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Bei der dissipativen Bemessung von Stahlbauten gegen Erdbebenlasten sind Kapazitätsregeln zu beachten, die eine Kontrolle des plastischen Mechanismus sicherstellen sollen. Hierfür müssen nicht dissipative Bauteile eine Überfestigkeit gegenüber den dissipativen Bereichen besitzen. Streuungen der Streckgrenze von Baustahl werden in DIN EN 1998-1 durch den Überfestigkeitsbeiwert &ggr;ov mit einem empfohlenen Wert von 1,25 erfasst. Aktuelle Messdaten zeigen allerdings, dass die tatsächliche Streckgrenze von Baustahl, gerade bei Stahlsorten mit einer niedrigen Nennfestigkeit, häufig wesentlich höher ist. In diesem Beitrag werden neue Messdaten zur Streckgrenze von Stahlsorten aus Europa ausgewertet und mit statistischen Kennwerten aus der Literatur verglichen. Auf Basis eines neuen probabilistischen Modells für die Streckgrenze wird schließlich ein stahlsortenabhängiger Überfestigkeitsbeiwert hergeleitet, der Einzug in den neuen deutschen Nationalen Anhang DIN EN 1998-1/NA:2018 gehalten hat.

Determining the overstrengthfactor based on statistical values of European steel grades
In dissipative seismic design concepts, capacity design rules have to be applied to control the plastic mechanism. For this purpose, non-dissipative structural elements require an overstrength in respect to dissipative regions. Scattering of the yield strength of structural steel is considered in DIN EN 1998-1 by the material overstrength factor &ggr;ov with a recommended value of 1.25. However, current measurement data show often significant higher yield strength especially for steel grades with low nominal strengths. In this article, new yield strength data of European steel grades are evaluated and compared with statistical values from literature. Based on a new probabilistic model for the yield strength a steel grade-dependent overstrength factor is proposed, which is also implemented in the new German National Annex DIN EN 1998-1/NA:2018.

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Im Rahmen eines europäischen Forschungsprojekts wurde die Eignung von schlanken Stahl- und Verbundquerschnitten für deren Verwendung in Gebieten moderater Seismizität experimentell und numerisch untersucht. Zunächst wurden zyklische Versuche an typischen Stütze-Riegel-Anschlüssen mit geschweißten Klasse-3- und -4-Querschnitten durchgeführt. Die Ergebnisse wurden im Hinblick auf die Entwicklung stabiler Hysteresen mit Dissipationspotenzial und die zyklische Degradation ausgewertet. Die Ergebnisse wurden zur Erstellung und Validierung numerischer Modelle verwendet, mit denen Untersuchungen von Stahl- und Verbundrahmenkonstruktionen mit erweiterten Parametern für die Anschlussknoten und für die Systemtopologie durchgeführt wurden. Die Ergebnisse der Untersuchungen wurden abschließend als Empfehlungen für die Verwendung von Klasse-3- und -4-Profilen in Gebieten moderater Seismizität zusammengefasst und zur Implementierung in der künftigen Version des Eurocode 8 vorgeschlagen.

Dissipative moment resisting steel frames with slender cross-section for regions with moderate seismicity
Specific investigations have been carried out regarding typical beam profiles commonly used for steel and composite frames. In a first stage, experimental tests on class-3 and class-4 built up steel profiles and composite beam-to-column nodes were performed. The measurement results were evaluated with regard to the development of the hysteretic behavior with particular emphasis on the cyclic degradation. These test results have been used as reference for the calibration and validation of numerical models aiming at extending the scope of the experimental outcomes through appropriate parametric variations regarding the behavior of nodal connections as well as towards the global analysis and behaviour of structures made of class 3 and 4 profiles. Based on the outcomes of these investigations, practical design recommendations were finally derived for moment resisting frames located in low and moderate seismicity regions and proposed for implementation in the next generation of Eurocode 8.

Derzeit entsteht in San Francisco (USA) der neue Hauptfirmensitz des Fahrdienstes Uber. Zentraler Bestandteil des Entwurfs sind zwei kubische, durch Brückenkonstruktionen miteinander verbundene, sechs- bzw. elfgeschossige Baukörper mit transparenter Gebäudehülle. Das Tragsystem der ca. 6 000 m2 großen Hauptfassade, die nicht als thermische Hülle dient, besteht aus Stahlträgern, die als Unterkonstruktion für Aluminiumelemente und Öffnungsflügel fungieren.
Die große Herausforderung bei der Entwicklung und Planung der Außenhüllen bestand darin, anspruchsvolle Fassadensysteme mit hohen architektonischen Anforderungen sowie einer maximalen Transparenz auszulegen. Ebenso mussten bei der Entwicklung der Fassadenkonstruktion die aufgrund der geografischen Lage hohen seismischen Beanspruchungen und die daraus resultierenden Verformungen bzw. Kräfte berücksichtigt werden.

Uber - Mission Bay Campus, San Francisco - special requirements regarding seismic safety of building envelopes
The new headquarter of Uber is currently being built in San Francisco (USA). The central element of the design are two cubic six-story and eleven-story structures with a transparent building shell connected by bridge structures. The load bearing system of the approximately 6 000 m2 main façade which does not serve as a thermal shell consists of hanging steel girders that act as a substructure for aluminum elements and operable windows.
While developing and planning the challenging façade system the major task was the implementation of high architectural demands to achieve a building envelope with a maximized transparency. The development of the façade structure also had to consider the extreme seismic stresses resulting from the geographical location as well as the resulting deformation and forces.

Die umliegende Topologie einer Stütze kann einen großen Einfluss auf eine eintreffende Detonationsdruckwelle und die anschließende Bemessung haben. Effekte infolge von Diffraktion oder Mehrfach-Reflexionen scheinen bisher nicht durch die Normen oder die Fachliteratur abgedeckt zu sein. Diese Problematik soll im vorliegenden Artikel eruiert werden. Dabei stehen drei Fragestellungen im Vordergrund. Die erste befasst sich damit, ob der Bereich hinter einer Stütze durch diese vor einer einfallenden Druckwelle geschützt (verschattet) wird. Dies ist für die Bemessung der Stütze selbst nicht von Bedeutung, sondern soll klären, ob die Belastung auf eine rückversetzte Struktur, wie z. B. eine Fassade, unter Anwendung aktueller Regelungen korrekt ermittelt werden kann. Die zweite Frage beschäftigt sich mit einer weiteren Schockfront, die sich, ausgelöst durch Diffraktion, diagonal im Raum ausbreitet. Hierbei stellt sich die gleiche Frage nach der korrekten Lastermittlung, z. B. auf eine Stütze, die in zweiter Reihe steht. Die dritte Fragestellung, die untersucht werden soll, bezieht sich auf die Lasteinwirkung auf die Rückseite einer Stütze, nachdem die Primärdruckwelle an der genannten Fassade reflektiert wurde und wieder auf die Stütze trifft. Es zeigt sich, dass eine nahe Platzierung der Stütze zu einer reflektierenden Fassade sehr große Druckeinwirkungen auf die Rückseite der Stütze zur Folge hat, für die diese evtl. nicht ausreichend bemessen wurde.

The effects of diffraction and multi-reflection on cylindrical columns
The surrounding topology of a column potentially has a significant impact on a blast wave and the following design procedure. Effects like diffraction or multi-reflection does not seem to be included in design codes or technical literature. This issue shall be addressed within this paper. The paper addresses three main topics. First, the paper answers the question whether the area behind the column is protected, constituting a shadowed area. For the column itself, this is not of significant influence, but shall clarify if the load on a backwards-placed structure, e. g. a façade, can be determined correctly by using current technical codes. Second, a secondary shock-front, which originally initiates by diffraction and then distributes diagonally in space, shall be investigated. The correct load assessment on e. g. a second-row-column is discussed. Third, directly coupled with the assessment of incident pressure build-up behind the column due to diffraction is the quantification of pressure increase due to (multi-)wave reflection at a facade, leading to a significant pressure scale up, which might be relevant for design of column and/or façade.

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Im vorliegenden Beitrag wird ein kurzer Überblick über die Entstehung, die Prinzipien und den Aufbau des Vereinheitlichten Vorschriftenwerks für den Stahlbau in der DDR gegeben. Wichtige inhaltliche Neuerungen, vor allem hinsichtlich des rationellen Stahleinsatzes, werden dargestellt.

The unificated codes for steel construction in the GDR
The presented paper gives a short review to the formation, the principles and the structure of the unificated codes for the steel construction in the GDR. Important technical innovations, especially regarding the rational use of steel, are dealt with.

Im Gespräch:
Im Gespräch mit Angelika Schmid über die adidas Arena

Stahlbau Quiz: Das neue Stahlbau Quiz - Ein Rückblick auf 2019 mit Lerneffekt

Aktuelles: Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2020 an Bundesbauministerium übergeben
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlsorten in Deutschland
Grafiken von Lyonel Feininger kehren aus New York an die Ostsee zurück

Persönliches: Dr. Ralf Podleschny in den Beirat der Stahlbau berufen
Nachruf auf Professor Fritz Resinger
Eine persönliche Erinnerung an Prof. Tschemmernegg anlässlich seines 20. Todestages

Wettbewerbe: Nachwuchspreis bester Vortrag geht an Johannes Diller von der TU München
Deutscher Nachhaltigkeitspreis Architektur 2020 für den Alnatura Campus in Darmstadt

Tagungen & Veranstaltungen: 6. Young Engineers Colloquium - Berlin 2019
FEM im Stahlbau: Tragsicherheitsnachweise auf Grundlage des Eurocode 3 - Fortbildungsseminar zum Buch (Save the Date)

Einen Besuch wert: Gemeindehaus in der Wallonerkirche Magdeburg

Bauforumstahl news: Junge Ingenieure nutzen die 1. Berufsfachmesse Stahlbau in Düsseldorf als Sprungbrett für ihren Start ins Berufsleben
bauforumstahl fördert die Vernetzung des Stahlbaus mit den anderen trockenen Bauweisen

IFBS news: IFBS-Fachbereichsversammlungen 2019
IFBS-Konstrukteur ausgezeichnet
Internationaler Kongress “Advancements for Metal Buildings”
Zweite Promotion im Metallleichtbau an der RWTH Aachen

ÖSTV news: Österreichischer Stahlbauverband mit neuem Vorstand und Präsidium

SZS steel news: Applikateurskurs dämmschichtbildende Brandschutzsysteme

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For Schorgast Bridge Full Locked Coil Rope high strength tension components have been designed and implemented as stay cables. As part of the revision of EN 1993-1-11 the fatigue design rules for tension components have been modified and adjusted. An article in this edition provides insight and background information (Annan, R. et al., pp. 61-75) © FATZER AG

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This paper discusses an innovative approach to the design of planar steel frames composed of prismatic and/or non-prismatic members. The method evaluates the member stability limit states using an inelastic eigenvalue buckling analysis configured with column, beam and beam-column inelastic stiffness reduction factors derived from the ANSI/AISC 360-16 Specification. The resulting procedure provides a relatively rigorous evaluation of all member strength limits accounting for moment and axial force variations along the member lengths, non-prismatic geometry effects, general out-of-plane bracing conditions and beneficial end restraint from less-critical adjacent, unbraced segments and/or from end conditions. The approach uses a geometric non-linear pre-buckling analysis based on the AISC direct analysis method to estimate the in-plane internal forces. Given these forces, an eigenvalue buckling solution is conducted to evaluate the overall member stability. Other limit states are addressed through cross-section strength checks using the internal forces determined from the geometric non-linear load-displacement analysis. Calculations using this approach are compared with results from recent experimental tests.

Steel-concrete composite floor systems represent a common solution for buildings, leading to reduced material consumption and improving the structural strength and flexural stiffness. Lightweight steel frame construction systems, based on the combination of thin-walled cold-formed steel members (CFS) and panels (e.g. wood, cementitious, gypsum plaster), may also benefit from the composite behaviour in the case of concrete slabs. In this context, full-scale experimental tests were conducted to evaluate the structural behaviour of a floor system conceived with 0.95 mm thick CFS trussed beams and prefabricated concrete slabs. An innovative solution for shear connectors was designed and tested in order to ensure full interaction between the CFS trussed beam and the concrete slab. The thin-walled channel (TWC) connector is based on a lipped channel CFS attached to the top chord of the truss by standard self-drilling screws. Experimental results indicate efficient behaviour of the TWC shear connectors with improved bending capacity of the floor system.

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It is well known that inelastic behaviour in the panel zone of beam-to-column connections can help to ensure a more stable structural performance, as the panel zone can absorb energy to prevent structural collapse. Although plastic deformation of up to only 30 % in the panel zone can contribute to improving performance according to Eurocode 8, in the Japanese code there is no limit when structural performance is verified. This paper describes full-scale testing of beam-to-column connections where the beam was connected to the column by a T-stub using high-strength bolts. In the test specimens, a shape similar to a T-stub was used for the continuity plate, and partial reinforcement at the panel was expected. The testing allowed the maximum strength and deformation capacity of the beam-to-column connection to be evaluated.

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During inspection work, when the pipe is empty, a thin-walled steel pipe is susceptible to shell buckling due to external pressure. Comprehensive research activities, including tests, began in the 1960s, and analytical and empirical formulae were developed for design.
Some of these different analytical design concepts are presented in the first part of the paper, and their results are compared for the whole range of pipe slenderness in practice.
Afterwards, the results of extensive numerical calculations are shown. These deal with different imperfections in practice and are not considered in the current design solutions. In addition, the effect of the radial flexibility of the surrounding rock mass has been studied - an issue ignored up to now. All these results are compared with the design formulae in practice.
It is therefore possible to conclude the paper with an appraisal of the individual solutions in practice and sum up appropriate design rules for external pressure.

Designing fillet welds using the directional method of EN 1993-1-8 requires the consideration of force components, converted to stresses, located in the plane of the weld throat. For circular hollow section (CHS) joints, considering these “stress components” can be exceedingly difficult. An approach to applying the directional method to CHS joints is developed in this paper. The directional and simplified methods of EN 1993-1-8 are then evaluated against available finite-element data, validated from recent tests on weld-critical CHS X-joints according to the standard evaluation procedure of EN 1990. Despite inherent non-uniform loading of the weld around the perimeter of the brace, it is shown that taking the total weld length to be effective is safe for both methods. Procedures are given so that these methods can be used to design fillet welds in CHS joints as “fit-for-purpose”, as permitted by EN 1993-1-8 and ISO 14346, and new design charts are produced for minimum fillet welds that develop the axial capacity of the connected brace.

This paper presents the design considerations for typical photovoltaic panel arrays having aluminium members. Section and member design checks are performed according to Eurocode 9 on the basis of the wind, snow and seismic loads of Eurocodes 1 and 8. Improvements to the design are then sought, starting by reducing the distance between the vertical posts and then by changing the thickness of specific sections. Following that, the effects of member imperfections and connection flexibility are studied using a reduced flexural rigidity and different rotational stiffness values respectively. The degree of dynamic coupling when the array is placed on the top floor of an existing building as well as the influence of founding the vertical posts on compliant ground are also evaluated.

As part of the ongoing revision of EN 1993-1-11 “Design of structures with tension components”, the current fatigue design rules have been subjected to a critical review. This has resulted in modifications and amendments, including the adjustment of several parameters. This paper provides an introduction to as well as background information on those changes.

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ECCS News:
ECCS R&D activities
ECCS organogram 2020
First ECCS VIP Meeting with major European Steel Contractors
Future activities - events in 2020
External News
2019 Charles Massonnet Award

News:
Cooperation on Dutch study books
Prof. Eduardo de Arantes e Oliveira Award honours a study on buckling of high-strength steel girders
6th Young Engineers Colloquium - Berlin 2019
Erratum