Karlsruher Tage 2017 Stahlbau - Verbindungstechnik
Werkstoffe im Stahlbau Anforderungen nach EC3 und EN 10902 und bauaufsichtliche Vorgaben der VVTB
VDI-Arbeitskreis Technikgeschichte

ESaT 2018 3rd International Conference on Engineering Sciences and Technologies
Ettersburger Gespräch 2018
SWISS INOX - Nichtrostende Stähle im Bauwesen
39. Deutscher Stahlbautag 2018
FeuerTrutz Workshop 2018
27. Bautechnisches Seminar
2. swiss steelday 2018
1. Praxis-Tag Stahl & Glas
Konvent der Baukultur 2018
Korrosionsschutz im Stahlbau
19. EIPOS-Sachverständigentage Brandschutz
Seminar “Nichtrostende Stähle”
Kranbahnen aktuell
Bau 2019
SEMC 2019

Es wird der Stabilitätsnachweis für ein insgesamt 130 000m3 umfassendes Bürogebäude mit 6 Obergeschossen und 2 Untergeschossen vorgeführt.

Gusset plate anchorage devices are widely used in long-span cable-stayed bridges with steel girders because the force in the cable can be transferred directly to the main girder via the gusset plate, which is very convenient for inspection and maintenance. The disadvantage is the severe stress concentration between gusset plate and steel tube, and the cruciform joint between gusset plate, top flange and web of main girder. This paper presents the static analysis of and experimental research into a gusset plate anchorage device. The magnitude and stress distribution of each load case were analysed very carefully, and the stress history of typical points was also monitored to indicate the structural behaviour. Under the load of the maximum design cable force, the anchorage device exhibits linear elastic behaviour on the whole. The von Mises stress at some monitored points reaches the yield stress when the load is 1.28 times the maximum design cable force. Ultrasonic inspection of the test model revealed no strength cracking or plate buckling, which indicates that the safety margin of the anchorage device is sufficient and complies with the requirements of bridge design code. By comparing calculations and test results it could be proved that FEM can be utilized for the structural analysis of gusset plate anchorage devices and that the calculation accuracy exceeds 70 % for most monitored points.

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Experience regarding the testing of models of masonry buildings on simple shaking tables is discussed. It is stressed that because scale effects affect some phenomena and influence the dynamic response, only overall seismic behaviour of structural systems can be studied by testing reduced size models, and not structural details. The basic principles of physical modelling are explained and options for preparing different types of models presented. The test facility, needed for simulation of earthquake ground motion, is described and pointers are given for the selection of simulated earthquakes. Some practical cases of model shaking table studies are also presented.

Cold-formed steel sections are widely used in many applications such as structural frames, scaffolding systems, purlins and storage racks. In particular, cold-formed steel portal frames can be an alternative to conventional hot-rolled steel portal frames for industrial, rural and residential low rise buildings. The advantages of using cold-formed steels include a higher strength-to-weight ratio and reduced material, erection and transportation costs.
Over the past two decades a number of researchers [1] to [3] have undertaken tests on cold-formed steel portal frames. The tests mainly focused on the behaviour of joints, and employed relatively stocky sections. Hence, they provided little insight into the effects of cross-sectional instability on the overall stability of the frame.
In this paper, three portal frame tests are described, the main purpose of which was to study the effect of cross-sectional instability on the two-dimensional sway failure of cold-formed steel. The tests demonstrated significant local and distortional buckling before reaching the ultimate load. Finite element models were calibrated against the tests. The calibrated models therefore can be used for a parametric study to investigate the significance of the additional second-order effects caused by local/distortional bucking. The paper details the tests and the numerical simulations.

Development of efficient design guidance for stainless steel structures (considering non-linear behaviour, strain hardening and allowing for moment redistribution in indeterminate structures) is crucial for the widespread use of this corrosion-resistant material. This paper presents an experimental programme involving ferritic stainless steel simply supported and continuous beams (RHS and SHS) and the assessment of existing cross-sectional classifications and different plastic design methods available in the literature for indeterminate stainless steel structures, not currently allowed in stainless steel standards. The analysis indicated that some cross-sectional classification limits seem to be too optimistic for ferritic stainless steels and further research is needed in order to extend plastic design to these grades.

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In den vergangenen 15 Jahren lag im deutschen Bauwesen ein Forschungsschwerpunkt auf dem Verbundmaterial Textilbeton. 2011 endete die Finanzierung der durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereiche an der TU Dresden (SFB 528) und an der RWTH Aachen (SFB 532). Im Zuge dieser Forschungsarbeiten entstanden bereits erste Pilotbauwerke, die das hohe Potenzial von Textilbeton demonstrieren. Besonders im Bereich filigraner Neubauteile und der Verstärkung bestehender Tragwerke konnten mit dünnen Schichten aus Textilbeton unter Ausnutzung seiner hohen Zugtragfähigkeit Ansätze für eine wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Bauweisen aufgezeigt werden. Um die Verbundwerkstoffe für ein breites Anwendungsfeld nutzbar zu machen, lag der Fokus in den vergangenen Jahren auf der anwendungsorientierten Forschung in Zusammenarbeit mit Firmen der Bauwirtschaft. So sind beispielsweise im Bereich der Fassadenelemente kleinformatige Platten aus Textilbeton heute bereits Stand der Technik. Auch für Brückenkonstruktionen, Tragwerksverstärkungen und großformatige Bauteile wie Balkonbodenplatten oder tragende Schalenkonstruktionen konnte die hohe Leistungsfähigkeit von Textilbeton ausgenutzt werden.

Textile concrete - an overview of executed projects
In Germany, a research focus was on the composite material textile reinforced concrete (TRC) in the last 15 years. In 2011 two Collaborative Research Centres (SFBs), SFB 528 at the TU Dresden and the SFB 532 at the RWTH Aachen, funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) were successfully completed. Within the research projects, pilot buildings have already been developed to demonstrate the high potential of textile reinforced concrete. Particularly in the field of strengthening of existing structures and thin walled new components, thin constructions with a high tensile bearing capacity provide a cost-effective alternative to conventional construction methods. With the aim of applying the material in a wide range of fields, numerous different research projects were realised in collaboration with companies from the construction industry in the last years. For instance small-sized slabs made of textile reinforced concrete are already the state-of-the-art in the field of facade panels. Furthermore, the high effectiveness of textile reinforced concrete could be shown for the strengthening of existing structures, bridge constructions and large-sized components such as balcony floor slabs or bearing shell structures.

Mit der zunehmenden Verbreitung des Textilbetons wird die Standardisierung von Versuchen zur Ermittlung der Materialkennwerte immer bedeutsamer. Im Rahmen der Grundlagenforschung sowie in Praxisprojekten und Verfahren zur Erteilung zahlreicher Zustimmungen im Einzelfall (ZiE) bzw. zur Erlangung einer allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (abZ) haben sich wesentliche Kennwerte inklusive der zugehörigen experimentellen Untersuchungen herauskristallisiert. Die Veröffentlichung gibt hierzu einen aktuellen Überblick.

Textile Reinforced Concrete - Overview of standard test methods
Due to the fact that textile reinforced concrete is applied increasingly often, the development of standardized testing methods for the determination of material data is steadily gaining importance. The significant data and the corresponding experimental tests have already crystallized in the course of basic research and in practice projects as well as during procedures for the granting of numerous approvals for individual cases or general technical approvals. This publication offers a current overview of this topic.

Im Rahmen experimenteller Untersuchungen wurden Stahlbetonplatten hergestellt, mit verschiedenen textilen Bewehrungen verstärkt, durch Belastung bis 125% Gebrauchslast vorgeschädigt und anschließend unter Gebrauchslast mit einer Brandbelastung nach der Einheitstemperaturkurve (ISO-834, Cellulosic curve) beaufschlagt. Alle Platten hielten der Brandbelastung bei gleichzeitiger Biegebeanspruchung mehr als 60 Minuten stand und zeigten weder Betonabplatzungen noch andere optische Schädigungen auf. Die für dieses überraschend positive Ergebnis verantwortlichen Mechanismen werden diskutiert, sind aber noch nicht vollständig verstanden. Eine Schlüsselrolle spielt dabei vermutlich das gute Rissverhalten von Textilbeton und interne Lastumlagerungen zwischen Textil- und Stahlbewehrung.

Textile Reinforced Concrete Strengthened Slabs under Fire Loading
Within an experimental study steel reinforced concrete slabs were produced and strengthened with different types of textile reinforcements. They were than pre-damaged with 125% service load and subsequently exposed to fire loading (ISO-834, Cellulosic curve) under simultaneous service load. The tests lasted up to 60 minutes with no specimen failed. The slabs did not show any visual damage nor concrete spalling. We discuss the presumably reasons for that surprisingly positive test result, although mechanisms are not yet fully understood. The excellent crack control of TRC and load redistribution between textile and steel reinforcement as well as load redistribution in the slabs are assumedly key mechanisms that contribute to the excellent fire resistance.

Zur effizienten und seriellen Herstellung von Textilbetonplatten im Gießverfahren fehlten bis zum jetzigen Zeitpunkt geeignete Abstandhalter, mit denen eine sichere Fixierung der textilen Bewehrung in einer Schalung möglich ist. Das Abstandhaltersystem DistTEX eröffnet jedoch diese Möglichkeiten. Die Lage der textilen Bewehrung bleibt während des Gießprozesses erhalten. Die Handhabung und die Einflüsse auf die Eigenschaften von Textilbetonbauteilen mit diesem neuen Abstandhaltersystem wurden an der TU Dresden untersucht und ausgewertet. Die Abstandhalter überzeugten in ihrer Anwendung und ihren Eigenschaften. Es konnte keine Minderung der Tragfähigkeit festgestellt werden. Die visuellen Untersuchungen der Betonoberflächen ergaben, dass die verwendeten Abstandhalter weder unter Normbedingungen noch unter Temperaturschwankungen von bis zu 60 K negativen Einfluss haben. Bei der Überprüfung der Lage der textilen Bewehrung konnten nur leichte Abweichungen von der Solllage festgestellt werden.

Textile Reinforced Concrete produced in casting process with Spacer
Up to now, an efficient or serial fabrication of textile reinforced concrete slabs through casting was impossible due to the lack of spacers for fixing the textile reinforcement in a formwork. However, the spacer-system DistTEX makes this possible now. The position of the textile reinforcement remains the same during the casting process. The handling of textile reinforced parts with this new spacer-system and its influence on the properties were researched and analysed at TU Dresden. The spacer-system was convincing with regard to its application and properties. Apparently, the load-bearing capacity was not reduced. A visual analysis of the concrete surface did not reveal any negative influences of the applied spacer-system either under normal conditions or under temperature variation of up to 60 K. The position of the textile reinforcement proved to have drifted only slightly from the reference position.

Nachdem Untersuchungen an Stützenköpfen unterschiedlicher Geometrie gezeigt haben, dass mit textilbewehrtem Beton eine beachtliche Verstärkungswirkung von Stützen erzielt werden kann, ging es darum, die Gültigkeit der hierfür entwickelten Rechenmodelle an Großversuchen zu überprüfen. Zur Berechnung stahlbewehrter Stützen mit realistischen Bauteilabmessungen wurde hierzu das anhand von kleinteiligen Versuchen an unbewehrten Betonstützen entwickelte Modell weiterentwickelt. Die Vorhersagegenauigkeit wurde anhand von drei Stahlbetonstützen mit rundem Querschnitt experimentell untersucht. Die Tragfähigkeit der mit Textilbeton verstärkten Stützen nahm im Vergleich zur Referenzstütze deutlich zu. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die erreichbaren Traglasten mit dem weiterentwickelten Umschnürungsmodell sehr gut abgeschätzt werden können. Neben einer Steigerung der Tragfähigkeit ergibt sich durch die textilbewehrte Verstärkung eine Verbesserung des Vorankündigungsverhaltens. Insgesamt wurde eine große Duktilität der verstärkten Stützen erreicht.

TRC strengthened RC Columns
After research on differently shaped column heads has shown the considerable strengthening effect of textile reinforced concrete (TRC), we aimed to verify the validation of the developed calculation models in large scale tests. The model, which was developed on the basis of plain concrete columns in small scale experiments, was therefore enhanced. How accurate the predictions of the model for reinforced large scale columns were was examined by large scale testings at three reinforced concrete columns with round cross sections. The bearing capacity of the TRC strengthened columns increased considerably in comparison with the reference's. The achieved ultimate loads had been estimated very well by the developed confinement model. Besides an increase of the ultimate load the textile reinforcement also led to a considerably improved prior warning behaviour. During the load increase fine and later well visible and, homogeneously distributed cracks occurred. All in all we have reached a high ductility of the reinforced columns.

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Gegenwärtig ist ein zunehmendes Interesse von Architekten und Planern am Einsatz von textilbewehrtem Beton als Konstruktionswerkstoff zu beobachten. Die Anwendung bei filigranen, selbsttragenden Vorhangfassaden stellt derzeit den Stand der Technik dar. In aktuellen Untersuchungen werden auch Potenziale für leichte Tragstrukturen bewertet. Die für eine zielsichere Bemessung der Bauteile erforderlichen Modelle sind Gegenstand der Forschungsarbeiten im Sonderforschungsbereich 532 an der RWTH Aachen. Eine Zusammenfassung wesentlicher Forschungsergebnisse und deren Umsetzung in ersten Anwendungsprojekten wird nachfolgend vorgestellt.

Erstmals wurde bei der Sanierung der Hyparschale der Fachhochschule in Schweinfurt mit der innovativen Technologie des textilbewehrten Betons ein Stahlbetontragwerk verstärkt und sicherer für die Zukunft gemacht. Da textilbewehrter Beton noch kein genormter Konstruktionswerkstoff ist, wurde für den Einsatz der textilen Bewehrung eine Zustimmung im Einzelfall notwendig. Die Verstärkungsarbeiten wurden im Oktober/November 2006 ausgeführt. Die textilbewehrte Feinbetonverstärkung wurde dabei lagenweise aufgebracht. Durch Auflaminieren wurden abwechselnd Feinbeton und drei Lagen textile Bewehrung aus 800 tex Carbonrovings aufgetragen. Die Gesamtdicke der Verstärkung beträgt nur 15 mm.

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Glasfaserbewehrungen für Beton bestehen aus Gelegen von Rovings, die in einem textilen Verarbeitungsprozeß gefertigt werden. Nur die äußeren Filamente der Rovings haben Kontakt zum Zementstein. Sie wirken im Gegensatz zu den vielen im Inneren der Rovings gelegenen Filamente am Lastabtrag mit. Mittels Tränkung der inneren Filamente mit Polymerdispersionen können auch diese zum Lastabtrag herangezogen werden. Die Tragfähigkeit wird damit erheblich erhöht. Man kann nicht alle Polymere mit Aussicht auf Erfolg verwenden. Die Verfasser haben zwei verschiedenartige Polymere untersucht, deren generelle Eignung für diesen Verwendungszweck aus ihren früheren Arbeiten bekannt war.

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