Herrn Dipl.-Ing. Rainer Müller-Donges zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Wölbsteifen bieten die Möglichkeit, auf Torsion belastete drillweiche I-Träger durch die sogenannte Drillkopplung zu versteifen. In der Praxis ist das Biegedrillknicken, ein komplexes Stabilitätsversagen, besonders bei schlanken I-Trägern häufig maßgebend für deren Bemessung. Die Wölbversteifung von I-Trägern gegen Torsion hat auch auf den Biegedrillknickwiderstand einen positiven Einfluss. So können in den Trägerverlauf eingeschweißte Wölbsteifen das System derart versteifen, dass auf die Wahl größerer Trägerprofile verzichtet werden kann. Ausgehend von Wölbsteifen in Form von U-Profilen kann deren Geometrie hinsichtlich Materialeinsparungen noch optimiert werden, ohne dass das Gesamtsystem signifikante Steifigkeitsverluste gegenüber den vollen U-Profilen erfährt. In dieser Hinsicht stellt die additive Fertigung eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Wölbsteifen dar. Der vorliegende Beitrag zeigt neben einem Überblick über Wölbsteifen anhand einer Fallstudie, inwiefern das ideelle Biegedrillknickmoment eines drillweichen Einfeld-I-Trägers durch Wölbsteifen erhöht werden kann. Betrachtet wird außerdem die Optimierung der Wölbsteifengeometrie und deren Auswirkung auf die Stabilität des Trägers.

Warping springs and their potential for stiffening i-beams at risk of lateral torsional buckling - a case study
Warping springs offer the possibility to stiffen drill-soft I-beams under torsion by means of the so-called drill coupling. In practice, lateral torsional buckling, a complex stability failure, is often decisive for the design of slender I-beams. The stiffening of I-beams against torsion with warping springs also has a positive influence on the lateral torsional buckling resistance. For example, hollow warping springs welded into the beam can stiffen the system to such an extent that the choice of larger beam sections can be avoided. Starting from warping springs in the form of U-profiles, their geometry can be optimised in terms of material savings without the overall system experiencing significant losses in stiffness compared to the full U-profiles. In this respect, additive manufacturing represents an alternative to the conventional production of warping springs. In addition to an overview of warping springs, this paper shows by means of a case study to what extent the lateral torsional buckling of a drill-soft single-span I-beam can be increased by warping springs. The optimisation of the warping spring geometry and its effect on the stability of the beam is also considered.

Grundsätzlich sind die Nutzlasten für Parkhäuser von den Entwicklungen des Fahrzeugbestands betroffen - die durchschnittliche Erneuerungsrate von Fahrzeugen ist viel höher als diejenige der Gebäudestrukturen. Tatsächlich nahm das mittlere Betriebsgewicht von Personenkraftwagen in den letzten Jahrzehnten zu. Folglich ist eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls auch eine Aktualisierung der Nutzlastmodelle für Parkhäuser sinnvoll. Die vorliegende Studie bezieht umfangreiche Daten ein, die neu erhoben wurden, und wirft einen genauen Blick auf die Bestimmung der charakteristischen Nutzlast. Neben eigenen Lastmessungen wurden auch die statistischen Daten des aktuellen deutschen Fahrzeugbestands sowie die Auslastungszahlen von zahlreichen Parkhäusern berücksichtigt. Die für die Bestimmung charakteristischer Werte benötigte Extremwertanalyse wurde anhand von Monte-Carlo-Simulationen unter Berücksichtigung einer realistischen Laststrukturübertragung für verschiedene Tragwerkssysteme durchgeführt. Basierend auf der vorgestellten Studie konnte eine Nutzlastempfehlung für Parkhäuser erarbeitet werden, die nicht nur für die aktuelle Fahrzeugpopulation, sondern auch für eine bis in das Jahr 2030 prognostizierte Zukunftspopulation sicher ist. Das Ergebnis ist, dass trotz des erwarteten Anstiegs der zukünftigen Fahrzeuggewichte die Lastempfehlungen in der Größenordnung der bisherigen Regelungen gültig bleiben können.

Re-evaluation of a live load model for parking garages
Live load models for parking garages depend on the ongoing developments of the car manufacturing industry. The average innovation rate is higher than those of the structures. Hence, a regular verification of the live load models is indicated. In the present study, extensive data has been considered to allow for a more detailed consideration of characteristic load recommendation than in previous studies. E. g. the complete set of registered cars in Germany and the utilization rate of different car parks. The extreme value analysis has been performed based on a monte-carlo approach, considering a realistic admittance towards the level of load effects. Based on the present study, a load recommendation has been developed which not only reflects the current vehicle fleet in Germany but a prediction towards a scenario for 2030 as well. Despite the excepted increase of car weights, the recommendation remains in the level of the present design rules.

In einer ersten Veröffentlichung wurde für den Ermüdungsnachweis an dem geschweißten Detail mit zwei Längsnähten einer eingleisigen Eisenbahnbrücke mit Trogquerschnitt und einem 120 mm dicken Stahlgrobblech als Fahrbahndeck das Kerbspannungskonzept als geeignet beschrieben. Es wurden die Grundlagen für die Ermittlung der Kerbspannungen mittels FEM dargelegt, es wurde gezeigt, wie die Kerbfaktoren als Einzelergebnisse zu Funktionen zusammengefasst werden können, und es wurde eine von insgesamt neun Kerbfunktionen (sechs für die obere Schweißnaht, drei für die untere Schweißnaht) detailliert hergeleitet. In der vorliegenden Arbeit werden für die obere Schweißnaht die übrigen fünf Kerbfunktionen und das Zusammenwirken der Schnittgrößen mitgeteilt und diskutiert. Anhand eines Beispiels wird die praktische Nachweisführung gezeigt. Für die Dimensionierung der Schweißnähte erweist sich der Ermüdungsnachweis für die Längsrichtung als das maßgebende Kriterium. Schließlich werden Hinweise für die Wahl der Schweißnahtdicken gegeben.

Modified notch functions for a welded detail of a through-bridge
In a previous paper, the notch tension concept was presented as an appropriate tool for the fatigue verification of a welded detail occurring in single-track railway through bridge with a 120 mm thick steel deck-plate. The basics for the computation of the notch stresses using a finite element program were argued and the merging of single results to functions was described. To illustrate the procedure, the notch function was derived in detail for one of nine critical spots (six at the upper weld, three at the lower weld). In this paper, the remaining notch functions for the upper weld are derived considering the interaction of sectional forces. The practical application of the derived formulae is explained by a numerical example. Controlling item for the welds is the fatigue verification for the longitudinal carrying action. Finally, hints referring to the throat depths are given.

Die 45 m weit spannende Gitterschale des Academy Museum of Motion Pictures in Los Angeles, entworfen von Renzo Piano Building Workshop (Genua) in Zusammenarbeit mit Knippers Helbig (Stuttgart, New York), ist das Herzstück des im Frühjahr 2021 fertiggestellten Filmmuseums. Die Konstruktion versteht sich einerseits geometrisch als Fortsetzung des kugelförmigen Neubaus aus Stahlbeton, setzt sich jedoch andererseits aufgrund der filigranen Stahlrundrohr- und Vollprofile, diagonalen Seilverspannung und schindelartigen Glaseindeckung als hochtransparenter, architektonischer Kontrast vom restlichen Baukörper ab. Die Kuppel überdacht die sogenannte “Dolby”-Terrasse, ein Ort für besondere Ausstellungen und Veranstaltungen, und ist das Ergebnis einer komplexen Komposition vielfältiger tragender und nicht tragender Bauteile: Stahltragwerk, Beschattungssysteme, Belichtung, Elektrizitätsleitungen, Sprinklerrohre, Wartungszugänge. In der Ausarbeitung der zur Schau gestellten Funktionalität des Tragwerks, bei gleichzeitiger Bewahrung der visuellen Leichtigkeit, lag das Hauptaugenmerk des mehrjährigen Entwurfsprozesses in Zusammenarbeit mit den Architekten. Der vorliegende Aufsatz beschreibt wichtige Meilensteine im Entwurfs- und Berechnungsprozess, von strategischen Weichenstellungen in der grundlegenden Konzeption der Gitterschale bis zur Detaillierung des Stahl-Leichtbaus.

Design and analysis of the steel and glass dome of the Academy Museum of Motion Pictures
The 45-m-wide spanning grid shell of the Academy Museum of Motion Pictures, designed by Renzo Piano Building Workshop (Genoa) in collaboration with Knippers Helbig (Stuttgart, New York), is the centerpiece of the museum, which was completed in spring 2021. On the one hand, the construction is geometrically a continuation of the spherical new building made of reinforced concrete, but on the other hand sets itself apart from the rest of the building as a highly transparent, architectural contrast due to the filigree round HSS and solid profiles, diagonal cable bracing and shingle-like glazing. The dome covers the so-called “Dolby” terrace, a place for special exhibitions and events, and is the result of a complex composition of a variety of load-bearing and non-load-bearing components: primary steel structure, shading systems, lighting, electricity conduits, sprinkler pipes, maintenance catwalks. The main focus of the multi-year design process in collaboration with the architects lay in the elaboration of the showcased functionality of the structure, while at the same time maintaining the visual lightness. The article describes important milestones in the design and analysis process, from strategic decisions with regards to the basic conception of the grid shell to the detailing of the lightweight steel structure.

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Die Grundlagen und Anwendungen der Overall Imperfection Method (OIM) (Vollständige Imperfektionsmethode) für normalkraft- und/oder biegebeanspruchte Tragwerke werden erstmals für einfachsymmetrische I-Querschnitte vorgestellt. Im Gegensatz zum Biegeknickversagen normalkraftbeanspruchter Stützen mit doppeltsymmetrischem Querschnitt stellt sich bei einfachsymmetrischen Querschnitten Biegetorsionsversagen ein. Die zusätzlich zur Biegeverformung gekoppelt auftretende Rotation des Querschnitts um die Schubmittelpunktsachse ist deshalb beim Ansatz der Vorverformung der Imperfektionsmethode ebenfalls zu berücksichtigen. Auch das Biegedrillknicken biegebeanspruchter Träger verhält sich bei einfachsymmetrischen Querschnitten wegen des Abstands zwischen Schwer- und Schubmittelpunkt anders. Dieser Aufsatz zeigt erstmals auch die dazu notwendigen Erweiterungen sowie die automatische Ermittlung der eigenformbasierten Amplituden der vollständigen Anfangsimperfektion und drei Anwendungsbeispiele.

Eigenshape based imperfection method for beam-columns with mono-symmetric I-sections
This paper shows for the first time the application of the Overall Imperfection Method (OIM) for columns, beams and beam-columns with mono-symmetric I cross-section. The buckling failure mode of compressed members with mono-symmetric I-section is torsional-flexural like. The second-order effect from the rotation around the longitudinal shear axis during the loss of stability is taken into account when the amplitude of the initial imperfection is calculated for the compressed members. For beams, the buckling behaviour is also different from doubly symmetric cross-section because the shear centre and the centre of gravity of the cross-section do not meet at the same position. This paper shows the extension and the usability of the OIM for steel structures with mono-symmetric I-section. The automatic determination of the equivalent amplitudes for columns, beams and beam-columns are presented for the first time. The practicality of the proposed method is demonstrated for single and multi-span members with three examples.

Die Neue Nationalgalerie in Berlin und insbesondere die Stahlkonstruktion der Eingangshalle zählt zu den bekanntesten Bauten der Moderne. Fertiggestellt 1968, wird sie im August 2021 nach der Sanierung wiedereröffnet. Die Neue Nationalgalerie zählt als eines der letzten Meisterwerke des Architekten Ludwig Mies van der Rohe. Hier wird jedoch die damalige Ingenieurleistung dahinter betrachtet, der Statiker Prof. Dr.-Ing. H. Dienst und G. Richter aus Berlin, der Prüfingenieure Prof. Dr.-Ing. Karlheinz Roik und Dipl.-Ing. Gerhard Sedlacek - zu der Zeit beide TU Berlin - sowie die Arbeit der Stahlbauer wie H. Oeter und H. Sontag.

The Neue Nationalgalerie in Berlin - design and fabrication of an iconic steel roof
The Neue Nationalgalerie in Berlin and especially the steel structure of the entrance hall is one of the most well-known buildings of Modernism. Finalised in 1968 it will be reopened after refurbishment in August 2021. Die Neue Nationalgalerie counts as one of the last master pieces of the architect Ludwig Mies van der Rohe. Nevertheless, we are looking here at the work of the engineers at the time, the structural engineers Prof. Dr.-Ing. H. Dienst and G. Richter from Berlin, the checking engineers Prof. Dr.-Ing. Karlheinz Roik and Dipl.-Ing. Gerhard Sedlacek - at this time both TU Berlin - as well as the work of the steel work contractors such as H. Oeter und H. Sontag.

Im Gespräch:
Neue Nationalgalerie Berlin: Guten Morgen, du Schöne

Aktuelles:
Für 2020 springt der CiteScore der Steel Construction auf 1, 9
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Anmerkungen eines Stahlbauers “Zur Entwicklung von Planungshilfen für Stahl und Verbundbrücken”
DGNB-Zertifizierung für nachhaltige Baustellen: erste Auszeichnungen vergeben

Persönliches:
Der Ingenieur Walter Wrycza (1921-2021)

Wettbewerbe:
European Steel Design Awards 2021

Einen Besuch wert:
Berlin Hauptbahnhof

IFBS news:
Neuer Katalog zertifizierter Produkte der IFBS-Mitgliedsunternehmen

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Zum Titelbild:
Eine Feuerverzinkung verbessert die Feuerwiderstandsdauer von Stahl und wurde aufgrund dieser Eigenschaft bereits vielfach eingesetzt. Erstmals kam sie nun als Brandschutz für ein siebengeschossiges Büro- und Geschäftsgebäude zur Anwendung. Bei dem Gebäude handelt es sich um einen Verbundbau, der ein Stahlskelett mit Holorib-Verbunddecken kombiniert. Für das Projekt “îlot B” in Vernier mit einer Nutzfläche von 23.255 m2 war eine Feuerwiderstandsdauer von 60 min gefordert. Sie wird durch eine Kombination aus Sprinklerung und Feuerverzinkung erreicht. Die Sprinkleranlage reduziert die geforderte Feuerwiderstandsdauer auf 30 min, die dann mittels der feuerverzinkten Stahlkonstruktion erreicht wird. Lediglich für die Verkaufsräume im Erdgeschoss wurde eine intumeszierende Beschichtung verwendet. Mehr zum Projekt: www.feuerverzinken.com/brandschutz (Foto: HRS Real Estate SA)

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Aktuell steht für die Querkraftbemessung von Verbunddecken kein eigenständiges Modell zur Verfügung, mit dem das Tragverhalten unter der Kombination der beiden Längsbewehrungsarten Verbundblech und Betonstahlbewehrung mechanisch beschrieben und wirtschaftlich bemessen werden kann. In einem vor Kurzem abgeschlossen Forschungsprojekt der TU Kaiserslautern wurden daher umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Es wurde ein neues Ingenieurmodell entwickelt, das an Versuchen kalibriert und anschließend in ein Bemessungsmodell überführt wurde. Sowohl die experimentellen Untersuchungen als auch das Ingenieurmodell werden in diesem Beitrag vorgestellt.

A model for the shear force bearing behaviour of composite slabs with additional reinforcing steel
Up to now, no independent model for the shear design of composite slabs under the consideration of the two types of longitudinal reinforcement - metal sheet and reinforcing steel - exists. Therefore, extensive investigations were conducted at Technische Universität Kaiserslautern. The research project was completed recently. A new engineering model, which was calibrated on tests, was developed. Furthermore, the engineering model was transferred into a design model. In this paper the experimental investigations are presented as well as the engineering model.

Im Zuge des klimapolitischen Diskurses in Deutschland nimmt der Anteil moderner Fahrzeuge und Antriebstechnologien in offenen, oberirdischen Parkgaragen zu. Aus Sicht des Brandschutzes stellt sich die Frage, ob durch Fahrzeuge mit modernen Antriebstechnologien wie Elektrofahrzeuge ein erhöhtes Brandrisiko sowie eine erhöhte Wärmefreisetzung zu erwarten sind. Im vorliegenden Beitrag wird ein methodischer Ansatz zur Bewertung des Brandrisikos von Elektrofahrzeugen gegenüber kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen hinsichtlich des Feuerwiderstands des Tragwerks von Garagen vorgestellt. Dazu werden Modellierungsansätze der Fahrzeugabmessungen vorgestellt, die auf einer statistischen Auswertung der Daten des Kraftfahrt-Bundesamts basieren. Die Fahrzeugabmessungen werden zur Bestimmung des Brandüberschlags zwischen Fahrzeugen angewendet. Weiterhin werden Wärmefreisetzungsraten verschiedener Fahrzeugmodelle analysiert, auf deren Basis ein approximierter Ansatz für moderne Fahrzeuge abgeleitet wird. Ferner werden mögliche Brandszenarien in offenen, oberirdischen Parkgaragen und die Auftretenswahrscheinlichkeiten von Fahrzeugkombinationen vorgestellt, um die Bauteiltemperaturen zu berechnen und die Versagenswahrscheinlichkeit von Einzelbauteilen in offenen, oberirdischen Parkgaragen unter Brandeinwirkungen von Elektrofahrzeugen zu bewerten.

Fire risk of electric vehicles and fuel-driven vehicles in open car parks
Due to the policy discourse of climate changes, the number of modern vehicles and drive technologies in open car parks is increasing. This arises the question whether modern vehicles such as electric vehicles leads to an increased fire risk as well as an increased release of heat. In this paper, an approach to evaluate the fire risk of electric vehicles compared to vehicles with combustion engine with respect to the fire resistance of the structural elements in open car parks is presented. For this purpose, modeling approaches of the vehicle dimensions are presented, which based on a statistical data of the Federal Motor Transport Authority. The vehicle dimensions are used to determine the fire spread between vehicles. Furthermore, heat release rates of different vehicle are analyzed and an approximated approach for modern vehicles is derived. Furthermore, possible fire scenarios in open car parks and the probabilities of vehicle combinations are presented to calculate temperatures and evaluate the failure probability of structural elements in open car parks under electric vehicles fires.

Der Baustoff Glas ermöglicht in der heutigen Architektur auch großformatige Verglasungen für die Gebäudehülle, die durch die hohe Transparenz einen ungestörten optischen Austausch zwischen innen und außen ergeben. Allerdings steigen mit den höheren Anforderungen, insbesondere an die Sicherheit und den Wärmeschutz, auch die Gesamtdicke und das Eigengewicht der Verglasung durch die zunehmende Verwendung von Verbundsicherheitsgläsern und Dreischeiben-Isoliergläsern. Die kontinuierliche Entwicklung im Herstellungsprozess ermöglicht mittlerweile aber auch die baupraktische Anwendung von Dünnglas mit Nenndicken unter 2 mm als Alternative. Dünnglas weist ein niedriges Flächengewicht, allerdings verbunden mit einer geringen Querschnittssteifigkeit, auf. Zur Vermeidung von unzulässigen Verformungen unter einer plattenförmigen Beanspruchung wird Dünnglas beispielsweise mit Polycarbonat zu Verbundtafeln laminiert. Die in zwei Forschungsprojekten am Lehrstuhl für Tragkonstruktion der Universität Siegen entwickelten Dünnglas-Polycarbonat-Verbundtafeln finden Anwendung als vertikale Verglasung aus Einfach- sowie Mehrscheiben-Isolierglas. Der Verbund aus zwei äußeren Dünnglastafeln mit mindestens einer inneren Polycarbonattafel erfüllt die Anforderungen an Verbundsicherheitsglas und erreicht die höchste Widerstandsklasse P8B gegen manuellen Angriff mit einem im Unterschied zu konventionellen Glas-Verbund schlankeren und leichteren Aufbau. Im Rahmen der Weiterentwicklung zu einem Dreischeiben-Isolierglas werden erstmalig alle Schichten für die Angriffhemmung berücksichtigt. Dadurch reduzieren sich für die Sicherheitssonderverglasung mit einem Widerstand gegen manuellen Angriff die Gesamtdicke sowie das Eigengewicht im Vergleich zu üblichen Lösungen unter Einhaltung eines niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten für die aktuellen Anforderungen an den Wärmeschutz.

Innovative security glazing made of thin glass and polycarbonate
In current architecture, the building material glass also enables large-sized glazing for the building envelope, which results due to the high transparency in an undisturbed optical exchange between inside and outside. However, by increasing demands, in particular with regard to security and thermal insulation, the nominal thickness and dead load of the glazing also increase by using laminated safety glass and triple glazing. Meanwhile, the continuous development in the manufacturing process also enables the practical construction application of thin glass with nominal thicknesses below 2 mm as an alternative. Thin glass possesses a low dead load, however, combined with a low cross-sectional stiffness. In order to avoid unacceptable deformations under load, thin glass is laminated, for example with polycarbonate, to a composite panel. The thin glass-polycarbonate composite panels developed in two research projects at the Institute of Structural Design at Universität Siegen are used as vertical glazing made from single composite panels and multi insulated composite panels. The laminate of two outer thin glass panes with at least one inner polycarbonate sheet fulfils the requirements for laminated safety glass and achieves the highest resistance class P8B against manual attack with a cross-section, which is slighter than common glass laminates. As part of the further development towards triple glazing, for the first time, all layers are considered to prevent the manual attack. This reduces the nominal thickness and dead load of the security glazing with resistance against manual attack compared to conventional solutions while considering a low thermal transmittance for the current requirements for thermal insulation.

Der hier vorliegende Aufsatz beschreibt den Entwurf eines Verbundelements bestehend aus äußeren Dünngläsern und einer inneren, additiv gefertigten Polymerkernstruktur. Der Fokus der Forschungsarbeit liegt auf der Konstruktion eines Sandwichelements, welches aufgrund der verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren völlig neue Flexibilität im Entwurfsprozess einer Glasfassade ermöglicht. Für den aussteifenden Kern werden drei mögliche Strukturen entwickelt und auf ihre Eignung für den Einsatz in dem Verbundelement untersucht. Die Herstellung erster Prototypen zeigt sowohl das architektonische Potenzial als auch fertigungsbedingte Besonderheiten. Weiterhin wird auf Grundlage der Sandwichtheorie das mechanische Verhalten der Konstruktion mithilfe eines 4-Punkt-Biegeversuchs untersucht. Anhand der gewonnenen Ergebnisse kann das mechanische Potenzial des Verbundelements unterstrichen werden. Aber auch zu bewältigende Herausforderungen für einen sicheren Einsatz in Fassaden werden konkretisiert.

Thin glass composite elements with additively manufactured polymer core
This paper describes the concept of a composite element consisting of outer thin glass facings and an inner additively manufactured polymer core structure. The focus of the research work is on the design of a sandwich element which, due to the materials and manufacturing processes used, allows completely new flexibility in the design process of a glass facade. Three possible structures for the stiffening core are being developed and examined for their suitability for use in the composite element. The production of the first prototypes shows both the architectural potential and the production-related specialties. Furthermore, the mechanical behaviour of the structure is investigated based on the sandwich theory using a 4-point bending test. Based on the results obtained, the mechanical potential of the composite element can be underlined. However, the challenges to be overcome for safe use in facades are also specified.

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Im Rahmen der Untersuchungen wird ein Vergleich von Lichtbogenschweißverbindungen und Laserschweißverbindungen hinsichtlich ihrer statischen Festigkeiten erfolgen. Um einen praxisrelevanten Vergleich zu ermöglichen, werden die beiden Verfahren und deren Einfluss auf die Art der Ausführung der Verbindung berücksichtigt. Dies lässt sich am Beispiel der Kehlnaht erläutern. Während beim Lichtbogenschweißen Kehlnähte über ihr a-Maß charakterisiert werden, wird beim Laserschweißen ohne Zusatzwerkstoff verfahrensbedingt ein Vollanschluss zwischen Steg- und Gurtblech angestrebt. Ziel der Untersuchung ist, die verfahrensbedingt unterschiedlich ausgeführten Verbindungen hinsichtlich der erreichbaren statischen Festigkeiten zu untersuchen und die Ergebnisse gegenüberzustellen. Für Blechdicken < 6 mm erreichen alle Proben eine vergleichbare Festigkeit. Bei den einseitig lasergeschweißten 6-mm-Kehlnähten ist aufgrund der fehlenden Vollanbindung das Versagen in der Schweißnaht eingetreten.

Comparison of the static strength of arc and laser welded joints - applications of unalloyed steel at butt joints and fillet weld joints in thin sheet metal applications
Within the the scope of these investigations, a comparison of arc welded and laser beam welded joints will be carried out with focus on their achievable static strengths. To receive a comparison relevant to practical applications, the two welding processes and their influence on the joint design of the joint will be considered. This can be explained by using the example of the fillet weld. While in arc welding a fillet weld is usually characterized by their (design throat thickness) a-measurement, in laser beam welding without filler material a full connection between web and base plate is usually aimed. The aim of this investigation is to examine the welded joints, which are designed differently depending on the welding process, about the respective achievable static strengths and to compare the results. For sheet thicknesses < 6 mm, all samples achieve comparable strength. In the case of the 6 mm fillet welds, laser welded on one side, failure has occurred in the weld due to the lack of a full bond connection.

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Der Beitrag beschreibt das Konzept einer vollständig datenbasierten, weitgehend automatisierten Prozedur für die Zustandsbewertung von Oberflächenschutzsystemen von Stahlbauten am Beispiel der Turmstruktur einer Onshore-Windenergieanlage. Es werden Akquisition, Bearbeitung und Bewertung der Daten sowie ihre Implementierung in ein mathematisch-empirisches Zustandsbewertungsmodell beschrieben und diskutiert. Das Zustandsbewertungsmodell beruht auf der Bestimmung eines lokalen Abbaugrads, der für am Bauwerk jeweils eindeutig zugeordnete Referenzbereiche bestimmt wird. Die Erstellung der Referenzbereiche mittels einer In situ Virtual Twin Computation wird vorgestellt und bewertet. Die vorgeschlagene datenbasierte Bewertungsprozedur wird anhand eines Stahlturms einer Onshore-Windenergieanlage in ländlicher korrosiver Umgebung erläutert. Anwendungen auf Stahlbauwerken mit vergleichbarer Geometrie (Silos, Schornsteine, Pfähle) sowie auf Stahlbauwerken unter Offshore-Bedingungen sind möglich.

Digitalization and the use of sensor data for the condition monitoring of surface protection systems of steel towers of onshore wind power structures
The paper describes the concept of a fully data-based, mainly automated, procedure for the condition monitoring of surface protection systems on steel structures. Acquisition, processing and evaluation of relevant data as well as their implementation into a mathematical-empirical condition monitoring model are discussed. The monitoring model is based on the definition and assessment of a local deterioration degree, which is characteristic for pre-defined reference areas at the structure. The creation of the reference areas by means of In-situ Virtual Twin Computation is introduced. The data-based assessment procedure is practically exemplified on a steel tower of an onshore wind power structure in a rural corrosive environment. The procedure can be applied to steel structures with similar geometries (storage tanks, silos, chimneys) as well as to offshore conditions.

Entwicklungen globalen Ausmaßes wirken sich scheinbar automatisch auf die Stahlbranche aus und führen dort zu überraschenden Anstiegen der Stahlpreise. Viele erinnern sich noch an die Preisrallye 2008, während der der Preis für Stahlprodukte innerhalb weniger Monate um über 50 % angestiegen ist. Und auch jetzt häufen sich wieder die Zeitungsartikel, in denen von steigenden Schrott- und Stahlpreisen berichtet wird. Der Stahlbau gilt - mal wieder - als schwer kalkulierbar. Aber stimmt es wirklich, dass die steigenden Rohstoffpreise automatisch auch zu höheren Stahlpreisen und insbesondere auch zu höheren Baupreisen führen? Eine detaillierte statistische Analyse entlang der Wertschöpfungskette “Stahlbau” zeigt, dass Stahlpreise und Stahlbaupreise nicht wirklich korrelieren.

Are steel prices and constructional steelwork prices correlated? A statistical survey
Developments of global dimensions seem to have automatically influence on the steel sector leading to rather unexpected steel price increases. Many still remember the price rally in 2008 when steel prices rose within few months by more than 50 %. And now again the newspapers report more and more of increasing scrap and steel prices. Constructional steelwork is named again as difficult to estimate. But is it really true, that rising raw material prices are automatically leading to higher steel prices and especially also to higher constructional steelwork prices? A detailed statistical analysis along the value chain of constructional steelworks shows, that steel prices and constructional steelwork prices are not really correlated.

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Aktuelles:
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Völlig losgelöst
Zur Erinnerung an Klaus Knothe (1937-2021)

Persönliches:
Max Gündel Professor für Stahlbau und Stahlwasserbau an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
Max Spannaus Professor für Stahlbau an der Universität der Bundeswehr in München
Tim-Oliver Müller neuer Hauptgeschäftsführer des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie

Tagungen & Veranstaltungen:
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt
Fachtag Brückenbau am 8. September 2021 in Duisburg
Münchener Stahlbautage am 2. und 3. Dezember 2021

Einen Besuch wert:
Leuphana Universität Lüneburg
SZS steel news

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Zum Titelbild:
Die Herstellung des Korrosionsschutzes erfordert Oberflächen frei von Verunreinigungen wie Ölen, Fetten und Wachsen. Erfahrungen mit den Prüfmöglichkeiten Wassersprühtest und Testtinte werden an realen Bauwerken und für Probebleche vorgestellt und diskutiert. (siehe Beitrag: Gelhaar, A., S. 441)