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Bayerischer Denkmalpflegepreis 2012 Stahlbau 3/2012 180 Firmen und Verbände

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Eichler, Björn; Feldmann, Markus; Sedlacek, Gerhard Zähigkeitsdargebote kaltgefertigter Hohlprofile bei tiefen Temperaturen Stahlbau 3/2012 181-189 Fachthemen

Kurzfassung

Kaltgefertigte Hohlprofile europäischer Hersteller weisen in der Regel bessere Zähigkeitseigenschaften auf als in DIN EN 10219 gefordert. Gleichwohl treten häufig Schwierigkeiten beim Einsatz kaltgefertigter Hohlprofile auf, da die Nachweisregeln zur Stahlgütewahl nach DIN EN 1993-1-10 dafür nicht anwendbar sind. Deswegen wurde ein Bemessungskonzept zur Stahlgütewahl entwickelt, welches auf realen Zähigkeitsmessungen an kaltgefertigten Hohlprofilen und effektiver Dehnungen beruht. Diese plastischen Dehnungen in den gebogenen Bereichen können zu einem Abfall der Materialzähigkeit führen. Für kreisförmige und rechteckige kaltgefertigte Hohlprofile wurde infolgedessen ein Verschiebungsterm DTcf zur Berücksichtigung dieser Zähigkeitsreduktion in Analogie zum temperaturbasierten Sprödbruchkonzept in DIN EN 1993-1-10 abgeleitet.

Toughness performance of cold-formed structural hollow sections for low temperatures.
European cold-formed hollow sections in general exhibit better toughness properties than required by EN 10219. However, limits in applying the toughness related rules for the choice of steel material in EN 1993-1-10 to cold-formed hollow sections still constitute barriers to free marketing. An assessment procedure has been developed which is based on toughness measurements and effective strains. Such plastic strains may occur in the bent areas associated with a toughness reduction. For the degradation of these toughness properties an appropriate temperature shift DTcf has been derived for both circular and rectangular hollow sections.

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Recht: Stahlbau 3/2012 Stahlbau 3/2012 189 Recht

Kurzfassung

Vereinbarung der Beschaffenheit der Werkleistung
Anerkannte Regeln der Technik und gesetzliche Anforderungen

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Schuler, Christian; Stief, Sonja; Elstner, Michael; Illguth, Marcus; Lorenz, Alexander Einsatz von gebogenem Glas im Bauwesen Stahlbau 3/2012 190-196 Fachthemen

Kurzfassung

Der Einsatz von gebogenen Glaselementen in der modernen Architektur nimmt stetig zu. Da sich die Herstellung, das Tragverhalten sowie das baurechtliche Genehmigungsverfahren in grundlegenden Punkten zu planem Glas unterscheiden, sind zusätzliche Hinweise und Erläuterungen beim Einsatz erforderlich. Es wird aufgezeigt, welche Besonderheiten zu beachten sind, wo die Risiken liegen können und wo sich der derzeitige Stand der Technik befindet.

Application of curved glass in architecture.
The use of glass in modern architecture is growing continuously. Since curved glass differs radically from flat glass in production, load bearing behavior, as well as in the approval procedure of building law, some additional information and details need to be taken into consideration when using curved glass. It will be shown, which specialities have to be considered, where the possible risks are, and what the current State-of-the-Art is.

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Näßl, Andreas; Mensinger, Martin; Martin; Bucak, Ömer Aktuelle Untersuchungen zum Verhalten von Verbundglas unter Schneelasteinwirkung Stahlbau 3/2012 197-202 Fachthemen

Kurzfassung

Der Schubverbund von Verbundglas wird durch das zeit- und temperaturabhängige viskoelastische Materialverhalten der polymeren Zwischenschicht geprägt. Obwohl für langdauernde Lasten oftmals vernachlässigt, verspricht der Schubverbundansatz beim Lastfall Schnee aufgrund temperaturbedingt begünstigter Zwischenschichteigenschaften wirtschaftliches Anwendungspotential. Dieser Beitrag berichtet über aktuelle Versuchsergebnisse, die durch Langzeit-Monitoring an Freilandprüfständen unter Schneelastereignissen gewonnen wurden. Die Untersuchungen sind Bestandteil des laufenden DFG-Forschungsprogrammes “Identifizierung tragfähigkeitssteigernder Eigenschaften von Verbundglas“.

Recent experimental results about the behaviour of laminated glass exposed to snowfall events.
The shear coupling of laminated glass is decisively affected by the time- and temperature-dependent viscoelastic material properties of the polymeric interlayer. Though often neglected for long-term load situations, the shear coupling promises to be applicable and economically relevant for the load case snow, by reason of enhanced interlayer material properties, associated to the temperature conditions. This paper reports on recent experimental results obtained by long-term monitoring of free-air test facilities for laminated glass exposed to snowfall events. The investigations are part of the ongoing research program “Identification of bearing capacity enhancing characteristics of laminated glass“, funded by the DFG (German Research Foundation).

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Weich, Imke; Lorenz, Jan; Fischl, Andreas; Rodic, Slobodan; Buschner, Josef Prüfungen im großen Maßstab Stahlbau 3/2012 203-211 Fachthemen

Kurzfassung

Wissenschaftliche und anwendungsorientierte versuchstechnische Untersuchungen werden größtenteils an skalierten Kleinproben durchgeführt, um diese im Labor mit akzeptablem Aufwand umsetzen zu können. Allerdings ist bei der Bewertung der Ergebnisse zu berücksichtigen, dass aufgrund der Skalierung der Versuchskörper im Vergleich zum realen Bauteil Maßstabseffekte auftreten können. Dabei sind geometrische, statistische und technologische Größeneinflüsse zu berücksichtigen, die sich im Stahlbau insbesondere auf die Ermüdungsfestigkeit von Bauteilen auswirken.
An der Hochschule München, Labor für Stahl und Leichtmetallbau, wurden aus diesem Grund von Professor Bucak in den letzten Jahren vielfältige Großbauteilversuche durchgeführt. Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungsergebnisse vorgestellt, anhand derer die Bedeutung von Großbauteilversuchen deutlich wird sowie der auftretende Maßstabseffekt bewertet werden kann.

Large-scale testing.
Most scientific laboratory testing for practical construction applications is carried out using small, scaled-down models in order to keep expenses to an acceptable level. However, in the evaluation of results it is important to remember that size effects may occur due to the scaled-down size of the test specimen compared to the real component. Geometric, statistical and technological factors have to be considered which may have an effect on the fatigue strength, in particular, of components in steel constructions.
For this reason, over recent years Professor Bucak has carried out a variety of large-scale component tests at the Munich University Steel and Light Metal Construction Laboratory. The article below presents research results which highlight the importance of large-scale component testing and evaluate any occurring size effects.

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Pertermann, Ines; Puthli, Ram; Ummenhofer, Thomas; Vrouwenvelder, A.C.W.M (Ton) Risikoorientierte Bemessung von Tragstrukturen Stahlbau 3/2012 212-218 Fachthemen

Kurzfassung

Der Eurocode DIN EN 1990 [1] eröffnet in Anhang B, Abschnitt B.3 mit der Definition verschiedener Schadensfolgeklassen (Consequences Classes CC1 bis CC3; deutsches Synonym: Versagensfolgeklasse) eine Möglichkeit zur risikoorientierten Festlegung des erforderlichen Zuverlässigkeitsniveaus. Dies kann durch Anpassung, d. h. Abminderung oder Erhöhung der Teilsicherheitsbeiwerte auf der Einwirkungs- oder der Widerstandsseite erfolgen. Soll das Zuverlässigkeitsniveau einzelner Bauteile oder einzelner Bauteilnachweise angepasst werden, so ist die Berücksichtigung auf der Widerstandsseite zweckmäßig. Ist das gesamte Tragwerk einer Schadensfolgeklasse zuzuordnen oder betrifft die Festlegung des Zuverlässigkeitsniveaus eine bestimmte Einwirkung, so ist die Berücksichtigung auf der Einwirkungsseite zweckmäßig. Transparenter ist jedoch die Erfassung in einem eigenständigen Faktor KFI (FI: Force Importance), auch Bedeutungsbeiwert genannt. Die Teilsicherheitsbeiwerte können dann unverändert bleiben. Im folgenden Artikel werden Hintergründe und Herleitung dieses Bedeutungsbeiwertes erläutert.

Risk oriented design of structures - Force importance factors KFI for differentiating the reliability levels of the different Consequences Classes.
The Eurocode EN 1990 [1] Annex B Clause B.3 allows a risk oriented differentiation of the reliability levels with the definition of different consequences classes CC1 to CC3. This can occur through decrease or increase of the safety factor for either the action or the resistance. Should the reliability level of an individual structural component or individual structural check need to be differentiated, it is appropriate to consider the resistance side. If the whole structure is to be assigned a certain consequences class, or if the reliability level relates to a particular action, it is appropriate to consider the action side. In any case the inclusion in an independent factor KFI provides more transparency. The partial factors can then remain unchanged. This article describes the background and derivation of these force importance factors.

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Kolling, Stefan; Alter, Christian; Schneider, Jens; Kuntsche, Johannes; Gebbeken, Norbert; Larcher, Martin Deformations- und Bruchverhalten von Verbundsicherheitsglas unter dynamischer Beanspruchung Stahlbau 3/2012 219-225 Fachthemen

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick bezüglich aktueller Fragestellungen im Bereich der numerischen Berechnung von Sicherheitsverglasungen und der Tragfähigkeit von Glas unter Kurzzeiteinwirkung. Es werden Untersuchungen zur Widerstandsfähigkeit von Verbundsicherheitsglas mittels Pendelschlagversuch (weicher Stoß) und Detonationsbeanspruchung diskutiert. Hierbei werden sowohl das Deformationsverhalten als auch das Resttragfähigkeitsverhalten der Verglasung berücksichtigt. Verschiedene Modellierungsmethoden zur numerischen Simulation des Verbundmaterials mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode werden aufgezeigt und mit experimentellen Befunden kritisch verglichen. Das dynamische Verhalten von Verbundsicherheitsglas wird dabei sowohl über implizite als auch explizite Zeitintegrationsverfahren beschrieben.

Deformation behavior of laminated glass under dynamic loading.
The purpose of the present paper is to give an overview of current modeling techniques for the finite element simulation of laminated glass under dynamic loading. Deformation and the post-breakage behavior of laminated glass are discussed by means of impact and blast loading. Numerical results using different modeling techniques for the numerical simulation of the composite are presented and compared critically to experimental observations. The time integration for the dynamic response of laminated glass is performed by both implicit and explicit finite element solvers.

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Feldmann, Markus; Kasper, Ruth; Di Biase, Pietro; Kremens, Titus; Bucak, Ömer; Illguth, Marcus; Wahlers, Ludger; Reckow, Jürgen; Kubiak, Rolf; Gruber, Reinhard Qualitätskontrolle von ESG und TVG - Einsatz der Spannungsoptik Stahlbau 3/2012 226-232 Fachthemen

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Bei thermisch gebogenen TVG- und ESG-Scheiben konnten in der Vergangenheit bei Schadensfällen und Forschungsprojekten durch Visualisierung mittels Polfilteraufnahmen Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Verteilung der thermischen Vorspannung festgestellt werden. Die Abweichungen von einer homogenen Vorspannungsverteilung steht in Zusammenhang mit nicht konformen Bruchbildern [1].
Bis dato fehlte jedoch eine Interpretationsgrundlage für die Bewertung der Polfilterbilder, da der Zusammenhang zwischen der visualisierten Farbgebung und dem Spannungszustand im Glas unbekannt war. Das Forschungsprojekt “ZIM - Gebogenes Glas“ nahm dies zum Anlass, die Möglichkeiten einer Online-Qualitätskontrolle mit Visualisierung der Vorspannungsverteilung zur Verbesserung der Produktqualität von gebogenem Glas zu untersuchen und zerstörungsfrei Aussagen über das Bruchbild zu treffen.

Quality control of heat strengthened and fully tempered glass panels - Use of photoelasticity.
In the past irregularities concerning the distribution of prestress in bent heat strengthened and fully tempered glass have been visualized by using polarizing filters. Especially in cases of damages, discrepancies of homogeneous distributions have been detected in polarizing filter images and a correlation between non-conforming fracture pattern has been made. Until now a basis for the interpretation of these irregularities could not be found. Therefore, within the research project “ZIM - bended glass” the product quality of bent glass by using the visualization of the distribution of stress was investigated. The results shall also serve for a future online quality monitoring system. The distribution of stress combined with the visualized colors gives a deeper insight in the resulting fracture patterns of glass.

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Trautz, Martin; Voormann, Friedmar Der Bau eiserner Brücken im Südwesten Deutschlands 1844 bis 1889 - Vom Gitterträger zum Fachwerk (Teil 3) Stahlbau 3/2012 233-242 Fachthemen

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Zwischen 1856 und 1858 hatte die Pforzheimer Firma Gebrüder Benckiser mehrere große Gitterträgerbrücken für die Schweizer Eisenbahngesellschaften ausgeführt. Entgegen den Entwicklungen in Preußen handelte es sich dabei um gelenklose Durchlaufträger über drei oder vier Felder. Für diesen Brückentyp optimierte Benckiser den Bauvorgang: der Kastenträger, gebildet aus den Gitterträgern und den Querträgern, wurde auf einer Widerlagerseite vorgefertigt, dann mittels Walzen und einem Hebelmechanismus frei auskragend auf die Pfeiler und schließlich bis auf das jenseitige Widerlager hinübergeschoben.
In diesem Bauverfahren, das heute als Taktschiebeverfahren vor allem im Betonbrückenbau Anwendung findet, errichteten die Gebrüder Benckiser zwischen 1859 und 1860 zwei grenzüberschreitende Eisenbahnbrücken: die Rheinbrücke Waldshut-Koblenz und die Rheinbrücke Kehl-Straßburg. Erst nach 1860 ging man im Südwesten zum Bau mehrgliedriger Streben- und Ständerfachwerkträger mit parallelen oder gekrümmten Gurten über.

The construction of iron bridges in the southwest of Germany from 1844 to 1889 - from lattice girders to truss girders (part 3).
Between 1856 and 1858, Bros. Benckiser, a company from Pforzheim in Germany, had built several lattice girder bridges for Switzerland’s railway companies. In contrast to developments in Prussia, they were built as continuous beams without joints, spanning three to four bays. Benckiser used this structural feature for the construction process of the bridges and optimized it that way. The box girder was prefabricated as lattice girder at one abutment side and pushed on rollers and lifting mechanisms, cantilevering at the intermediate supports, into its final position.
With this construction process, which is known today as Incremental Launching Method and used primarily in concrete bridge building, Benckiser Bros. constructed two cross-boundary railway bridges between 1859 and 1860: the Rhine bridges Waldshut-Koblenz and Kehl-Strassburg. It was not until 1860 that the company adopted truss girders with single or multiple bracing for steel bridges with parallel or curved chords.

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Brux, Gunther Neue Entwicklungen bei der Beschichtung in der Vorfertigung - Dämmschichtbildner für Korrosions- und Brandschutz Stahlbau 3/2012 243-244 Berichte

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Um die Gestaltung von Gebäuden möglichst nicht zu beeinträchtigen, werden für den Brandschutz von Stahlkonstruktionen Dämmschichtbildner verwendet; bei Hitzeeinwirkung bilden diese Beschichtungen von 0,5 bis 2,5 mm Dicke eine stabile, feinporige und gut isolierende Schaumschicht, die über den jeweils vorgesehenen Zeitraum (R30 für 30 Minuten und R60 für 60 Minuten) die Wärmeableitung und damit den Verlust der statischen Festigkeit des Stahls im Brandfall verhindert.

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Rubin, Helmut Lösung und Gewinner der Weihnachtspreisaufgabe 2011 Stahlbau 3/2012 245-249 Berichte

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20. Bayerischer Ingenieuretag Stahlbau 3/2012 249 Firmen und Verbände

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Seeßelberg, Christoph Ömer Bucak 65 Jahre Stahlbau 3/2012 250-251 Persönliches

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Peil , Udo Klaus Thiele Professor für Stahlbau Stahlbau 3/2012 251 Persönliches

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Hauck, Claus-Dieter Ehrenmedaille des VDI für Frau Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann Stahlbau 3/2012 251-252 Aktuell

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Die Medien der Architektur. Von Sonne, W. Stahlbau 3/2012 252-253 Rezensionen

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Termine: Stahlbau 3/2012 Stahlbau 3/2012 253-254 Termine

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Content: Steel Construction 3/2012 Steel Construction 3/2012 Content

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Larsen, Per Kr.; Aasen, Bjørn; Myhre, Kjetil Nordic Steel Construction Conference 2012 Steel Construction 3/2012 137 Editorial

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Laustsen, Bjarke; Nielsen, M. P.; Hansen, Thomas; Gath, Jesper Stability of brackets and stiffeners in steel structures Steel Construction 3/2012 138-144 Articles

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A special class of steel plates, called bracket plates, is commonly used for brackets and stiffeners. Designing these structural elements has proved to be a complex problem involving many parameters and different types of behaviour. The methods used for design are often conservative and simplified because the subject has received little attention. This paper attempts to shed light on the problem and develop a new and improved design method for triangular bracket plates, derived on the basis of a consistent theory. The new design method proposed is based on the theory of plasticity, practically the yield line theory. Using the new method to solve the buckling problem for bracket plates leads to a method that, compared with existing test results, supplies very good results.

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O bolt, Ana; Kuhlmann, Ulrike; Henriques, José; da Silva, Luís Simões Behaviour of steel-to-concrete joints Steel Construction 3/2012 145-150 Articles

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This paper presents innovative solutions for connecting steel and composite beams to structural reinforced concrete walls, as developed within the RFCS research project “InFaSo”. Two types of joints were studied: pinned and moment-resistant. The evaluation of the behaviour of the joints was performed experimentally and complemented by the development of analytical component-based models. The comparison of the results revealed good agreement between models and experiments. The joints analysed were shown to be competitive solutions taking into account their structural performance, simplicity of modelling and execution.

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Renner, Anja; Lange, Jörg Load-bearing behaviour of high-strength bolts in combined tension and shear Steel Construction 3/2012 151-157 Articles

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Bolts were tested under different combinations of tension and shear in order to estimate how bolts generally behave in combined tension and shear, what influence the strength grade has and to be able to assess the validity of the old and new standard rules. To assure results that not only represent the behaviour of round steel, but of a bolt as such, a test setup was developed that ensured a construction situation as realistic as possible. The results of these tests are summarized in this paper.

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Xiang, Haifan Cable-Stayed Bridges. 40 Years of Experience Worldwide. From H. Svensson Steel Construction 3/2012 157 Book review

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Ritakallio, Pekka O. Cold-formed high-strength tubes for structural applications Steel Construction 3/2012 158-167 Articles

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Cold-formed hollow sections are the dominant tubular construction material. The applicability of cold-formed tubes is sometimes questioned because of doubts about low-temperature ductility, deformation capacity of welded joints, suitability for welding in the cold-formed corner, poor fatigue behaviour of the corner or suitability for hot-dip galvanizing. It is also claimed that by choosing hot-finished tubes, such risks can be automatically avoided. This study confirms that appropriate tube manufacturing yields cold-formed EN 10219 tubes in grades S355J2H to S460MH with a performance equal to or better than hot-finished tubes. Properly made cold-formed high-strength tubes are available for fabricating efficient lightweight structures and can be safely used even at low temperatures without the aforementioned doubts.

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