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Der folgende Beitrag beleuchtet die Hintergründe und Motivationen für die Digitalisierung der Bauindustrie. Zunächst wird beschrieben, warum sich ein Bauunternehmen digitalisiert und was Digitalisierung aus Sicht des Autors bedeutet. Es folgt die Erläuterung, wie sich Bauunternehmen digitalisieren und worauf hierbei der Fokus liegt. Beispielhaft werden die Entwicklungen und Aufgaben der Abteilung BIM 5D der Strabag SE aufgezeigt. Zentrale Punkte sind hier die Planung und das Bauen mit der Building-Information-Modelling(BIM)-Methode und die Herausforderungen der Digitalisierung bei der Implementierung in Produktion und Betrieb.

Motivation and focus of digitalization
The following article expands on backgrounds and motivations for digitalization in the construction industry. It begins by describing why a construction company should digitizes its processes and what “digitalization” means from the authors point of view. The article continues describing how construction companies digitize their processes. Developments and tasks of the BIM 5D department of the Strabag Group are outlined as an example. The main aspects are planning and building with Building Information Modelling (BIM) method and challenges of digitalization regarding the implementation of BIM in production and operation.

Es wird ein einfaches und anschauliches Verfahren zur Bemessung von Pilz- und Flachdecken aus Stahlbeton nach der Plastizitätstheorie vorgestellt. Seine Wirklichkeitsnähe wird durch Nachrechnung von zwei Bruchversuchen in natürlicher Größe beweisen. Ein Zahlenbeispiel erläutert die Anwendung des Bemessungsverfahrens in allen Einzelheiten.

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Bedingt durch ein großes Parameterfeld und instationäre Temperatur- und Dehnungsverteilungen erscheint der Prozess des Flammrichtens relativ komplex. So basiert das Flammrichten bis heute insbesondere hinsichtlich der erzielbaren Verformungen eher auf - wenn auch plausiblen - Erfahrungswerten als auf ingenieurtechnischen Ansätzen. Hinsichtlich der Materialbeeinflussung existieren hingegen technische Regeln, die Festigkeits- und Zähigkeitseinbußen ausschließen sollen. Bei Einsatz hochfester Sorten verändern sich jedoch die Verhältnisse im Vergleich zu normalfesten Stählen, denn mit zunehmender Streckgrenze werden die erzielbaren Verformungen kleiner. Zum Ausgleich dieses Effekts werden oft höhere Temperaturen und Haltezeiten gewählt, was jedoch das Risiko einer Materialbeeinflussung erhöht. Für das Flammrichten hoch- und höchstfester Stähle sind also solche Konstellationen zu erforschen, die zu einem nach wie vor einfachen und sicheren Ergebnis führen. Dies zeigt der vorliegende Beitrag in zwei Teilen, indem er die werkstofftechnischen Mechanismen für das Flammrichten auch bei hohen Streckgrenzen klärt. Ausgehend davon werden Anwendungskorridore abgeleitet und Vorschläge für die Verbesserung bestehender Regeln gemacht.
In diesem ersten Teil des Beitrags werden das Prinzip des Flammrichtens normal- und hochfester Stähle nebst den Zusammenhängen zwischen Thermodynamik, Metallurgie und Mechanik vorgestellt sowie anhand von Versuchen an Kleinproben die experimentelle und numerische Ermittlung des Wärmeeintrags und der Temperaturen gezeigt.
Der zweite Teil widmet sich den Verformungen und Zwangsmomenten aus dem Flammrichtprozess, der Beeinflussung des Materials und zwei Beispielen zur Vorhersage der Ergebnisse aus dem Flammrichten.

Flame straightening of normal and high strength steels - part 1
Due to many parameters, transient temperature and strain distributions, the process of flame straightening appears to be rather complex. In practice, flame straightening actually bases on experience rather than on engineering approaches. In contrast, regarding the impact on material, technical rules are existing deemed to exclude strength and toughness reduction. However, compared to mild steels, high strength structural steels require more detailed or even additional guidance. For the achievable remaining deformations are getting smaller the higher the yield strength is. To compensate this effect, one often chooses higher temperatures and longer holding times. This however increases the risk of material degradation. Consequently, if we strive at an easy and efficient flame straightening also for high strength steels, suitable parameter constellations need to be investigated leading to safe results as before. The paper consists of two parts and explains how to achieve this by first explaining the material related mechanisms of flame straightening and then showing application corridors. In addition, it suggests improved guidance when using high strength steels. In the first part the principles of flame straightening of normal and high strength steels and the interrelation of thermodynamics, metallurgy and mechanics are presented. Furthermore, the determination of heat input and temperature by experimental and numerical means are shown. The second part deals with the deformations and forces arising from the flame straightening process, the influence on the material and the prediction of relevant parameters of the flame straightening process.

Das begehbare Dachtragwerk der TRUMPF Smart Factory in Chicago ist als ‘Structure as Space’ entwickelt. Die Stahlstruktur, in die ein Stegsystem über dem Ausstellungsraum von Werkzeugmaschinen der Firma TRUMPF integriert ist, wurde als Rahmenträger nach dem von Artur Vierendeel Ende des 19. Jahrhunderts eingeführten Konzept entwickelt. Dabei wurde durch eine kraftflussgerechte Formoptimierung und die konsequente Anwendung moderner Analyse- und Fertigungsverfahren das 120 Jahre alte Konstruktionsprinzip als eine effiziente und wirtschaftliche Konstruktionslösung neu interpretiert. Die Smart Factory wurde 2018 mit dem “Preis des Deutschen Stahlbaues” ausgezeichnet. Dieser Artikel erläutert den Entwurfsansatz, die statische Berechnung und die Umsetzung der Dachstruktur.

Structure as Space - The roof structure of TRUMPF's Smart Factory in Chicago, USA.
The walkable roof structure of the 'TRUMPF Smart Factory' in Chicago is designed as ‘Structure as Space’. The steel structure, incorporating an open skywalk offering an impressive overview of the TRUMPF machinery exhibited within the showroom, was developed as frame-girder following the principle concept introduced by Artur Vierendeel at the end of the 19th century. This 120-year-old design principle was reinterpreted as an efficient and cost-effective design solution by means of a geometry optimization considering size and direction of internal forces and moments as well as consistent application of modern analysis and production methods. The Smart Factory was honoured with the “Preis des Deutschen Stahlbaues”, a prestigious German award given to architectural projects” in 2018. This article explains the design approach, the structural calculation and the implementation of the roof structure.

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Im Gespräch:
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aniel Schäfer - Moderne Netzwerkbogenbrücke

Aktuelles:
Globaler Konsens zur Nachhaltigkeit im Bauwesen: GLOBE
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Geht es wieder aufwärts?

Persönliches:
In Memoriam Jack Bouwkamp

Firmen & Verbände:
Der Architekt Amandus Samsøe Sattler ist neuer DGNB-Präsident

Tagungen & Veranstaltungen:
Ettersburger Strategiepapier 2020 fordert nachhaltige Investitionen in Mobilitätsnetze
urbainable - stadthaltig, Positionen zur europäischen Stadt für das 21. Jahrhundert - Ausstellung der Akademie der Künste Berlin

Einen Besuch wert:
Messehalle 15 Leipzig

SZS steel news:
Rückblick steelinn: Besichtigung Negrellisteg, Zürich

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