Im Beitrag wird ein Verfahren zur Bestimmung der Zuverlässigkeit ebener Stahlbeton-Stabtragwerke mit Hilfe der Zuverlässigkeitstheorie erster Ordnung - bei impliziten Grenzzustandsfunktionen - vorgestellt. Das Tragwerksverhalten wird unter Berücksichtigung physikalisch und geometrisch nichtlinearer Einflüsse für Lastprozesse simuliert. Der Grenzzustand wird durch Versagen des Systems (Tragfähigkeit oder Gebrauchstauglichkeit) und nicht durch lokal vorgegebene Grenzwerte von Wirkungsgrößen definiert. Ein Punkt auf der Grenzzustandshyperfläche ist bestimmt, wenn keine weitere inkrementelle Steigerung der Einwirkungen im Lastprozeß möglich ist. Mit Hilfe dieser Grenzzustandspunkte wird die implizite Grenzzustandsfunktion durch Näherungsfunktionen approximiert. Der Bemessungspunkt und der Sicherheitsindex werden mit der approximierten Grenzzustandsfunktion über FORM ermittelt. Die Lösung wird interaktiv verbessert, zur Verifizierung des Ergebnisses werden Nachlaufrechnungen verwendet. Das Vorgehen wird an Beispielen demonstriert.

Bei der Bemessung zyklisch belasteter Schweißverbindungen aus höchst- und ultrahochfesten Stählen, wie sie im Kranbau eingesetzt werden, finden Kennwerte des Kurzzeitfestigkeitsbereichs (Low Cycle Fatigue, LCF) Anwendung. Im FOSTA-Forschungsprojekt P900 wurden MAG-geschweißte Stumpfstöße und Quersteifen aus 8 mm dicken Blechen sowie Rohr-Gabel-Bauteile mit Hilfe des Nennspannungs-, Kerbspannungs- und Kerbdehnungskonzepts untersucht. Schwingfestigkeitsversuche bei konstanten Beanspruchungsamplituden bis in den LCF-Bereich führen auf Wöhlerlinien, die der FAT-Klasse 80 (Stumpfstoß) bzw. FAT 71 (Quersteife) nach den Regelwerken genügen und mit Neigungen von k = 3 angenähert werden können. Grundlegend zeigt sich, dass sich die Lebensdauer dieser MAG-Schweißverbindungen durch Schweißnahtnachbehandlungsmethoden, wie WIG-Aufschmelzen, höherfrequentes Hämmern oder Schleifen, auch im LCF-Bereich positiv beeinflussen lässt.
Im Zuge einer beanspruchungsoptimierten Auslegung und der Ausnutzung des Festigkeitspotenzials hochfester Stähle ist neben dem Werkstoffverhalten bei konstanten Beanspruchungsamplituden der Einfluss von variablen Beanspruchungen auf die Lebensdauer zu berücksichtigen. Aus der Analyse im Betrieb auftretender Lasten konnte ein Gaußverteiltes Beanspruchungskollektiv abgeleitet werden. Unter variablen Beanspruchungen zeigt sich das Schwingfestigkeitspotenzial anhand experimentell ermittelter Gaßnerlinien und charakteristischen Schadenssummen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden schließlich durch Bauteiluntersuchungen an Rohr-Gabel-Schweißnähten mit und ohne zusätzlich aufgeschweißte Längslaschen verifiziert. Die lokale Bewertung der Schweißverbindungen nach dem Kerbspannungskonzept bestätigt die FAT-Klasse 225. Zusätzlich wurde eine Bewertung der Schweißverbindungen, unter Berücksichtigung des elastisch-plastischen Werkstoffverhaltens mittels Schädigungsparametern durchgeführt.

Fatigue assessment of welded high-strength steels.
The design of highly loaded crane structures is linked to the fatigue life assessment of welded structures in the low cycle fatigue (LCF) regime. In the FOSTA research project P900 MAG welded butt joints and transverse stiffeners made of 8 mm thick sheets as well as tube- clevis-components were investigated using the nominal stress, the notch stress and the notch strain concept. Constant amplitude loading fatigue tests up to the LCF regime result in Wöhler curves, which fulfill FAT class 80 (butt joints) and FAT 71 (transverse stiffeners) according to the recommendations and can be estimated with a slope of k = 3. A fatigue life increase can be achieved by post weld treatment methods, even in the LCF regime.
In addition to knowledge about the cyclic material behavior, the effect of a Gaussian spectrum on the fatigue life has to be considered. A fatigue life increase under variable amplitude loading is shown by Gaßner curves and characteristic damage sums resulting from a linear damage accumulation. The results have been extended to sample component investigations of tube-clevis connections. A fatigue assessment using local approaches confirms FAT225 for the effective notch stress approach up to N ≥ 103 cycles. In addition an assessment is concluded considering the elastic-plastic material behavior and using damage parameters.

Zu den anerkannten europäischen Kulturleistungen zählen zweifellos die gut 30 Goldberg-Variationen von Johann Sebastian Bach oder die 33 Diabelli-Variationen von Ludwig van Beethoven. Bei solchen Charakter-Variationen erfährt ein festes Thema vielfältige Abwandlungen und erscheint in ganz unterschiedlichen Ausdrucksformen. Ähnlich wie musikalische Motive lassen sich natürlich auch konstruktive oder architektonische Themen variieren. Äußerst selbstbewusst stellen die Architekten von Gerkan, Marg und Partner (gmp) ihre aktuellen Stadion- Variationen nun in die Tradition der genannten Meisterwerke - 19 Stadien, die das Architekturmuseum der Technischen Universität München vom 22. April bis 20. Juni 2010 in der Pinakothek der Moderne zeigt (Bild 1), 19 Stadien, die derzeit auf vier Erdteilen in Planung und Bau sind oder in den letzten Monaten fertig gestellt wurden. Tatsächlich präsentiert sich sogar bei den Stadiondächern eine unerwartete Vielfalt und enorme Variationsbreite unterschiedlicher Konstruktionen - und das, obwohl effizienter Materialeinsatz erklärtes Ziel der beteiligten Tragwerksplaner ist, die in 17 Fällen aus dem Ingenieurbüro Schlaich Bergermann und Partner (SBP) stammen und in den übrigen Beiden aus dem Büro Werner Sobek.

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Der Tragwerksentwickler FREI OTTO hat die Multihalle für die Bundesgartenschau 1975 in Mannheim gemeinsam mit den Ingenieuren von Ove Arup und den Architekten CARLFRIED MUTSCHLER und JOACHIM LANGNER entworfen, entwickelt und verwirklicht. Der Bau gilt als Meilenstein des überwiegend druckbeanspruchten Leichtbaus. Das filigrane Flächentragwerk war damals und ist heute noch die größte freitragende Holzgitterschalenkonstruktion weltweit mit Spannweiten von bis zu 80 m. Der kreative Planungsprozess war kaum weniger interessant und ist bis heute vorbildlich. Der Prüfingenieur FRITZ WENZEL hat diesen Prozess begleitet und überwacht. Heute, fast 44 Jahre später, benötigt man in ähnlichem Maß Forschergeist, Kreativität, Innovationsfreude und Mut, um das großartige Denkmal als weiterhin beispielhaftes Leichtbau-Experiment zu retten.

Innovation via inspiration and creativity - saving the multihall as a further exemplary lightweight construction experiment
The structural designer FREI OTTO developed and realized the multihall for the Federal Garden Show in Mannheim in 1975 together with the engineers of Ove Arup and the architects CARLFRIED MUTSCHLER and JOACHIM LANGNER. The structure is regarded as a milestone of lightweight constructions predominantly under compression. The lightweight structure was then and is still today the largest self-supporting wooden lattice shell construction worldwide with spans up to 80 m. The creative planning process was hardly less interesting and remains exemplary to this day. Test engineer FRITZ WENZEL accompanied and supervised this process. Today, nearly 44 years later, we need a similar degree of exploratory spirit, creativity, innovation and courage to save the magnificent monument as a further exemplary lightweight experiment.

Seit der Geburtsstunde des modernen Hochhauses im Chicago der 1880er-Jahre ist dieser Bautypus eine Domäne des Stahlbaus. Gemeinsam mit der Erfindung einer Sicherheitsfangtechnik für Aufzüge hat die industrielle Stahlproduktion den Wettlauf in die Höhe angefacht und in immer neue Dimensionen getrieben. Betrachtet man vor diesem Hintergrund die aktuellen Entwicklungen im Hochhausbau - noch bis zum 3. März 2019 sehr anschaulich und informativ präsentiert in der Ausstellung zum Hochhaus Preis 2018/19 im Deutschen Architekturmuseum in Frankfurt am Main -, lässt sich ein deutlicher Wandel ablesen. Zunehmend verwenden Ingenieure und Architekten neben Stahl auch Beton - und das nicht nur im Verborgenen für das Tragwerk, sondern auch offen sichtbar in der Fassade. Einen Überblick über aktuelle Tendenzen bieten die fünf ausgestellten Wolkenkratzer der engeren Wahl.

Outstanding highrises - the International Highrise Award 2018/19 in the Deutsches Architekturmuseum in Frankfurt am Main
Since the birth of the modern skyscraper in the Chicago of the 1880s, this type of building is a domain of steel construction. Together with the invention of a safety technology for elevators, industrial steel production has fueled the race and pushed it into ever new dimensions. Looking at this background, the current developments in high-rise construction - very clearly and informatively presented in the exhibition on the Highrise Award 2018/19 in the Deutsches Architekturmuseum in Frankfurt am Main until March 3, 2019 - show a certain change. Increasingly, engineers and architects not only use steel but also concrete - and not only for the hidden structure but also in the façade. The five presented skyscrapers of the shortlist offer an overview of current trends.

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Das Oskar von Miller Forum in München präsentiert vom 10. November 2017 bis zum 14. Januar 2018 eine Ausstellung mit dem Titel “Visionäre und Alltagshelden. Ingenieure - Bauen - Zukunft” in Kooperation mit dem M:AI Museum für Architektur und Ingenieurkunst NRW. Als Erfinder, Gestalter, Unternehmer und Macher stellen Ingenieurinnen und Ingenieure im Bauwesen die Erfüllung der Grundbedürfnisse der Gesellschaft sicher. Die Ausstellung setzt sich zum Ziel, den Beruf von Bauingenieurinnen und -ingenieuren sowie die Bauwirtschaft selbst als eine der Schlüsselindustrien in wirtschaftlicher, sozialer und gesellschaftlicher Hinsicht zu zeigen. Gleichzeitig wird der spannende und vielseitige Leistungsumfang der Ingenieurinnen und Ingenieure und damit auch der Bauwirtschaft in allen Facetten dargestellt: faszinierend, umfassend, innovativ und lösungsorientiert. Von der Historie kommend mit dem Schwerpunkt auf aktuellen Projekten werden Ingenieurpersönlichkeiten, ihre Netzwerke und Innovationen sowie herausragende Bauwerke vor dem Hintergrund der jeweiligen gesellschaftlichen, wirtschaftlichen und politischen Einflüsse in Szene gesetzt.

Visionaries and everyday heroes - On cultural and technological relevance of civil engineering.
The Oskar von Miller Forum in Munich presents an exhibition titled “Visionaries and Everyday Heroes. Engineers - Build - Future” in cooperation with the M:AI Museum für Architektur und Ingenieurkunst NRW from November 10th 2017 till January 14th 2018. As inventors, designers, entrepreneurs and doers, they are both visionaries and everyday heroes. The exhibition outlines the historical development of the profession, building a bridge to the present and giving an outlook on the future. Protagonists and milestone projects, traditional building projects and innovations document the social, cultural and technological relevance of civil engineering.

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Der innovative Architekt, Konstrukteur und Forscher Frei Otto (1925-2015) gilt als eine der weltweit renommiertesten Persönlichkeiten des Bauwesens der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Vieles ist von ihm und über ihn bereits gesagt und geschrieben worden. Zeitlebens oszillierte seine Tätigkeit im Wechselspiel zwischen Suchen und Finden, zwischen Gestalten und Verstehen, zwischen Modellieren und Analysieren, zwischen Konstruktions-Entwicklung und Natur-Erforschung. Die bisweilen geäußerte Behauptung, er habe seine innovativen Konstruktionen der Natur abgeschaut, ist dabei so oberflächlich wie unzutreffend. Das wesentliche Werkzeug seines Schaffens war vielmehr das physische, das gebaute, das im wahrsten Sinne des Wortes “begreifbare” physikalische Modell. Etwa 200 seiner zarten, filigranen Arbeits- und Forschungsgeräte waren bis zum 12. März 2017 im Karlsruher Zentrum für Kunst und Medien (ZKM) zu sehen.

Thinking by modelling - Comprehensible models as a central instrument in the work of Frei Otto.
The innovative architect, engineer and researcher Frei Otto (1925-2015) is considered to be one of the world's most renowned structural designer of the second half of the 20th century. A lot has already been said and written about him. His activity oscillated in the interplay between searching and finding, between constructing and understanding, between modeling and analyzing, between design development and nature exploration. The sometimes expressed assertion that he had copied his innovative constructions of nature, is as superficial as inaccurate. The essential tool of his work was, rather, the built, the comprehensible physical scale model. About 200 filigree pieces of his work and research equipment was shown at the Karlsruhe Center for Art and Media (ZKM) until March 12th, 2017.

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Gleich zwei für Ingenieure interessante Ausstellungen präsentierte das Deutsche Architekturmuseum (DAM) um den Jahreswechsel 2016/17 in Frankfurt am Main. Eine der beiden widmete sich herausragenden Hochhäusern, die andere einem Team äußerst kreativer Planer, der dänischen Bjarke Ingels Group (BIG). Zwischen beiden Ausstellungen besteht - vielleicht nicht ganz zufällig - ein Zusammenhang.

Culture in engineering - BIG structures and best high-rises.
The Deutsche Architekturmuseum (DAM) presented two interesting exhibitions at the turn of the year 2016/17 in Frankfurt am Main. One of the two was about outstanding high-rise buildings, the other about a team of extremely creative planners - the Danish Bjarke Ingels Group (BIG). There is a connection between the two exhibitions - perhaps not quite accidentally.

Das Oskar von Miller Forum in München zeigte von Ende Oktober bis Ende November 2016 in Kooperation mit dem M:AI Museum für Architektur und Ingenieurkunst NRW eine Ausstellung über Gewölbe, Schalen, Kuppeln und Dächer - und über ihre Ingenieure! Viel zu kurz blitzte für ein breites Publikum im Foyer des Forums der Bayerischen Bauwirtschaft auf, was vielleicht zum Grundwissen kultivierter Ingenieure zählt: In Texten, Plänen, Fotos, Modellen und Videos präsentierten die Kuratoren mehr als 30 ikonographische Dachtragwerke aus zwei Jahrtausenden - Meilensteine der Ingenieurbaukunst vom Pantheon in Rom bis zum Metropol Parasol in Sevilla, von den Münchner Olympiadächern bis zur Berliner Reichstagskuppel, vom Londoner Kristallpalast über Sydneys Opernhaus bis zum New Bangkok International Airport.

About large roofs - “The Fifth View”.
The Oskar von Miller Forum in Munich in cooperation with M: AI Museum für Architektur und Ingenieurkunst NRW presented an exhibition from end of October to end of November 2016 on vaults, shells, domes and roofs - and about their engineers! In the foyer of the forum of the Bavarian construction industry a wide public could see, what should be basic knowledge of cultivated engineers: in texts, plans, photos, models and videos, the curators presented more than 30 iconographic roof structures from two millennia - milestones of civil engineering culture: form Pantheon in Rome to Metropol Parasol in Seville, from the Munich Olympic Roofs to the Berlin Reichstag dome, from Crystal Palace in London to Sydney's Opera House and New Bangkok International Airport.

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Ohne die Errungenschaften des modernen Eisen- und Stahlbaus wären sie kaum denkbar, die Konsumtempel des 20. und 21. Jahrhunderts. Das Architekturmuseum der Technischen Universität München widmet der WOLRD OF MALLS nun eine Ausstellung mit dem Untertitel “Architekturen des Konsums”. Bis zum 16. Oktober 2016 werden 23 wegweisende Mall-Projekte aus aller Welt in der Münchner Pinakothek der Moderne gezeigt und erläutert.

Under large roofs - Insights into the world of shopping malls.
Without the achievements of modern iron and steel structures the consumer temples of the 20th and 21st century are hardly conceivable. The Architekturmuseum of the Technische Universität München now dedicates an exhibition to the WOLRD OF MALLS subtitled “architectures of consumption”. Until October 16, 2016 the number of 23 pioneering mall-projects from all over the world is shown and explained in the Munich Pinakothek der Moderne.

Archigram und Future Systems machten in den 1960er bis 1990er Jahren mit spektakulären Konstruktionen für die Welt von morgen auf sich aufmerksam. Ihre visionären Utopien konnten sie zwar mehrheitlich nicht verwirklichen, die Zeichnungen und Modelle fanden aber weltweite Verbreitung und beeinflussten das Bauwesen ganz wesentlich. Im Deutschen Architekturmuseum (DAM) in Frankfurt am Main sind die Entwürfe bis zum 18. September 2016 zu sehen.

Historical visions in steel - The exhibition “Yesterday's Future” in the Deutsches Architekturmuseum.
Archigram and Future Systems presented spectacular structures for the world of tomorrow in the 1960's to 1990's. Mainly they were not able to realize their visionary utopias, but their sketches and models had been published worldwide with influences to the world of construction. The Deutsches Architekturmuseum (DAM) in Frankfurt/Main is presenting their designs till September 18th 2016.

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Mit seinen Vorschlägen und Bauten hat Frei Otto der Welt ein Universum an Ideen geschenkt, das seines gleichen sucht. Er ist der große Pionier des Leichtbaus im 20. Jahrhundert. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Leistungen in Natur- und Grundlagenforschung, in Wissenschaft und Lehre, in Architektur und konstruktivem Ingenieurbau, in Kultur und Technik steht er in einer Reihe mit Persönlichkeiten wie Félix Candela, Pier Luigi Nervi, Antoni Gaudí oder Gustave Eiffel. Am 15. Mai 2015 wird ihm nun posthum in Miami Beach, USA, der Pritzker-Architektur-Preis verliehen, häufig als Nobel-Preis der Architektur bezeichnet.

Frei Otto - Lightweight roofs for a modern world.
With his suggestions and buildings Frei Otto presented the world a universe of ideas that has no equal. He is the great pioneer of lightweight structures in the 20th century. Due to its remarkable achievements in natural and fundamental research, in science and education, in architecture and structural engineering, in culture and technology, he joins the ranks of such internationally-renowned public characters as Félix Candela, Pier Luigi Nervi, Antoni Gaudí and Gustave Eiffel. On May 15th 2015 he posthumously is awarded the Pritzker Architecture Prize in Miami Beach, USA, often referred to as Nobel Prize of Architecture.

Die Jury des Internationalen Hochhaus Preises (IHP) 2014 hat entschieden: Die Wohnhochhäuser Bosco Verticale von Boeri Studio in Mailand gewinnen den Wettbewerb um das weltweit innovativste Hochhaus. Damit ist ein Projekt prämiert, das Pionierarbeit für die Bepflanzung von Hochhäusern geleistet hat und als Prototyp für die Städte der Zukunft gehandelt wird. Aus über 800 Hochhäusern, fertiggestellt innerhalb der letzten zwei Jahre, hat das Deutsche Architekturmuseum (DAM) 26 Gebäude aus 17 Ländern ausgewählt, die gemeinsam mit dem Preisträger in der Ausstellung “BEST HIGHRISES 2014/15 - Internationaler Hochhaus Preis 2014“ bis zum 1. Februar 2015 in Frankfurt am Main zu sehen waren.

Suggestions for the Skyscrapers of tomorrow - International Highrise Award 2014.
The jury of the International Highrise Award (IHP) 2014 resolved unanimously: the residential highrise Bosco Verticale in Milan, desigend by Boeri Studio, has won the prize for the world’s most innovative highrise. The IHP 2014 awarded a project that blazes the trail for greened highrises and can be considered a prototype for the cities of tomorrow. From over 800 highrises that were commissioned worldwide over the last two years, Deutsches Architekturmuseum (DAM) nominated 26 outstanding buildings from 17 different countries. The exhibition “BEST HIGHRISES - INTERNATIONAL HIGHRISE AWARD 2014” presents not only the winner but also the 26 nominated projects in Frankfurt/Main and was open till February 1st, 2015.