In der Arbeit wird die kritische Knicklast von parabelförmigen Zweigelenkbögen mit Hängern und Zugband betrachtet. Es wird nachgewiesen, daß das Bestehen von konvexen Zugbändern zu einer wesentlichen Steigerung der Bogentraglast führen kann. Die in Tabellen zusammengestellten Ergebnisse lassen die Knicklänge des Bogens bestimmen.

The jet grouting process is being applied in a number of ways never attempted before as part of the four-track improvement of the Lower Inn Valley line. In addition to the production of waterproof invert, ground improvement to reduce settlement and for the homogenisation of the excavation cross-section in mixed face sections, special mined solutions in particular have been made possible by jet grouting. A horizontal jet grout screen for advance tunnel support was produced for the first time under compressed air conditions; the protection of a complete ringshaped jet-grouted surround also made a mined compressed air drive possible. The jet grouting process was also used to carry out sealing blocks to enable the mined connection of various mechanically tunnelled rescue tunnels to the main tunnel driven by a TBM.
The specific conditions on the project combined with the difficult ground conditions typified by Inn gravel sediments, dejection fan deposits and man-made fill demand all the knowledge and ability of the parties involved. The successful application of the jet grouting technique under these conditions assumes a very high quality of construction and a specifically adapted quality assurance system. Using the example of the contracts H7-1 Fritzens Tunnel, H4-3 Stans Tunnel and H8 Jenbach Tunnel, the various applications of the jet grouting technique are described, and also the difficulties that arose during construction.

Im Zuge des viergleisigen Ausbaus der Unterinntaltrasse wird das Düsenstrahlverfahren in einer noch nie dagewesenen Vielfalt angewandt. Neben der Herstellung von Dichtsohlen, Bodenverbesserungen zur Setzungsminimierung und zur Homogenisierung der Ausbruchquerschnitte in so genannten Mixed Face Bereichen wurden vor allem bergmännische Sonderbauweisen durch die Anwendung des Düsenstrahlverfahrens erst ermöglicht. Erstmalig wurde ein horizontaler DSV-Schirm als Tunnelvoraussicherung unter Druckluftbedingungen hergestellt; im Schutz einer ringförmigen vollständigen DSV-Umschließung konnte ebenso ein bergmännischer Druckluftvortrieb bewerkstelligt werden. Weiter wurden mit dem Düsenstrahlverfahren Dichtkörper ausgeführt, um den bergmännischen Anschluss verschiedener maschinell vorgetriebener Rettungsstollen an die mittels TBM aufgefahrenen Hauptröhren zu ermöglichen.
Die projektspezifischen Randbedingungen, verbunden mit den schwierigen Baugrundverhältnissen geprägt von Innschottersedimenten, Schwemmfächerablagerungen und anthropogenen Auffüllungen, verlangen sämtlichen Projektbeteiligten alles an Wissen und Können ab. Die erfolgreiche Anwendung des Düsenstrahlverfahrens unter diesen Umständen setzt eine sehr hohe Ausführungsqualität und ein spezifisch abgestimmtes Qualitätssicherungssystem voraus. Anhand der Fallbeispiele Los H7-1 Tunnel Fritzens, Los H4-3 Tunnel Stans und Los H8 Tunnel Jenbach werden die unterschiedlichen Anwendungen des Düsenstrahlverfahrens und auch die im Zuge der Bauausführung aufgetretenen Schwierigkeiten dargestellt.

Es wurde eine computergesteuerte Maßapparatur entwickelt, mit der nach dem Prinzip des Heißdrahtverfahrens die Wärmeleitfähigkeit einer ebenen, kleinformatigen, nichtmetallischen Baustoffprobe in Minutenschnelle meßbar ist. Die Meßgenauigkeit und die Reproduzierbarkeit der Meßergebnisse wurde in einem Wertebereich der Wärmeleitfähigkeit zwischen 0,03 und 1,0 W/(m² · K) überprüft, indem die an der selben Probe mit der Heißdraht-Apparatur und mit dem Plattengerät nach DIN 52612 gemessenen Wärmeleitfähigkeiten verglichen wurden. Für Baustoffe im Wärmeleitfähigkeitsbereich 0,1 bis 1,0 W/(m² · K) ergaben sich bei Abweichungen < 5 % gute Übereinstimmungen der Vergleichsmessungen. Bei Wärmedämmstoffen liegen die Meßwerte der Heißdrahtmethode bis zu 20 % unter den Vergleichswerten des Plattengeräts. Diese systematischen Abweichungen scheinen sich durch eine Anpassung von Sensorkalibrierfaktoren kompensieren zu lassen.

The 9 km long Chenani-Nashri Tunnel, currently under construction, is the longest road tunnel in India and is part of the planned four-lane widening of the NH-1A between Udhampur and Banihal in the state of Jammu and Kashmir. Bypassing the existing NH-1A from km 89 to km 130, the tunnel crosses a sub-Himalayan formation with a maximum overburden of 1,050 m. With an escape tunnel running parallel to the main tunnel, excavation is performed by Leighton-Welspun Contractors using the drill and blast method. Geodata Engineering (GDE) is providing consultancy services for detailed design and construction supervision including 3D-geotechnical monitoring. Back-analyses of already-excavated sections are performed to better understand the behaviour of the heterogeneous rock mass in which the tunnels are excavated. The numerical models are fed with the actual geological and geomechanical conditions encountered during excavation and the monitoring results. The 3D-monitoring system, specially implemented by GDE for this project, has played a key role in understanding the real rock mass behaviour, allowing the highlighting of potential risks, selecting the correct tunnel support class, checking of the effectiveness of countermeasures, identification of the tunnel stretches in which the final lining needs to be reinforced and providing cost-effective solutions to speed-up the construction process.

Following a period in which the governing factor was mainly functionality, bridges now seem to be returning to their role of shaping the urban landscape. In line with the change in traffic requirements and possibilities, we are experiencing a revival of the human-scale pedestrian/cyclist bridge as well. In a project supported by the European Union, the longest footbridge in Hungary - in Szolnok - was opened to traffic in January 2011. The total length of the crossing is 450 m, including a 120 m span steel arch over the River Tisza. Besides the description of the structure and its erection, this paper deals in detail with the examination of the pedestrian- and wind-induced excitations - the key issue in the design of lightweight, slender bridge structures.

The research into an innovative steel-concrete-steel composite (SCSC) plate presented here is being carried out in the Steel Structures Research Unit of the Institute of Structural Engineering at TU Wien. The aim of the research is to use the SCSC plate for single-track, short-span railway bridges in Austria. The SCSC plate is designed to be a loadbearing structure in the transverse direction, transferring the loads to the main steel girders of the bridge cross-section. An engineering model will be presented in this paper to reproduce the results of the ABAQUS finite element analysis software [1]. Using this simple framework model, which includes springs, it is possible to consider cyclic loading and inelastic slip, too. This results in an increase in the global vertical displacements and a change to the internal forces, which are discussed in the paper.

Die FIFA-Anforderungen an ein WM-taugliches Stadion machten den Ausbau vieler deutscher Fußballarenen bis 2006 nötig. Da der Spielbetrieb in der Regel nicht unterbrochen wird, er-fordert der Umbau bei laufendem Betrieb, insbesondere bei den Umbauten der Dächer, spezielle baulogistische Lösungen. Eine weitere Herausforderung stellt sich, weil viele Stadien "gewachsene" Sportstätten sind, die im Laufe der Zeit aufgrund veränderter Zuschauerinteressen immer wieder erweitert worden sind. Das Zuschauerverhalten hat sich in den vergangenen Jahrzehnten derart verändert, daß sich die daraus abzuleitenden Anforderungen an die Stadien nicht in jedem Fall in einem gesamtübergreifenden Konzept abbilden lassen. Deshalb müssen bei der Planung der Umbaumaßnahmen häufig schwierige Randbedingungen der Geometrie, des Tragwerks, der technischen Gebäudeausstattung und anderer Bereiche des Bestands beach-tet werden. Mit kreativen Lösungen können Bestandsarenen allerdings fachgerecht an die neuen Bedürfnisse angepaßt werden.

Bei Verbundbrücken aus Stahl und Beton treten teilweise Probleme auf, die mit der Temperaturentwicklung während der Hydratation des Zements zusammenhängen. So wurden schon in den ersten Tagen der Betonerhärtung Risse im Beton, Abweichungen von der rechnerischen Gradiente und Veränderungen der Lagervoreinstellungen festgestellt, die mit den üblichen Berechnungsmethoden nicht erfaßt werden. Durch die mathematische Aufbereitung in einem Rechnermodell werden die während der Hydratation entstehenden Temperaturfelder und die daraus resultierenden Tragwerksverformungen rechnerisch simuliert. In Vergleichsrechnungen zu Versuchen auf der Grundlage von Parameterstudien wird die Bedeutung der einzelnen Einflußgrößen ausgearbeitet. Für Systeme mit zweistegigem Plattenbalken- oder Hohlkastenquerschnitt wird ein vereinfachtes Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich die Auswirkungen der Hydratation bis zu einem definierten Zeitpunkt abschätzen lassen.

Um den Anforderungen der FIFA an ein Stadion für die Fußballweltmeisterschaft 2006 gerecht zu werden, mußte das Stadion auf dem Betzenberg in Kaiserslautern quantitativ erweitert und qualitativ verbessert werden. Die dafür notwendigen Bauarbeiten erstreckten sich fast flächendeckend über das gesamte Stadion und betrafen die Süd-, West- und Nordtribünen sowie die beiden Eckbereiche neben der Nordtribüne. Um eine derartige Aufgabe im baulichen Bestand und bei laufendem Spielbetrieb zu bewältigen, waren zahlreiche logistische und baubetriebliche Fragestellungen zu lösen. Dabei war etwa das Stadion vor jeder Veranstaltung so herzurichten, daß alle Personen sicher den Besuch des Stadions genießen konnten. Eine besondere Herausforderung stellte sich bei dem Anheben des bestehenden Daches der Südtribüne. Durch die gewählte Zuglösung konnten der Spielbetrieb ohne Behinderungen weiterlaufen und die Kräfte im System kontrolliert umgelagert werden.

This study focuses on a study of cold-formed steel wall framing installed with hold-down anchors and subjected to lateral loads. The steel framing wall specimens were assembled with sheathing on one or both sides. Two different thicknesses of calcium silicate board were used as the sheathing material. The wall specimens were tested under both monotonic and cyclic loads. All wall specimens were fixed at both ends with hold-down anchors. In addition to structural strength, the energy absorption, ductility ratio, overstrength factor and response modification factor were studied for all wall specimens. Previous studies in which the specimens were tested without a hold-down anchor are discussed for comparison. The test results show that the ultimate strengths are similar for the specimens with the same configuration tested under either monotonic or cyclic loads. The wall specimen installed with hold-down anchors has a higher ultimate strength but lower ductility ratio compared with the same configuration's wall specimen without hold-down anchor. The response modification factor given in the AISI standard was found to be conservative for the wall framing with sheathing of calcium silicate board tested in the present study.

Für die Sanierung der Baukonstruktion sind die thermischen und hygrischen Spannungen, die durch klimatische oder technologische Einwirkungen verursacht werden, von großer Wichtigkeit. In der Praxis werden diese Konstruktionen, die durch sogenannte kraftfreie Beanspruchungen belastet sind, als nichttragende Bauelemente betrachtet. Die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit von Instandsetzungen hängen vom Typ der physikalischen Belastung, von der sich kontinuierlich verändernden Materialeigenschaften und von dem ausgewählten Modell des Konstruktionsverhaltens ab. Eine Rekonstruktion ohne eine komplexe Analyse zu entwerfen, ist riskant.

Es wird die Entstehung von Spannungen und Deformationen bei zylindrischen Türmen, bei denen sich Risse und andere Mängel äußerten, die den üblichen in der statischen Berechnung berücksichtigten Belastungen (Eigengewicht und Wind) nicht entsprachen, behandelt. Erst aufgrund der Ergebnisse einer detaillierten Analyse des Einflusses der Sonneneinstrahlung war es möglich, entsprechende Instandsetzungsmaßnahmen bei ca. 10 fast gleichen Türmen einzuleiten.

Im Zusammenhang mit der Planung von Instandhaltungsmaßnahmen an Bauwerken der Bundeswasserstraßen stellt das BAWMerkblatt “Bewertung der Tragfähigkeit bestehender Verschlüsse im Stahlwasserbau (TbVS)” ein Verfahren zur Verfügung, das anhand einer Robustheitsbewertung Informationen über die Tragsicherheit und das Tragverhalten von beschädigten Stahlwasserbauten liefert. Kennzahl der Robustheitsbewertung ist die Traglast des Tragwerks. Der Beitrag stellt den Analyseablauf vor, mit dem im Rahmen der Robustheitsbewertung die Traglast für die gängigen Tragsysteme von stählernen Wehrverschlüssen mittels numerischer Verfahren berechnet wird. Nach einer Einführung zur Notwendigkeit von Robustheitsbewertungen für die bestehenden stählernen Verschlussorgane der Bundeswasserstraßen und der Erläuterung des zugrunde liegenden Sicherheitskonzepts folgt die Beschreibung des Analyseablaufs für die numerische Ermittlung der Traglast und ihrer Plausibilisierung. Zur Quantifizierung der Robustheitsbewertung wird der Schädigungsgrad D eingeführt. Drei Beispiele an jeweils unterschiedlichen Tragsystemen verdeutlichen anschließend das schrittweise Vorgehen bei der Traglastanalyse und der Berechnung des Schädigungsgrads. Die abschließende Zusammenfassung zeigt die Bedeutung des Verfahrens für die bauwerksübergreifende Instandhaltungsplanung auf.

Ultimate load analyses in the framework of a robustness assessment of existing hydraulic steel structures
In context with the planning of maintenance measures on structures of the Federal Waterways, the publication BAWMerkblatt “Bewertung der Tragfähigkeit bestehender Verschlüsse im Stahlwasserbau (TbVS)” offers a procedure that uses a robustness assessment to provide information on the structural safety and the load-bearing behaviour of damaged hydraulic steel structures. The key figure of the robustness assessment is the ultimate load of the structure. The article presents the numerical analysis procedure within the framework of the robustness assessment that is used to calculate the ultimate load for the common structural systems of steel weir gates. After an introduction about the necessity of robustness assessments for the existing closing devices used in the German federal waterways and the explanation of the underlying safety concept, the analysis procedure for the numerical determination of the ultimate load is described. The degree of damage D is introduced to quantify the outcome of the robustness assessment. Three examples of different structural systems then illustrate the step-by-step procedure for the determination of the ultimate load and the calculation of the degree of damage. The final summary shows the importance of the procedure for maintenance planning across multiple structures.

This paper is a comprehensive background document on the state of the art in European seismic design provisions which was assembled by fib committee 5.1 to support the development of design guidelines regarding the use of externally applied fibre reinforced polymer (FRP) materials in the seismic retrofitting of reinforced concrete structures. In the context of developing design guidelines, the underlying mechanistic models that support the derivation of provisions were assembled following critical evaluation of the existing proposals and with careful reference to the experimental evidence available, the comparative assessment of past models in the literature and requirements established from first principles.

The construction of underground structures in metro rail projects is always challenging as the project works normally affect a large number of adjacent surface structures with stringent settlement criteria and protection requirements. Project implementation becomes even more complex when the overburden is shallow and the area of the cross-section is comparatively large. In the case of design and build metro rail projects, the Client provides a tender stage design to the Contractor's designer; this initial design is often based on limited data and does not consider the construction phase in detail. This is a significant challenge for the Contractor's designer as the new design has to consider all relevant parties and boundary conditions with respect to the compatibility of other parts of the project. This paper describes such a challenge at Mumbai metro line 3, where a crossover structure had to be implemented during the detailed design as a change of scope. The initially proposed crossover cavern was re-arranged during the detailed design. The main emphasis of this paper is to explain the revised crossover arrangement, for optimized construction feasibility, construction staging and geotechnical stability of the excavation. After the options presented by the Contractor's designer met the original objectives, the detailed design of the primary support and modified construction sequence was carried out in accordance with the principles of NATM design.

Der durchschnittliche Energieverbrauch in öffentlichen Gebäuden liegt in Griechenland zwischen 140 und 210 kWh/m², im Durchschnitt bei 185 kWh/m². Verantwortlich dafür ist der Mangel an Wärmedämmung. Die Untersuchung von 30 typischen öffentlichen Gebäuden hat zu einer Reihe von Sanierungsmaßnahmen geführt, verwaltungsmäßigen und gesetzgeberischen sowie baulichen. Die wichtigsten baulichen Maßnahmen betreffen den Ersatz der Fenster, die nachträgliche Wärmedämmung der Gebäudehülle und den nachträglichen Sonnenschutz. Ebenso ist eine Erneuerung der Heizungssysteme notwendig. Es ist ein Planungskonzept für die erforderlichen Sanierungsarbeiten erarbeitet worden, nach dem sich teure Fensterwechsel von den Einsparungen, die durch nicht so kostenintensive Arbeiten, wie z. B. Flachdachwärmedämmung, ermöglicht werden, finanzieren lassen. Dieses Konzept mit beschränkten Investitionen wird über einen bestimmten Zeitraum als energiewirtschaftlich sinnvoll betrachtet.

Es wird über die vierjährige Auswertung der Anwendung von Solarsystemen in Solar Village 3 bei Athen berichtet, die mit Hilfe von kontinuierlichen und Kurzzeit-Messungen, aber gleichzeitig auch mit Simulationen und Berechnungen der Energiebilanzen der Gebäude durchgeführt wurden. Sieben verschiedene passive Solarsysteme und acht Gebäude sind dabei hinsichtlich der Leistung der Solarsysteme, des thermischen Verhaltens der Gebäude als Ganzes, der Komfortbedingungen aber auch des Einflusses der Bewohner auf die Leistung der Systeme analysiert worden. Die Sonnenenergie deckt mehr als 40 % des Energiebedarfs. Die Wärmespeicherwand in ihren Variationen als Masse- oder Trombe-Wand erbringt eine gute Leistung. Sie hat den Vorteil, im Winter zum Komfortgefühl beizutragen, da die Oberflächentemperaturen deutlich über den Lufttemperaturwerten liegen.

Contemporary externally bonded structural upgrading schemes for masonry structures employ Fiber Reinforced Polymer (FRP) systems (a technique that was extended from concrete to masonry structures) and technical textiles (structural fiber grids) embedded in inorganic matrices. The latter account for a multitude of systems depending on the type of grid - fiber material, bundle treatment (dry, coated or even impregnated), grid geometry, manufacturing method etc. - and matrix - binder (e.g. cement or lime), rheology etc. - resulting in the derivation of many different acronyms (FRCM, TRM, CMG, IMG or other - see for definitions below). The mechanical behavior of such systems and their interaction with different substrates may vary significantly (e.g. dry vs. impregnated fiber grids embedded in mortars). This paper aims to summarize all reported efforts to increase the load-carrying and/or deformation capacity of unreinforced masonry walls against in-plane loading and second-order phenomena (eccentric compressive loading).

An investigation of a new type of connection between precast concrete decks and steel girders, for composite steel-concrete bridges, is being performed by the Steel Structures Laboratory, ICOM, of Ecole Polytechinque Fédéral de Lausanne, EPFL. The connection resists the loads by shear resistance between base materials. Hence, a fundamental part of the research focuses on the behaviour of the different confined interfaces of the connection, subjected to shear, static and fatigue loading. The confinement is a combined outcome of the kinematic law of the interfaces and the section geometry. Experimental investigation through a series of direct shear tests on confined interfaces has resulted in the development of failure criteria and constitutive and kinematic models describing the behaviour of the different interfaces. Those laws are used as an input for a model that simulates the connection behaviour. The model of the connection is validated by push-out tests on large-scale specimens. Finally, a composite beam has been tested under constant amplitude for five million cycles. A static test, following the fatigue sequence, has shown that the composite beam reaches its plastic moment capacity due to the sufficient ductility of the connection.

Neue Stahl-Beton-Verbindung für vorgefertigte StahlverbundbrüKen.
Im Labor für Stahlkonstruktionen (ICOM) der Eidgenössischen Polytechnischen Hochschule Lausanne werden Untersuchungen für eine neue Verbindungsart zwischen Betonfertigteil-Fahrbahn und Stahlträgern bei Stahlverbundbrücken durchgeführt. Die Verbindung nimmt die Beanspruchungen über den Schubwiderstand zwischen den Grundmaterialien auf. Daher konzentriert sich ein wesentlicher Teil der Forschung auf das Verhalten der verschiedenen, eingeschlossenen Verbundfugen, die Schubkräften und statischen und ermüdungswirksamen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die Zwängungsbeanspruchung ist ein kombiniertes Ergebnis der Kinematik der Verbundfugen und der Profilgeometrie. Experimentelle Forschung anhand einer Reihe von direkten Abscherversuchen an eingeschlossenen Verbundfugen führte zur Entwicklung von Versagenskriterien, Materialgesetzen und kinematischen Modellen zur Beschreibung des Verhaltens der verschiedenen Verbundfugen. Diese Gesetze werden als Eingangsgrößen für ein Modell verwendet, welches das Verhalten der unterschiedlichen Verbundfugen simuliert. Das Modell der Verbindung wird durch Push- Out-Versuche an großen Prüfkörpern validiert. Abschließend ist ein Verbundträger unter konstanter Amplitude mit 5 Millionen Lastwechseln geprüft worden. Eine statische Prüfung der Resttragfähigkeit hat gezeigt, dass der Verbundträger die vollplastische Momententragfähigkeit aufgrund einer ausreichenden Duktilität der Verbindung erreicht.

Das interdisziplinäre Kreativlabor Interpol+- wurde gegründet mit der Absicht, das gegenwärtige Verständnis von Kreativität zu erweitern und auftraggeberunabhängig neue Formate zu entwickeln. In der intensiven Auseinandersetzung mit kulturellen Formen und aus einer teaminternen Begeisterung für Fußballstadien heraus ist 2010 die erste Idee zum “Suprastadio” entstanden: ein Tribünensystem, das außergewöhnlich steile Zuschauerränge mit über 100 % Steigung integriert, die sich in ihrer Höhenentwicklung zurück Richtung Spielfeld staffeln, also über- und hervorragen, lat. “supra stadio”. Durch diese spezifische Geometrie rückt fast die Hälfte der Zuschauerplätze deutlich näher an das Spielgeschehen heran und eröffnet eine optimierte freie Sicht mehrheitlich von oben auf das gesamte Geschehen. Der Entwurf und die konzeptionelle Arbeit des Architektenteams von Interpol+- ist und war dabei von Anfang an geprägt durch eine enge Zusammenarbeit mit anerkannten Experten relevanter Fachbereiche. 2011 wurde im Rahmen eines Entwurfsvorschlags für den FC St. Pauli auch eine singuläre Tribüne als Variante des “Suprastadio” systematisch ausgearbeitet. Insbesondere die intensive Kooperation mit dem Ingenieurbüro osd hat die im Folgenden dargestellten nachhaltigen Ausführungslösungen an den Schnittstellen von Kreativität, Architektur und Ingenieurplanung ermöglicht. Aus der Sicht des Fans heraus entwickelt, entdeckt dieses integrative Tribünenkonzept - als Patent angemeldet - die Bindung zwischen Zuschauer und Akteur neu und aktiviert so zukunftsweisende Potenziale für die Anforderungen an Stadien im 21. Jahrhundert.

Outstanding View
The interdisciplinary creative laboratory Interpol+- has been founded in the attempt to expand the contemporary understanding of creativity and to develop new formats independent of any contracting authority. Grounded on the enthusiasm for football stadiums by the team and resulting from an intensive elaboration of cultural forms in 2010 the first idea for the “suprastadio” has been developed: A grandstand system that integrates extraordinary steep upper tiers, which echelon back in the direction of the playing field, i.e. they protrude out and above, in Latin “supra stadio”. This specific geometry opens up an optimized and free view predominantly from above on the entire pitch and moves almost half of the audience significantly closer to the game. The conceptual design of the architects of Interpol+- has thereby been characterised from the beginning by a close cooperation with experts of all relevant disciplines. In 2011 also a stand-alone grandstand as one variant of the “suprastadio” has been systematically developed in the framework of a design proposal for FC St. Pauli. Especially the cooperation with the engineering office osd enabled the sustainable and detailed solutions on the interface of creativity, architecture and engineering, which will be presented in the following. Developed from the perspective of a fan, this integrative stadium concept - a patent application has been filed - rediscovers the connection between the spectator and the actor and opens up trendsetting potentials for the requirements of stadiums in the 21st Century.

Dieser Aufsatz beschreibt - im dritten und letzten Teil - die Anwendung der “Allgemeinen Methode“ nach DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 6.3.4 auf komplexe 3D-Konstruktionen. Es wird gezeigt, dass diese verblüffend einfache Nachweismethode gegen räumliches Stabilitätsversagen von Stahlkonstruktionen (vor allem mit dünnwandigen offenen torsionsweichen) Profilen zu gleichwertigen Ergebnissen führt wie die alternative, aber aufwendigere so genannte “Äquivalente Imperfektionsmethode“ nach DIN EN 1993-1-1, Abschnitt 5.3.2 (11). Die “Allgemeine Methode“ wird in Abschnitt 15 modifiziert und damit auch für Profile anwendbar, die unter reiner Normalkraftbeanspruchung mit Biegedrillknickversagen antworten.

DIN EN 1993-1-1 based integrated stability analysis of 2D/3D steel structures (part 3).
This paper - as the third and last part of a series of three parts - presents the use of the “General Method” of DIN EN 1993-1-1, chapter 6.3.4 for complex 3D steel structures. It shows that this surprising easy to handle method for global stability checks of spatial buckling behavior of steel constructions with thin-walled cross sections leads to the same results as the more complicate “Equivalent Imperfection Method” of DIN EN 1993-1-1, chapter 5.3.2(11), which uses the elastic global eigenshapes. In chapter 15 the “General Method” is modified in order to use it for structures with cross sections, which fail with flexural torsional buckling shapes.

Dieser Aufsatz zeigt - als zweiter von drei Teilen - in den Abschnitten 8 bis 10 im Wesentlichen die Anwendung der so genannten Allgemeinen Methode von DIN EN 1993-1-1/ Abschnitt 6.3.4 zum Nachweis biegedrillknickgefährdeter Tragstrukturen auch im Vergleich zu der parallel benutzten Methode der Biegetorsionstheorie II. Ordnung mit Ansatz von Vorverformungen. Man erkennt an der Vielzahl der Beispiele leicht ihre Einfachheit, Wirtschaftlichkeit und vielfach auch ihre Überlegenheit gegenüber den bekannten konventionellen Methoden hinsichtlich der Aufteilung komplexer Stahlstrukturen in Einzelstäbe, um Biegedrillknicknachweise mit der Ersatzstabmethode oder der Biegetorsionstheorie II. Ordnung führen zu können. ConSteel - als integriertes Programmsystem für beliebige 2D- und 3D-Stahl- und Stahlverbundstrukturen - bietet die notwendige Softwarebasis, um die Parameter dieser Allgemeinen Methode zu berechnen und erledigt auch die diesbezüglichen Nachweise. In Abschnitt 7 wird als Ergänzung zu den Benchmarkbeispielen von Teil 1 [44] gezeigt, dass ConSteel auch bei Stäben mit starken kontinuierlichen Rotationsbettungen korrekte Eigenwerte und insbesondere korrekte Eigenformen liefert, was bei Anwendung der Biegetorsionstheorie 2. Ordnung mit affinen Vorverformungen unbedingt notwendig ist. Abschnitt 11 als Abschluss dieses Teiles 2 leitet mit Untersuchungen der stabilisierenden Wirkung von 3D-Verbänden zu Teil 3 über (erscheint voraussichtlich in Stahlbau Heft 5/2014), wo komplexere 3D-Strukturen (z. B. Stahlhallen) insbesondere hinsichtlich der Wirkung von Exzentrizitäten der Anschlüsse und der räumlichen Interaktionen der Substrukturen bei den Stabilitätsnachweisen behandelt werden.

DIN EN 1993-1-1 based integrated stability analysis of 2D/3D steel structures (part 2).
This paper - as the second of a series of three parts - presents within chapters 8 until 10 the benefits of the “General Method“ (DIN EN 1993-1-1/clause 6.3.4) with regard to steel structures, which are vulnerable towards 3D-lateral bending and torsional instabilities. The concurrent method of theory 2nd order including the warping and using initial deformations (either as initial bows or as eigenshape equivalent) is also applied for comparison. Various examples illustrate their easiness of application as well as its profitability and mostly superiority versus the well known conventional methods of subdividing complex steel structures into small substructures (mostly single members) to check the lateral torsional buckling behavior. ConSteel -developed as an integrated system for optional 2D and 3D steel and composite structures- offers the necessary software base to compute all parameters and additionally to perform the required checks of the “General Method“. Chapter 7 complements the benchmark examples from the first part [44], i.e. ConSteel even computes correctly the eigenshapes of members with continuous high rotational spring support. This is particularly required with application of theory 2nd order including the warping using equivalent initial deformations. Chapter 11 concludes this second part with studies of stabilizing effects of 3D-bracings. Investigations into the 3D stability calculation and checks will become main focus of the third part (presumably presented in STAHLBAU 5/2014). This last part will deal with more complex 3D structures (e.g. industrial buildings) particularly concerning impacts of eccentricities of loading, connections, supports and the spatial interaction of sub-structures under stability checks.

Dieser Aufsatz beschreibt - als erster einer Serie von drei Teilen - im Wesentlichen die Details der so genannten “Allgemeinen Methode” von DIN EN 1993-1-1/Abschnitt 6.3.4. Diese softwarebasierte Methode für beliebige 2D- und 3D-Stahlstrukturen benutzt ein integriertes Nachweiskonzept der Stabilitätsanalyse und -nachweise. Sie wird mit der klassischen Ersatzstabmethode für Stabilitätsnachweise einfacher Stabmodelle verglichen, bei der im Allgemeinen unterschiedliche Berechnungsmodelle (wie auch gegebenenfalls entsprechende Software) zur Schnittgrößenberechnung in der Ebene und den Stabilitätsnachweisen verwendet werden. Für die numerische Analyse - das ist ein entscheidender Kernpunkt der Methode - wird die auf der Basis von EC 3 entwickelte Software ConSteel eingesetzt, die ein leistungsfähiges 3D finites Balken-Stützenelement mit zwei Knoten und jeweils sieben Verformungsfreiheitsgraden verwendet, dessen Qualität mit relevanten Benchmark-Tests nachgewiesen wird. Nach der soeben erst publizierten Methodik der Klassifikation von Software zur Anwendung der Theorie 2. Ordnung ist ConSteel in die höchste Kategorie 5 (TH. II.O.-3WS) einzuordnen. Die “Allgemeine Methode” führt zu einer robusten und vor allem verständlichen computerunterstützten Nachweismethodik gegen globales Stabilitätsversagen.

DIN EN 1993-1-1 based integrated stability analysis of 2D/3D steel structures (Part 1).
This paper - as the first one of a series of three parts - presents the details and use of the “General method” of DIN EN 1993-1-1/clause 6.3.4. This method is a model based design procedure for steel structures using integrated stability analysis and standard check. The method is compared to the classical method where different calculation models as well as suitable software are used for the stress analysis and for the stability analysis and check. Also the alternative method of 3D calculations with the theory 2nd order using equivalent initial deformations, which are derived from the eigenform analysis, is presented.
For the numerical analysis (as it is the crucial point of the method) the 14 DOF beam-column finite element of ConSteel is described and its quality is shown by relevant benchmarks. According to the recently published methodology for the classification of 2nd order theory software ConSteel belongs to the highest category 5 (TH.II.O.-3WS). Finally it is shown that the “General method” leads to an easy to use, robust and understandable computer aided design methodology against loss of global stability.

Die Beurteilung der Tragfähigkeit von Großbohrpfählen mittels Bodensondierung durch eine Spitzendrucksonde.

Keine Kurzfassung verfügbar.