeitige Korrosionsschutz der Winkelprofile durch Verzinkung nahezu aufwandslos sichergestellt werden. Neu entwickelte größere Winkelprofile aus hochfestem Stahl erlauben eine noch wirtschaftlichere und nachhaltige Ausführung von Gittermasttürmen und machen Gittermasttürme langfristig über den Einsatz in Windkraftanlagen hinaus zu einer konkurrenzfähigen Lösung. In diesem Beitrag werden die von ArcelorMittal neu entwickelten Winkelprofile L300 aus hochfestem Stahl vorgestellt. Außerdem werden für die Winkelprofile neue Knickspannungskurven entsprechend EC 3 ermittelt, welche eine wirtschaftlichere Bemessung gegenüber den bisherigen in EC 3 vorgeschlagenen Kurven erlauben. Anschließend wird anhand einer Fallstudie das Potential der neuen Winkelprofile in Gittermasttürme aufgezeigt.

New and innovative steel profiles for lattice towers - Results from research and application.
Nowadays, lattice towers are applied worldwide in telecommunication, transmission and wind turbine towers. Wind power stations with lattice towers have nearly been totally replaced by tube towers, but currently undergo a renaissance. The reason is the cost efficient solution for the achievement of big heights, which allow the exploitation of higher wind speeds. In this way, the degree of efficiency and the turbine output are improved with a smaller disk area. In addition, the fundaments of lattice towers are more economic in their execution than those of tube towers. The application of bolted angle profiles simplifies the transport and the erection of lattice towers in rough terrain. Moreover, the hot dip galvanization process of the angles assures a long-lasting corrosion protection without extra effort. Newly developed heavy angle profiles using high strength steel allow an even more economic and sustainable design of lattice towers, which will become a competitive solution in future. In this paper, the newly developed angles L300 of ArcelorMittal using high strength steel are presented. Additionally, appropriate reduction curves according to EC 3 are determined for the angles. Finally the potential of the new angles in lattice towers is highlighted in a case study.

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