Die neue Schneelastnorm DIN 1055-5:7/2005 brachte vor allem in den höhergelegenen Orten der Zone 3 erhebliche Erhöhungen der Schneelast, die bis zum Zweifachen der bisher anzusetzenden Belastung reicht. Auch die neuen Formeln für die Belastung von aneinandergereihten Dächern, von Shed- und Tonnendächern sowie die Behandlung von Höhensprüngen und Trauflasten erscheint problematisch. In diesem Beitrag wird versucht, Unstimmigkeiten der Norm aufzuzeigen.

The current snow load standard DIN 1055-5 - a critical review.
The current snow load standard DIN 1055-5:7/2005 caused a considerable increase of snow load, particularly in more elevated areas located in zone 3. It doubles the amount of snow load capacity - compared to the old standard. The new equations for calculating snow loads for adjacent roofs, shed roofs and arched roofs as well as the handling differences in altitude and gutter load seems problematic. This paper tries to show the inconsistencies of current standard.

Fehlstellen in Düsenstrahlsohlen für Baugrubenumschließungen haben in der Vergangenheit mehrfach zu Schadensfällen geführt. Dies hatte zur Folge, daß das Düsenstrahlverfahren zur Herstellung von Dichtsohlen vielerorts in Mißkredit geraten ist. Wegen der Vorteile, die das Düsenstrahlverfahren bietet, möchten die Autoren einen Beitrag dazu leisten, das Vertrauen in entsprechende Anwendungen des Düsenstrahlverfahrens wieder herzustellen. Dazu wird eine umfassende, produktionsbegleitende, auf den Einzelfall abgestimmte Qualitätssicherung und eine zeitnahe Auswertung der im Zuge der Qualitätssicherung gewonnenen Daten empfohlen. Ein von den Autoren entwickeltes rechnergestütztes QS-Programm, das eine schnelle, zeitnahe und automatisierte Auswertung und Bewertung aller der im Rahmen der QS gewonnenen Daten ermöglicht, wird vorgestellt. Dieses Programm wurde bereits bei der Herstellung einer großen Baugrubensohle nach dem Düsenstrahlverfahren erfolgreich eingesetzt.

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Der 150. Geburtstag Otto Intzes am 17. Mai 1993 gibt Anlaß, Leben und Werk des erfolgreichsten deutschen Talsperrenbauers am Ende des 19. Jahrhunderts zu würdigen

Der Beitrag befasst sich mit dem gebetteten Spannbogen, einer neuartigen Unterstützungskonstruktion zur Erstellung einer freitragenden Gewölbebewehrung für die Tunnelinnenschale im bergmännischen Tunnelbau. Dabei wird der üblicherweise verwendete Tragbogen durch einen Spannbogen ersetzt, welcher sich über Abstandhalter gegen die Tunnellaibung verspannt und somit planmäßige Druckkräfte auf das Abdichtungssystem bzw. den Spritzbeton als Abdichtungsträger überträgt. Im Wesentlichen resultieren diese Druckkräfte aus dem Vorspannen des Spannrings und dem Eigengewicht der angeknüpften Bewehrung. Die Größenordnung dieser Druckkräfte wurde bisher lediglich überschläglich abgeschätzt. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen werden diese messtechnisch erfasst und hinsichtlich ihres Gefährdungspotenzials genauer beurteilt. Weiterhin wurden diverse Detailpunkte dieser Konstruktion im Labor untersucht.

The embedded prestressed arch, a new approach for self-supporting vaulted reinforcements
The paper discusses the embedded prestressed arch, a new approach for a free-spanned vaulted reinforcement in tunneling. In this approach, the usually used supporting arch is replaced by a prestressed arch, which is braced against the tunnel lining via spacers and thus transferring compressive loads to the sealing system. The compressive forces result from the prestressing of the arch and the dead weight of the attached reinforcement. The magnitude of these compressive forces has so far only been roughly estimated and was measured in the course of the investigations presented here and evaluated more precisely with regard to the hazard potential. Furthermore, various details of this construction are being investigated in the laboratory.

Eine mechanisch begründete Modellvorstellung zum Durchstanzen von Stahlbetonplatten ohne Querkraftbewehrung wird dargestellt. Ausgehend von der klassischen Modellvorstellung von KINNUNEN und NYLANDER wird ein Spannungsfeld entwickelt, das den Kraftfluss in der Platte vollständig beschreibt. Weiter wird ein neues Bruchkriterium für das Stauchen der Beton-Druckkegelschale am Übergang vom Stützenkopf zur Platte eingeführt. Die Neigung dieser Schale wird mittels einer Dimensionsanalyse bestimmt. Vier Modellparameter werden aufgrund eines Vergleichs mit den Ergebnissen von 54 Durchstanzversuchen festgelegt. Im Hinblick auf die baupraktische Umsetzung werden Näherungsformeln für den Durchstanzwiderstand entwickelt und deren Anwendung in Verbindung mit einer linear elastischen Tragwerksanalyse wird illustriert.

Modelling the punching of reinforced concrete slabs without transverse reinforcement
A mechanically derived model for the punching of reinforced concrete slabs without transverse reinforcement is presented. Starting from KINNUNEN and NYLANDER'S classical model a stress field is developed that completely describes the force flow in the slab. Furthermore, a new failure criterion is introduced for the crushing of the compressed conical concrete shell at the transition from the column head to the slab. The inclination of this shell is found from a dimensional analysis. Four model parameters are determined based on a comparison with the results of 54 punching tests. Aiming at the practical implementation approximate formulas for the punching resistance are derived and their application in connection with a linear elastic structural analysis is illustrated.

Das Straßenverkehrslastmodell des neuen Eurocodes 1, Teil 2 [1] für Deutschland gewährleistet eine zukunftssichere Bemessung für neue Brückenbauwerke. Es wurde so ausgelegt, dass eine prognostizierte weitere Zunahme im Gesamtgewicht der Fahrzeuge sowie der genehmigungspflichtige Schwerverkehr bereits berücksichtigt werden. Somit sind auch beispielsweise Neubauten von Großbrücken an Autobahnen mit zwei bis drei Fahrstreifen und sehr hoher Verkehrsstärke durch dieses Modell abgedeckt. Zwangsläufig ergeben sich bei einer solchen Vereinheitlichung im Bereich der kommunalen Brücken, die typischerweise kleinere Stützweiten und geringere Verkehrsstärken aufweisen, sehr hohe Sicherheiten. Daher wurde vom Tiefbauamt Stuttgart ein Forschungsvorhaben ins Leben gerufen, mit dem Ziel, für definierte Brückentypen mit geringen Spannweiten, die gerade im Bereich der Kommunen häufig vorkommen, das Sicherheitsniveau des neuen Verkehrslastmodells zu untersuchen. Auf der Grundlage dieser Ergebnisse wird ein Vorschlag formuliert, wie unter gewissen Randbedingungen das Verkehrslastmodell so angepasst werden kann, dass die Zuverlässigkeitsanforderungen der Eurocodes weiterhin erfüllt werden, die Bauwerke jedoch ihre Wirtschaftlichkeit bewahren.

Adjusted traffic load model for bridges in urban areas
The traffic load model of the new German national annex to the Eurocode 1 Part 2 ensures a prudent design for new bridges, considering even a prognosticated increase in gross vehicle weight and exceptionally heavy vehicles requiring individual permit. Therefore this model covers for example the construction of wide-span highway bridges with two to three lanes and high traffic density. As a direct consequence of this unified approach however, urban bridges with typically small spans and low traffic show rather high reliabilities. Hence the Civil Engineering Office of the city of Stuttgart initiated a research project to investigate the level of safety provided by the new traffic load model in case of specific types of small-span bridges, commonly present in urban areas. Based on these results recommendations are made in order to adjust the traffic load model for small bridges fulfilling certain criteria. This enables economic design of these structures, while still meeting the requirements on reliability defined in the Eurocodes.

Die Detektion von korrodierenden Bereichen in Stahlbetonbauwerken ist ein wesentlicher Schritt für die Zustandserfassung und die Planung von Instandsetzungsmaßnamen. Als etabliertes Messverfahren steht dafür die Potentialfeldmessung zur Verfügung. Obwohl dieses Verfahren schon seit Jahren eingesetzt wird und in verschiedenen Richtlinien und Merkblättern Eingang gefunden hat, gibt es immer noch offene Fragen zur Oberflächenvorbehandlung, zum geeigneten Messzeitpunkt bei frei bewitterten Bauteilen und zum optimalen Messraster. Diese Fragen werden anhand von Labormessungen und praxisnahen Feldmessungen qualitativ untersucht. Für die praxisnahen Feldmessungen wurden Potentialfelder an 40 Jahre alten, natürlich korrodierten Stahlbetonrandbalken vom Olympiastadion in München bei unterschiedlichen Oberflächenvorbehandlungen, nach verschiedenen Wetterszenarien und Messrastervariationen ausgewertet.

Study of potential mapping at 40 year old reinforced elements from the Olympic stadium in Munich - Influence of concrete resistivity and grid size
An essential part of the inspection and repair planning of reinforced concrete structures is the detection of corroding areas. Potential mapping is a widely used and established procedure to do this. But there are still some open questions concerning this measurement procedure. Which is the proper pre-wetting condition or which is the best time to measure when the structural element is exposed to weather conditions? Which is the optimal grid size? Investigations are made with a laboratory and practical test set up. For the practical test set up 40 year old, naturally corroded reinforced segments from the Olympic stadium in Munich are available and potential measurements under different condition were analyzed qualitatively.

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On 14 May 2013 a massive rockfall occurred approximately 1, 100 m south of the Felbertauern Tunnel, which destroyed the avalanche gallery “Schildalm” of the P1 Felbertauernstraße over a length of 130 m. At an elevation of 1,770 m a.s.l. around 10,000 m3 of rock mass dislodged and cascaded down about 190 m of elevation onto the Gallery, which protected the three lane road below. The rock fall debris deposited in the rock fall track, on the road and down to the edge of the valley bottom some 70 m further below the road. As a part of the safety- and remedial measures instable rock masses of approximately 10,000 m3 at the head scarp were removed by blasting. To protect the remaining slopes, rockbolts, steel wire meshes, anchor beams and a rock fall protection barrier were installed. The access to the site was of particular challenge, therefore all tools, machinery and material had to be transported to site by helicopter.
Am 14. Mai 2013 ereignete sich etwa 1.100 m südlich des Felbertauerntunnels ein massiver Felssturz, der die Galerie Schildalm der P1 Felbertauernstraße auf einer Länge von 130 m zerstörte. Dabei lösten sich ca. 10.000 m3 an Felsmassen in ca. 1.770 m ü.A. und stürzten auf das ca. 190 Höhenmeter tiefer gelegene Galeriebauwerk. Die Felsmassen lagerten sich teils in der Sturzbahn oberhalb, teils auf der Trasse der Felbertauernstraße ab und gelangten auch weiter talwärts (ca. 70 Höhenmeter) bis an den Talbodenrand. Im Rahmen der Sanierungs- und Sicherungsarbeiten wurden im Abbruch- und Flankenbereich labile Felsmassen im Ausmaß von weiteren ca. 10.000 m3 durch Sprengarbeit zum Absturz gebracht. Die verbliebenen Böschungsabschnitte wurden durch Verankerungen, Vernetzungen, Ankerbalken und -lisenen sowie einer Hochenergieseilsperre gesichert. Eine besondere Herausforderung war die erschwerte Zugänglichkeit des Bearbeitungsgebiets; Werkzeug, Maschinen und Baumaterialien mussten mit Hubschrauber zum Einsatzort transportiert werden.

In 1988 the Tonstad power plant (Norway) was upgraded from 640 to 960 MW. The headrace system to the reservoirs was not upgraded except for an additional pressure shaft, surge tank and an additional sand trap. Even with about 50 % higher discharge in the main tunnel, the sand traps worked adequately after the commissioning. However, in recent years, higher flexibility of demand is challenging the power plant and has resulted in events with flushing of sediments to the turbines. Higher flexibility demands also challenge the current surge tank design. During one event, free surface flow is believed to have occurred in the sand trap since severe damage to two of the turbines was observed. This contribution presents the background of the power system situation at the Tonstad power plant and the current flexibility demands of the power market and its challenges for the hydraulic system, as well as the proposals to solve the sand trap issues and the oscillation demands for the surge tank. The paper discusses the possibility of utilizing a model predictive controller with real-time flow simulations to solve the challenges without structural reconstruction, and possible options should structural reconstruction be necessary. The contribution compares analysed options for improving the efficiency of sand traps. Finally, an outlook is offered to future demands for flexibility in hydropower plants with increasing supply of renewable power sources.

• Breakthrough in the New Kaiser Wilhelm Tunnel / Durchschlag beim Neuen Kaiser-Wilhelm-Tunnel
• Completion of the first tunnel portal for Crossrail / Das erste Tunnelportal für Crossrail ist fertig
• Start of the last tunnel on the new railway line from Nuremberg to Berlin / Anschlag für den letzten Tunnel auf den Neubaustrecken des Projekts Nürnberg-Berlin
• Alpine completes the Pinglu water supply tunnel / Alpine stellt Wasserversorgungsstollen Pinglu fertig
• Asfinag awards the Götschka Tunnel / Asfinag vergibt Tunnel Götschka
• Leighton awarded a third section of the high-speed rail line in Hongkong / Leighton erhält dritten Teilauftrag für Schnellbahnstrecke in Hongkong
• 20-ton concrete block caught in a rockfall protection net / 20-Tonnen-Betonblock im Steinschlag-Schutznetz aufgefangen
• BBT SE offers improved project information / BBT SE baut Projektinformation weiter aus
• Minova invests in self drilling anchor business / Minova investiert in das Selbstbohrankergeschäft
• Call for papers - Themes for the next issues of Geomechanics and Tunnelling / Themen für die nächsten Ausgaben der “Geomechanics and Tunnelling”

Im Rahmen des Forschungsprojekts “FIT” wurden Ermüdungsfestigkeitsuntersuchungen an geschweißten Konstruktionsdetails, die häufig in Gründungsstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA), aber auch im Stahlbrückenbau eingesetzt werden, durchgeführt. Der Schwerpunkt der Untersuchungen wurde auf einseitig geschweißte Kreishohlprofile (KHP) gelegt. Für einseitig stumpfgeschweißte Kreishohlprofile wurden die derzeitigen auf unzureichender Versuchsbasis erstellten Kerbfalleinstufungen geltender Regelwerke überprüft. Hierzu wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Ermüdungsfestigkeit dieses Details durchgeführt. Die den Ermüdungswiderstand maßgeblich beeinflussenden Parameter, wie vorhandene geometrische Imperfektionen und Schweißnahtausbildung, wurden identifiziert, bewertet und deren Einfluss im Rahmen numerischer Berechnungen untersucht. Basierend auf diesen Ergebnissen wurde eine Kerbfallempfehlung erarbeitet, die eine zutreffende Lebensdauerabschätzung ermöglicht. Diese Kerbfallempfehlung soll als Grundlage für die zukünftige Aufnahme in Normen und Regelwerke dienen.

Fatigue performance of girth welded butt weld of circular hollow sections.
Within the research project “FIT”, the fatigue behavior of welded joints frequently used in supporting structures for offshore wind energy plants as also bridges was investigated. The research work was focused on the fatigue performance of girth welded circular hollow sections (CHS). For girth welded CHS being welded from one side only, the FAT-classification according to different standards and recommendations was compared, and extensive experimental investigations were performed. Based on the results the fatigue strength of girth welded CHS was determined and a recommendation for FAT-classification was given. Additional studies contribute to identify and evaluate effects which are relevant to fatigue such as the influence of misalignment. These influences have been taken into account within the numerical studies and a recommendation for FAT classification is given. The developed recommendation can serve as a basis for future consideration in standards and guidelines.

Bei der Bemessung zyklisch belasteter Schweißverbindungen aus höchst- und ultrahochfesten Stählen, wie sie im Kranbau eingesetzt werden, finden Kennwerte des Kurzzeitfestigkeitsbereichs (Low Cycle Fatigue, LCF) Anwendung. Im FOSTA-Forschungsprojekt P900 wurden MAG-geschweißte Stumpfstöße und Quersteifen aus 8 mm dicken Blechen sowie Rohr-Gabel-Bauteile mit Hilfe des Nennspannungs-, Kerbspannungs- und Kerbdehnungskonzepts untersucht. Schwingfestigkeitsversuche bei konstanten Beanspruchungsamplituden bis in den LCF-Bereich führen auf Wöhlerlinien, die der FAT-Klasse 80 (Stumpfstoß) bzw. FAT 71 (Quersteife) nach den Regelwerken genügen und mit Neigungen von k = 3 angenähert werden können. Grundlegend zeigt sich, dass sich die Lebensdauer dieser MAG-Schweißverbindungen durch Schweißnahtnachbehandlungsmethoden, wie WIG-Aufschmelzen, höherfrequentes Hämmern oder Schleifen, auch im LCF-Bereich positiv beeinflussen lässt.
Im Zuge einer beanspruchungsoptimierten Auslegung und der Ausnutzung des Festigkeitspotenzials hochfester Stähle ist neben dem Werkstoffverhalten bei konstanten Beanspruchungsamplituden der Einfluss von variablen Beanspruchungen auf die Lebensdauer zu berücksichtigen. Aus der Analyse im Betrieb auftretender Lasten konnte ein Gaußverteiltes Beanspruchungskollektiv abgeleitet werden. Unter variablen Beanspruchungen zeigt sich das Schwingfestigkeitspotenzial anhand experimentell ermittelter Gaßnerlinien und charakteristischen Schadenssummen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich durch Bauteiluntersuchungen an Rohr-Gabel-Schweißnähten mit und ohne zusätzlich aufgeschweißte Längslaschen verifiziert. Die lokale Bewertung der Schweißverbindungen nach dem Kerbspannungskonzept bestätigt die FAT-Klasse 225. Zusätzlich wurde eine Bewertung der Schweißverbindungen, unter Berücksichtigung des elastisch-plastischen Werkstoffverhaltens mittels Schädigungsparametern durchgeführt.

Fatigue assessment of welded high-strength steels.
The design of highly loaded crane structures is linked to the fatigue life assessment of welded structures in the low cycle fatigue (LCF) regime. In the FOSTA research project P900 MAG welded butt joints and transverse stiffeners made of 8 mm thick sheets as well as tube- clevis-components were investigated using the nominal stress, the notch stress and the notch strain concept. Constant amplitude loading fatigue tests up to the LCF regime result in Wöhler curves, which fulfill FAT class 80 (butt joints) and FAT 71 (transverse stiffeners) according to the recommendations and can be estimated with a slope of k = 3. A fatigue life increase can be achieved by post weld treatment methods, even in the LCF regime.
In addition to knowledge about the cyclic material behavior, the effect of a Gaussian spectrum on the fatigue life has to be considered. A fatigue life increase under variable amplitude loading is shown by Gaßner curves and characteristic damage sums resulting from a linear damage accumulation. The results have been extended to sample component investigations of tube-clevis connections. A fatigue assessment using local approaches confirms FAT225 for the effective notch stress approach up to N ≥ 103 cycles. In addition an assessment is concluded considering the elastic-plastic material behavior and using damage parameters.

Eine bestehende Fahrzeughalle sollte bei Nutzung der vorhandenen Struktur in sehr kurzer Zeit wesentlich vergrößert werden. Dabei wurden innovative Systeme von der Planung bis zur Umsetzung genutzt, wie das Verbunddeckensystem ArcelorMittal und die neue Brandschutztechnologie Sika Unitherm platinum sowie angepasste Parkdeckbeschichtungen für dauerhafte Nutzungen.

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no abstract

- Auszeichnung des Deutschen Stahlbaues 2008 für Horst Jürgen Bossenmayer
- Hans-Ulrich Batzke neuer DSTV-Präsident
- Horst Hauser im Ruhestand
- Bernhard Hauke neuer Geschäftsführer BAUEN MIT STAHL

In diesem Beitrag wird auf Besonderheiten bei der Berechnung und Auslegung von Offshore-Tragstrukturen in aufgelöster Bauweise (Jackets) eingegangen, wie sie in den letzten Jahren für Offshore-Windenergieanlagen geplant und gebaut wurden. Zu den Besonderheiten zählen die Sensitivität dieser Tragstrukturen auf die Richtungsverteilung der Wellen in Kurzzeitseegangszuständen sowie die Knotennachgiebigkeiten, die einen Einfluss auf das Gesamttragverhalten und damit auf die Ermüdungsbeanspruchung der Tragstrukturen haben. Es wird gezeigt, wie sich durch die Berücksichtigung dieser beiden Effekte die Ermüdungsbeanspruchung einiger Tragstrukturdetails signifikant reduzieren lässt.

Nachrichten:
Neue Nationalgalerie Berlin: Guten Morgen, du Schöne

Wettbewerbe:
Deutscher Architekturpreis 2021 entschieden

Veranstaltungen:
3DK-Seminar “Additive Fertigung von Keramik”

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Im maschinellen Tunnelbau mit einschaligem Ausbau aus Fertigteilen haben sich aus wirtschaftlichen und technischen Gründen weltweit Stahlbeton-Blocktübbinge durchgesetzt. Geschweißte Stahltübbinge und Gußtübbinge spielen nur noch für Sonderkonstruktionen eine bedeutende Rolle. Sonderkonstruktionen in einschaligen Tunnelauskleidungen sind beispielsweise Öffnungen zum Anschluß von Notausstiegen, Rettungs- und Wartungszugänge, Querverbindungen zwischen mehreren Röhren, Pumpensümpfen und Betriebsräumen, die außerhalb der Tunnelröhre liegen, und extrem hoch belastete Tunnelabschnitte.