In diesem Beitrag werden allgemeine Anforderungen für ein Berechnungskonzept von punktgelagerten Verglasungen formuliert. Aufgrund der komplexen Eigenschaften im Punkthalterbereich ist eine schrittweise Verifizierung von Finite-Element-Berechnungen erforderlich, um realitätsnahe Ergebnisse erhalten zu können. Abschließend wird ein Verifizierungsmodell für punktgehaltene Scheiben vorgestellt, die im wesentlichen senkrecht zur Scheibenebene belastet werden.

Die Stahlindustrie ist eine Branche, die mittelfristig erhebliche Mengen CO2 einsparen kann. Sowohl mit Wasserstoff wie auch mit grünem Strom sind die Reduktionspotenziale bei der Stahlherstellung erheblich. Mithilfe der Direktreduktion können für den Übergang bereits durch den Einsatz von Erdgas erhebliche CO2-Minderungen erzielt werden. Ein weiterer wichtiger Baustein einer klimaneutralen Stahlindustrie ist die schrottbasierte Elektrostahlproduktion. Die Rolle von Stahl als wesentlicher Baustein der Circular Economy ist schon jetzt durch den etablierten und ökonomisch funktionierenden Schrotthandel gesetzt. In diesem Beitrag werden alle Potenziale und Hebel für das Bauen mit Stahl für eine CO2-neutrale Zukunft aufgezeigt.

Roadmap to climate-neutral steel construction
The steel industry can potentially save significant amounts of CO2. Both with hydrogen and with green electricity, the reduction potentials in steel production are considerable. With the help of direct reduction using natural gas, significant CO2 reductions can already be achieved for the transition. Another important component of a climate-neutral steel industry is scrap-based electric steel production. The role of steel as an essential component in the circular economy is already established by the economically functioning scrap trade. This article shows all the potential and levers of building with steel for a CO2-neutral future.

Frau Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann zur Vollendung ihres 60. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise zur Beurteilung der Sprödbruchgefährdung wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Dieses vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet (vgl. [40]). In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartnern durchgeführt wurden (z. B. [2]). Im Teil 2 werden mechanische und metallografische Untersuchungen im Bereich gestanzter Löcher und gescherter Bauteilkanten beschrieben, deren Ergebnisse für das Anrissverhalten quasi-statisch beanspruchter Bauteile von Bedeutung sind. Nach einer kurzen Einführung in Grundlagen zum bruchmechanischen Nachweis werden analytische Modelle zur Bestimmung des Spannungsintensitätsfaktors KI an Rissen angegeben und auf die speziellen Belange von Anschlüssen mit Lasteinleitungen über Niete und Schrauben angepasst. Auf der Basis umfangreicher Parameterstudien durch FEM-Berechnungen an Winkelprofilen mit unterschiedlichen Querschnitten und Anschlusskonfigurationen erfolgt eine Anpassung der K-Faktor-Lösungen. Es folgen Beispiele zur Bewertung der Sprödbruchgefährdung unter Ansatz der Werkstoffzähigkeit aus Teil 1 des Beitrags [40].

About brittle fracture old mild steels - Part 2: Crack initiation and fracture-mechanical evaluation of components with holes.
In the safety assessment of existing structures made of old mild steel and for the decision on necessary repair and reinforcement measures, the verification of sufficient material toughness is essential. The assessment methods to avoid brittle failure in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed based on extensive fracture mechanics investigations. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welding constructions made of steels according to DIN EN 10025 with generally high toughness. This method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints (see [40]). In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steels are presented. The results were carried out through various research projects at the Institute for Steel and Timber Construction of the TU Dresden and its cooperation partners (see, e. g. [2]). Part 2 describes mechanical and metallographic investigations in the area of punched holes and sheared edges of structural elements, the results of which are important for the cracking behavior of quasi-statically stressed components. After a brief introduction in the basics of fracture mechanics, analytical models for the determination of the stress intensity factor KI on cracks are given and adapted to the special requirements of connections with load application via rivets and bolts. On the basis of extensive parameter studies by FEM calculations on angle profiles with different cross-sections and connection configurations, the K-factor solutions are adapted. Finally, examples for the assessment of the brittle fracture with the material toughness from Part 1 of the article [40] are presented.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Das vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartner durchgeführt wurden (s. z. B. [2]). Wesentlicher Bestandteil des Teil 1 sind die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Zähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept. Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Außerdem werden die neu gewonnenen Ergebnisse denen aus früheren Untersuchungen gegenübergestellt und existierende Korrelationen zur Kerbschlagzähigkeit in Bezug auf ihre Eignung für alte Baustähle geprüft.

About brittle fracture of old mild steels - Part 1: Existing assessment methods and fracture toughness of mild steels.
In the safety assessment of old mild steel structures the verification of sufficient material toughness is important for the decision on necessary repair and reinforcement measures. Based on extensive fracture mechanics investigations the assessment methods in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welded structures made of steels according to DIN EN 10025 with predominantly high toughness's. This simplified method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints. In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steel are presented. The results were carried out through various research projects at the Institut für Stahl- und Holzbau at the TU Dresden and its cooperation partners (see e. g. [2]). Extensive material analyses to determine the fracture toughness in the brittle-ductile transition region according to the Master Curve concept are the main topic of part 1 of this article. The evaluations confirm that different grades of steel can be defined depending on the manufacturing process. Additionally, the newly obtained results will be compared to those from previous studies and existing correlations of impact and fracture toughness are checked for their suitability for old mild steels.

Im Zuge der Instandsetzung oder Verstärkung von Bestandstragwerken aus Flussstahl stellt üblicherweise Schrauben oder Nieten das bevorzugte Fügeverfahren dar. In vielen Fällen ist es jedoch konstruktionsbedingt günstiger, auf Schweißen als Fügeverfahren zurückzugreifen. Aufgrund der speziellen Eigenschaften alter Flussstähle sind bei Schweißungen besondere Problemstellungen zu beachten. Die Schweißeignung von Flussstählen wird durch ihre inhomogene Gefügestruktur mit stark streuender chemischer Zusammensetzung, Verunreinigungen und Einschlüssen, Seigerungen sowie durch ihre eingeschränkte Werkstoffzähigkeit beeinträchtigt.
Im Rahmen von Forschungsvorhaben an der Hochschule für Technik und Wirtschaft in Dresden wurden schweißtechnisch gesicherte Grundlagen für das Schweißen alter Flussstähle erarbeitet, die sowohl die Erprobung verschiedener Schweißzusatzwerkstoffe und -verfahren als auch die zielgerichtete Steuerung der Verfahrensparameter umfassen. In der vorliegenden Veröffentlichung werden die Ergebnisse der umfangreichen experimentellen und analytischen Untersuchungen zur Schweißeignung von alten Flussstählen vorgestellt. Abschließend wird über erste praktische Anwendungen der Erkenntnisse bei der Sanierung zweier Stahlbrücken berichtet.

Welding old mild steels - an option for the repair of existing structures
When repairing or reinforcing existing structures made of mild steel, bolting or riveting are usually the preferred joining methods. In many cases, however, it is more favourable to use welding as the joining method for design reasons. Due to the special properties of old mild steels, particular problems have to be taken into account when welding. The weldability of mild steels is impaired by their inhomogeneous microstructure with strongly scattering chemical composition, impurities and inclusions, segregations and by their limited material toughness.
In the context of research projects at the Dresden University of Applied Sciences, proven principles for welding old mild steels have been developed, which include the testing of various welding filler materials and processes as well as the purposeful control of the process parameters. The following publication presents the results of the extensive experimental and analytical investigations into the weldability of old mild steels. Finally, first practical applications of the findings are reported on the rehabilitation of two steel bridges.

Der Fehler bzw. die Streuung der Betondruckfestigkeit wird in den Zusammenhang des Sicherheitskonzepts der Grenzzustände gestellt. Die Fehlerbestandteile werden beschrieben und mittels statistisch gestützter mathematischer Fehleranalyse quantitativ bestimmt. Die Anteile der Teilfehler am Gesamtfehler und deren charakteristischer Verlauf werden gezeigt. Die Anwendung der Fehlergleichungen ermöglicht die schnelle Darstellung der Festigkeitsstreuungen.

Eigenspannungen in zweischichtigen Betonplatten infolge unterschiedlicher Volumenänderungen der Schichten aus Temperatureinwirkungen oder Schwinden können Ursache für Schäden sein. Es wird ein Rechenverfahren zur Bestimmung derartiger Eigenspannungen abgeleitet und an einem Beispiel, bei dem die zweite Schicht nachträglich aufgebracht worden ist, erläutert.

Eurocode 2 and the corresponding National Annex were introduced in Germany in 2012. Most of the design provisions for these new standards were adopted from Model Code 1990 and provide a new design approach for ground slabs and footings. For the fib Model Code for Concrete Structures 2010, the punching shear design concept has been revised and introduced in Swiss standard SIA262:2013. This paper presents in detail the design equations for determining the punching capacity according to Eurocode 2, the German National Annex to Eurocode 2, fib Model Code 2010 and SIA 262:2013.
Parametric studies have been used to examine the influence of the main parameters (shear span-depth ratio, effective depth, longitudinal reinforcement ratio and concrete compressive strength) on the punching shear resistance of footings. To quantify the level of safety and the efficiency, the design provisions are compared with systematic test series.

Seit 2012 liegt Eurocode 2 zusammen mit dem nationalen Anhang in Deutschland vor. Die größtenteils aus dem Model Code 1990 übernommene Durchstanzbemessung regelt das Durchstanzen von Einzelfundamenten und Bodenplatten neu. Mit dem Model Code 2010 wurde das Bemessungskonzept zum Durchstanzen überarbeitet und in die zum 01.01.2013 eingeführte schweizerische Norm SIA 262:2013 übernommen. Im vorliegenden Beitrag werden die Bemessungsgleichungen zur Bestimmung der Durchstanztragfähigkeit nach Eurocode 2, dem deutschen Anhang zu Eurocode 2, Model Code 2010 und SIA 262 ausführlich vorgestellt. Durch Parameterrechnungen werden die Haupteinflüsse aus Schubschlankheit, statischer Nutzhöhe, Längsbewehrungsgrad und Betondruckfestigkeit auf die Durchstanztragfähigkeit von Einzelfundamenten näher untersucht und den rechnerischen Durchstanzwiderständen gegenübergestellt. Durch Vergleiche mit den Ergebnissen systematischer Versuchsserien werden das Sicherheitsniveau und die Wirtschaftlichkeit der Bemessungsgleichungen überprüft.

Punching shear design of footings - present code provisions: parametric study and comparison with test results
Since 2012, Eurocode 2 and the corresponding National Annex have been introduced in Germany. Most design provisions were adopted from Model Code 1990 and provide a new design approach for ground slabs and footings. For Model Code 2010, the design concept was again revised and introduced in the Swiss standard SIA262:2013. In this paper, the design equations for the determination of the punching capacity according to Eurocode 2, the German annex to Eurocode 2, Model Code 2010, and SIA 262:2013 are presented in detail.
Parameter studies are used to examine the influence of the main punching parameters (shear span depth-ratio, effective depth, longitudinal reinforcement ratio, and concrete compressive strength) on the punching shear resistance of footings. To quantify the safety level and the efficiency, the design provisions are compared to systematic test series.

Das Tragverhalten von speziellen Gitterträgern als Durchstanzbewehrung wurde in Bauteilversuchen an 18 cm bis 36 cm dicken teilvorgefertigten Stahlbetonplatten mit horizontaler Verbundfuge untersucht. Variiert wurde unter anderem auch die Anordnung der vorgefertigten Platten. Die ermittelten Durchstanzwiderstände und das beobachtete Tragverhalten bestätigen die Effektivität dieser Bewehrungselemente. Die Versuche führten zur Erteilung einer europäischen technischen Zulassung (ETA) auf der Bemessungsgrundlage von Eurocode 2.

Punching shear reinforcement for semi precast slabs according to Eurocode 2
The load bearing behaviour of special lattice girders functioning as punching shear reinforcement has been tested in full scale tests with 18 cm up to 36 cm thick semi precast slabs with horizontal composite joints. Varied was among other parameter also the arrangement of the precast plates. The determined punching shear resistance and the load bearing behaviour confirmed the effectiveness of this reinforcement. These tests had led to an European Technical Approval (ETA) based on Eurocode 2.

Punching tests on 13 specimens under uniform soil pressure were conducted to evaluate the punching shear behaviour of footings with practical dimensions. The test series included square footings with and without punching shear reinforcement. The dimensions of the footings varied between 1.20 × 1.20 m and 2.70 × 2.70 m and the slab thickness varied between 0.45 and 0.65 m, resulting in shear span-depth ratios a&lgr;/d between approx. 1.25 and 2.00.
In addition to the measured steel strains in the flexural reinforcement and the stirrups, the increase in the slab thickness as well as the saw-cuts were examined to investigate the internal cracking and failure characteristic. In combination with previous tests conducted at RWTH Aachen University, this test series permits a description of the effect of the main parameters on the punching shear strength of footings. These parameters are the size effect of the effective depth, the concrete compressive strength, the flexural reinforcement ratio and the punching shear reinforcement.

Zur Beurteilung des Durchstanztragverhaltens von Einzelfundamenten mit baupraktischen Abmessungen wurden 13 Durchstanzversuche an Platten mit einer gleichmäßigen Sohlpressung durchgeführt. Das Versuchsprogramm an den quadratischen Fundamentplatten mit und ohne Durchstanzbewehrung umfasst Fundamentbreiten von b = 1,20 bis 2,70 m und Plattendicken zwischen h = 0,45 und 0,65 m bei Schubschlankheiten zwischen a&lgr;/d = 1,25 und 2,00.
Neben den gemessenen Stahldehnungen der Biegezug- und der Bügelbewehrung werden die Dickenmessungen und Sägeschnitte herangezogen, um das innere Riss- und Tragverhalten zu beurteilen. Zusammen mit den bereits am Institut für Massivbau durchgeführten Durchstanzversuchen an Einzelfundamenten erlauben die neuen Versuche eine Beschreibung der Einflüsse aus dem Maßstabseffekt der Plattendicke, der Betondruckfestigkeit, dem Längsbewehrungsgrad und einer Durchstanzbewehrung.

Experimental Investigations on Punching Behavior of Reinforced Concrete Footings with realistic dimensions
To evaluate the punching shear behaviour of footings with realistic dimensions, punching tests on 13 uniformly loaded specimens were conducted. The dimensions of the footings were between 1.20 m and 2.70 m in square and the thickness of the footing varying between 0.45 m and 0.65 m, resulting in a shear slenderness a&lgr;/d between approximately 1.25 and 2.00.
In all tests, the steel strains of the flexural reinforcement and the stirrups were monitored. To examine internal cracking and failure characteristic, the increase of the slab thickness was measured during testing and together with the saw cuts evaluated. The aim of the present test program in combination with former tests conducted at RWTH University is to study the main parameters, which affect the punching shear strength of footings such as size effect of the effective depth, concrete compression strength, flexural reinforcement ratio, and punching shear reinforcement.

Most excavated material generated from tunnelling projects ends up being deposited on land. The EU funded project “DRAGON” aims to develop technologies to analyse and characterise this material so that the potentially usable fraction can be easily separated from non-usable material. Increasing use of this material by external industries will improve resource efficiency while reducing landfill quantities and disposal costs. One of the project goals is to assess the potential environmental benefits/costs of applying DRAGON technology to planned future EU tunnelling projects. A three stage approach has been adopted to meet this goal. Firstly, the potential for diverting material from landfill must be assessed. To account for the diversity of tunnelling projects, this will be based on an average of 54 recent tunnelling projects. Secondly, a life cycle assessment (LCA) model will be created to allow each of these tunnelling projects to be analysed and the potential benefits of using DRAGON technology will be compared against the ‘business as usual’ case. These results will then be averaged to give the expected environmental costs/benefits per t excavated material. Finally, these costs/benefits will be scaled up to account for the expected amount of material from future European tunnelling projects - expected to be around 800 m. t.

The article presents results of reconstruction and new construction works at the National Sports Center ”Olympic“ stadium in the city of Kyiv, which are being performed in Ukraine as preparations for the final tournament of the UEFA European Football Championship 2012. It describes conceptual designs and layouts involved. Totaling data are presented concerning the number of spectators, the built-up areas, the infrastructure. Structural designs of steel and ferroconcrete constructions are described, results of their computational analysis are included The article also presents data regarding the manufacturing and erection of structures.

Es wird der Einfluß von Eckausrundungen auf die Beul- und Knicklast von Druckstäben mit dünnwandigem Querschnitt unter konstanter Normalkraft nach der linearen Beultheorie untersucht. Mit Hilfe des Verfahrens der Übertragungsmatrizen werden Beulwerte und Beulformen von Stäben mit L-förmigem, U-förmigem und rechteckförmigem Hohl-Querschnitt berechnet. Insbesondere wird der Radius der Eckausrundungen variiert.

Es wird eine analytische Methode zum linearen Beulproblem von Kastenprofilen mit Platten-, Trapezsteifen und L-förmigen Steifen vorgestellt. Mit Hilfe des Übertragungsmatrizenverfahrens konnte eine genaue Lösung für das Verzweigungsproblem von gedrückten Kastenprofilen mit Steifen gewonnen werden. Als Ergebnisse werden im folgenden Beitrag zwei unterschiedliche Beulverhalten und ein Knickverhalten vorgestellt. Bei dem ersten Beulphänomen tritt eine Beulform auf, so dass an jeder Stelle einer Versteifung im Kastenquerschnitt ein Knotenpunkt liegt. Als zweites Phänomen tritt eine Beulform jeder einzelnen Platte auf, aus denen sich das Kastenprofil zusammensetzt.

In der Arbeit wird die Stabilität für zwei Arten wellenförmiger Schalen mit dünnwandigen Querschnitten veränderlicher Dicke untersucht. Dabei besitzen die Krümmungen der kontinuierlichen Schalen ungleiche Richtung. Bei der Herleitung der Übertragungsmatrix werden der negative Krümmungsradius und der Übertragungswinkel für wellenförmige Schalen eingeführt. Die Ergebnisse werden als Beulwerte und Beulformen mitgeteilt.

No short description available.

No short description available.

Es wird die dynamische Stabilität und die dynamischen Schwingungen des Stabes unter periodischer Axialbelastung mit Hilfe des Matrizenfunktionsverfahrens untersucht. In Abhängigkeitvon der Antwort der Biegeschwingungen, kann das dynamische Verhalten und in Abhängigkeit von der mit den Matrizenfunktionen aufgestellten Übertragungsmatrix die dynamische Stabilität untersucht werden. Ferner wird das Reduktionsverfahren zur Lösung des dynamisch axialbelasteten Stabes aufgrund der von Bert entwickelten Methode dargestellt.

This study proposes a simple model for predicting the undrained shear strength and water content distribution of remoulded clay mixtures with non-swelling clay minerals. The model is based on simplifying the structure of a clay mixture in which the elements of the constituents are randomly distributed in a representative elementary volume. By defining a water content ratio (the ratio of water contents between constituents), the undrained shear strength of each constituent is estimated separately and then combined with corresponding volume fractions. Comparisons between the experimental data and predictions indicate that the proposed model can represent well the undrained shear strength of the clay mixtures.

Undrainierte Scherfestigkeit und Wassergehaltsverteilung von aufbereiteten Tonmischungen.
In diesem Artikel wird ein einfaches Modell zur Vorhersage der undrainierten Scherfestigkeit und der Verteilung des Wassergehaltes in Tongemischen mit quellfesten Tonmineralien vorgeschlagen. Die Grundlage des Modells bildet eine Vereinfachung der Struktur des Gemisches. Hierfür werden die Ausgangsböden zufällig in einem repräsentativen Elementvolumen verteilt und als eine homogene Mischung betrachtet. Aus dem Verhältnis der Wassergehalte der Bestandteile untereinander können die undrainierten Scherfestigkeiten separat für die einzelnen Bestandteile berechnet werden. Durch Berücksichtigung der Volumenanteile können kann die Gesamtscherfestigkeit der Mischung bestimmt werden. Vergleiche zwischen experimentellen Daten und dem Modell zeigen, dass das vorgeschlagene Modell die undrainierte Scherfestigkeit von Tongemischen gut wiedergeben kann.

Applying the theory of structural state of stress, this paper investigates the behaviour characteristics of concrete-filled stainless steel tubular (CFSST) short columns during their experimental working process. First, the sum of the generalized strain energy density (GSED) values (Eij) of the short column at every load value (Fj) is normalized as Ej, norm to describe the structural state of stress. Then, the state of stress jump is identified by applying the Mann-Kendall (M-K) criterion to the Ej, norm-Fj curve creatively, following the rule of quantitative change to qualitative change. The investigation reveals the general state of stress mutation characteristics of short columns at specific individual loads, leading to an update of the failure load. Furthermore, it is verified that the simulative working behaviour of short columns can also reflect the state of stress characteristics revealed through the investigation into the experimental data. Hence, we formulate the relationship between the failure loads of CFSST short columns using the simulative data, and then validate it through both experimental and simulative data. In total, this study explores a new way to reveal some unseen working characteristics of structures; hopefully, it will initiate similar research on various structures, and the results achieved will lead to more rational design codes.

Analyse der statischen Spannungszustände von kurzen betongefüllten Rundstützen aus Edelstahl.
Unter Anwendung der Theorie der statischen Spannungszustände werden im vorliegenden Beitrag die experimentellen Untersuchungen zum Arbeitsverhalten kurzer betongefüllter Rundstützen aus Edelstahl (CFSST) behandelt. Zur Beschreibung des statischen Spannungszustands wird zunächst die Summe der GSED (Generalized Strain Energy Density)-Werte (Eij) der Kurzstütze bei jedem Lastwert (Fj) als Ej, norm standardisiert. Anschließend wird der stark ansteigende Spannungszustand, unter Beachtung des Gesetzes von quantitativer Veränderung zu qualitativer Veränderung, durch Anwendung des Mann-Kendall (M-K)-Kriteriums auf die Ej, norm-Fj-Kurve herausgearbeitet. Die Untersuchung zeigt die allgemeinen Charakteristiken der Veränderungen des Spannungszustandes von kurzen Stützen bei bestimmten Einzellasten, was die Präzisierung der Versagenslast ermöglicht. Darüber hinaus wird nachgewiesen, dass das simulative Arbeitsverhalten kurzer Stützen die Spannungszustände widerspiegeln kann, die sich aus den experimentellen Daten ergeben. Daher werden die Bedingungen der Versagenslasten von kurzen CFSST-Stützen unter Verwendung der simulativen Daten formuliert und diese durch experimentelle und simulative Daten validiert. Insgesamt untersucht diese Studie eine neue Möglichkeit zur Erkennung unsichtbarer Arbeitseigenschaften von Tragwerken. Im Idealfall gibt sie Anlass zu entsprechenden Untersuchungen verschiedener Tragwerke, sodass die Ergebnisse zu einer Verbesserung der Bemessungsvorschrift führen können.

In Memoriam of Prof. Dr. Bernt Johansson
Owing to the advantages in economy, environmental protection and energy efficiency, high-strength steel (HSS) has represented an important trend in the development of steel structures and has been adopted in numerous building and bridge structures. This article summarizes engineering applications for HSS structures and comprehensively reviews the recent research advances in HSS structures at Tsinghua University. Investigations were conducted into the behaviour and performance of HSS materials, sections, members, connections and structural systems. Based on the research results, the mechanical behaviour of HSS structures could be improved compared with ordinary strength steel structures. In order to update the current design codes so that they are applicable for HSS structures, a new specification in China, the “Standard for Design of High-Strength Steel Structures”, is undergoing codification, with Tsinghua University as the chief editorial institute. The outline of the specification, as well as the new design methods included in it, is introduced in this paper.

Das Bauwerk B 10 Rheinbrücke Maxau ist eine 1966 fertiggestellte Stahlbrücke mit orthotroper Fahrbahnplatte, welche über die Jahre sukzessive instand gesetzt wurde. Durch die stark gestiegene Verkehrsbelastung und damit einhergehender Ermüdungsschäden wurde die Brücke jedoch stark beschädigt, weshalb eine Ertüchtigung aktuell unerlässlich war. Hierbei wird die Fahrbahn erstmalig in Deutschland durch das Aufbringen einer bewehrten stahlfaserverstärkten Platte aus hochfestem Beton (HFB) verstärkt. Der HFB wurde hierbei in einer Schichtdicke von nur ca. 7 cm und einer Mindestbetondeckung von 2 cm ohne zusätzliche Abdichtung an der befahrenen Oberseite maschinell eingebracht. Im vorliegenden Beitrag wird auf das Einbau- und Qualitätssicherungskonzept des verwendeten HFB näher eingegangen und der Ablauf der Ertüchtigungsmaßnahme detailliert beschrieben. Hierbei werden insbesondere die durchgeführten Frisch- und Festbetonuntersuchungen erläutert und die an einer Probeplatte ermittelten Ergebnisse sowie die der beiden Betonierabschnitte eingehend diskutiert. Die gesammelten Erfahrungen zeigen, dass unter Einhaltung der entsprechenden Qualitätssicherungsmaßnahmen der hochfeste Beton erfolgreich und ohne nennenswerte Schwankungen hergestellt und eingebaut werden konnte. Zukünftig ist hierbei eine Regelbauweise denkbar, die unter funktionaler Ausschreibung der Betoneigenschaften eine zielsichere und wirtschaftliche Ertüchtigung orthotroper Fahrbahnplatten ermöglichen kann.

Retrofitting of the Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge with high performance concrete
The Karlsruhe-Maxau Rhine-bridge is a steel bridge with orthotropic deck that was completed in 1966. Over the course of the years the bridge has been continuously repaired and maintained. Due to the highly increased traffic load and the accompanying fatigue damage, the bridge was recently in indispensable need of repair and retrofitting. The bridge deck was hereby retrofitted with a thin layer of reinforced high performance concrete (HPC), a first in Germany. Furthermore, the HPC layer is only 7 cm thin, with a minimum concrete cover of 2 cm, and is placed with no additional sealing layer. The following article describes the concrete placement and quality assurance concept used for the HPC and reports on the retrofitting operations. The performed fresh and hardened concrete tests on the test and bridge deck's concrete are hereby discussed in detail. In the light of experience gathered, and with strict compliance to the defined quality assurance measures, the high performance concrete can be produced and placed successfully without significant fluctuation in concrete performance. In future, a standard construction procedure is conceivable which, with functional tendering of concrete properties, can enable an efficient and economical retrofitting of orthotropic bridge decks.

Der 1,5 km lange Straßentunnel Kriegsstraße in Karlsruhe wird in offener Bauweise, mit Tunnelwänden und -decken aus PP-Faserbeton, hergestellt. Entgegen der ZTV-ING, Teil 5, werden 1,5 kg PP-Fasern pro m3 Beton anstatt 2,0 kg/m3 dosiert. Die Minderdosierung an PP-Fasern, zusammen mit einem ausführlichen Qualitätssicherungskonzept für den Beton, führte zu einer erhöhten Betonbauqualität, wie im Rahmen der Erst-, Bauteil- und Identitätsprüfung nachgewiesen wurde. Durch die Reduktion der PP-Fasermenge ist eine robustere, weniger temperaturempfindliche Betonmischung zielsicher herstellbar. Die PP-Faserdosierung ist aufgrund des Einflusses auf die Frischbetoneigenschaften als zentraler Qualitätssicherungsparameter einzustufen. Die Wahl einer händischen oder automatischen Dosierung hat erheblichen Einfluss auf die Dosierungsgenauigkeit. Bei entsprechendem Erfahrungsnachweis im Umgang mit PP-Faserbeton könnte ggf. das Nachweisverfahren zur Reduktion des PP-Fasergehalts vereinfacht werden.

New insights into the quality assurance of PP-fibre reinforced concrete as exemplified by the Kriegsstraße road tunnel
The 1.5 km long Kriegsstraße road tunnel in Karlsruhe is being constructed using the cut and cover method, with tunnel walls and ceilings made of PP-fibre reinforced concrete. Differing from the German ZTV-ING, Part 5, 1.5 kg of PP-fibres per m3 of concrete, instead of 2.0 kg/m3 are being added. The lower PP-fibre dosage along with an extensive quality assurance concept incurred in a higher concrete construction quality, proven through initial, structural element and quality assurance testing. With PP-fibre dosage reduction a more robust, less temperature sensitive concrete mixture is obtained. Due to the influence of PP-fibre dosage on fresh concrete properties, PP-fibre dosage should be considered as a key quality assurance parameter. The dosage precision also clearly depends on the choice between manual or automatic PP-fibre dosage. If sufficient experience with PP-fibre reinforced concrete can be proven, the verification process for a PP-fibre content reduction could be simplified.