Bauhaus, Moderne und die Leistung der Ingenieure - 100 Jahre Bauhaus 2019
2019 ist das Jahr gleich zweier bedeutsamer Jubiläen: 100 Jahre seit Gründung des Bauhauses in Weimar, aber auch der 150. Geburtstag von Albert Kahn, dem wohl bedeutendsten Industriearchitekten der Moderne. 1869 in Rhaunen, Hunsrück geboren, 1880 mit seiner jüdischen Familie in die Neue Welt Amerika ausgewandert, schuf seine 1905 in Detroit gegründete Firma Kahn Associates bis zu seinem Tode 1943 weit über 2 000 Bauwerke, größtenteils industrielle Kathedralen in Stahl und Glas [1]. Im folgenden Beitrag sollen nach einem kurzen Rückblick auf markante Beispiele des europäischen industriellen Stahlbaus Mitte bis Ende des 19. Jahrhunderts einige dieser amerikanischen Stahlhallen, auch in ihrem Kontext zur Bauhaus-Moderne, vorgestellt werden. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit orientiert sich diese Auswahl an der Anschauung des Hallenentwurfs als eine “Leistungsform”, die Aspekte wie Nutzung, Spannweite, Flexibilität, Bauzeit, Belichtung, Fördertechnik, Energie, Klima sowie die gerade im Industriebau gebotene Wirtschaftlichkeit innovativ zu einer ganzheitlichen Antwort integriert.

Albert Kahn, steel construction in the context of modernity
2019 marks the year of two significant anniversaries: 100 years since the founding of the Bauhaus in Weimar, but also the 150th birthday of Albert Kahn, arguably the most important industrial architect of modern times. Born in 1856 in Rhaunen, Hunsrück, Albert Kahn emigrated with his Jewish family to the New World in 1880, founded his company Kahn Associates in 1905 in Detroit, and created until his death in 1943 well over 2 000 buildings, mostly industrial steel and glass cathedrals. In the following article, after a brief review of striking examples of European industrial steel construction in the middle to end of the 19th century, some of these American steel buildings will be presented, also in their context of Bauhaus Modernism. Without any claim to completeness, this selection is based on the conception of the industrial steel construction as a “performance space”, defined by aspects such as flexibility, materials handling, construction time, daylighting, energy, climate, as well as economy. These demands were and are integrated in innovative and holistic steel constructions.

Aktuelles:
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research
Shortlist für Jahrbuch INGENIEURBAUKUNST 2020

Persönliches: Ortwin Goldbeck 80 Jahre
Laudatio für Prof. Frank Werner
Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann zum 65. Geburtstag
Gabriele Rauße neue Geschäftsführerin Bureau Veritas Germany

Firmen und Verbände: Neue Planungshilfe Feuerverzinkte Stahlelemente im Fassadenbau
Broschüre: Bauen mit vorgefertigten Raumsystemen - Temporäre Containerlösungen und dauerhaft nutzbare Modulgebäude
Deutschland-Studie 2019: Wohnraum-Potenziale in urbanen Lagen - Aufstockung und Umnutzung von Nicht-Wohngebäuden
Messe Essen ist neuer Partner der Weldex, Russlands wichtigster Messe für Schweißtechnik

Wettbewerbe: Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2019
Studierenden-Wettbewerb “Kindertagesstätte mit System + Grips”

Dissertationen: Zum Tragverhalten stählerner Stützen im Brandfall

Rezensionen: Mein Bauhaus - 100 Architekten zum 100. Geburtstag eines Mythos

Einen Besuch wert: Einen Besuch wert: Schaukelbrücke im Park an der Ilm in Weimar

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Die Personenbrücke des Sportartikelherstellers PUMA in Herzogenaurach ist eine 90 m lange Schrägseilbrücke über eine Hauptverkehrsstraße mit vier Fahrsteifen. Sie verbindet die Firmenzentrale mit dem Erweiterungsbau. Die PUMA Bridge ist als geschlossenes Bauwerk mit absturzsichernden Glasfassaden, einem Warmdachaufbau und Paneel-Unterdecke ausgestattet.
Der Blick vom Inneren der Brücke in die Umgebung ohne Geländer und mit einer bis zum Fußboden reichenden Verglasung ist für die Mitarbeiter und Gäste von PUMA ein Erlebnis. Der Brückenkörper erscheint durch die raumhohen Verglasungen filigran und transparent. In einem leichten Bogen überspannt die Brücke fast 60 m den Hans-Ort-Ring in Herzogenaurach. Errichtet wurde das Bauwerk über dem öffentlichen Verkehrsraum an zwei Wochenenden bei einmaliger Vollsperrung der Straße. Erreicht wurde das durch einen maximalen Vorfertigungsgrad der Brückenteile und einen ganzheitlichen Planungsprozess durch die ausführende Firma Lamparter GmbH & Co. KG. (Foto: Michael Meschede, MM-Fotowerbung)

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Der internationale Flughafen von Kuwait wird bis 2022 um ein neues Terminalgebäude nach einem Entwurf von Foster + Partner erweitert. Das neue Terminal hat eine Kantenlänge von fast 1,2 km, eine lichte Höhe von bis zu 25 m und eine Dachfläche von 320 000 m2. Das Gebäude zeichnet sich aber nicht nur durch seine Größe, sondern auch durch die Komplexität seines Dachtragwerks aus. Trotz seines großen Umfangs musste das Dach ohne Dehnfugen geplant werden. Dies hatte umfangreiche Auswirkungen auf Bemessung und Berechnung aller Bauteile. Das Dachtragwerk ist ein statisch hochgradig unbestimmtes System. Die Interaktion zwischen den verschiedenen Komponenten ist hierdurch sehr komplex, sodass jede Steifigkeitsänderung bei einem Element maßgeblichen Einfluss auf die statische Auslastung der anderen Bauteile hat. Der vorliegende Aufsatz beschreibt, wie dieser anspruchsvolle Entwurf mithilfe komplexer digitaler Methoden und Werkzeuge realisierbar gemacht werden konnte.

The shell structure of Kuwait International Airport Terminal 2 - engineering and execution of a complex mega-structure in the Digital Age
The international airport of Kuwait is currently being extended by a new terminal building designed by Foster + Partner. The new terminal is to be completed by 2022. It has an edge length of almost 1.2 km, a clear height of up to 25 m and a roof area of 320 000 m2. The building is characterized not only by its size, but also by the complexity of its roof structure. Despite its large circumference, the roof had to be designed without expansion joints. This had extensive effects on the design and calculation of all components. The roof structure is a statically highly indeterminate system. The interaction between the various components is therefore very complex, so that any change in stiffness of an element has a significant influence on the static load of the other components. The paper describes how this sophisticated design was made feasible with the help of complex digital methods and tools.

Der 3D-Druck metallischer Bauteile im Pulverbettverfahren findet bisher überwiegend in der Luft- und Raumfahrt oder im Maschinenbau Anwendung. Für die Fertigung von strukturellen Großbauteilen, wie sie im Stahlbau zum Einsatz kommen, sind die Laser-Pulver-basierten additiven Fertigungsverfahren derzeit zu teuer, um einen wirtschaftlichen Einsatz in Aussicht zu stellen. Hier kann das Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) eine Möglichkeit bieten, den 3D-Druck von großen Stahlkomponenten zu verwirklichen. Das Verfahren, auch als “formgebendes Schweißen” bekannt, ist in Kombination mit flexibler Robotertechnik und energiearmen Schweißprozessen für das Bauwesen interessant; denn nicht nur durch extrem große Gestaltungsmöglichkeiten, sondern auch durch die Digitalisierung und Einbindung in die computergestützten Entwurfs-, Planungs- und Herstellungsprozesse eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Stahlbau. Zudem ist es insbesondere für die Fertigung von belastungsoptimierten Bauteilen sehr gut geeignet. Im Beitrag werden die derzeitigen und künftigen Anwendungsfelder, die Merkmale der Fertigung und die Tragfähigkeiten der erzielbaren Bauteiltypen beschrieben. Darüber hinaus wird über aktuelle Untersuchungen berichtet.

3D printing in steel construction with the automated Wire Arc Additive Manufacturing
The classic 3D printing of metallic components using the powder bed process has so far mainly been used in the aerospace industry or in mechanical engineering. For the production of large structural components, such as those used in steel construction, laser powder-based additive manufacturing processes are too expensive to be economically viable. Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) can offer a possibility to realize 3D printing of large steel components. This process, also known as “shape welding”, has become interesting for the building industry in combination with flexible robot technology and low-energy welding processes. This is not only because of extremely large design possibilities. Also digitalization and integration into computer-supported design, planning and manufacturing processes open up new possibilities for steel construction. It is also very well suited for the production of load optimized components in particular. The article describes the current and future fields of application, the characteristics of production and the load-bearing capacity of the achievable component types. In addition, current investigations are reported.

Building Information Modeling (BIM) spielt auch im Stahlbau eine immer größere Rolle und wird in allen Ebenen der Planung und Ausführung sowohl interessiert als auch kritisch diskutiert. Der Stahlbau kann dabei aufgrund seiner langen Erfahrung in der 3D-Planung auf etablierte Prozesse im Bereich des Datenaustauschs zurückgreifen. BIM bietet die Chance, diese weiterzuentwickeln und auszubauen. Der Artikel beleuchtet anhand ausgewählter Einsatzbereiche und Praxisbeispiele den aktuellen Status der modellbasierten Planung und Ausführung. Ziel ist dabei, BIM im Kontext etablierter Arbeitsweisen des Stahlbaus zu betrachten, Mut zu machen, die Möglichkeiten von BIM schon heute auszuschöpfen, und das Potenzial für die Zukunft aufzuzeigen.

BIM in steel construction: established workflows and new opportunities
Building Information Modeling (BIM) is playing a more and more important role in steel construction, from planning to execution. The topic is both viewed with interest as well as critically discussed. Based on its long tradition in 3D planning, the steel industry can benefit from well-established processes for data exchange. BIM brings new opportunities to extend and develop these further. The article analyses the current status of model-based planning and execution, highlighting a number of selected areas and practical examples. The aim is to evaluate BIM in light of current workflows in steel construction, to encourage companies to utilize the tools and methods already available and highlight the potential of BIM for the future.

Der Entwurf von Delugan Meissl Associated Architects aus Wien für das Hyundai Automotive Motorstudio ging 2011 als Wettbewerbssieger hervor und dient künftig als Vorbild für internationale Standorte der Automobilmarke. Es wurde ein polygonal geformter, scheinbar schwebender Baukörper mit einer großzügig transparenten Fassade im Erdgeschoss entworfen, der sich in die Hauptelemente “Landscape” - eine urbane begehbare Fläche, “Vertical Green” - vertikale erschließende Verbindungselemente und “Shaped Sky” - ein großes Volumen, welches das Dach bildet, gliedert.
Das Tragwerk stellt bis auf die Gebäudekerne aus Stahlbeton eine räumliche Fachwerksstruktur dar. Besondere Tragwerkselemente, wie z. B. die Stützencluster, Gruppen sehr schlanker Stützen in Anlehnung an einen Bambuswald, stellen einen integrativen Bestandteil der architektonischen Gestaltung dar. Bei der Entwicklung der architektonischen Form und der Tragwerksgeometrie wurde ein integrativer und weitestgehend parametrischer Prozess entwickelt, der, basierend auf selbst entwickelten Programmen wie Karamba3D und Octopus, erst die Umsetzung des Projekts unter den gegebenen Rahmenbedingungen und Qualitätsanforderungen ermöglichte.
Besonderes Augenmerk wurde auf die Entwicklung der großzügigen und transparenten Fassade gelegt, welche den höchsten technischen und ästhetischen Anforderungen gerecht werden musste.

Hyundai Motorstudio Goyang
The design for the Hyundai Automotive Motorstudio by Delugan Meissl Associated Architects from Vienna won the competition in 2011 and will serve as role model for international locations of the automotive brand in the future. A polygonally shaped, floating building with a large transparent façade floor has been conceived. The building is structured by the main elements “Landscape” - an urban walkable area, “Vertical Green” - vertical connecting elements and “Shaped Sky” - a large volume that forms the roof.
With the exception of the reinforced concrete cores, the supporting structure represents a spatial truss structure. Special structural elements, such as the column-clusters, groups of very slender columns, referring to a bamboo forest, are integrative components of the architectural design. An integrative and mainly parametric process was developed during the architectural and structural design phase based on self-developed programs such as Karamba3D and Octopus which enabled the implementation of the project under the given boundary conditions and quality requirements.
Special attention was paid to the development of the generous and transparent façade, which had to meet the highest technical and aesthetic requirements.

Im Rahmen des Forschungsvorhabens “Mindestverdübelung von Verbundträgern bei Brand” [1] wurden auf der Grundlage von numerischen und experimentellen Untersuchungen ein Bemessungsansatz und Anwendungsgrenzen für die sichere Anwendung einer teilweisen Verdübelung von Verbundträgern im Brandfall geschaffen.
In diesem Beitrag werden die durchgeführten Untersuchungen sowie die wichtigsten Einflüsse von erhöhten Temperaturen auf Verbundträger und insbesondere die Verbundfuge vorgestellt. Der Schlupf in der Verbundfuge und dessen unterschiedliche Ursachen werden anhand eines Verbundeinfeldträgers im Brand untersucht.
Es zeigt sich, dass unter Einhaltung eines Mindestverdübelungsgrads zur Begrenzung der maximalen Verformungen der Verbundfuge die Verdübelung eines Verbundträgers keinen Einfluss auf dessen Tragfähigkeit im Brand hat. Durch die schnell ansteigende Temperatur des Stahlprofils nimmt die Streckgrenze schneller ab als die Tragfähigkeit der Verbundfuge, sodass sich mit steigender Temperatur der Verdübelungsgrad erhöht.
Im Weiteren wird ein Bemessungsansatz zur sicheren Anwendung der Teilverbundtheorie im Brandfall auf Grundlage des Verdübelungsgrads sowie auf Grundlage des Verhältnisses zwischen der Betonzugfestigkeit und der Schubtragfähigkeit der Verbundfuge vorgestellt.

Minimum degree of shear connection of composite beams in fire
In the scope of the research project “Mindestverdübelung von Verbundträgern bei Brand” (Minimum degree of shear connection of composite beams in fire) numerical and experimental investigations were conducted to derive design rules and limitations for the use for the partial connection theory in fire.
In this paper, the conducted investigations as well as the most important influences of the elevated temperatures on the composite beam and especially on the composite joint are presented. The slip in the composite joint and its reasons are discussed for a single span beam in a fire situation.
It is shown that with the use of a minimum degree of shear connection for the limitation of the maximum slip of the composite joint, there is no influence of the degree of shear connection on the load carrying capacity of a composite beam in case of fire. Due to the quickly rising temperatures of a composite beam in fire, the resistance of the composite joint quickly exceeds the tensile resistance of the steel section.
The derived design rules for a safe use of the partial connection theory in fire situations based on the degree of shear connection as well as on the relation between the concrete tensile capacity and the shear capacity of the composite joint are presented.

Für Balkenbrücken in Verbundbauweise wurden bis zum heutigen Tage im Wesentlichen vier unterschiedliche Konstruktionsformen ausgeführt, ohne dass für den einzelnen Entwurfsfall systematische Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit, zur technischen Qualität und zur Nachhaltigkeit dieser Bauweisen angestellt wurden. In diesem Beitrag wird daher der Versuch unternommen, eine allgemein gültige Bewertung der Effizienz der am häufigsten eingesetzten Konstruktionstypen im Verbundbrückenbau vorzunehmen. Als wichtigstes Kriterium für die Effizienz einer bestimmten Bauweise wird hierbei der Einheitspreis für die Lieferung und Montage der Stahlkonstruktion definiert und dessen Struktur genauer untersucht. Die durchschnittliche Relation dieses Einheitspreises wird hierbei für die beiden bisher bevorzugten Bauweisen, nämlich die des einzelligen Großkastens auf der einen Seite und der dualen Kleinkastenbauweise auf der anderen Seite, am Beispiel einer durchschnittlichen Balkenbrücke konkret untersucht.
Unter Berücksichtigung der verfügbaren Erfahrungswerte bezüglich des Stahlgewichts bei ausgeführten Verbundbrücken wird im zweiten Schritt die Gesamtrelation des Preises der Stahlkonstruktion für diese beiden Konstruktionstypen ermittelt. Nicht in der gleichen Tiefe, jedoch in ausreichender Genauigkeit erfolgt dann die Ausdehnung dieser Untersuchung auf die weiteren bekannten Verbundbauweisen, sodass als erstes Hauptergebnis eine Evaluierung der Effizienz der Stahlkonstruktion aller wichtigen Verbundbauweisen vorgenommen werden kann. Da mit dieser Bewertung jedoch noch keine Aussage über die Gesamteffizienz einer Verbundbauweise getroffen werden kann, folgt abschließend noch die Evaluierung der restlichen wichtigen Kosten- und Leistungsbereiche wie der Ausführung der Betonfahrbahn, des Gesamtkomplexes Korrosionsschutz, Innenbegehung und Brückenunterhaltung sowie des Redundanzverhaltens. Mit diesen weiteren Kriterien kann als Gesamtergebnis eine Evaluierungsmatrix aller untersuchten Bauweisen erstellt werden.

Qualitative evaluation of the efficiency of composite bridge designs
Four different bridge designs have mainly been adopted up to now for composite girder bridges without that there has been performed a systematic analysis of the economy, of the technical quality and of the sustainability of each design approach. This paper will therefore try to develop a generally valid evaluation of the efficiency of the mostly used composite bridge designs. As most important criterion for the efficiency of the different bridge designs the specific rate for the fabrication and erection of the steel structure is defined and its composition analysed in detail. The relation of this specific rate between the two mostly used designs, namely the spacious single cell box-girder on the one hand and the dual box-girder design with two smaller box-girders on the other hand, will be investigated for the example of a common girder bridge.
Under the consideration of the available empirical data for the steel weights of executed composite bridges it then will be possible to obtain the relation of the total price for the steel structure of the two different bridge designs. These results will then be extended - not in the same profundity, but still with sufficient accuracy - to the further well known composite bridge designs. This enables the full evaluation of the efficiency of the steel structure for all important composite bridge designs. In order to be able to evaluate the overall efficiency of each composite bridge design it also will be necessary to evaluate the other important cost- and performance areas of a composite bridge like the construction of the concrete carriageway, the complex of corrosion protection, inside accesssibility and bridge maintenance as well as the structural redundancy. Only then it will be possible to generate an overall evaluation scheme for all investigated composite bridge designs.

Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Graße zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Wissenschaftler und Ingenieure bauen immer auf Wissen und Erfahrungen vorheriger Generationen auf. Deshalb ist es ein großes Glück, wenn man ein wichtiges Stück auf dem oft schwierigen Weg der Erkenntnis geführt wurde. Dies verpflichtet zu großem Dank.
Robustheit, Duktilität und Dauerhaftigkeit sollte der Ingenieur neben der Zuverlässigkeit immer im Hinterkopf haben, wenn er ein Tragwerk entwirft. Deshalb werden die Grundlagen des Sicherheitskonzepts für Tragwerke in Verbindung mit diesen wichtigen Einflussgrößen werkstoffübergreifend diskutiert. Hauptziel des Aufsatzes ist, die im Titel angesprochenen und oft unabhängig voneinander diskutierten Aspekte qualitativ aus Sicht des Bauingenieurs darzustellen und quantitative Verknüpfungen herauszuarbeiten.
Es wird erläutert, wie die erforderliche Bauteil-Zuverlässigkeit - als Zielwert der Bemessung sowie aktuell häufig auch der Nachrechnung - innerhalb eines Tragsystems, abhängig von dessen Redundanzen und der Duktilität der Bauteile, ohne Minderung der Ziel-Zuverlässigkeit des Tragwerks rechnerisch modifiziert werden kann. Die Theorie zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit der vorhandenen Duktilität eines Bauteils wird für den allgemeinen Fall hybrider Bauteile angegeben und damit die Grundlage beschrieben, wie duktiles Verhalten gegenüber verformungsarmem Verhalten hinsichtlich der erforderlichen Sicherheitsbeiwerte abzustufen ist. Weiterhin wird dargelegt, wie ausreichende Duktilität der Bauteile als notwendige Bedingung für die Ausnutzung von Umlagerungsvermögen innerhalb des Tragsystems direkt in die Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit des Tragsystems einfließen kann.

Safety, robustness, ductility, fatigue safety and durability of building structures - a basic discussion
Robustness, ductility and durability should always be kept in mind by the engineer in addition to safety during designing a structure. Therefore, the basics of the reliability concept for structures in connection with these important influencing factors are discussed across materials. The main aim is to qualitatively discuss the aspects presented in the title, often discussed independently of each other, from the point of view of the civil engineer and to work out quantitative links.
It is explained how the required reliability of the member - as a target value of the design as well as the recalculation - within the structure, depending on its redundancies and the ductility of the members, can be modified without reducing the target reliability of the structure. The theory for the direct reliability calculation of the ductility is given for the general case of hybrid members, which is the basis to regrade ductile against deformation-poor behavior. Furthermore, it is explained how sufficient ductility of the members as a necessary condition for the utilization of rearrangement within the system can be yielded directly into the calculation of probability of failure of the structure.

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Im Gespräch:
Dietmar Feichtinger

Aktuell: BIM-Leitfaden für den Mittelstand. Wie viel BIM verträgt ein Mittelstandsprojekt?
Konzert für Ingenieure ohne Grenzen - Band Baulärm am 4. Mai in München

Veranstaltungen: Rückblick: Die BAU 2019 in München

Rezension: Über Konstruktionen und architektonische Formen - eine Neuauflage der Dissertation von Dietmar Grötzebach von 1963

Einen Besuch wert: Klimahaus Bremerhaven 8° Ost
Bauforumstahl News

Termin: 40. Deutscher Stahlbautag

Bauforumstahl News
Wirtschaftsbericht Stahlbau III. Quartal 2018
Kalkulationshilfe Kosten im Stahlbau in 6. Auflage erschienen
Umwelt-Produktdeklaration (EPD) für Baustähle erneuert

Persönliches
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Wolfgang Graße zum 80. Geburtstag
Zum 80. von Prof. Graße: Ein Rückblick von Thomas Klähne

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Clemens Preisinger, Moritz Heimrath, Adam Orlinski, Arne Hofmann, Klaus Bollinger: Moderne Parametrik in der Tragwerksplanung
Werner Sobek: Planen und Bauen in Zeiten der Digitalisierung - das Beispiel des Kuwait International Airport
Markus Feldmann, Ronny Kühne, Sandro Citarelli, Uwe Reisgen, Rahul Sharma, Lukas Oster: 3D-Drucken im Stahlbau mit dem automatisierten Wire Arc Additive Manufacturing
Lorenz Erfurth: BIM im Stahlbau: Etablierte Arbeitsweisen und neue Wege
Moritz Heimrath, Martin Eppenschwandtner, Robert Vierlinger, Alexander Freund, Adam Orlinski, Clemens Preisinger, Arne Hofmann: Hyundai Motorstudio Goyang, Seoul
Samuel Pfenning, Sven Brunkhorst, Martin Mensinger, Jochen Zehfuß: Mindestverdübelung von Verbundträgern im Brandfall
Peter Wagner: Qualitative Evaluierung der Effizienz von Konstruktionstypen im Verbundbrückenbau
Karsten Geißler: Sicherheit, Robustheit, Duktilität, Ermüdungssicherheit und Dauerhaftigkeit der Tragwerke - eine Grundsatzdiskussion
Gerd Zimmermann, Frank Werner: Eisen und Stahl - Baumaterial der Moderne. Zur Architektur des beginnenden Industriezeitalters - Teil I

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Ein modernes Aluminiumwerk mit anspruchsvoller Gebäudetechnik. Es entstand 2018 für die Firma Hydro Aluminium in Grevenbroich unweit Düsseldorf binnen kurzer Zeit. Als Generalplaner war der Dlubal-Kunde pbr aus Osnabrück auch für die Tragwerksplanung verantwortlich. Dabei kam für die Bemessung der neuen Produktionshalle mit einer Konstruktion in Stahlgüte S 235 das Finite-Elemente-Programm RFEM von Dlubal zum Einsatz. (Foto: pbr)

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Moderne Stahl- bzw. Stahlverbundbrücken benötigen moderne Stahllösungen: Häufig spielen Dickbleche hier eine tragende Rolle, sei es im Einsatz als Gurtblech von schweren Brückenträgern oder als dickes Fahrbahnblech in einer Dickblechtrogbrücke. Je nach Einsatz erlauben Dickbleche eine effizientere Fertigung bzw. erhöhen die Nachhaltigkeit von Brückenbauwerken. Da heutzutage gerade Fertigungseffizienz und Dauerhaftigkeit zunehmend an Bedeutung gewinnen, führt dies bei Brücken zu einem Anstieg im Einsatz von Grobblechen mit größeren Blechdicken. Häufig jedoch stößt der Designer in der Planungsphase mit dicken Grobblechen an technische bzw. regulatorische Grenzen. Der vorliegende Aufsatz wird einige Lösungen für bestehende Hemmnisse im Einsatz dicker Grobbleche für den Brückenbau darstellen, z. B. verbesserte Machbarkeit dicker thermomechanisch gewalzter Stähle oder Erweiterung des vereinfachten Sprödbruchnachweises nach Tabelle 2.1 der DIN EN 1993-1-10. Die konsequente Ausnutzung dieser Möglichkeiten eröffnet eine Vielfalt neuer vorteilhafter Optionen in der Konstruktion von Straßen- und Eisenbahnbrücken.

Use of thick, heavy plates for bridge construction
Modern steel or steel composite bridges need modern solutions in steel: often, thick heavy plates play a crucial role in bridge building, possibly used as flange plate in heavy bridge beams or as thick deck plate in a trough bridge. Depending on the application thick heavy plates allow efficient fabrication or potentially increase the sustainability of a bridge construction. As today especially fabrication efficiency and durability gain importance, it leads to an increase in the application of thick heavy plates. However, the designer often reaches technical or regulatory limits when designing with thick heavy plates. This report will show some solutions to overcome these existing restraints, e.g. improved possibilities in the production of thick thermomechanically rolled steels or extension of the simplified brittle fracture analysis acc. to Table 2.1 of EN 1993-1-10. The consistent exploitation of these possibilities opens a variety of new advantageous options in constructing road or railway bridges.

Im Verkehrsnetz der Eisenbahnen des Bundes werden immer häufiger Ersatzneubauten für abgängige Brückenbauwerke erforderlich. Die Stützweiten der Überbauten liegen meist unter 20 m. Infolge der geometrischen Zwänge aus den Gradienten der Verkehrswege auf und unter den Überbauten wurden die Trogbrücken mit dickem Fahrbahnblech entwickelt, da sie eine sehr geringe Konstruktionshöhe aufweisen. Dieser Artikel soll den verantwortlichen Ingenieuren den Stand der Regelwerke vermitteln und Hinweise sowie Planungsvorgaben aufzeigen.

Trough bridges with thick track plate - thick plate bridges: information for design and building
In the network of the federal railway, the replacement with new constructions becomes more and more important for older bridges. Usually the superstructures span less than 20 m. Because of the geometrical limitations for the gradients of the traffic routes above and below the superstructure the trough bridge with thick track plate was developed. This bridge type allows a very low construction height. This article is to inform the responsible engineers about the state of the regulations and to provide indications of design specifications.

Die Müngstener Brücke wird derzeit für eine weitere, langfristige Nutzung für die Streckenklasse CM 2 grundinstand gesetzt, maßgeblich verstärkt und in wesentlichen Teilen erneuert. Einen Großteil dieser Maßnahme stellte die zwischenzeitlich abgeschlossene Erneuerung der Fahrbahnbrücke mit der zugehörigen Auflagerung auf den darunterliegenden Gerüstbrücken dar. Die ursprünglich im Entwurf vorgesehene Lagerung musste während der Ausführungsplanung verworfen werden, da die Verdrehungen und Verschiebungen aus Eisenbahnbetrieb konstruktionsbedingt zu erheblichen, nicht nachweisbaren Zwangs- und Ermüdungsbeanspruchungen geführt hätten. Da die Lager auch nennenswerte Zugkräfte übertragen müssen, konnten die in Deutschland im Eisenbahnbrückenbau üblicherweise zum Einsatz kommenden Elastomer- und Kalottenlager nach DIN EN 1337 nicht zur Ausführung kommen. Vor diesem Hintergrund musste ein neuartiges Lager (ein sogenanntes Kompensationslager) entwickelt werden, welches in der Lage ist, unter Beachtung der hohen Steifigkeitsanforderungen und der beengten Platzverhältnisse die zyklischen Einwirkungen aus Eisenbahnverkehr bei Erfüllung aller kinematischen Randbedingungen dauerhaft zwängungsarm zu übertragen. Bei der Lösung wurde die Idee einer Bolzenverbindung aufgegriffen, bei der die unmittelbaren Verbindungen zwischen den Augenblechen und dem Bolzen durch standardisierte Maschinenelemente ausgeführt werden. Aufgrund der damit verbundenen Regelwerksabweichungen unterlag der neu entwickelte Lagertyp einer unternehmensinternen Genehmigung der DB Netz AG (UiG) und einer Zustimmung im Einzelfall (ZiE) durch das Eisenbahn-Bundesamt. Insgesamt wurden 126 Lager dieses Typs eingebaut, die seit Dezember 2014 im Betrieb sind.

Developement of a new type of structural bearing for railway brigdes
The railway bridge Müngsten is currently reinforced for a long-term usage for route class CM2. This includes especially the renewal of the railway decking including the bearings on the underlying truss bridge. The primary design of the bearings had to be rejected due to significant constraint- and fatigue loads caused by rotations and deflections through the rail loads. Additionally due to considerable lifting forces within the bearings, common elastomeric bearings or spherical bearings according to DIN EN 1337 could not be used. Based on this background a new type of bearing (a so-called compensating bearing) was developed, which is able to withstand the cyclic loading of rail loads while at the same time all demands are met due to stiffness, space and constraint reactions. Therefore a bolt type of connection with standardized industrial elements was designed. Because this type of bearing is not covered by any regulation code, the newly developed bearing had to get a specific approval by DB Netz AG and the Eisenbahn-Bundesamt. In total 126 bearings of this type are installed and since December 2014 operating under load.

Die Deutsche Bahn AG (DB) setzt derzeit das größte Programm zur Modernisierung ihrer Infrastruktur um. Zum Streckennetz gehören auch Tausende von Stahlbrücken. Eine Sanierung unter Berücksichtigung der Erneuerung des Korrosionsschutzes ist nicht nur wirtschaftlich nachhaltig, sondern sichert bei historischen Brückenbauwerken auch kulturelles Erbe. Moderner Korrosionsschutz von Eisenbahnbrücken aus Stahl ist eine anspruchsvolle Aufgabe und unterliegt den Anforderungen des Marktes. Hersteller von Beschichtungsstoffen und Verarbeiter müssen zahlreiche Regelwerke beachten, die aktuell unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts überarbeitet werden.

Undergoing change: corrosion protection for steel railway bridges
The Deutsche Bahn AG (DB) is currently implementing its largest project to date to modernise its infrastructure. Thousands of steel bridges are part of this rail network. Renovation, while taking into account the renewal of corrosion protection, is not only economically sustainable, but also ensures the cultural heritage of historic bridge structures. The modern corrosion protection of steel railway bridges is a demanding task and is subject to market standards. Manufacturers of coating materials and processors must comply with numerous regulations, which are currently being revised to take technical progress into account.