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Autowaschanlagen in Gewerbegebieten sind meist sehr praktisch gebaut. Das es anders geht, zeigt die Platzüberdachung einer Waschanlage in Kehl. Ein geschwungenes ETFE-Kissendach und aufgelöste Stützen ermöglichen eine leichte und transparente Konstruktion. (Aus dem Beitrag Wilhelm, S. 753)

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Die Tragfähigkeitsbeurteilung einer bestehenden fachwerkartigen Eisen- und Stahlkonstruktion ist wesentlich von den vorhandenen Stabnormalkräften und den daraus resultierenden Spannungen abhängig. Liegen ausreichend Informationen zum Tragwerk und den äußeren Einwirkungen vor, können die Stabnormalkräfte im Fachwerk in Form einer statischen Berechnung ermittelt werden. Allerdings lässt sich der Spannungszustand für historische Konstruktionen aufgrund von Unschärfen bei der Überführung in ein statisches Modell meist nur ungenau bestimmen. Als Alternative zur statischen Berechnung können zerstörungsfreie messgestützte Verfahren verwendet werden. Das hierfür neu entwickelte Verfahren basiert auf Schwingungsmessungen und der Finite-Elemente-Modellkalibrierung. Die Stabkräfte der Zugglieder im Fachwerk lassen sich anhand eines analytisch basierten Algorithmus unter Verwendung eines Vergleichs zwischen numerisch berechneten und experimentell ermittelten Eigenfrequenzen und Eigenschwingformen am Gesamttragwerk sowie ausgewählten Einzelstäben bestimmen. Für die getesteten Tragsysteme zeigte sich unter verschieden hohen Beanspruchungen eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den im Versuch aufgebrachten und den mithilfe des entwickelten Verfahrens identifizierten Stabnormalkräften. Ferner werden im Beitrag Empfehlungen zur Erstellung eines Messkonzepts sowie Entwicklung von Bemessungsstrategien für In-situ-Untersuchungen und die Zustandsbewertung bestehender Stahlfachwerke angegeben.

Vibration-based stress state identification method for iron and steel truss structures
The assessment of the load-bearing capacity of existing iron and steel truss structures is significantly dependent on the determination of the axial forces and corresponding stresses in axially loaded structural members. The axial forces in truss structures can be estimated by static calculations if accurate information about the structure and external loads are known. However, the stress condition for historical constructions can usually only be estimated inaccurately due to uncertainty in the assumptions of a static model. As an alternative to static calculations, non-destructive measurement based techniques can be used. The newly developed methodology is based on vibration measurements and the finite element model updating. The member forces of the truss members can be calculated by means of an analytically based algorithm and a comparison between the numerically computed and experimentally identified natural frequencies and mode shapes of the truss structure as well as of selected individual members. For the tested structural systems, the identified axial forces by the proposed methodology agree well with the experimentally measured axial forces at different stress states. Furthermore, practical recommendations for the preparation of a measurement concept and development of design strategies for in-situ investigations and safety assessment of existing iron and steel truss structures are given.

Ab 1838 innerhalb gut eines Jahrzehnts errichtet, müssen die eisernen Dach- und Deckentragwerke der Eremitage-Bauten in St. Petersburg heute aufgrund ihrer Ausdehnung, ihres Variantenreichtums und der noch in großen Bereichen originalen Substanz als einzigartiges Zeugnis aus den Anfängen des Stahlbaus gelten. Sie geben Einblick in die Konstruktionspraktiken einer offenen, noch regellosen Zeit, in der man in Europa erst begann, die Möglichkeiten des Bauens mit Schmiedeeisen und Stahl systematisch zu erkunden. Im Rahmen eines von der DFG geförderten Verbundprojekts wurden sie erstmals archivarisch und in situ detailliert untersucht. Am Beispiel des Winterpalastes stellt der Beitrag nach einer kurzen Typologie der Haupttragwerke zunächst die Organisation dieser Großbaustelle vor, auf der für die Lieferung der Eisenkonstruktionen ein umfassendes Qualitätskontrollsystem entwickelt wurde. Die Untersuchung der Konstruktionsprozesse zeigt auf, dass in Entwurf, Bemessung und Legitimation der neuartigen Tragwerke Erfahrung und “stilles Wissen” ebenso einflossen wie versuchsgestützte Tragsicherheitsnachweise und erste statische Berechnungen und nicht zuletzt baubegleitende Updates aus Versagensfällen und Einstürzen.

The iron roof and ceiling structures of the Hermitage, Saint Petersburg
Erected within a decade from 1838 onwards, the iron roof and ceiling structures of the Hermitage buildings in Saint Petersburg are today a unique testimony to the beginnings of steel construction due to their size, their rich variety and the fact that they are still largely original. They provide an insight into the construction practices of an open, not yet regulated time in which Europe was only just beginning to systematically explore the possibilities of building with wrought iron and steel. As part of a joint DFG-funded project, they were examined in detail for the first time in archives and in situ. Using the Winter Palace as an example, after a brief typology of the main supporting structures the article first presents the organization of this major construction site, where a comprehensive quality control system was developed for the delivery of the iron structures. The analysis of the construction processes shows that the design, dimensioning and legitimation of the new structures were based on experience and “tacid knowledge” as well as on experimental structural safety assessments and early static calculations and, last but not least, on updates from failures and collapses during construction.

Zum Zeitpunkt ihrer Eröffnung Anfang der Sechzigerjahre war die Schiersteiner Brücke eine der am weitesten gespannten Stahlbalkenbrücken weltweit. Der Abbruch einer solchen Großbrücke ist eine besondere Herausforderung. In diesem Beitrag werden der Abbruch der 205 m weit gespannten Strombrücke sowie der Verbundbrücken der Schiersteiner Rheinbrücke beschrieben. Neben einer Beschreibung der alten Brückenkonstruktion von 1962 wird detailliert auf die Planung des Abbruchs und die Abbruchstatik für die Strombrücken und die Verbundbrücken des Brückenzugs eingegangen und es werden grundsätzliche Punkte zum Abbruch von Stahlbrücken zusammengetragen.

Demolition of the old bridge over the Rhine in Wiesbaden-Schierstein
At the time of the opening in the beginning of the sixties the Schierstein bridge was one of the longest spanning steel beam bridges all over the world. The demolition of such a large bridge is a special challenge. This article describes the demolition of the 205 m spanned main bridge and of the composite bridges of the Schierstein bridge. Beside the specification of the old bridge structure of 1962, the article details the planning and structural calculation of the demolition of the main bridge and the composite bridges of the whole structure. Some fundamental points to the demolition of steel bridges are compiled.

Im Gewerbegebiet der Stadt Kehl wurde neuerdings ein Hängedach auf “mechanische Bäume” aufgebracht. Von der Revitalisierung dieses Gebiets profitiert nicht nur die Stadt, sondern auch die umliegenden baulichen Strukturen. Welches Potenzial in dieser Bauaufgabe steckt, zeigt die neue Platzüberdachung an einer Waschanlage in Kehl-Sundheim.

A suspended roof
In the industrial area of the city of Kehl, a suspended roof has recently been extended to mechanical trees. The revitalization of industrial areas not only benefits the city, but also the surrounding areas. The potential for this construction project is demonstrated by the new canopy at a car wash in Kehl-Sundheim.

Die Bemessung von Befestigungen mit Ankerplatten unter Zug- und Biegebeanspruchung nach FprEN 1992-4 (EC2, Teil 4) [1] setzt voraus, dass die Ankerzugkräfte von der Ankerplatte auf Beton eben verteilt werden. Um diese Voraussetzung zu erfüllen, müssen die Ankerplatten ausreichend steif bzw. biegestarr sein. Die Bedingung für eine biegestarre Ankerplatte ist seit Jahrzehnten ohne zufriedenstellende Lösung untersucht und diskutiert worden. Die neuesten Untersuchungen zeigen, dass die erforderliche Dicke für die biegestarre Ankerplatte in vielen Anwendungsfällen so groß sein kann, dass sie für die Praxis kaum mehr Bedeutung hat. Dies bestätigt die Aussagen von Schneider von 1999 und 2014 [2, 3], dass die Annahme der biegestarren Ankerplatten für die Berechnung der Ankerzugkräfte bei normalen Plattendicken unbrauchbar zu sein scheint. Das heißt, es ist unverzichtbar, dass die elastischen Ankerplatten mit normalen Dicken in der Praxis verwendet werden und die Ankerplatten-Biegeverformungen in der Bemessung berücksichtigt werden müssen.
Im vorliegenden Aufsatz werden die Vorschriften nach FprEN 1992-4 [1] zur Ankerzugkraftermittlung analysiert. Die Besonderheiten für die Bemessung von Befestigungen mit elastischen Ankerplatten werden durch Rechenbeispiele mit einer herstellerunabhängigen Bemessungssoftware für Kopfbolzen und Dübel [4] erläutert und diskutiert.

Design of anchor fastenings with elastic base plates - subjected to tension and bending
For the design of anchor fastenings with base plates under the combined loadings of tension and bending, FprEN 1992-4 (EC2, part 4) [1] dictates that the anchor tension forces are distributed in a linear fashion assuming that the base plate remains flat. To fulfill this condition, the base plate must be sufficiently stiff or rigid so that relative deformation caused by bending is negligibly small. The condition for a rigid base plate has been studied and discussed for decades without a satisfactory solution. The latest investigations show that the required thickness for the rigid base plate can be so great in many application cases that it cannot be used in practice. This is confirmed by Schneider's statements of 1999 and 2014 [2, 3] that the assumption of rigid base plates seems to be useless for the calculation of anchor tension forces for plates with normal thicknesses. That means, for base plates of normal thicknesses, the bending deformations of the base plate must be considered in the design and an elastic base plate model must be used in practice.
In this paper, the regulations in FprEN 1992-4 for the calculation of anchor tension force are analyzed. The special features for the design of anchor fastenings with elastic base plates are explained and discussed by calculation examples using a third-party anchor design software for headed studs and post-installed anchors [4].

Um die plastischen Querschnittstragfähigkeiten von gewalzten I-Profilen und Rechteckhohlprofilen auszunutzen, beschreibt DIN EN 1993-1-1 Methoden und gibt Interaktionsformeln an, Schnittgrößen im Querschnitt nachzuweisen. Ferner beschreibt Kindmann in [1, 2] das Teilschnittgrößenverfahren, das mit seinen Weiterentwicklungen zwei weitere Nachweisalternativen liefert.
In diesem Beitrag fassen die Autoren die Grundlagen dieser Nachweisalternativen für gewalzte I-Profile und Rechteckhohlprofile zusammen. Dabei wird besonders auf die Anwendbarkeit eingegangen. Weiter werden anhand zweier Beispielprofile die absoluten Interaktionsräume je Nachweisalternative aufgespannt und gegenübergestellt. Dies erfolgt für die Schnittgrößenkombinationen N-Vz-My, N-Vy-Mz, N-My-Mz und N-Vy-Vz-My-Mz. Hierbei werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede herausgestellt. Die Bewertung der Nachweisalternativen erfolgt hinsichtlich der Anwendbarkeit, der Sicherheit sowie der Genauigkeit. Während die Bewertung der Anwendbarkeit subjektiv ist, sind die letzteren Attribute objektiver bewertbar. Der Ausblick resümiert die Praktikabilität der diskutierten Nachweisalternativen.

Comparison and evaluation of elasto-plastic verification alternatives
DIN EN 1993-1-1 describes methods for verifying internal forces in cross-sections in order to determine the plastic cross-sectional load carrying capacity of rolled I-profiles and rectangular hollow sections. Furthermore, Kindmann describes in [1, 2] the Partial Internal Forces Method (TSV), which with further developments provides two alternatives.
In this paper, the authors summarize the basics of these methods of verification for rolled I-profiles and rectangular hollow profiles. Particular attention will be paid to applicability. Furthermore, the absolute interaction spaces for each verification alternative are generated and compared based on two example profiles. This is done for the internal forces combinations N-Vz-My, N-Vy-Mz, N-My-Mz and N-Vy-Vz-My-Mz. Similarities and differences are highlighted. The evaluation of the verification alternatives is carried out regarding applicability, safety and accuracy. While the application is subjective, previous work reveals an objective tendency of the latter attributes. The outlook sums up the practicability of the alternatives discussed.

Der (homogene) Softwareeinsatz im Stahlbau hat gegenüber anderen Disziplinen des Bauwesens eine lange Tradition. Der “BIM-Gedanke”, wenn auch nicht unter diesem Begriff, wurde bereits in den 1980er-Jahren durch die Verknüpfung der CAD-Dateien der Planung und der CNC-Maschinen der Fertigung gelebt [1]. Die Prozesse resp. der Datenaustausch waren abgestimmt und frei von Schnittstellenproblemen. Heute findet sich der Stahlbau in einem heterogenen und “BIM-geprägten” Softwareumfeld wieder und muss mit anderen Gewerken wie Architektur, Massivbau und der Technischen Gebäudeausrüstung interagieren. Die damit verbundenen Herausforderungen werden in diesem Beitrag diskutiert und an Praxisbeispielen illustriert. Dabei wird die gesamte Wertschöpfungskette des Stahlbaus von der Planung bis zur Montage sowohl in einem homogenen als auch heterogenen Softwareumfeld analysiert. Grundlage ist die BIM-Methode, welche heute digitale Plattformen bereitstellt und mit BIM-Managern sowie BIM-Koordinatoren das neue Miteinander im Bauwesen ermöglicht. Ein Vortrag mit gleichlautender Thematik wurde bereits am 2. steelday am 31. Okt. 2018 in Bern, Schweiz präsentiert [2].

Steelwork using the BIM method in a heterogeneous software environment
There is a long tradition in steelwork to stay in a homogeneous software environment. Since the 1980s steel construction initiated early adoptions of three-dimensional CAD, created sophisticated interfaces to exchange data between different specialized steelwork software products: from design software like CAD and computation programs all the line up to production with computerized numerical control (CNC) machines [1]. With the evolving adoption of BIM in an increasing number of planning disciplines, today steel construction software has to interact i. e. with architectural layout, concrete construction, technical building equipment/HVAC. The software environment transforms to a heterogeneous one, thus challenging the data interfaces between different programs. The related challenges and examples of our experience will be discussed in this article. Today the basis of a common design process in construction is the BIM-method which provides digital platforms accomplished by BIM-managers as well as BIM-coordinators. The same topic of this article was presented on the 2. steelday dated 31st of October 2018 in Bern, Switzerland [2].

Die Verformungsberechnung einbetonierter Stahlträger (Slim Floor) stellt wegen der Rissbildung des Betons, der Nachgiebigkeit der Verdübelung und des rheologischen Verhaltens des Betons ein umstrittenes Problem dar. DIN EN 1994-1-1 enthält keinerlei Regelungen zur Gebrauchstauglichkeitsbemessung von Slim-Floor-Trägern. Im vorliegenden Beitrag wird ein praxisfreundliches Verfahren vorgeschlagen, welches für die Verformungsberechnung einbetonierter Stahlquerschnitte, durch die Rissbildungsfaktoren von DIN EN 1992-1-1 (&zgr;-Methode), geeignet ist. Empfehlungen zur Berücksichtigung der Nachgiebigkeit der Verdübelung und des Kriechens und Schwindens des Betons werden auch gegeben.

Calculation of deflections of slim floor beams
Serviceability calculations of slim floor systems is a controversial issue due to the uncertainties associated with concrete cracking, the stiffness of the shear connection and the mechanical interaction between concrete, structural and reinforcing steel. EN 1994-1-1 does not include any provisions on the design of slim floor beams. In this paper a method, compatible to the &zgr;-method of EN 1992-1-1, for the determination of deflections in slim floor beams is proposed. Recommendations for considering the flexibility of the shear connection and the influence of creep and shrinkage are also given.

Im Zuge der Bauhausbewegung und des Advents der Moderne entwickelt sich mit den neuen industriellen und technischen Möglichkeiten eine eigene Ästhetik. Der Stahl bleibt mit seiner Tragstruktur unsichtbar, doch wird er zum versteckten Helfer moderner Raumideen und einer Industrialisierung des Bauens. Die Weissenhofsiedlung in Stuttgart zeigt dies exemplarisch. Weiters wird mit Entwurf und Tragwerksplanung des Wüstenrot-Hochhauses in Ludwigsburg (1953) von Richard Döcker und Walter Wrycza ein Stahlskeletthochhaus in ebendieser Tradition vorgestellt.

Im Gespräch:
Olivier Vassart

Aktuelles: Stahlbau verbessert, Steel Construction mit Traumstart: Impact-Faktor und CiteScore
Anne Katrin Bohle neue Vorsitzende des Stiftungsrats der Bundesstiftung Baukultur
BIngK fordert nach EuGH-Urteil, die Qualität beim Planen zu erhalten

Persönliches: Heiko Merle Professor für Stahlbau und Verbundbau an der Hochschule Mainz

Firmen und Verbände: DGNB-Präsidium mit zwei neuen Köpfen
SEH Engineering gründet Tochtergesellschaft SEH Reconstruction
BIM-Kompetenzzentrum des Bundes (D) vergeben - planen-bauen 4.0 federführend

Tagungen und Veranstaltungen: Hochmoselbrücke: Wir sind neue Wege gegangen
Kongress Advancements for Metal Buildings 14.-15. Oktober in Marseille
Münchener Stahlbautage 2019 mit neuem Nachwuchspreis
Praxistag Kranbahnen am 19. November im KranHaus Gummersbach
Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 22. November in Stuttgart

Einen Besuch wert: Museum der Bayerischen Könige Hohenschwangau

bauforumstahl news: 6. Gespräch Projektabwicklung bei der Deutschen Bahn

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Schwebende Lamellen, umlaufend unregelmäßig versetzt. Sie strahlen Leichtigkeit aus und erzeugen eine Schichtung zwischen den Fensterbändern der Geschosse. Das war die architektonische Idee von KMB PLAN WERK STADT für die Fassade beim Neubau des DLZ, medizinischen Dienstleistungszentrums in Bietigheim-Bissingen. Für Planung und Umsetzung des raffinierten Entwurfs holten die Architekten Experten von Freyler Metallbau an Bord. Dank deren präziser Planung, Fertigung und exakter Zuordnung der einzelnen Elemente konnte auch die Montage vor Ort reibungslos und in kürzester Zeit erfolgen. (Foto: Hopermann Fotografie / FREYLER)

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Flachdecken in Verbundbauweise, auch Slim-Floor- oder Shallow-Floor-Bauweise genannt, stellen innovative Deckensysteme für den Geschossbau dar. Dabei handelt es sich um gewalzte oder geschweißte Stahlprofile, die vollständig oder nahezu vollständig in die Decke integriert werden. Diese Bauweise repräsentiert eine der jüngsten Entwicklungen im Stahl-Verbundbau und hat in den letzten beiden Jahrzehnten immer größere Bedeutung gewonnen. In diesem Beitrag werden die Bauweise und ihre Entwicklung vorgestellt.

Development of slim-floor construction in Europe
Slim-floor or also called shallow floor construction represents innovative composite beam systems for multi-storey buildings. These are rolled or welded steel profiles fully or partially integrated into the concrete slab. This construction method constitutes one of the most recent developments in steel-concrete composite construction and has become increasingly important in the last two decades. In this article, the construction method is explained as well as its development.

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Slim-Floor-Träger als teilweise einbetonierte Verbundträger erlauben besonders geringe Konstruktionshöhen bei dennoch großen Spannweiten. Das Ziel des europäischen Forschungsprojekts “SlimAPP - Slim-Floor Beams - Preparation of Application rules in view of improved safety, functionality and LCA” war die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von Stahlanwendungen in Gebäuden durch die Entwicklung von verlässlichen und vorteilhaften Anwendungsregeln für Slim-Floor-Träger in Bezug auf Sicherheit, Funktionalität und Lebenszyklusbewertungen. Neben einem ganzheitlichen Ansatz, der alle Gesichtspunkte eines optimalen technischen und nachhaltigen Entwurfs berücksichtigt, wurde ein besonderer Schwerpunkt auf den Einfluss der Schubtragfähigkeit von effizienten Verbundmitteln aus Betondübeln mit Bewehrungsstählen gelegt. Für Slim-Floor-Träger, die bisher im Eurocode 4 nicht berücksichtigt sind, wurde die Anwendung der bekannten Bemessungsregeln geprüft und zum Teil neue Regeln für die Bemessung insbesondere der Betondübel entwickelt. Mithilfe von Beispielen verschiedener Slim-Floor-Lösungen wird die Bemessung im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit erläutert und mit einer ganzheitlichen Lebenszyklusanalyse untereinander verglichen.

Application rules for slim-floor beams in view of safety, functionality and sustainability
Slim-floor beams as composite beams partially embedded in concrete allow for an especially shallow construction height with however long spans. The aim of the European project “SlimAPP - slim-floor beams - Preparation of Application rules in view of improved safety, functionality and LCA” was to increase the competitiveness of steel constructions in buildings by developing the application of slim-floor beams through improved rules for safety, functionality and LCA. Within a holistic approach considering all aspects of optimal technical and sustainable design, special focus is given to the composite action by concrete dowels with reinforcing bars as efficient shear connectors. For normal design, where slim-floor solutions are currently not covered in Eurocode 4, the application of existing design rules was checked and new rules especially in view of the shear connectors developed. Supported by examples of “pilot” projects the design methodology for ultimate limit state (ULS) and Serviceability limit state (SLS), is explained and based on a lifecycle assessment (LCA) different composite slim-floor solutions are compared with each other.

In dem europäischen Forschungsprojekt SlimAPP “Slim-Floor Beams - Preparation of application rules in view of improved safety, functionality and LCA” wurde ein umfassendes Versuchsprogramm zu Slim-Floor-Trägern durchgeführt, um ein tieferes Verständnis in das besondere Tragverhalten von Slim-Floor-Systemen zu bekommen. Das Versuchsprogramm umfasste Push-out-Versuche, Schubträgerversuche mit 4 m Länge, Biegeträgerversuche mit 6 m Länge und Biegeträgerversuche zur Bestimmung des Einflusses von Langzeiteffekten wie Kriechen und Schwinden. Durch die Wahl eines Basisquerschnitts und die Ausführung der verschiedenen Versuchsserien mit den gleichen Parametern und die Verwendung möglichst vergleichbarer Materialeigenschaften wurde eine Übertragbarkeit der Ergebnisse zwischen den Versuchskonfigurationen gewährleistet. Es werden die verschiedenen Versuchsserien, ihre Parameter und Ergebnisse im Einzelnen vorgestellt. Die Ergebnisse erlauben auch Schlussfolgerungen zum Tragverhalten von besonderen Verbunddübeln (CoSFB) und geben Erkenntnisse zum Trag- und Verformungsverhalten von Slim-Floor-Trägern gerade im Zusammenhang mit der Verdübelung. Ein solches Verständnis zum Tragverhalten von Slim-Floor-Trägern ist für eine gezielte effiziente und ökonomische Bemessung wichtig.

Experimental investigations on slim-floor beams
In the European Research project SlimAPP “Slim-Floor Beams - Preparation of application rules in view of improved safety, functionality and LCA”, an extensive test program for slim-floor beams was realised in order to gain a deeper understanding of the special behaviour of slim-floor systems. The testing program comprises of push-out tests, shear-beam tests, flexural beam tests and beam tests to identify the time-dependent effects, as creep and shrinkage. By the choice of a basic cross-section and realisation of the different tests series with the same parameters using comparable material characteristics, the transfer of the results between the different test series has been assured. In this paper the different test series, their parameters and results are presented in detail. The results also allow to draw conclusions on the special type of connection between steel and concrete (CoSFB) and give insight in the load and deformation behaviour of slim-floor beams also regarding this type of connection. The know-how on the carrying behaviour of slim floor beams may lead to a more efficient and economic design.

Kennzeichnend für die Slim-Floor-Bauweise ist die Integration von Deckenträgern in die Decke. Wird eine Verbundtragwirkung zwischen Stahlträger und Betondecke aktiviert, so führt dies zu einem signifikanten Zuwachs an Steifigkeit und Tragfähigkeit des Trägers, wodurch größere Trägerspannweiten ermöglicht werden. Als Verbundmittel bieten sich hierzu sogenannte “CoSFB-Dübel” an. Diese bestehen aus Bewehrungsstäben, die bauseits durch Bohrungen im Trägersteg geführt und auf der Baustelle mit Beton vergossen werden. Der vorliegende Aufsatz präsentiert eine Methode zur Bestimmung der Tragfähigkeit dieser CoSFB-Dübel. Mittels einer detaillierten Auswertung von Push-out-Versuchen und umfangreicher numerischer Simulationen der einzelnen Versuche konnten die zur Beschreibung der Traglast maßgebenden Einflussgrößen bestimmt werden. Basierend auf den so gewonnenen Erkenntnissen wurde eine vereinfachte, analytische Formulierung der Tragfähigkeit der CoSFB-Dübel hergeleitet.

Load-bearing behaviour of CoSFB-Dowels
Slim-floor or shallow floor construction is characterized by the integration of a steel beam into a slab. The activation of a composite action between the steel section and the concrete slab leads to a significant increase of the bending capacity and the stiffness of the beam, allowing for larger beam spans. This paper presents a fundamentally new method for assessing the load-bearing capacity of CoSFB-Dowels, which ensures a composite action of a composite slim-floor beam (CoSFB). Based on detailed analysis of push-out tests, extensive numerical simulations were performed in order to identify the contribution of various parameters on the load-bearing capacity. Finally, an analytical formulation of the load-bearing capacity is presented, which has been derived by applying a simple second order plasticity approach.

In den letzten Jahren hat die Slim-Floor-Bauweise zunehmend an Bedeutung gewonnen, dies ist nicht zuletzt auf die Forderung nach schlanken Konstruktionen und einer Optimierung des Bauablaufs zurückzuführen. Die Bemessung solcher Bauteile kann jedoch nicht allein auf Grundlage der europäischen Regelwerke für den Verbundbau erfolgen. Es gelten einige Besonderheiten, die durch ergänzende Bemessungsregeln zu erfassen sind. Umfangreiche Untersuchungen verdeutlichen, dass eine Einstufung der Rotationskapazität und die Festlegung der Querschnittsklasse nicht allein basierend auf der Klassifizierung des Stahlquerschnitts erfolgen können, da der Beton bei derartigen Systemen einen wesentlichen Einfluss auf das Tragverhalten nimmt. In diesem Beitrag werden die Besonderheiten für kompakte Slim-Floor-Querschnitte im Rahmen der Biegebemessung erläutert.

Strain limited moment resistance for composite shallow-floor beams
Due to the demand for sustainable buildings and slim constructions, composite slim-floor systems become more important. The present European Codes do not include complete design rules for shallow-floor beams. For the design, additional regulations have to be considered for bending design and the classification of the cross-section. This article points out the limits for plastic bending design and its particularities.

Slim-floor beams are a well-known and cost-effective solution that permits a significant reduction of floor thickness, and are increasingly used in industrial and commercial buildings. Since only their lower flange is exposed to fire, slim-floor beams may also achieve higher fire resistance, in comparison to other types of composite beams that are not fully embedded in the concrete floor. Simplified models are available in Eurocode 4 Parts 1-2 to evaluate the temperature distribution for partially encased and non-encased composite beams. However this standard does not provide any simplified model to evaluate the cross-sectional temperature field of slim-floor beams. In this sense, different proposals have been evaluated in recent years in order to provide simplified models for temperature evaluation. The currently available models in the literature have shown their accurate behaviour providing results on the safe side, and are recommended for use in practice. Finally, this work shows that slim-floor composite beams can provide good performance during a fire event. Specifically, 60 min of standard fire rating can be achieved for load levels lower than 0.5-0.6. Improved behaviour to achieve 90 or 120 min of standard fire exposure may also be reached by using innovative solutions, advanced materials or external protection.

Brandbemessung von Slim-Floor-Trägern
Die Slim-Floor-Bauweise ist eine erprobte und wirtschaftliche Lösung. Sie ermöglicht unter anderem eine erhebliche Reduzierung der Deckenstärke und wird zunehmend in Industrie- und Gewerbegebäuden eingesetzt. Darüber hinaus erzielen Slim-Floor-Träger, da sie größtenteils in die Decke integriert sind und somit nur die untere angeschweißte Platte direkt einem Brand ausgesetzt wird, einen wesentlich höheren Feuerwiderstand als etwa klassische Verbundträger. In Eurocode 4 Teil 1-2 finden sich zwar vereinfachte Methoden zur Bestimmung der Bauteiltemperaturen von Verbundträgern mit und ohne Kammerbeton, jedoch gibt diese Norm keine vereinfachte Methode zur Bestimmung der Temperaturen eines Slim-Floor-Querschnitts an. In den letzten Jahren wurden vereinfachte Modelle zur Bestimmung der Temperaturverteilung von Slim-Floor-Querschnitten entwickelt. Diese derzeit verfügbaren Modelle liefern Ergebnisse auf der sicheren Seite und können für eine praktische Anwendung durchaus empfohlen werden. In diesem Artikel wird gezeigt, dass Slim-Floor-Träger während eines Brandereignisses eine exzellente Tragfähigkeit besitzen. Insbesondere können für Ausnutzungsgrade von 0,5 bis 0,6 die Anforderungen an die Feuerwiderstandsklasse R60 erfüllt werden. Die Feuerwiderstandsklassen R90 und R120 können durch Anwendung innovativer Lösungen, durch verbesserte Materialien oder auch passiven Brandschutz erfüllt werden.

The analysis of a composite beam-to-column structure requires knowledge about, on the one hand, the behaviour of beams and columns and, on the other, the joints between such elements. For beam-to-column joints, for example, the lack of appropriate design rules forces structural engineers to model joints as pinned, despite the fact that a certain joint rigidity and bending resistance is available because of the upper reinforced concrete slab.
In this context, a research programme with experimental and numerical investigations was initiated at the University of Luxembourg [1]. This aim of this research was to identify the influence of two major joint components - the reinforced concrete slab and the steelwork connection - on the behaviour of composite joints under a hogging bending moment. Eight experimental tests were performed on beam-to-column joints. These tests were used to validate an FE model developed with the ABAQUS software, which allowed the simulation of further joint configurations without the need for additional laboratory tests.
This article presents the results of experimental and numerical analyses. Good agreement was achieved between experimental tests and numerical simulations. The influence of the reinforcement and the steelwork connection on the structural properties of composite joints is derived and a new analytical method is proposed to determine the stiffnesses and rotation capacities of composite joints.

Rotationskapazität von Verbundanschlüssen in Slim-Floor-Bauweise
Die Bemessung von Trägeranschlüssen in der Verbundbauweise in Stahl und Beton setzt eine genaue Kenntnis des Verhaltens der Werkstoffe sowie der Komponenten voraus. Diese Anschlüsse werden meist als vollständig gelenkig bemessen und ausgebildet, wohlwissend, dass gewisse Anschlusssteifigkeiten und Durchlaufwirkungen im Stützbereich vorhanden sind, welche vernachlässigt werden.
In diesem Kontext wurde an der Universität Luxemburg ein Forschungsprogramm durchgeführt, das sowohl aus einem experimentellen Versuchsprogramm als auch aus umfangreichen numerischen Simulationen bestand [1]. Das Ziel dieser Forschung war die Untersuchung des Einflusses der zwei grundlegenden Anschlusskomponenten - dem bewehrten Betongurt und dem Stahlanschluss - auf das Trag- und Verformungsverhalten des Verbundanschlusses unter negativer Momentenbeanspruchung. Im Rahmen des Programms wurden insgesamt acht experimentelle Versuche an Träger-Stützen-Verbindungen durchgeführt und ein numerisches Modell in der Software ABAQUS entwickelt, welches an den Versuchsergebnissen validiert wurde. Mithilfe der Computersimulationen konnten weitere Anschlusskonfigurationen numerisch simuliert werden.
Der vorliegende Artikel zeigt die gute Übereinstimmung zwischen den Ergebnissen der experimentellen Versuche und der numerischen Analysen. Auf dieser Basis wurden letztendlich analytische Gleichungen zur Bestimmung der Steifigkeiten und Rotationskapazitäten von Verbundanschlüssen entwickelt und vorgeschlagen.

Im Hoch- und Industriebau werden immer häufiger Stahl-Beton-Verbunddeckensysteme mit hohem Installationsgrad eingesetzt, in denen zur Reduzierung der Bauhöhe die Gebäudetechnik durch Öffnungen in den Trägerstegen geführt wird. Regelungen zur Bemessung von Verbundträgern mit Stegausschnitten sind in der europäischen Normung derzeit allerdings nicht vorhanden und bestehende Ingenieurmodelle aus der Literatur decken die auftretenden Effekte nicht vollständig ab. Hierdurch kann die Querkrafttragfähigkeit des Betongurts, die im Bereich einer Stegöffnung einen wesentlichen Anteil der Gesamttragfähigkeit ausmacht, für die Bemessung nicht angesetzt werden. Im Rahmen des vorliegenden Aufsatzes wird daher ein Modell für Träger mit Öffnungen vorgestellt, das eine mechanisch konsistente Bemessung unter Berücksichtigung aller möglichen Versagensarten ermöglicht. Das Vorgehen wird anhand eines ausführlichen Anwendungsbeispiels veranschaulicht.

Design of hybrid beams and floor slab systems with web openings
In high-rise structures and industrial buildings, highly installed steel-concrete composite floor slabs are increasingly being used, in which HVAC installations are mounted through web openings in order to reduce the overall construction height. Regulations for the design of composite beams with web openings are not provided in European standards and existing engineering models from the literature do not entirely cover all relevant structural effects. As a result, the transversal shear capacity of the concrete slab, which accounts for a significant proportion of the total shear capacity in the web opening region, cannot be exploited for the design. This paper presents a model for beams with web openings, which allows a mechanically consistent design under consideration of all possible failure modes. The procedure is also illustrated by means of a detailed application example.