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Titelbild: Stahlbau 12/2022Stahlbau12/2022Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
In dem Beitrag wird für das Bauvorhaben Neuer Kanzlerplatz in Bonn die mehrgeschossige Abfangkonstruktion des auskragenden Hochhausteils einschließlich der vier gevouteten Mega-Foyerstützen mit rautenförmigem Grundriss als architektonisches Highlight beschrieben. Dabei werden Besonderheiten in Fertigung, Montage und Brandschutz sowie die Beeinflussung dieser Herstellschritte auf die konstruktive Konzeption und Planung aufgezeigt (Quelle: s+v). Bericht: Sauerborn, N. et al., S. 762.

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Inhalt: Stahlbau 12/2022Stahlbau12/2022Inhalt

Abstract

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Lange, JörgVerbundbau + VerbindungenStahlbau12/2022761Editorials

Abstract

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Sauerborn, Norbert; Krug, Telja; Lang, Christian; Hartmann, Sabine; Zimmermann, LeroyNeuer Kanzlerplatz Bonn mit herausfordernder AbfangkonstruktionStahlbau12/2022762-771Berichte

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Repräsentative Foyerbereiche stellen durch ihren architektonischen Anspruch hinsichtlich Querschnittsausbildung und Stützenform hohe Anforderungen an die Planung und Ausführung von exponierten, oftmals mehrgeschossigen Stützen. Besonders spannend werden diese Aufgaben, wenn diese Stützen als Lastsammler für aufgehende Geschosse bei gleichzeitiger Vergrößerung des Stützenrasters eingesetzt werden. Im Folgenden wird für das Bauvorhaben Neuer Kanzlerplatz in Bonn die mehrgeschossige Abfangkonstruktion des auskragenden Hochhausteils einschließlich der vier gevouteten Mega-Foyerstützen mit rautenförmigem Grundriss als architektonisches Highlight beschrieben. Dabei werden Besonderheiten in Fertigung, Montage und Brandschutz sowie die Beeinflussung dieser Herstellschritte auf die konstruktive Konzeption und Planung aufgezeigt.

Neuer Kanzlerplatz Bonn with a challenging interception structure
Due to their architectural demands in terms of cross-sectional design and column shape, exposed multi-storey columns in representative foyer areas set high demands on planning and execution. These tasks become particularly exciting when these columns are used as load collectors for rising storeys with simultaneous enlargement of the column grid. In the following, the multi-storey interception structure of the cantilevered part of the high-rise building is described for the building project Neuer Kanzlerplatz in Bonn including the four haunched mega foyer-columns with a rhombic cross-section as an architectural highlight. Special features in fabrication, assembly and fire protection as well as the influence of these production steps on the structural conception and design are explained.

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Revision of EN 1993-1-1 - Design rules for structural analysis, cross-sectional resistance and member bucklingStahlbau12/2022771Empfehlungen der Redaktion

Abstract

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Kuhlmann, Ulrike; Stempniewski, Lena; Ziwes, Maximilian; Ruopp, JakobBemessungsmodell für Kopfbolzen als Verbundmittel unter zusätzlicher ZugbeanspruchungStahlbau12/2022772-783Aufsätze

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Kopfbolzen werden als Verbundmittel in der Verbundfuge zwischen Stahl und Beton primär auf Schub beansprucht. Folglich wurde zunächst in den Bemessungsregeln eine Zugbeanspruchung der Kopfbolzen nicht explizit berücksichtigt. Im Fall von Konstruktionen mit randnahen Kopfbolzen, wie z. B. im Verbundbrückenbau, werden die Kopfbolzen u. U. zusätzlich auf Zug beansprucht. Für randnahe Kopfbolzen wird in aktuellen Bemessungsregeln ein durch eine Zugbeanspruchung verursachtes mögliches Versagen durch Herausziehen durch Vorgabe von verschiedenen geometrischen Randbedingungen verhindert, sodass rechnerisch teilweise sehr lange Kopfbolzen erforderlich sind, was zu unwirtschaftlichen oder nicht praktikablen Einbindelängen der Kopfbolzen führt. Da inzwischen für die Regelungen der Befestigungstechnik mit DIN EN 1992-4 eine eigene europäische Norm existiert, bezieht sich der kommende Eurocode 4 bei der Bemessung zugbeanspruchter Kopfbolzen in Verbundträgern darauf. Die Befestigungstechnik erlaubt eine direkte Bemessung der Kopfbolzen unter Zugbeanspruchung für verschiedene Versagensarten unter Berücksichtigung des Einflusses der Bewehrung und der Betonfestigkeit. Dieser Idee folgend, wird in diesem Beitrag ein Bemessungsmodell für Kopfbolzen im Verbundbau unter Schub- und zusätzlicher Zugbeanspruchung auf Grundlage von experimentellen und numerischen Untersuchungen unter Einbeziehung neuerer Entwicklungen in der Befestigungstechnik vorgestellt.

Design model for headed studs as shear connectors under additional tensile loading
Headed studs are primarily subjected to shear when used as shear connectors in usual steel-concrete composite structures. Consequently, initial design rules for shear connectors in composite structures did not address tensile forces directly. In case of horizontally lying headed studs embedded in a thin concrete slab such as in composite bridges, the headed studs may be subjected to tensile forces. For horizontally lying studs, current design rules consider a possible failure caused by a tensile load due to pull-out by specifying geometric boundary conditions. As a consequence, relatively long shear connectors are required, which lead to uneconomical or impractical embedment lengths of the shear connectors. As meanwhile European code rules for fasteners under shear and tension (EN 1992-4) have been developed, the upcoming Eurocode 4 refers to them for the design of shear connectors under combined tension and shear in composite structures. The fastening technology allows a direct design for tensile loading for different failure mechanisms, considering the influence of the reinforcement and concrete strength. Following this idea, this paper presents a design model for shear connectors in steel-concrete composite structures under additional tensile loading based on experimental and numerical investigations considering recent developments in fastening technology.

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Enhancing structural design with a parametric FEM toolboxStahlbau12/2022783Empfehlungen der Redaktion

Abstract

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Blau, Nick; Naujoks, BerndUntersuchungen zur Steifigkeit von Querrahmenanschlüssen bei VerbundbrückenStahlbau12/2022784-792Aufsätze

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Zur Minimierung der Profilverformung werden Verbundbrücken durch ihr Quersystem ausgesteift. Bei Verbundbrücken mit einem begehbaren Hohlkastenquerschnitt wird dieses i. d. R. durch einen Querrahmen ggf. mit Innen- bzw. Außendiagonalen gebildet. Bei der Bemessung des Quersystems ist die Annahme eines gelenkigen Anschlusses zwischen Querrahmen und Fahrbahnplatte praxisüblicher Standard. Eine Querbiegetragfähigkeit der Verbundfuge wird mangels fehlender Bemessungsregeln bzw.-modelle nicht in Rechnung gestellt. Da aufgetretene Schadensfälle zeigen, dass diese Annahme im Grenzzustand der Ermüdung auf der unsicheren Seite liegen kann, wird in den nachfolgenden Ausführungen ein praxistaugliches Berechnungsmodell vorgestellt, über welches sich die Anschlusssteifigkeit realistisch erfassen lässt. Die Plausibilität des entwickelten Modells wurde im Rahmen einer Monitoringmaßnahme an der Talbrücke Ganslandsiepen überprüft.

Investigations on the stiffness of cross frame connections in composite bridges
Composite bridges are stiffened by their cross system to minimize their profile deformation. In the case of composite bridges with an accessible box girder, this is usually formed by a transverse frame with internal or external diagonals. For the design of the cross system, it is common practice to assume a hinged connection between the cross frame and the deck slab. The composite joint's transverse bending load capacity is not considered due to the lack of design rules or models. Since cases of damage have shown that this assumption can be on the unsafe side in the fatigue limit state, a practical calculation model is presented, which allows the realistic consideration of the connection stiffness. The plausibility of the developed model was tested within a monitoring measure at the Ganslandsiepen viaduct.

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Reinheimer, Jan; Lange, JörgUntersuchungen zur Grenzvorspannkraft von hochfesten SchraubengarniturenStahlbau12/2022793-800Aufsätze

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
In DIN EN 1090-2 ist für vorgespannte Schraubverbindungen eine nachträgliche Kontrolle der Montage vorgeschrieben - so sind vorgespannte Schrauben u. a. auf Überanziehen zu überprüfen. Wird eine Schraube als zu hoch vorgespannt eingestuft, kann dies dazu führen, dass die gesamte Schraubengruppe ausgetauscht werden muss. Neben den hohen Kosten für den Austausch bedeutet dies oft, dass weitere Arbeiten vorübergehend gestoppt werden müssen. Es fehlt jedoch an wissenschaftlichen Erkenntnissen über die tatsächliche Auslastung der als überdreht klassifizierten Schraube. Um Garnituren hinsichtlich einer zu hohen Vorspannung zu beurteilen, definiert DIN EN 1090-2 für das kombinierte Verfahren eine maximale Überschreitung des vorgegebenen Weiterdrehwinkels. Durch experimentelle Untersuchungen an HV-Schrauben der Durchmesser M16 und M20 mit unterschiedlichen Längen konnte gezeigt werden, dass überelastische Vorspannkräfte erst ab Einschnürungsbeginn einen signifikanten Einfluss auf das Tragverhalten haben. Die Bewertung vorgespannter Schrauben hinsichtlich eines Überanziehens, wie sie in DIN EN 1090-2 angegeben wird, scheint zu pauschal und für die bisher untersuchten Schraubendurchmesser und -längen zu konservativ zu sein.

Investigations of the limit preload force of high-strength bolt and nut assemblies
In DIN EN 1090-2, the decisive specifications, for preloaded bolts a subsequent control of the assembly is specified. Among others, preloaded bolts have to be checked for overtightening. If a bolt is classified as overtightened, this can result in the entire bolt group having to be replaced. In addition to the high cost of replacement, this often means that further work has to be temporarily halted. However, there is a lack of knowledge about the degree of utilization of the bolt defined as overtightened. In order to assess the bolts with regard to overtightening, DIN EN 1090-2 gives a maximum exceeding of the specified angle of further rotation for the combined method. Experimental investigations on bolts of diameters M16 and M20 with different lengths showed that overelastic preloading forces only have a significant influence on the load-bearing behavior from the onset of necking. The evaluation of prestressed bolts with regard to overtightening, as specified in DIN EN 1090-2, seems to be too general and too conservative for the bolt diameters and lengths investigated so far.

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Zanon, Riccardo; Schäfer, Markus; Ruiz, Gonzalo; De La Rosa, Ángel; Zhang, QingjieSteel-fibre reinforced concrete in composite structures as a mean to increase resistance and ductility - Outlook in a new generation of composite structuresStahlbau12/2022801-811Aufsätze

Abstract

In honor of the jubilarian Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz
Steel-fibre reinforced concrete is a well-known material used for decades for industrial floorings, shotcrete, or other specific applications. Its use is now spreading in structural applications as a complement or a substitute for conventional bar-reinforced concrete since the normative framework is ready to provide design approaches for several concrete applications. Nevertheless, some adaptations are needed for implementing steel-fibre reinforced concrete in the design approach for steel-concrete composite structures whereby complementary aspects need to be considered. In this field, besides the increase of tensile properties and durability of the concrete member, a very important contribution may be given by the increase of the concrete ductility in compression. This property is conferred by the steel fibres which provide a confinement effect increasing the plastic damage that the concrete matrix can absorb. If this property is widely accepted, its benefits are limited for the design of conventional concrete sections. Conversely, for composite sections, the possibility to reach higher strains in compression means ensuring full exploitation of the strength capacity of structural steel. Besides reaching an optimisation of already in-use cross-sections, this new material combination enhances the use of higher structural steel strengths in composite structures.

Steigerung der Tragfähigkeit und Duktilität für Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton durch Anwendung von Stahlfaserbeton - eine neue Generation von Verbundtragwerken
Stahlfaserbeton ist ein bekanntes Baumaterial, welches seit Jahrzehnten für Industrieböden, Spritzbeton oder andere spezifische Anwendungen zum Einsatz kommt. Seine Verwendung verbreitet sich mehr und mehr als Ergänzung oder Ersatz für den konventionell stabbewehrten Beton. Das zukünftige europäische normative Regelwerk im Massivbau wird dem Tragwerksplaner Berechnungsmethoden bereitstellen, um die Grenzen in der Bemessung weiter auszudehnen und neue Anwendungen zu ermöglichen. Für den Einsatz im Bereich der Verbundtragwerke aus Stahl und Beton leistet der stahlfaser-bewehrte Beton einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Dauerhaftigkeit. Darüber hinaus werden aber auch signifikante Auswirkungen bezogen auf die Duktilität des Betons im überdrückten Bereich im Vergleich zum Normalbeton festgestellt. Durch die Stahlfasern werden Umschnürungseffekte im Beton erzielt und das plastische Niveau in der Spannungs-Dehnungslinie des Werkstoffs einhergehend mit einer deutlichen Steigerung der Grenzdehnungen ausgedehnt. Dies unterstreicht einen wesentlichen Vorteil des Einsatzes von Stahlfaserbeton. Gemäß dem Entwurf der neuen Normengeneration prEN1992-1-1 wird es möglich sein, diese spezifischen Eigenschaften planmäßig in der Bemessung zu erfassen. Dadurch lassen sich neue Möglichkeiten für den Verbundbau ableiten, für den die Duktilität der Werkstoffe grundsätzlich, aber besonders für den Einsatz hochfester Baustähle, von großer Bedeutung ist.

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Unterweger, Harald; Kettler, Markus; Zauchner, PaulSteifenlose Krafteinleitungen bei Biegeträgern - Interaktion mit Querkraft und Biegemoment sowie Implementierung im neuen EurocodeStahlbau12/2022812-825Aufsätze

Abstract

Steifenlose Krafteinleitungen bei Biegeträgern sind häufig gewünschte Konstruktionsdetails im Hochbau, die aktuell im Eurocode nicht direkt angesprochen sind. Im Zuge dieser Arbeit wird ein an der TU Graz entwickeltes vereinfachtes Ingenieurmodell hinsichtlich der Eignung bei gleichzeitig hoher Querkraft- und Biegemomentenbeanspruchung überprüft. Dieses Interaktionstragverhalten (Fz & Vz & My) wird anhand numerischer Studien eingehend dargestellt, mit und ohne Beulgefährdung im Trägersteg. Abschließend wird erläutert, in welcher Form das Ingenieurmodell in den zukünftigen neuen Eurocode prEN 1993-1-1 einfließen wird und wie eine deutlich umfassendere Lösung in zukünftigen nationalen Anwendungsdokumenten aussehen könnte.

Transversal load introduction into unstiffened girder webs - interaction with shear force and bending moment and implementation in new Eurocode version
Transversal load introductions into unstiffened girder webs are often used economic solutions in building structures, not directly covered in the current Eurocode. Within this paper an engineering design model, developed at TU Graz, is evaluated for cases with additional high shear forces and bending moments acting at the girder. The resulting load carrying behaviour, in cases of interaction between Fz & Vz & My, is presented, based on comprehensive numerical studies, also for girders which are susceptible to web buckling. Finally, the modified design model is presented, which will be part of the new Eurocode version prEN 1993-1-1. In addition, a more general solution is shown, which could also be implemented in the Eurocode in form of a national Annex.

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Stahlbau aktuell 12/2022Stahlbau12/2022827-830Stahlbau aktuell

Abstract

Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Einreichen für Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2024
2023 Registration for the Dutch Open Students Steel Award

Persönliches:
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zum 60. Geburtstag
Elyas Ghafoori, Professor für Stahl-, Verbund- und Leichtbau, Leibniz Universität Hannover

Tagungen & Veranstaltungen:
Brückenbautage 2022 in Düsseldorf

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau12/2022831Veranstaltungskalender

Abstract

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Inhalt: Stahlbau 11/2022Stahlbau11/2022Inhalt

Abstract

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Titelbild: Stahlbau 11/2022Stahlbau11/2022Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Analyse der Schubverzerrungen in einem Sandwichbalken mittels Digital Image Correlation (s. Beitrag: Grimm, S.; Lange, J., S. 700 ff.).

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Podleschny, RalfDie R's und der MetallleichtbauStahlbau11/2022699Editorials

Abstract

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Grimm, Sören; Lange, JörgErmittlung der Schubeigenschaften von Sandwichkernen - Experiment und ModellierungStahlbau11/2022700-708Aufsätze

Abstract

Ein Vergleich der Kernmaterialien von Sandwichelementen hat inkonsistente Zusammenhänge zwischen ihren Steifigkeitsmoduln bei unterschiedlichen Kerndicken ergeben. Daher wurden zwei Testverfahren zur Ermittlung der Schubeigenschaften des Kernwerkstoffs von Sandwichelementen theoretisch und experimentell untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass bei dem Schubbalkenversuch nach DIN EN 14509 eine genauere Definition der Lastverteilungsplatten notwendig ist und die übliche Vernachlässigung der Eindrückung am Auflager lediglich bei dünnen und mittleren Bauteildicken gerechtfertigt ist. Die Untersuchungen zum Gelenkquadratversuch haben den Einfluss der Exzentrizität zwischen der Gelenkebene und der Probenaußenkante gezeigt und mündeten in der Entwicklung eines neuen Versuchsaufbaus. Die Erkenntnisse aus den Untersuchungen liefern die Grundlage dafür, das Tragverhalten von Sandwichelementen künftig realistischer modellieren zu können.

Determination of the shear properties of sandwich core materials
A comparison of the core materials of sandwich panels has revealed inconsistent relationships between their stiffness moduli at different core thicknesses. Therefore, two test methods for determining the shear properties of the core material of sandwich panels were assessed theoretically and experimentally. The results show that for the shear beam test according to EN 14509 a more precise definition of the load distribution plates is necessary and that the usual neglect of the indentation at the support is only justified for thin and medium panel thicknesses. The investigations on the square shear test have shown the influence of the eccentricity between the joint plane and the top edge of the specimen and resulted in the development of a new test setup. The findings from the investigations provide the basis for more realistic modelling of the load-bearing behavior of sandwich panels in the future.

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Kuhnhenne, Markus; Pyschny, Dominik; Pauli, Gesa; Vontein, MariusGeschlitzte FassadenunterkonstruktionenStahlbau11/2022709-718Aufsätze

Abstract

Die Wärmebrückenwirkung von Fassadenunterkonstruktionen aus Metall kann durch den Einbau geschlitzter Unterkonstruktionen reduziert werden, wodurch die energetische Qualität vorgehängter hinterlüfteter Fassaden erhöht werden kann. Fehlende Bemessungshilfen zur Berücksichtigung der Schlitzgeometrien in der Unterkonstruktion verhindern allerdings häufig die Anwendung in der Praxis. Im Rahmen eines durch die AiF geförderten Forschungsvorhabens wird das Lehr- und Forschungsgebiet für Nachhaltigkeit im Metallleichtbau in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Stahlbau und Leichtmetallbau der RWTH Aachen University Lösungen zur statischen und bauphysikalischen Bemessung von geschlitzten Stahlleichtbauprofilen für die Gebäudehülle aus Metall entwickeln. Die vorliegende Bearbeitung zeigt zwei Ansätze zur Ermittlung des Wärmedurchgangskoeffizienten von Außenwänden mit geschlitzten Unterkonstruktionen aus Metall. Ein Verfahren nimmt den geometrischen Weg der durch die Schlitzgeometrie abfließenden Wärme auf und leitet hieraus eine äquivalente Wärmeleitfähigkeit des geschlitzten Profils ab. Bei dem zweiten Verfahren wird der geschlitzte Stegbereich durch einen Bereich mit äquivalenter Wärmeleitfähigkeit ersetzt und kann hiermit im Rahmen von vereinfachten FEM-Berechnungen berücksichtigt werden. Beide Ansätze sollen im Rahmen des Forschungsvorhabens validiert werden.

Thermally improved steel substructures for metal facades
The thermal bridge effect of metal facade substructures can be reduced by installing slotted substructures, which can increase the energy quality of rear-ventilated facades. However, the lack of design aids to take account of the slotted geometries in the substructure often prevents their use in practice. As part of a research project funded by the AiF, the Chair of Sustainable Metal Building Envelopes in collaboration with the Chair of Steel Construction and Lightweight Metal Construction at RWTH Aachen University will develop solutions for the structural and physical design of slotted lightweight steel profiles for metal building envelopes. The present work shows two approaches to determine the thermal transmittance of exterior walls with slotted metal substructures. One method takes the geometric path of heat dissipation through the slot geometry and derives an equivalent thermal conductivity of the slotted profile. In the second method, the slotted bar area is replaced by an area with equivalent thermal conductivity and can thus be taken into account in simplified FEM calculations. Both approaches are to be validated within the scope of the research project.

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Ardelmann, Niklas; Naujoks, Bernd; Kischkewitz, FabianNumerische Analyse von Zweifeld-Sandwichträgern unter PunktlastenStahlbau11/2022719-725Aufsätze

Abstract

Sandwichelemente aus außenliegenden dünnwandigen Stahldeckschichten mit innenliegendem Dämmkern stellen mittlerweile die Standardlösung für den Raumabschluss im Hallenbau dar. Für die Wandverkleidung werden üblicherweise Elemente mit beidseitig flachen Deckschichten verwendet. Bei Dachelementen ist mindestens eine Deckschicht profiliert. In der Praxis werden sowohl Wand- als auch Dachelemente als Mehrfeldträger verlegt, um die Bauausführung zu beschleunigen und die Anzahl der Fugen zu reduzieren. Im Folgenden soll nun das Tragverhalten von zweifeldrigen Sandwich-Dachelementen unter Punktlasten, welche bspw. infolge von Photovoltaikaufbauten (PV) auftreten, numerisch untersucht werden. Hierzu werden Modellierungsvarianten für das auf Querdruck und Biegung belastete Mittelauflager sowie der Einfluss verschiedener Kerneigenschaften verglichen. Ziel soll es sein, die Querschnittsaktivierung infolge der lokalen Belastung zu quantifizieren und rein rechnerische Nachweise für PV auf Sandwich-Dachelementen zu ermöglichen.

Numerical analysis of two-span sandwichelements with point loads
Sandwichelements with thin-walled steel-faces and inner insulating core are the standard solution for the envelope of hall-constructions. The outer faces of wall-elements are usually lightly profiled, whereas roof-elements have at least one considerably profiled face. For a fast assembling with a minimum amount of joints, they are usually mounted as multi-span systems. In this article the load bearing behavior of two-span sandwichgirders exposed to point-loads, which occur due to top-mounted photvoltaic-systems (PV) for example, shall be discussed. Modelling examples for the middle support, which is stressed by vertical pressure and bending, and the effects of varying core-stiffnesses are studied. The goal is to determine the cross-section activation under point loads to advance design by calculation.

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Damage criterion approach to high-strength steel RHS truss jointsStahlbau11/2022725Empfehlungen der Redaktion

Abstract

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Mehrtens, Peter; Kuhnhenne, MarkusDigitalisierung im MetallleichtbauStahlbau11/2022726-737Aufsätze

Abstract

Die Digitalisierung der Planung, Konstruktion und Bauausführung führt zu einer Transformation des Berufsbilds bei Architekten und Ingenieuren. In diesen Fachbereichen unterstützen digitale Werkzeuge schon seit vielen Jahren die Entwurfs- und Designprozesse, doch gerade in der heutigen Zeit wird der Einsatz effizienter, digitaler und innovativer Technologien auf allen Arbeitsbereichen als unabdingbar betrachtet. Das Lehr- und Forschungsgebiet Nachhaltigkeit im Metallleichtbau an der RWTH Aachen University untersucht den Mehrwert des integrativen Einsatzes solcher Technologien im Metallleichtbau. Dieser Aufsatz gibt in diesem Kontext einen Einblick in Forschung und Lehre und stellt Projekte aus der Praxis vor.

Digitalization in lightweight metal construction
Digitalization of planning, design and construction leads to a transformation among architects and engineers. Digital tools have been supporting the drafting and design processes in these specialist areas for many years. Today the use of efficient, digital and innovative technologies in all work areas is considered indispensable. The teaching and research area of sustainability in lightweight metal construction at the RWTH Aachen University examines the added value of the integrative use of such technologies in lightweight metal construction. In this context the article provides an insight into research and teaching and presents practical projects.

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Unterweger, Harald; Ecker, AlexanderDruckschachtpanzerungen mit mehreren Schubringen - Realitätsnahe Schubringkräfte aus Zwangsbeanspruchungen und Vergleich mit BemessungsmodellStahlbau11/2022738-755Aufsätze

Abstract

Schubringe von Druckschachtpanzerungen dienen zur Längskraftübertragung zwischen Rohr und Gebirge und werden primär aus der Deckeldruckkraft beansprucht. In diesem Aufsatz wird auf das realitätsnahe Tragverhalten von mehreren hintereinanderliegenden Schubringen bei zusätzlichen Zwangsbeanspruchungen aus Innendruck und Temperatur für repräsentative Ausführungsfälle eingegangen, wobei auch die Rohrreibung mit einbezogen wird. Dazu dienen numerische FE-Berechnungen. Des Weiteren wird ein 1D-Stabmodell (Bemessungsmodell) dargestellt, das von den Autoren entwickelt wurde. Die Ergebnisse am 1D-Stabmodell werden jenen am FE-Modell gegenübergestellt. Es kann gezeigt werden, dass auch für maßgebende Einwirkungskombinationen mit dem 1D-Stabmodell ausreichend zutreffende Schubringkräfte erhalten werden. Die FE-Berechnungen zeigen auch, dass Einwirkungskombinationen nur zutreffend als Gesamtbelastung analysiert werden können, eine Superposition von Einzellastfallergebnissen führt hier mitunter zu groben Fehleinschätzungen.

Penstocks with multiple thrust rings - accurate forces at thrust rings due to constraining effects and comparison with a simple design model
Thrust rings are a component of penstocks and have to transfer the longitudinal forces of the steel pipe to the surrounding rock mass. Longitudinal forces occur primarily due the pressure loads at valves or at pipe covers. Within this paper, the realistic load bearing behaviour of different penstocks geometries with multiple thrust rings is presented, including constraining effects due to internal pressure and temperature. Results are shown with and without friction effects between steel pipe and surrounding concrete and are based on numerical FE analyses. In addition, a simple 1D beam model (design model), developed by the authors, is presented. The forces at the thrust rings are compared between both models. It is shown that also for different load combinations the simple 1D beam model gives accurate results for practical application. The FE study also shows, that always the load combinations with the constraining effects due to internal pressure and temperature must be analysed - a superposition of the results of the individual load cases leads to misleading results.

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Stahlbau aktuell 11/2022Stahlbau11/2022756-760Stahlbau aktuell

Abstract

Weihnachtsaufgabe:
Weihnachtsaufgabe 2022

Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Persönliches:
Peter Schaumann erhält Auszeichnung des Deutschen Stahlbaues
Martien Teich an die Hochschule München berufen
Nachruf Dr.-Ing. habil. Werner Warkenthin

Wettbewerbe:
Ingenieurpreis 2020 für Sven Plieninger und Anton Braun

Tagungen & Veranstaltungen:
Münchener Kranbahntag 2022

ÖSTV news:
9. Österreichischer Stahlbaupreis 2023

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau11/2022760Veranstaltungskalender

Abstract

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Titelbild: Stahlbau 10/2022Stahlbau10/2022Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Mehrlagenschweißung einer Mischverbindung aus S690QL und S355J2+N (s. Beitrag: von Arnim, M. et al., S. 660 f.).
© Stefan Eichler, Fachgebiet Fertigungstechnik, Technische Universität Ilmenau

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