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Belastungsversuche an Bauwerken zur Bestimmung ihrer Resttragfähigkeit sind etabliert und werden schon seit längerer Zeit erfolgreich eingesetzt. Zerstörungsfreie Prüfverfahren bieten die Möglichkeit, den Bauwerkszustand zu beschreiben und mit diesen Erkenntnissen den Tragfähigkeitsnachweis zu führen sowie Resttragfähigkeiten zu bestimmen. Ziel des hier vorgestellten Forschungsvorhabens ist es, das diesbezügliche Potenzial der zerstörungsfreien Bauteilprüfung zu ermitteln.

Contribution of non-destructive techniques to the evaluation of steel.
For some time already established load tests are applied to analyze the remaining load bearing capacity of existing buildings. Nondestructive techniques offer the possibility to describe the stress of the structure. By using this information the remaining capacity can be checked. The objective of the R&D project presented here is to identify the potential of the nondestructive material characterization for that purpose.

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Fachwerkstäbe, die mittels Knotenblechanschlüssen an die Gurte von Fachwerken angeschlossen werden, weisen unter Umständen eine reduzierte Druckbeanspruchbarkeit auf. Der Grund hierfür liegt häufig in der reduzierten Steifigkeit des Knotenblechs gegenüber dem Fachwerkstab. Reine festigkeitsbasierte Nachweise an den Knotenblechen reichen dann nicht aus, um auch die Forderung des Stabilitätsnachweises einzuhalten.
Im vorliegenden Beitrag werden die Einflüsse einzelner Parameter sowie die Erfordernisse bei der Modellbildung für Fachwerkstäbe mit Knotenblechanschlüssen aufgezeigt. Weiterhin werden Konstruktionsregeln vorgestellt, die den Anwender bei der Ermittlung der erforderlichen Knotenblechsteifigkeit unterstützen können.

The influence of gusset plates on the bearing behaviour of truss members in compression.
Web members of trusses may be connected to the top or bottom chord by gusset plates, which might lead to a reduction of their buckling resistance. This is due to the smaller stiffness of the gusset plate in comparison to the member. A design of the plate based on the strength of the material only is not sufficient in these cases since the stability must be checked too.
In this paper the effects of various parameters are presented. Furthermore it is shown how web members and gusset plates should be modelled to obtain reasonable results. Design aides are given to help determining an appropriate stiffness.

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Die europäischen Stahlbaunormen enthalten ein vereinfacht aufbereitetes Modell der Stahlsortenwahl zur Vermeidung von Sprödbruch (DIN EN 1993-1-10), das auf einem bruchmechanischen Zähigkeitsnachweis in der Tieflage basiert. Für die eindeutige Charakterisierung des Materialverhaltens von ferritischen Baustählen ist jedoch die Entwicklung der Zähigkeitseigenschaften über den vollständigen Temperaturbereich und damit auch das Hochlagenverhalten entscheidend. Letzteres beeinflusst das Duktilitätsvermögen des Werkstoffs und damit seine Fähigkeit zur plastischen Umverteilung, was insbesondere bei festigkeitskontrollierten Versagensarten bei der Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit implizit als gegeben vorausgesetzt wird. Die in DIN EN 1993-1-1 in dieser Hinsicht existierenden Duktilitätskriterien werden als unzureichend angesehen, da sie weder mechanisch eindeutig zu begründen sind, noch aus dem Hochlagenverhalten abgeleitet werden können. Ähnliches gilt für den in Deutschland für dickere Bleche einiger Stahlsorten noch zu erbringenden Aufschweißbiegeversuch nach SEP 1390. Als Grundlage der Stahlgütewahl für die verformungsgesteuerte Bemessung wurde in diesem Sinne ein zähigkeitsorientiertes Modell zur Werkstoffwahl entwickelt, mit dem sich Hochlagenanforderungen in Form von Hochlagenkerbschlagwerten KVUS zur Einstellung eines notwendigen Duktilitätsniveaus quantifizieren und ferner Hochlage und Übergangsbereich mit der Tieflage verknüpfen lassen.

An upper shelf oriented and ductility-controlled steel selection concept.
The European steel work codes contain a simplified steel selection method for the avoidance of brittle fracture (DIN EN 1993-1-10) that is based on a fracture mechanical consideration of toughness properties in the lower shelf of the toughness transition curve. For the unambiguous characterisation of the material behaviour of ferrite structural steels the development of the toughness properties for the full temperature range and therewith the upper shelf behaviour is crucial. The latter affects the material’s ductile capacity and thereby its ability for plastic redistribution that is presumed as an integral element for the strength functions in case of the ultimate limit state design. In this respect only inadequate ductility criteria exist to date in DIN EN 1993-1-1 which cannot clearly be justified by mechanical means nor derived from upper shelf aspects. Something similar applies to the so-called Aufschweißbiegeversuch acc. to SEP 1390 that in Germany still in some cases is obligatory for thicker elements of several steel grades. In this light a toughness-oriented model for the choice of steel material for the plastic design taking inelastic redistributions into account was developed which allows to quantify upper shelf demands for adjusting a required ductility level by combining the upper shelf and the transition region with the lower shelf.

Sowohl die Bemessung von Aluminiumtragwerken nach DIN EN 1999-1-1 [1] im Allgemeinen als auch die der Schweißverbindungen im Besonderen unterscheidet sich von der nach DIN 4113 in vielerlei Grundsätzen. Bestehende deutsche Regelungen und aus der Anwendung der EN 1999-1-1 deutlich gewordene Lücken erforderten, dass durch ergänzende, nicht widersprechende Angaben, die so genannten NCI-Regelungen, im Nationalen Anhang und seinen Änderungen Bemessungsregeln und Erläuterungen ergänzt wurden. Bei NCI-Regelungen ist zu beachten, dass diese nur für Tragwerke und tragende Bauteile angewendet werden dürfen, die im betreffenden Land - das heißt also hier in Deutschland - zum Einsatz kommen. Da der Umfang der zerstörungsfreien Prüfung der Schweißnähte gemäß DIN EN 1090-3 [5] vom Ausnutzungsgrad (Ausnutzungsklasse) und der Art des Bauwerks (Ausführungsklasse) abhängt und so indirekt die Beanspruchbarkeit bestimmt, werden nach der Behandlung der Bemessungsregeln für Schweißverbindungen abschließend die Regelungen der DIN EN 1090-3 zur Ausführung und Prüfung von Schweißnähten beschrieben, die auch der Tragwerksplaner kennen muss.

Design of predominantly statically loaded welded connections of aluminium structures according to DIN EN 1999-1-1.
The design of aluminium structures according to DIN EN 1999-1-1 is different with respect to many design principles of DIN 4113 in general as well as especially for welded connections. Non-contradicting existing German design rules and deficiencies (missing design provisions) which became obvious with the application of DIN EN 1999-1-1 in daily practice required and will require NCI-regulations with supplemental design rules and comments in the National Annex and its amendments. The regulations of DIN EN 1090-3 [5] for execution and testing of welds are discussed in connection with the design rules. This is important since the degree of nondestructive testing of welds according to DIN EN 1090-3 [5] depends on the utilization factor (utilization range) and the nature of structure (execution class). Thus it indirectly determines the design resistance which is needed by the designing engineer.

Angelika Korovessi, eine prominente griechische Bildhauerin, entwarf eine Stahlskulptur, die in Paris vor einem öffentlichen Gebäude permanent ausgestellt ist. Die Skulptur ist eine abstrakte geometrische Komposition aus nichtrostendem Stahl und steht auf einem Sockel, der in einem Wasserbecken unter der Wasseroberfläche liegt. Die einzelnen Teile der Skulptur bestehen aus geschweißten, dünnwandigen, rechteckigen Hohlquerschnitten variabler Höhen, die miteinander durch kurze Rohrstücke verbunden sind. Das Werk wurde in Athen hergestellt, für den Transport in zwei Teile geteilt und vor Ort in Paris zusammengebaut. Dieser Beitrag berichtet über die Modellierung, die rechnerischen Nachweise und der Konstruktion des Kunstwerkes.

Steel in sculpture - Structural design of the sculpture “le chemin de l’eau” in Paris.
Aggelika Korovessi, a prominent Greek sculptress, designed a sculpture to be permanently exhibited outside a public building in Paris. The sculpture is an abstract geometric composition from stainless steel and rests on a basis which is submerged in water. The individual parts are composed from welded thin-walled rectangular hollow sections with variable heights that are connected by short tubes. The sculture was fabricated in Athens, divided in two pieces because of transportation reasons and assembled on site in Paris. This paper reports on the design and construction of the artwork.

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VFIB-Erfahrungsaustausch Bauwerksprüfung
Nachhaltiges Bauen mit Zink durch EPDs

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Nominierungen zum Brückenbaupreis 2016
Testturm für Aufzüge

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This article explains a method for determining how semi-continuous joints influence the deflection, natural frequency and bending moment distribution of single-span beams with constant inertia under uniformly distributed load. The method is adequate for simple hand calculations, allowing the structural engineer to assess potential savings already in the pre-design phase. Further, the economical potential of semi-continuous joints according to EN 1993-1-8 [1] is demonstrated by an application example.

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This article reviews prior research on connections between through-plates and circular hollow sections (CHS) and presents a finite element (FE) study validated against laboratory experiments. The FE analysis indicates that, for a given geometric configuration, the behaviour of through-plate-to-CHS connections closely matches the sum of branch-plate-to-CHS connection behaviour in plate tension and compression. A connection design strength, which is shown to be valid for a wide range of connection geometries and which is the sum of existing design recommendations for branch plate-to-CHS connections loaded in axial tension and compression, is hence proposed for through-plate-to-CHS T-connections. This therefore enables maximum advantage to be taken of the capacity of this type of “reinforced” tubular connection.

In many practical applications, columns are often fixed to a practically rigid concrete structure at the column base. This additional restraint should increase the real load-carrying capacity if the section is susceptible to lateral-torsional buckling. However, this effect is rarely taken into account in design, as most current design rules do not provide sufficient guidance on how to account for this additional rigidity, and so the column base fixity is often ignored. The background to the verification formulae for lateral-torsional buckling (LTB) of I-section beam-columns in Eurocode EN 1993-1-1 consists of comprehensive parametric numerical studies for members with “end fork” conditions only, i.e. for members with free rotational and warping deformations at both ends. However, these specific boundary conditions are not clearly mentioned in the code.
In the study presented in this paper, a comprehensive series of numerical FEM analyses for the realistic lateral-torsional buckling behaviour of beam-columns with one-sided rotation and warping restraints was carried out and compared with the results based on the LTB resistance of the Eurocode, calculated with increased idealized buckling loads (Ncr, Mcr) that account for the end restraints. The most important results of this study are presented in this paper and the ultimate capacity is compared for two different beam-column design methods in Eurocode 3: the interaction concept (EN 1993-1-1, 6.3.3) and the general method (EN 1993-1-1, 6.3.4).
In addition, a simplified formula is given for the additional bi-moment at the end restraint, which is to be used for designing the welded joint. Finally, an improved LTB design curve (buckling reduction factor &khgr;LT) is presented, developed at the authors' institution, which may be used for the cases studied.