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Brandschutzverglasungen sind technisch anspruchsvolle feuerwiderstandsfähige Bauteile des baulichen Brandschutzes, wobei zwischen solchen der Feuerwiderstandsklassen F (F-Verglasungen) und G (G-Verglasungen) unterschieden wird. Brandschutzverglasungen waren entsprechend ihrer Feuerwiderstandsdauer den Raumabschlußund verhindern die Ausbreitung von Feuer und Rauch. Bei F-Verglasungen wird darüber hinaus auch der Durchtritt der von einem Feuer ausgehenden Wärmestrahlung verhindert, bei G-Verglasungen lediglich behindert. Der Brauchbarkeitsnachweis von Brandschutzverglasungen und die Einreihung in eine Feuerwiderstandsklasse erfolgt durch allgemeine bauaufsichtliche Zulassungn des DIBt. Eine Reihe von Bauarten erfüllen neben der Brandschutzfunktion auch Anforderungen hinsichtlich Sonnenschutz, Schallschutz, Wärmeschutz und Sicherheit.

Über die Bemesung von Mauerwerkswänden für Erddruck und Windlast

Für die Anwendung im Mauerwerksbau wird ein Verfahren gezeigt, nach dem bei Ausschluss von Zugspannungen für T-förmige Querschnitte die unter Druckspannungen stehenden Teilflächen und die Grösse der Randspannungen bestimmt werden können.

Es wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet, das die Berechnung von ausmittig belasteten Streifenfundamenten erlaubt, wenn diese biegesteif an die Sohlplatte angeschlossen sind.

Die erste drehbare, schwimmfähige Bogenbrücke wurde im März 2001 in der Nähe des Hafens von Osaka fertiggestellt. Die Brücke verbindet die zwei künstlichen Inseln Yumeshima und Maishima, die auch der Namensgeber der Brücke sind (Bild 1). Die Brücke mit sechs Fahrbahnen hat eine Gesamtlänge von 410 m. Das statische System ist eine räumliche Bogenbrücke. Die Brücke wird vertikal von zwei stählernen Pontons gestützt. Die horizontale Übertragung von Kräften aus Wind, Wellen und Gezeiten wird von Dalben und Gummipuffern übernommen. Nachdem die Übergangsbereiche zwischen Vorlandbrücke und Haupttragwerk abgesenkt worden sind, kann die Brücke um einen Drehpunkt, der am Ende der Brücke liegt, geschwenkt werden. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Schritte der Konstruktion der Yumemai-Brücke vorgestellt.

CAD-Schnittstellen gewinnen zunehmend an Bedeutung in der Gebäude- und Tragwerksplanung. Es wird eine Steigerung der Effektivität und Qualität erwartet, wenn über Schnittstellen Informationen zwischen CAD-Systemen ausgetauscht werden können. Die hohen Erwartungen müssen jedoch auf ein realistisches Maß reduziert werden. Der Datenaustausch ist mit dem Verlust wichtiger Informationen verbunden, da gegenwärtig nicht alle Eigenschaften und Funktionen des Planungsobjektes übertragen werden können. Der Bericht zeigt an dem praktischen Beispiel der CAD/FEM-Kopplung, daß in bestimmten Fällen trotzdem sehr gute Lösungen erreicht werden können.

Beim Füllen und Entleeren eines Silos kann es durch die Staubentwicklung des Lagergutes und das Vorhandensein einer Zündquelle zu einer Staubexplosion kommen, welche durch ihre Heftigkeit ein großes Risiko für die Anlage darstellt. Der Beitrag beschäftigt sich mit der druckstoßfesten Ausführung von Silos, welche dem zu erwartenden Explosionsdruck mit bleibenden Verformungen widerstehen. Das Grenztragverhalten der einzelnen Schalenanteile des Silos, wie Zylinder, Kegel, Torus und Kugelkalotte, wird mit Hilfe der Plastizitätstheorie und des Kriteriums nach Considère bestimmt. Das Tragverhalten der Schalenübergänge wird mittels einer nichtlinearen Berechnung mit dem Finite-Element-Programm ABAQUS untersucht. Weiterhin werden die plastischen Grenzdrücke auf Grund von fehlerbehafteten Schweißnähten (Kerben und Risse) an den Schalenverbindungen mittels der Schädigungs- und Bruchmechanik bestimmt, wobei die Materialkennwerte aus den durchgeführten Versuchen verwendet wurden.

Das geschweißte Tankbodeneck eines vertikalen Lagertanks ist eine der gefährdetsten Stellen des Tanks. Füllen und Entleeren oder Erdbeben führen durch das Abheben des Tankbodenecks zu hohen plastischen Dehnungen im Schweißnahtbereich des Tankbodenecks. Einbrandkerben am Übergang von der Kehlnaht zum Grundmaterial verursachen Risse im Kerbgrund, die wachstumsfähig sind und die Undichtheit des Tanks zur Folge haben. Ein geo-metrisch und materiell nichtlineares Finite-Elemente-Modell für zwei typische Tankgeometrien (hoher und breiter Tank) wird vorgestellt und mit der Ermittlung der Risstriebkraft (J-Integral) für Risse im Grund von gegebenen Kerben kombiniert. Bei monotoner Belastung werden die berechneten J-Integrale mit experimentell ermittelten J-Integral-Rissverlängerungswerten verglichen und kritische Kerb- und Risstiefen festgestellt. Bei zyklischer Belastung wird ein Low-Cycle-Fatigue-Konzept für einen wachstumsfähigen Riss im Kerbgrund vorgestellt. Zusätzlich wird ein Schädigungsindikator aktiviert. Die Ergebnisse werden zu einer Aussage über die mögliche Undichtheit infolge intensiver plastischer Verformung in Verbindung mit Risswachstum zusammengefasst.

Die Bauindustrie zählt zu den einflussreichsten Branchen hinsichtlich des anthropogenen Ressourcen- und Energieverbrauchs sowie des anfallenden Feststoffmülls (≥ 38 %). Die Entwicklung und Verwendung von Bauweisen und Baustoffen mit minimalem Umwelteinfluss über den gesamten Lebenszyklus ist somit von höchster Relevanz. Um den ökologischen Einfluss von Bauweisen und Baustoffen quantifizieren zu können, muss eine faktenbasierte Ökobilanzierung durchgeführt werden. Gegenwärtig ist dies meist nicht der Fall und objektive Vergleiche fehlen. Im Hochbau haben besonders Deckensysteme großen Einfluss auf die Gesamtbilanz der Tragstruktur. Deswegen widmet sich dieser Beitrag dem ökologischen Vergleich von unterschiedlichen Deckensystemen im Hochbau in Anlehnung an die EN 15804 und die EN 15978. Die Systemgrenzen sind mit den Lebenszyklusphasen Cradle-to-Gate und Cradle-to-Grave festgelegt worden. Insgesamt werden neun unterschiedliche Deckenarten aus Holz, Stahl, Beton wie auch deren Kombinationen im Rahmen unterschiedlicher statischer Systeme betrachtet. Alle Systeme wurden nach gängiger Ingenieurpraxis für die gegebenen Randbedingungen nach den aktuell gültigen Normen (ÖNORM, Eurocode) möglichst effizient dimensioniert. Die Ergebnisse zeigen, dass mit allen betrachteten Materialien ökologisch konkurrenzfähige Systeme umgesetzt werden können. Zentral sind jeweils ein Einsatz der Materialien entsprechend deren Eigenschaften und die Optimierung der Struktur sowie des Tragsystems.

Environmental Performance of Ceiling Systems in Building Construction - Currently used Systems and Future Optimisation Potenzial
The building industry counts to the most influencing sectors regarding raw material demand, energy use and solid waste generation (≥ 38 %). The development and use of construction methods and building materials with minimal environmental impact over the entire life cycle has therefore utmost relevance.
In order to quantify the environmental impact of construction methods and materials, a fact-based life cycle assessment must be carried out. Currently, these kinds of assessments are not state of practice with a lack of objective comparisons missing on the market. When looking at building construction, ceiling systems in particular have a great influence on the environmental footprint of the entire building. Therefore, this paper is dedicated to the environmental comparison of different ceiling systems in building construction based on EN 15804 and EN 15978. The system boundaries were defined with the life cycle phases of cradle-to-gate and cradle-to-grave. A total of nine different ceiling types within different structural systems were considered and evaluated. All systems were dimensioned as efficiently as possible according to common engineering practice for the given boundary conditions with the currently valid standards (ÖNORM, Eurocode). The results show that environmental competitive systems can be implemented using all considered materials. The key is to take the materials properties into account while simultaneously optimising the structure and load-bearing systems.

In den Berechnungsnormen werden feste Umrechnungsfaktoren zwischen der Zugfestigkeit und der Schubfestigkeit verwendet. Allgemein ist die Schubfestigkeit aber abhängig von den Zug- und Druckfestigkeiten in den beiden Anisotropie-Hauptrichtungen, bei einer Schweißnaht z. B. abhängig von den Zug- und Druckfestigkeiten parallel und rechtwinklig zur Schweißnaht. Diesen gegenüber sind die in den Berechnungsnormen angegebenen Schubfestigkeiten oftmals zu groß, wie an vier Berechnungsbeispielen mit Bezug auf DIN 15018 gezeigt wird.

Die aktuelle Fassung der DIN EN 1993-1-8 enthält ein umfangreiches Kapitel zum Thema Anschlüsse mit Hohlprofilen. Im vorliegenden Beitrag werden hierzu Korrekturvorschläge vorgestellt und sofern erforderlich ihr wissenschaftlicher Hintergrund erläutert. Die Korrekturvorschläge betreffen Fehler und Unklarheiten im Text, sinnentstellende Fehler bei Gleichungen und Anwendungsgrenzen, weiterhin Korrekturen, die wegen der Ausdehnung des Anwendungsbereichs auf Stähle S 460 erforderlich sind und solche, die auf Forschungsergebnissen der letzten 20 Jahre basieren, die Sicherheitslücken aufgezeigt haben. Insbesondere wird der lastmindernde Einfluss großer Zugnormalspannungen im Gurt auf die Knotentragfähigkeit diskutiert.

Proposed corrections to EN 1993-1-8, dealing with hollow section joints.
The latest version of Eurocode EN 1993-1-8 has an exclusive chapter dealing with hollow section joints. This article proposes corrections relating to hollow section joints and explains the relevant research background where necessary. The proposed corrections concern errors in the text, the formulation and the validity range, confusing statements and corrections necessary for the extension of steel grades up to S 460. Also, corrections based upon research results in the last 20 years are given, which have shown that the safety level is lower than expected, such as the influence of chord tensile stress on the joint capacity.

This paper deals with a proposal to revise the effective width terms in the brace shear criterion for overlap joints in rectangular hollow sections (RHS). The background to the design equations in ISO 14346 for the failure modes, brace effective width, chord M-N interaction and brace shear are described first. That is followed by the relation between overlap joints in circular hollow sections and those in rectangular hollow sections and those with an I- or H-section chord. Finally, it is shown that the effective width terms in the brace shear criterion can - in the case of 100 % overlap joints - be better related to the thickness of the overlapped brace. In the case of smaller overlaps, &lgr;ov, limit ≤ &lgr;ov ≤ 100 %, the effective width should also be related to the thickness of the overlapping brace, where &lgr;ov, limit depends on whether the hidden seam at the toe of the overlapped brace has been welded.

This paper deals with revised, simplified, consistent equations for plate-to-Circular Hollow Section (CHS) joints for inclusion in codes. After a short review of the background to these resistance equations in the current consolidated version of EN 1993-1-8 and those in ISO 14346, the background to these simplified new equations is discussed. The equations for Plate-to-Circular Hollow Section T and X joints (called TP and XP joints respectively) in the current EN 1993-1-8 are based on experimental data available up to 1991. They are further related to the equations for CHS T and X joints. Most of the data used are based on the ultimate joint resistance. A similar approach is used for the TP and XP equations in ISO 14346, but these are related to the updated equations for CHS T and X joints.
Since the drafting of ISO 14346, new consistent numerical data from Voth became available where the resistance is not only based on the ultimate resistance but also takes the 3 %d0 joint deformation limit into account.
The new equations in prEN 1993-1-8 are based on the Voth data, the de Winkel data and the Voth-Packer equations, but use a simplified uniform presentation which permits one to relate joints with an I, H and RHS brace-to-CHS chord to these basic equations. Furthermore, the presented equations are based on the case of axial compression load in the plate, which is the lower bound of the compression and tension load cases.

This paper deals with the evaluation of fatigue cracks in a box type radial crane runway girder with full penetration welds between the web and flange. After 20 years of service fatigue cracks were observed which were initiated in the flange at the toe of the full penetration weld with the web. The observed cracks in the crane runway girder vary in length from a few mm to 330 mm with a summation of the lengths of all observed cracks being 750 mm, on a total length of 56000 mm, thus being only 1.3 %.
The investigation consists of the fatigue analysis described in this paper and additional experimental investigations with scale tests of approximately 1:2 on equivalent I sections with a concentrated load and with a line load to investigate whether cracks stop when they have grown through the residual tensile stress field. For this analyzed crane runway girder with multi-layered full penetration welds and with small cracks at the weld toes in the flange, based on EN 1993-6 the damage would be 1.0 for a design class 98 which is not far from the “class” 92 found by Kuhlmann et al, [1] for tests with rolling wheels, however, related to weld failures from the root of not fully penetrated fillet welds in combination with crack initiations at the weld toe.

This paper presents a summary, with background information, of the design recommendations developed recently for axially loaded X and T joints between elliptical hollow sections (EHS). These recommendations are based on experimental tests, finite element (FE) calibration and parametric studies carried out in a collaborative research programme between the universities of Singapore, Toronto and Delft.
The strength equations are presented in a similar manner to those currently adopted for circular hollow section (CHS) joints and rectangular hollow section (RHS) joints in ISO 14346 (2013). The ISO recommendations are based on, and are similar to, those of the International Institute of Welding, IIW-XV-E, which were also published by the Comité International pour le Développement et l’Etude de la Construction Tubulaire (CIDECT) in recent editions of their Design Guides.

Vor 260 Jahren wurde in Rom von den drei Mathematikprofessoren Ruggiero Giuseppe Boscovich (1711-1787), Tommaso Le Seur (1703-1770), Francesco Jacquier (1711-1788) ein Gutachten erarbeitet, dem sie den Titel gaben: "Die Ansicht von drei Mathematikern zu den Schäden, die an der Kuppel des Petersdoms Ende Anno MDCCXLII festgestellt wurden. Erarbeitet im Auftrag unseres Herrn Papst Benedikt XIV". Dieses in Altitalienisch verfaßte Gutachten erschien im März 1743 als gedrucktes Manuskript und kann als erste Statik der Welt bezeichnet werden. Die Aufgabe wurde von den drei Mathematikern mit dem Wissen der damaligen Zeit gelöst, auch wenn aus heutiger Sicht Einschränkungen erforderlich sind. Diese werden diskutiert.

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Bei einem im Querschnitt kreisrunden Silo mit dünnwandigem Wellblech aus Silowand, die an außenliegenden Stahlstützen angeschlossen sind, kam es bei einer Weizenbefüllung von etwa 90 % zum vertikalen Aufreißen der Silowand. Entlang der Rißlinie war eine Entnahmeöffnung eingebaut, die nicht in der Lage war, die in der Silowand infolge des Füllgutes auftretenden Ringzugspannungen aufzunehmen und ober- und unterhalb der Entnahmeöffnung vorbeizuführen. Diese Feststellungen wurden basierend auf einer linearen und nichtlinearen Simulationsrechnung getroffen. Es wurde nachgewiesen, daß die Fließspannung der einem St 52 gleichzusetzenden Silowandwellbleche deutlich überschritten wird, was zum Einsturz führte.

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An einem Mehrfamilienhaus zeigten sich schon kurze Zeit nach der Fertigstellung des Gebäudes starke, etwa 2 mm breite horizontale Rißbildungen an der Außenfassade im Erkervorbau, die etwa 1 Steinlage über der Stahlbetondecke des 1. Obergeschosses erkennbar waren. Auf der tapezierten Wandinnenseite der betreffenden Wohnung konnten weitere, wesentlich schwächere Risse festgestellt werden.
Die Ursachen für diese Rißbildungen lagen zum ersten in einer Überlagerung der Auswirkungen von Schwind- und Temperaturverkürzungen der Stützen auf der Eingangsseite, d. h. sie entstanden durch das Baustoffverhalten der Stützen selbst.
Außerdem entstanden zum zweiten Temperaturverformungen der zangenartigen Stahlbetongurte (vgl. Bild 1), die in Deckenhöhe als obere Halterung der Mauerwerkswände eingebaut wurden, da dieser “Ringanker” eben keinen Ring bildete, sondern wegen eines Rolladenkastens unterbrochen wurde.
Standsicherheitsbedenken bestanden nicht, dennoch erfolgte eine fachgerechte Sanierung durch Putzgewebeeinlagen im Rißbereich vor dem Neuverputzen des Gebäudes sowie durch die Verbindung der beiden Stahlbetongurte in Deckenhöhe des Dachgeschosses durch ein mit Schwerlastankern angeschlossenes Stahlblech, um die Zangenbewegungen zu verhindern.

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