This article describes how cutting-edge, parameter-based computational engineering techniques have been used to undertake the conception, analysis and documentation of the 2500 complex steelwork connections in the exoskeleton of the new Morpheus Hotel in Macau. It discusses the tools, methodologies and strategies devised by the engineering team to automate the time-consuming model creation and data-handling operations associated with the finite element analysis, enabling them to complete this challenging part of the project in just 12 months.

Das vorgestellte Spaltenmessgerät ermöglicht ein schnelles und gleichzeitiges Messen von drei Komponenten der relativen Rissbewegung des Bauwerks in einem lokalen Koordinatensystem.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Treten Bauverzögerungen ein, sind die Durchsetzung berechtigter Ansprüche und die Abwehr unberechtigter Forderungen wesentliche Ziele des Vertragsmanagements. Bauzeitenclaims bilden hierbei die sachliche Grundlage für die Durchsetzung von Bauzeitverlängerungs- und Kostenausgleichsforderungen im Rahmen von Verhandlungen zwischen den Vertragspartnern. Für eine prozessuale Auseinandersetzung werden solche Claims gutachterlich aufbereitet und sind als substantiierter Parteienvortrag von den Gerichten zu werten. Die Rechtsprechung stellt erhebliche Anforderungen an die Darlegung von Bauzeitverlängerungsansprüchen. Den verlangten Ausgleichskosten für Werk- und Montageplanung, Fertigung, Materialbeschaffung, Montage u. a. liegen bestimmte Zeitansätze zugrunde. Gerade im Stahlbau mit einem hohen Leistungsanteil außerhalb der Baustelle fehlen dem Auftraggeber häufig nachvollziehbare Angaben zur Prüfung solcher Forderungen. Zur Herbeiführung zeitnaher Vertragsmodifikationen - neue Ausführungsfristen, zusätzliche Vergütung - während der Ausführung ist dem Unternehmer die frühzeitige Offenlegung “belastbarer“ Angaben zur Preisermittlung bei Angebotsabgabe und der hierbei zugrunde gelegten Zeitfaktoren zu empfehlen. Die zeitnahe Analyse des Bauablaufs ist für ein wirkungsvolles Vertragsmanagement von zentraler Bedeutung. Durch frühzeitiges Erkennen von Störungssachverhalten lässt sich deren wirtschaftlicher Schaden begrenzen.

Delays in the steel construction works - Claims presentation requirements.
Timely analysis of the construction process is crucial to effective contract management. Early recognition of events hindering the works allows for a limitation of economic loss. In case of delays, central objectives of contract management comprise the assertion of justified claims and the dismissal of unjustified claims. At that, claims for extension of time are the factual basis for negotiations between the parties to the contract. In the context of litigation, a survey substantiating the claims is presented to the court for assessment. Comprehensive evidence is required in accordance with applicable construction law. Compensation payments claimed for workshop and assembly planning, pre-fabrication of steel components, material procurement, assembly, etc. are based on specific time factors. With particular regard to steel construction where a high share of works is performed off-site, employers often lack comprehensible information on pricing to evaluate such demands. To reach an agreement, it´s recommendable to provide substantiated pricing details in good time. Notification after delays have occurred often results in mistrust between the parties.

Flughafenbetreiber entscheiden sich immer öfter, ihre Flugbetriebsflächen in kürzester Zeit zu sanieren. Hierfür ausschlaggebend sind maßgeblich die Kundenwünsche der Airlines nach einer möglichst geringen Einschränkung der Betriebsabläufe auf dem Airport sowie wirtschaftliche Aspekte aus der Betrachtung verschiedener Sanierungsvarianten im Vorfeld. Die HEITKAMP Erd- und Straßenbau GmbH hat sich in den vergangenen Jahren auf diese Art von High-Speed-Sanierungen spezialisiert. Wir stellen hier drei Projekte vor.

The conversion of the energy supply system towards renewable technologies is indispensable for climate and environmental protection. With the predominant use of inexhaustible but fluctuating renewable energy sources, energy storage capacities and physical networks are key infrastructure for sustainable functionality. Efficient pumped-storage hydropower can meet these demands. However, suitable sites for conventional surface reservoirs are facing natural limits, and new storage capacities in ecologically sensitive mountainous valleys are increasingly difficult to license. To gap these aspects this article reflects the construction of fully underground pumped-storage hydropower plants to cover multipurpose energy storage requirements.
Thus, the surface reservoirs are substituted by underground storage caverns with less water volume required by equivalent energy storage capacity since high heads are utilized. Proximity to urban areas improves the construction and operation through various infrastructure and close connection to existing power grids, power plants and consumers. Valuable surface resources remain untouched and the closed water cycle ensures a constant storage volume and independent operation against external influences. Furthermore pumped-storage is combined with seasonal underground thermal energy storage. This system leads the well-proven hydraulic energy storage technology into a new energetic age and ensures the demand-based and cross-sectoral renewable energy supply.
Der Umbau der Energiebereitstellung mit überwiegender Nutzung erneuerbarer Energien ist auf Energiespeicher und physikalische Vernetzung der Energieinfrastruktur angewiesen. Die Speicher sind Schlüsselkomponenten, welche die Schwankungen zwischen Energiebedarf und Energieerzeugung ausgleichen. Effiziente Pumpspeicherkraftwerke erfüllen diese Anforderungen; geeignete Speicherstandorte sind jedoch nur begrenzt verfügbar. Darüber hinaus ist der Speicherausbau in ökologisch sensiblen Hochtälern immer schwieriger realisierbar.
Die für Triebwassersysteme und Krafthäuser gängige untertägige Bauweise soll auf die gesamte Kraftwerksanlage inklusive den Speicherbauwerken ausgeweitet werden. Vollständig unterirdisch errichtete, tiefliegende, nicht an natürliche Gegebenheiten gebundene Kraftwerksbauten können für sehr große Fallhöhen und gleichzeitig reduzierte Wasservolumina ausgelegt werden. Der geschlossene Wasserkreislauf gewährleistet maximale Umweltverträglichkeit und unabhängigen Betrieb gegenüber äußeren Einflüssen. Die Nähe zu urbanen Gebieten erleichtert Bauvorhaben durch vorhandene Infrastruktur und sichert die Anbindung an bestehende Energienetze. Die Kombination von Pumpspeichern mit saisonalen thermischen Energiespeichern führt die hydraulische Energiespeicherung in ein neues Zeitalter und sichert die bedarfsgerechte und sektorenübergreifende Energieversorgung.

Water power is the oldest and most-used energy source for provision of mechanical work and electricity generation. Furthermore pumped storage hydropower is ranked as the most reliable and efficient storage technology for electricity. The energy carrier water is also the most commonly-used thermal storage medium due to its high specific heat capacity. In a study, the combination of electrical and thermal energy storage in a pumped storage power station is investigated in order to cover two energy-intensive sectors with the economical double use of water as an energy medium. With this double application the energy output compared to separate storage usage can be considerably increased.
Underground power stations are independent of topography, so this storage concept can be used for district heating supply. One possible vision is to stor solar energy into the water reservoir of a pumped storage power station in the summer months and transfer it in the high-demand winter months. In order that pumped storage power stations can keep functioning at high and seasonally fluctuating water temperatures and simultaneously store thermal energy efficiently, some adaptations of the structures and the pressure tunnel layout are necessary.
Die Wasserkraft ist die älteste und meistgenutzte erneuerbare Energieressource zur Bereitstellung mechanischer Arbeit und elektrischer Energie. Der Energieträger Wasser dient außerdem in bewährten Pumpspeicherkraftwerken der sehr effizienten elektrischen Energiespeicherung. Darüber hinaus wird Wasser aufgrund der hohen spezifischen Wärmekapazität als gängigstes thermisches Energiespeichermedium verwendet. In einer Studie wird die Kombination elektrischer und thermischer Energiespeicherung in einem Pumpspeicherkraftwerkssystem untersucht, um mit der wirtschaftlichen Doppelnutzung des Energieträgers Wasser zwei energieintensive Sektoren zu bedienen und den Energieumsatz gegenüber der jeweiligen separaten Nutzung deutlich zu erhöhen. Unterirdische Kraftwerksanlagen sind unabhängig von topographischen Gegebenheiten, wodurch dieses Speicherkonzept zur Fernwärmeenergieversorgung umgesetzt werden kann. Eine mögliche Vision ist, thermische Solarenergie über Sommermonate in den Wasserkörper eines Pumpspeicherkraftwerks einzuspeisen, um diese in die verbrauchsintensiven Wintermonate zu transferieren. Damit Pumpspeicherkraftwerke bei hohen und saisonal schwankenden Wassertemperaturen funktionsfähig bleiben und gleichzeitig thermische Energie effizient gespeichert werden kann, sind Anpassungen der baulichen Komponenten und der Triebwasserführung erforderlich.

One of the major shortcomings of two-dimensional approaches for underground excavation design is the (mostly) inadequate modelling of the effects of the face advance. Although they may roughly estimate the evolution of the displacements towards their final value, none of the 2D solutions available so far provide information about the extent of the pre-relaxation the ground has undergone. On the other hand, 3D calculations pose a much greater effort in modelling and evaluation, and can be conducted only by using numerical methods.
The method presented in this paper is intended to narrow this gap, representing an easy-to-implement tool allowing fast assessment of displacement development for a circular cavity in a linearly elastic-ideally plastic Mohr-Coulomb material under hydrostatic loading. A numerical parametric study has been performed on a 3D model in FLAC^3D. The parameters for the numerical simulations were chosen in such a way that they form a regular grid in a co-ordinate system spanned by the friction angle and a non-dimensional variable defined as the ratio between the depth of failure and the tunnel radius. Based on the displacement data obtained from numerical simulations, the respective fictitious support pressures have been back-calculated for every face position, using the closed-form solution developed by Feder & Arwanitakis. The back-calculated curves of the fictitious support pressure, its dimensionless form η (equivalent support pressure coefficient), defined as the ratio between the fictitious support pressure and the primary stress respectively, have been fitted with a slightly modified version of the function proposed by Sulem et al. The fitting process yields function shape parameters, allowing the establishment of three interpolation relationships. The knowledge of the shape parameters for an arbitrary set of mechanical parameters allows the calculation of the displacement path. The results have been verified on a set of ten 3D calculations with a random set of parameters and show very good agreement in all cases. In addition, the presented method is demonstrated through case histories.

Einer der größten Nachteile von zwei-dimensionalen Verfahren zur Planung von Untertagebauwerken ist die meist inadäquate Modellierung der Auswirkung einer fortschreitenden Ortsbrust. Wenngleich sie auch den Verschiebungsverlauf bis zum Endwert grob abschätzen, liefert keine der verfügbaren 2D-Lösungen Informationen über die Größe der Vorentlastung des Baugrunds. Auf der anderen Seite sind 3D-Berechnungen, die nur mit numerischen Methoden durchgeführt werden können, mit einem viel größeren Modellierungs- und Auswertungsaufwand verbunden.
Die hier vorgestellte Methode liefert ein einfach implementierbares Werkzeug, das eine schnelle Vorhersage des Verschiebungsverlaufs für einen kreisrunden Querschnitt in einem linear elastischen-ideal plastischen Mohr-Coulomb Material unter hydrostatischer Belastung erlaubt. An einem 3D-Modell im finite Differenzen Programm FLAC^3D wurde eine Parameterstudie durchgeführt. Die Parameter für die numerischen Simulationen wurden dabei so gewählt, dass sie ein regelmäßiges Netz in einem Koordinatensystem formen, das vom Reibungswinkel und einer dimensionslosen Variable η aufgespannt wird. Basierend auf den Verschiebungsverläufen aus den numerischen Berechnungen wurden, unter Anwendung der geschlossenen Lösung nach Feder & Arwanitakis, die zugehörigen fiktiven Ausbaudrücke für jeden Ortsbruststand rückgerechnet. Die rückgerechneten Kurvenverläufe des fiktiven Ausbaudrucks, beziehungsweise der dimensionslose Quotient aus fiktivem Ausbaudruck und Primärspannung wurden mit einer modifizierten Form der Funktion nach Sulem et al. angepasst. Diese Kurvenanpassung liefert Parameterder Formfunktion, welche die Etablierung von drei Interpolations-Beziehungen ermöglicht. Die Kenntnis dieser Formfunktion ermöglicht die Bestimmung des Verschiebungsverlaufs in Bezug zum Abstand der Ortsbrust für beliebige mechanische Parameter. Die etablierten Interpolations-Beziehungen wurden mittels zehn 3D-Berechnungen mit zufällig gewählten Parametern verifiziert und lieferten sehr zufrieden stellende Ergebnisse. Die Methode wurde anhand von Fallstudien getestet.

This paper discusses the design and construction of a fault zone of the OeBB Koralmtunnel lot KAT3. Due to the experience gained during the advance of the parallel-situated southbound tunnel and the aim to minimize the geotechnical hazard for the subsequent excavation of the northbound TBM bore, an extensive redesign regarding the excavation-concept and -method was performed. Five different alternative solutions have been subject to a risk analysis to optimize the required measures and to minimize the cost-effective risks and hazards to an acceptable level. The set of measures, which was evaluated and juxtaposed, contained solutions for strengthening the rock mass with grouting from the TBM and from aside the bore, conventional tunnelling and backfill with a top heading or full-face excavation. Finally, the fault zone has been excavated with a conventional top heading drive from a nearby-situated cross-passage. Subsequently this tunnel stretch has been excavated by TBM without any construction delay. The paper focuses on highlighting the importance of a consequent application of the observational method and thereof derived measures in the context of a geotechnical safety management plan for controlling the residual risks.
Der Beitrag behandelt die Planung und Bauausführung für eine Störungszone des Koralmtunnels, Baulos KAT3. Aufgrund der Erfahrungen aus dem NÖT-Vortrieb in der parallelen Südröhre und dem Ziel, das geotechnische Risiko für den darauffolgenden TVM-Vortrieb in der Nordröhre zu minimieren, erfolgten umfangreiche Anpassungen der Planung hinsichtlich Auffahrkonzept und Vortriebsmethode. Fünf Varianten bildeten dabei die Basis für eine Risikoanalyse zur Optimierung der erforderlichen Maßnahmen und zur Reduktion der kostenwirksamen und geotechnischen Risiken. Das Maßnahmenbündel, welches bewertet und einander gegenübergestellt wurde, reichte dabei von einer Baugrundverbesserung von der TVM bzw. der Nachbarröhre aus, über einen vorab herzustellenden Injektionsstollen in der Nordröhre bis zu einem vorgängigen Auffahren der Störungszone im NÖT-Vortrieb und Rückverfüllung. Die Bewertung führte schließlich zu der Entscheidung, die Störungszone in der Kalotte über einen NÖT-Vortrieb von einem im Nahbereich befindlichen Querschlag aus aufzufahren. Anschließend wurde dieser Abschnitt mit der TVM ohne bauzeitliche Einbußen erfolgreich durchfahren. Die Wichtigkeit der durchgängigen Anwendung der Beobachtungsmethode und daraus abgeleiteter Maßnahmen im Kontext eines Geotechnischen Sicherheitsmanagements zur Kontrolle der Restrisiken wird aufgezeigt.

When dealing with tunnels in difficult ground conditions the knowledge of rock mass parameters is of utmost importance to ensure an economical and safe tunnel design. In order to meet this goal a proper geomechanical characterization is imperative. The Koralmtunnel in Austria, for which exploratory tunnels were constructed between 2004 and 2010 in Carinthia, will pass a roughly 450 m long section of the so called Lavanttal fault zone. In order to gain detailed information about the properties and the mechanical behaviour of the surrounding rock mass in the fault zone an extensive in-situ test program was conducted in a test adit. This paper describes the design and the execution of the in-situ tests and measurements. The evaluation and results are discussed in detail. The in-situ testing yields reliable and valuable information for geomechanical design of underground structures. It is pointed out that sometimes it can not be replaced by mere laboratory testing and numerical tools, no matter how advanced they may be.
Die Kenntnis der Gebirgsparameter ist vor allem bei Tunnelbauten in schwachem Gebirge von enormer Wichtigkeit, um eine wirtschaftliche und vor allem sichere Tunnelplanung zu gewährleisten. Eine gründliche geomechanische Charakterisierung ist deshalb unumgänglich. Der Koralmtunnel in Österreich, für den von 2004 bis 2010 Erkundungstunnel auf Kärntner Seite errichtet wurden, wird auf ca. 450 m die Lavanttaler Hauptstörungszone durchörtern. Um detaillierte Information über die Eigenschaften und das mechanische Verhalten des umgebenden Gebirges in der Störungszone zu erhalten, wurde im Rahmen eines ergänzenden Erkundungsprogramms ein umfangreiches Versuchsprogramm in einem Instrumentierungsstollen durchgeführt. Der Beitrag beschreibt die Planung und Durchführung der Versuche und Messungen. Die Auswertemethoden und die wichtigsten Ergebnisse werden detailliert dargestellt. Es wird gezeigt, dass In-situ-Versuche zuverlässige und wertvolle Informationen für die geotechnische Planung von Untertagebauwerken liefern. In vielen Fällen können oder dürfen In-situ-Versuche nicht durch reine Laborversuche oder numerische Berechnungen ersetzt werden.

Strategic storage of crude oil in unlined underground rock caverns below the groundwater table is being constructed for the first time in India. The projects are being implemented by Indian Strategic Petroleum Reserves Ltd., (ISPRL) a Special Purpose Vehicle (SPV) created by the Government of India. The article deals with Indian experience of working on underground civil works contracts with design consultants as well as contractors.
Apart from discussing the basic principles of storage, salient design and construction aspects, it describes the implementation philosophy of the projects including a description of the awarding of contracts through a relatively new online method of procuring services called Reverse Auction.
A unique combination of government agencies, private foreign and Indian consultants, private foreign and Indian contractors are collaborating on the projects and therefore an analysis has been made of the interactive experience. It is recommended that foreign agencies and Indian agencies including government agencies should learn from the feedback and improve their professional potential.

Energetisch hocheffiziente Neubauten sind heute mit erprobten Techniken realisierbar. Gebäudestandards wie z. B. das KfW-40-Haus (Primärenergiebedarf max. 40 kWh/(m2 a)) oder das Passivhaus (max. 15 kWh/m2 a)) sind vielfach erprobt. Doch der endgültige Durchbruch im Massenmarkt fehlt noch: Viele Neubauten weisen eine energetische Qualität auf, die zwar den gesetzlichen Anforderungen genügt, aber nicht die wirtschaftlich sinnvollen Energiesparpotentiale ausnutzt. Die Bundesregierung und die Deutsche Energie-Agentur GmbH (dena) werden daher die Marktdurchdringung hoch energieeffizienter Neubauten durch intensive Öffentlichkeitsarbeit verstärkt unterstützen.

Über verschiedene Ursachen von Rissen in Bauwerken aus Mauerwerk und Stahlbeton. Neben Hinweisen zur Vermeidung werden auch Möglichkeiten aufgezeigt Rissweiten zu messen und Risse nachträglich wieder zu schliessen.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Es wird der Einfluss des Feinsandgehalts auf die Eigenschaften des Betons in Bezug auf Druckfestigkeit, Biegezugfestigkeit und Konsistenz untersucht. Es zeigt sich, daß ein höherer Sandanteil durch grössere Zementmengen ausgeglichen werden muss, um den geforderten Werten zu genügen.

Untersuchung über die Verwendbarkeit des bei der Müllverbrennung entstehenden sog. Müll-Schlackensinters als Zuschlagstoff für Beton als Ersatz des Ziegelsplitts (besonders im Grossraum Berlin) . Versuche lassen Druckfestigkeiten des Betons in der Qualität von B 25 bei verminderter Rohwichte gegenüber Normalbeton erwarten.

Die Mehrphasenmischtechnik im Betonbau mit Hilfe des sogenannten Wirblers erlaubt vor allem auf Baustellen mit Massenbeton eine bessere Verarbeitbarkeit und teilweise eine Festigkeitsteigerung des Betons.

Am 26. September 1996, wenige Monate nach einer Sanierungsmaßnahme, stürzte eine der längsten Freivorbaubrücken der Welt ein. Das Unglück geschah völlig überraschend, ohne vorherige Vorwarnung. "Beton- und Stahlbetonbau" veröffentlichte bereits 1997 im Heft 3 einen kurzen Beitrag von Dywidag-Systems International mit deren Erkenntnissen. Im folgenden Bericht werden einige Analysen zur Einsturzursache und Schlußfolgerungen für die Praxis dargestellt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

In Europe, hot-dip galvanizing has hitherto had no appreciable application in bridge construction, which, despite decades of positive practical experience in building construction, is partly due to a lack of knowledge and regulations regarding the influence of galvanizing on the fatigue behaviour. By contrast, diverse examples from non-European countries already confirm the technical and economic significance of galvanized bridge structures. Based on recent research and a guideline, the basics for wider application have been laid in the recent past. Nete Bridge in the Belgian city of Lier is one of the few road bridges with a fully galvanized steel support structure. The current state of the bridge, after more than 20 years in use, is described below - and a positive interim conclusion is drawn. Nete Bridge is in a good technical condition in terms of corrosion protection; no significant maintenance or repair measures have been required in this regard and are not expected in the future either. The example presented illustrates the feasibility of galvanizing bridge components as an alternative to the organic coating systems previously established. This also offers the bridge management authorities responsible economic benefits due to the very high durability and the associated very low maintenance costs.

In jüngerer Vergangenheit wurde bei klassisch feuerverzinkten Stahlbauteilen eine reduzierte Emissivität unter Brandbelastung nachgewiesen, die sich im Zuge der Heißbemessung gemäß DIN EN 1993-1-2 als vorteilhaft gegenüber einem ungeschützten Bauteil erweist. Im Zuge weiterführender Untersuchungen wurde nun die Emissivität von modernen Zink-Aluminiumüberzügen, die sich durch eine in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt von den standardmäßigen Überzügen abweichende Schichtcharakteristik auszeichnen, anhand von Kleinteilproben bestimmt, wobei verschiedene Konfigurationen abgeprüft wurden. Im Ergebnis zeigt sich über alle Varianten, dass ZnAl-Überzüge eine gegenüber Reinzink- bzw. quasireinen Zinküberzügen nochmals verbesserte, insbesondere bei höheren Temperaturen reduzierte Emissivität aufweisen. Bei Anwendung derselben zeigt sich die positive Wirkung auf den Feuerwiderstand von mit ZnAl-Schmelzen verzinkten Stahlkomponenten in Form einer verzögerten Aufwärmung und damit einer im Zuge der Heißbemessung ermittelten höheren Tragfähigkeit unter Brandbelastung bzw. das Potenzial zur Reduzierung des Stahlprofilquerschnitts und damit zur Ressourceneinsparung in einer relevanten Größenordnung.

Emissivity of zinc-aluminum coatings under fire loading and effect on the fire resistance
In the recent past, a reduced emissivity under fire load has been proofen for classic hot-dip galvanized steel, which proves to be advantageous compared to an unprotected steel member in the fire design according to DIN EN 1993-1-2. In the course of further investigations, the emissivity of modern zinc-aluminum coatings, which are characterized by a coating characteristic that differs from the standard coatings depending on the aluminum content, was determined on the basis of small scale samples, with various configurations being tested. The results for all variants show that ZnAl coatings exhibit a further improvement in emissivity compared with pure zinc or quasi-pure zinc coatings, and in particular a reduction in emissivity at higher temperatures. The application of these coatings has a positive effect on the fire resistance of steel components galvanized with ZnAl alloys in the form of a slower heating and thus a higher load-bearing capacity under fire load determined in the course of the fire design, and the potential for reducing the steel profile cross-section and thus saving resources by a relevant order of magnitude.

In jüngerer Vergangenheit wurde bei klassisch feuerverzinkten Stahlbauteilen eine reduzierte Emissivität unter Brandbelastung nachgewiesen, die sich im Zuge der Heißbemessung gemäß DIN EN 1993-1-2 als vorteilhaft gegenüber einem ungeschützten Bauteil erweist. Im Zuge weiterführender Untersuchungen wurde nun die Emissivität von modernen Zink-Aluminiumüberzügen, die sich durch eine in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt von den standardmäßigen Überzügen abweichende Schichtcharakteristik auszeichnen, anhand von Kleinteilproben bestimmt, wobei verschiedene Konfigurationen abgeprüft wurden. Im Ergebnis zeigt sich über alle Varianten, dass ZnAl-Überzüge eine gegenüber Reinzink- bzw. quasireinen Zinküberzügen nochmals verbesserte, insbesondere bei höheren Temperaturen reduzierte Emissivität aufweisen. Bei Anwendung derselben zeigt sich die positive Wirkung auf den Feuerwiderstand von mit ZnAl-Schmelzen verzinkten Stahlkomponenten in Form einer verzögerten Aufwärmung und damit einer im Zuge der Heißbemessung ermittelten höheren Tragfähigkeit unter Brandbelastung bzw. das Potenzial zur Reduzierung des Stahlprofilquerschnitts und damit zur Ressourceneinsparung in einer relevanten Größenordnung.

Emissivity of zinc-aluminum coatings under fire loading and effect on the fire resistance
In the recent past, a reduced emissivity under fire load has been proofen for classic hot-dip galvanized steel, which proves to be advantageous compared to an unprotected steel member in the fire design according to DIN EN 1993-1-2. In the course of further investigations, the emissivity of modern zinc-aluminum coatings, which are characterized by a coating characteristic that differs from the standard coatings depending on the aluminum content, was determined on the basis of small scale samples, with various configurations being tested. The results for all variants show that ZnAl coatings exhibit a further improvement in emissivity compared with pure zinc or quasi-pure zinc coatings, and in particular a reduction in emissivity at higher temperatures. The application of these coatings has a positive effect on the fire resistance of steel components galvanized with ZnAl alloys in the form of a slower heating and thus a higher load-bearing capacity under fire load determined in the course of the fire design, and the potential for reducing the steel profile cross-section and thus saving resources by a relevant order of magnitude.

The galvanizability of high-strength, hot-finished hollow sections was investigated as part of a test programme. Here, square sections made of steel grades ranging from 355 to 620 MPa were galvanized using two processes: a classic, quasi-rare zinc melt and a zinc-5 % aluminium alloy. To determine the influence of galvanizing on the material properties, samples were taken from the galvanized specimens, tensile tests and Charpy-V-tests were performed on them, and the results were compared with those in the ungalvanized initial state. Furthermore, we investigated the optical and microstructural characteristics of the zinc coatings, as well as possible cracking due to liquid metal embrittlement (LME). The results show that the two galvanizing processes used in the test programme produce no negative effect, but rather tend to have a positive effect on the mechanical properties of the steels tested. In all cases, stable zinc coatings are formed that exhibit the expected characteristics. Cracking as a result of LME could not be detected.

Die Feuerverzinkung von Stahlbauteilen ist zur Gewährleistung eines dauerhaften Korrosionsschutzes seit Jahrzehnten bekannt und etabliert. Auch für warmgewalzte Rohre und Hohlprofile ist dieses Verfahren von Vorteil, da durch das Eintauchen in die Zinkschmelze sowohl die äußere wie auch die innere Oberfläche des Bauteils mit einer Zinkschicht vollständig überzogen und geschützt wird. Die im Zuge des Verzinkungsprozesses auftretenden Ein- und Wechselwirkungen sind im Hinblick auf die Stahlkonstruktion und den verbauten Stahl selbst, bisher üblicherweise normalfeste Stähle, gut bekannt. Mit dem zunehmenden Aufkommen und Einsatz von höher- und hochfesten Stählen stellt sich die Frage, ob die vorliegenden Erkenntnisse im Hinblick auf die Einflüsse der Verzinkung auch auf diese Stähle übertragen werden können und die Verzinkbarkeit bestätigt werden kann. Im Zuge einer ausführlichen Versuchskampagne wurde hierzu an sechs Stahlwerkstoffen die Auswirkung der Feuerverzinkung auf die mechanischen Werkstoffeigenschaften und die Ausbildung der Zinkschicht untersucht. Die erzielten Ergebnisse werden im vorliegenden Beitrag vorgestellt.

Galvanizing of high-strength MSH sections
Batch hot-dip galvanizing of steel components has been known and established for decades to ensure permanent corrosion protection. This process is also advantageous for hot-rolled tubes and hollow sections, as by immersion in the molten zinc, both the outer and the inner surface of the component is completely coated with a zinc layer and thus protected. The impact and interactions occurring during the galvanizing process are well known with regard, to the steel structure and the steel itself, which up to now has usually been normal strength steel. With the increasing spread of high-strength steels, the question arises, whether the available findings with regard to the influence of the galvanizing process can be transferred and confirmed to these steels. In the course of an extensive test campaign, the effect of hot-dip galvanizing on the mechanical material properties and the formation of the zinc layer was examined on six steel materials. The results obtained are presented in this paper.

Die neue Landmarke “Tiger