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Eswird das Tragverhalten von Stockwerkrahmen in der Form eines geraden Prismas mit regelmäßig-vieleckiger Grundfläche aus Stützen an den Kanten des Prismas und geraden, Ringe bildenden Riegeln bei seitlichen Einwirkungen untersucht. Das Verfahren stellt eine systematische Weiterentwicklung und Verallgemeinerung des auf der technischen Biegelehre gegründeten "Kragträger-Verfahrens" für ebene Rahmen dar. Einfache Näherungsformeln werden für Schnittkräfte und seitliche Durchbiegungen, als auch für den Verzweigungswert der Gewichtslast und die Grundschwingzeit der seitlichen Eigenschwingungen angegeben. Es wird auf die wirtschaftlichen und architektonischen Vorteile von Bauwerken mit derartigem Tragwerk und die Bedeutung des Verfahrens im Entwurfsprozeß hingewiesen.

Die intensive Nutzung der Verbindungstechnik der Trockenfugen im Bereich der Türme von Windenergieanlagen und des Fertigteilbrückenbaus macht es notwendig, die Berechnungsmodelle dieser Verbindungen zu verbessern. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung eines Interaktionsmodells zur Bestimmung der Torsionstragfähigkeit unter Querkraft- und Biegebeanspruchungen an Kreisringsegmenten. Das Modell berücksichtigt nicht nur die Interaktion mit allen Beanspruchungszuständen, sondern auch die Wechselwirkung in den klaffenden Fugen durch die Biegebeanspruchung. Bisherige Modelle beschreiben die Tragfähigkeit der Kreisringsegmentfugen ungenügend oder lediglich ohne die Interaktion mit der Querkraft oder dem Biegemoment. Abschließend erfolgt ein Vergleich der Ergebnisse der entwickelten Modellberechnungen mit numerischen Simulationen, der eine gute Übereinstimmung zeigte.

Advanced torsional bearing model of external prestressed circular ring segments with dry joints
The frequent application of dry joints as connection technology in the field of wind turbine towers and prefabricated bridge construction demands improvement of the calculation model of these connections. This article describes the development of an interaction model for the determination of torsional load-bearing capacity under shear forces and bending loads applied on circular ring segments. The model considers both the interaction with all loading conditions and the alternating effect of gaping joints due to the bending load. Previous models describe the load-bearing capacity of circular ring segment joints insufficiently or without considering interactions with shear forces or the bending moment. Finally, the results of the developed model are compared to numerical calculations showing satisfactory agreement.

Korrosionsmonitoring von Stahl- oder Spannbetonbauwerken hat in den vergangenen Jahren als Ergänzung zur herkömmlichen Bauwerksuntersuchung deutlich an Relevanz gewonnen. Einsatzgebiete sind z. B. Bauteile, die nach Fertigstellung nicht mehr zugänglich sind oder an denen aufgrund vorhandener Beschichtungen keine Potentialfeldmessungen durchgeführt werden können. Weiterhin kann Korrosionsmonitoring auch für die Überwachung des Korrosionsfortschritts an korrodierenden Systemen z. B. zum Nachweis des Instandsetzungserfolgs bei Anwendung des Prinzips W-Cl gemäß Instandsetzungsrichtlinie des DAfStb oder zum Funktionsnachweis bei KKS-Installationen nach DIN EN ISO 12696 eingesetzt werden. Trotz zunehmender Bedeutung existieren für das Korrosionsmonitoring bis dato keine Richtlinien oder Handlungsempfehlungen. Diese Lücke soll das Merkblatt B12 “Korrosionsmonitoring von Stahl- und Spannbetonbauwerken” der Deutschen Gesellschaft für zerstörungsfreie Prüfung DGZfP füllen, das im Frühjahr 2018 veröffentlicht wurde [1]. In diesem Beitrag werden das Merkblatt B12 vorgestellt, die grundlegenden Messprinzipien erläutert und anhand von Anwendungsbeispielen das Potenzial von Korrosionsmonitoring bei Neubau- und Bestandsobjekten illustriert.

Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures - DGZfP Specification B12
During the last few years corrosion monitoring of reinforced or prestressed concrete structures has developed into a valuable tool to assist with the assessment of existing structures. Besides obvious applications as for instance structural elements which are not accessible after completion or which cannot be assessed by means of half-cell potential measurement due to existing coatings, corrosion monitoring can also be very beneficial for the monitoring of the corrosion progress of corroding systems. This has gained increasing relevance e.g. for the monitoring of repair measures according to repair principle “increasing resistivity” or for the surveillance of Cathodic Protection installations (CP). Despite this increasing relevance there are up to now no guidelines or standards for corrosion monitoring in Germany. This gap shall now be bridged by the new specification B12 “Corrosion Monitoring of Reinforced and Prestressed Concrete Structures” published by the German Society for Non-Destructive Testing DGZfP in spring 2018 [1]. This article will briefly present the specification B12, highlight the basic measurement principles and illustrate the potentials of corrosion monitoring for new and existing structures by means of case studies.

Es wird eine kurze Darstellung des derzeitigen Standes der Segment-Brückenbauweise gegeben. Einzelheiten der inzwischen vorliegenden ersten deutschen Empfehlung des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Wohnungswesen zum Bau solcher Brücken werden ebenso angesprochen wie einige grundlegende technische Besonderheiten und offene Fragen der Bemessung. Abschließend sind die mit dieser Bauweise nach Meinung des Verfassers verbundenen Vorteile auch unter zukünftigen deutschen Aspekten erörtert.

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Bundesverdienstkreuz für Gert Kordes
Akimitsu Kurita verstorben

Auf dem Flugfeld Böblingen/Sindelfingen, einem neuen gemeinsamen Quartier der beiden Städte, wurde eine gestalterisch ansprechende und technisch anspruchsvolle Fuß- und Radwegverbindung in Form einer asymmetrischen Schrägseilbrücke mit doppelt gekrümmtem Pylon, Seilen in Harfenanordnung und einem als Verbundkonstruktion ausgeführten Überbau erstellt. Trotz der vergleichsweise kleinen Spannweite der Brücke war es notwendig, Belange der Montage schon im Bauwerksentwurf zu berücksichtigen, wie es eher aus dem Großbrückenbau bekannt ist. Der vorliegende Beitrag erläutert die Randbedingungen, den Entwurf und die Konstruktion sowie den Bau der Brücke über den Langen See am Flugfeld Böblingen/Sindelfingen.

The harp bridge across lake “Langer See” - report about the new pedestrian bridge at Flugfeld Böblingen/Sindelfingen, Germany.
At Flugfeld Böblingen/Sindelfingen (near Stuttgart), a new common urban area of both cities, an architectural pleasant and technical complex pedestrian and cycle connection was built as an asymmetric cable stayed bridge. The pylon with its double curved geometry, the stayed cables within a harp layout and a composite deck are the main characteristics of the bridge across the so called “Langer See” (“long lake”). Although the bridge is not as big, belongings referring the erection of the bridge had to be considered in the design. This report describes the design boundaries, the design and detailing of the structure and as well the erection of the bridge.

Nachlaufinstallationen von Tunnelbohrmaschinen werden grundsätzlich aus Stahl hergestellt. Die Berechnung und konstruktive Gestaltung erfolgt analog den Konstruktionen des Stahlhochbaus auf der Grundlage der EN 1993 oder entsprechender nationaler Normenwerke. Bei der Planung derartiger temporärer und bewegter Bauwerke sind jedoch eine Vielzahl von spezifischen konstruktiven Anforderungen aus der Nutzung und diverse statische Anforderungen hinsichtlich der Beanspruchung sowie der Modellbildung zu berücksichtigen. In diesem Aufsatz werden einige dieser Anforderungen vorgestellt und Lösungsvarianten für die Ausbildung des Tragsystems aufgezeigt.

Design and analysis of steel structures for back-up installations of tunnel boring machines.
Back-up installations of tunnel boring machines are generally made of steel structures. The analysis and structural design is analogous to the steel building constructions and has to be done on the basis of EN 1993 or equivalent national standards. However, for such temporary and moving structures a variety of specific design requirements due to use and various static requirements concerning loads and system modelling have to be taken into account. In this paper, some of these requirements as well as solutions for the design will be presented.

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Eine mögliche Nachweisführung bei Stabilitätsproblemen des Stahlbaus nach EN 1993-1-1 des Eurocode 3 [1] liegt in der Ermittlung von Abminderungsfaktoren (c-Verfahren), mit denen die Beanspruchbarkeiten des Querschnitts herabgesetzt werden. Zur Berechnung der Abminderungsfaktoren werden als Eingangswerte die Verzweigungslasten Ncr und Mcr benötigt. Die analytische Ermittlung der Verzweigungslasten ist für allgemeine Lagerungsbedingungen bzw. bei Biegedrillknickproblemen sehr komplex. In der einschlägigen Literatur bzw. in der nationalen Norm ÖNORM B 1993-1-1 des Eurocode 3 [2] finden sich zwar analytische Lösungen zum Stabilitätsproblem Biegedrillknicken, diese sind ingenieurmäßig jedoch nur mehr schwer nachvollziehbar und decken zudem nur wenige Anwendungsfälle ab, wie z. B. den gabelgelagerten Einfeldträger unter Gleichlast. Der Wunsch nach Bemessungshilfen war gegeben.
Um ein möglichst breites Spektrum an Stabilitätsfällen abzudecken, kommen numerische Methoden zur Anwendung. Es wurde ein Programm Alpha_Cr zur Ermittlung kritischer Laststeigerungsfaktoren auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) programmiert. Das Programm entstand im Zuge einer Diplomarbeit [3] am Arbeitsbereich für Stahlbau und Mischbautechnologie, Institut für Konstruktion und Materialwissenschaften der Universität Innsbruck. Ziel war es, dem in der Praxis tätigen Ingenieur ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, um Stabilitätsberechnungen der täglichen Bemessungspraxis mit vertretbarem Aufwand durchführen zu können.

Alpha_Cr - A program for the numerical calculation of stability problems according to Eurocode 3.
A possible verification method of stability cases of steel constructions, in accordance with EN 1993-1-1 from Eurocode 3 [1] can be found in the determination of reduction factors (c-procedure), and the reduction of the cross section resistance. For the calculation of the reduction factors the bifurcation loads Ncr and Mcr are needed as input values. The analytical determination of these bifurcation loads becomes very complex, for all cases where general boundary conditions and lateral torsional problems needs to be taken into consideration. The literature or the Austrian national application document ÖNORM B 1993-1-1 from Eurocode 3 [2] includes some analytical solutions for the stability problem flexural torsional buckling. These solutions are, from an engineering viewpoint, difficult to understand and cover just a few simple applications, such as the single-span beam under uniformly distributed load. The desire for planning assistance was given.
To cover a broad spectrum of stability cases, numerical methods are used. A program Alpha_Cr for the determination of bifurcation loads, on basis of the Finite Element Method (FEM), was elaborated. The program arose as a part of a diploma thesis [3] at the Department of Steel constructions, Institute for Construction and Material Science at the University of Innsbruck. The aim was, to provide a simple tool for practical engineers, to carry out stability calculations of the daily assessment with reasonable effort.

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Die Bemessung von tiefen Baugruben mit begrenzten Grundrissabmessungen erfolgt in der Regel vereinfachend durch die Betrachtung vertikal ebener Schnitte, also als ebener Verzerrungszustand, was letztlich nur für Linienbaugruben unmittelbar zutreffend ist. Die Grundrissform wird in der Ingenieurpraxis meist nur bei schachtartigen Baugruben, insbesondere bei Baugruben mit kreisförmigem Grundriss, berücksichtigt. Dabei zeigen auch Baugruben mit rechteckigem Grundriss und größeren baupraktischen Abmessungen ein ausgeprägtes räumliches Trag- und Verformungsverhalten, das u.a. durch das Verhältnis der Nachgiebigkeit der Baugrubenecken zur Nachgiebigkeit der Verbauwände entlang der Baugrubenseiten geprägt wird. Basierend auf der messtechnischen Untersuchung der Verformungscharakteristik tiefer Baugruben mit rechteckigem Grundriss und einer zusammenfassenden Darstellung analytischer Ansätze zur Ermittlung des räumlichen aktiven Erddrucks werden in dem Beitrag die Ergebnisse einer numerischen Studie vorgestellt, mit der für Baugruben mit rechteckigem Grundriss in Abhängigkeit von deren geometrischer Konfiguration der Einfluss der räumlichen Tragwirkung u.a. auf das Verformungsverhalten, die Verteilung des Erddrucks und die innere Beanspruchung der Verbaukonstruktion untersucht wird. Die Ergebnisse zeigen, dass die rechnerische Berücksichtigung der per se vorhandenen räumlichen Tragwirkung tiefer Baugruben mit (annähernd) rechteckigem Grundriss eine technische und ökonomische Optimierung der Verbaubemessung ermöglicht.

Design of deep excavations with rectangular ground plan - Spatial earth pressure considerations
For the design of deep excavations with limited dimensions in ground plan usually vertical sections are designed as a plain strain situation, which applies finally for line-wise excavations. In engineering practice the shape of the ground plan is regularly considered only for shaft-shaped excavations, particularly excavations with circular ground plan. Although excavations with rectangular plan and large dimensions show a distinctive spatial bearing and deformation behavior, which is amongst others influenced by the relation of the flexibility of the excavation corners to the flexibility of the retaining walls along the sides of the excavation. Based on field measurements on the spatial deformation behavior of deep excavations with rectangular shape and a synopsis of the analytic approaches for the calculation of spatial active earth pressure, the results of a numerical parametric study are presented. These results illustrate for deep excavations with rectangular shape as a function of their geometric configuration the influence of the spatial bearing behavior on the deformations, the distribution of earth pressure and the internal stresses of the retaining walls and the excavation support system. Moreover they indicate that the consideration of the per se existent spatial bearing behavior of deep excavations with (almost) rectangular ground plan affords an optimized design of retaining systems in technical and economical view.

Persönliches:
Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. E.h. mult. Dr. h.c. Stefan Polónyi zum neunzigsten Geburtstag
Ein Gespräch mit Stefan Polónyi

Nachrichten:
Auslobung des 17. Ingenieurbaupreises wird auf Frühjahr 2021 verschoben
Let's get CUBE: digitale Grundsteinlegung
Aktualisierte “Streitlösungsordnung für das Bauwesen SL Bau” tritt am 1. Juli 2020 in Kraft

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Für die Herstellung von Weißen Wannen liegt seit vier Jahren die Richtlinie des DAfStb vor. Sie beschreibt die Aufgaben der Planer, Konstrukteure und Ausführenden. Dabei stellen sich in der Praxis viele Probleme heraus, die einer Lösung bedürfen. Aus zahlreichen praktischen Erfahrungen wird deutlich, dass die Einschaltung erfahrener Fachunternehmen hier technische, wirtschaftliche und rechtliche Vorteile bietet.

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Verstärkung einer Dippelbaumdecke

An important part of the S1 Vienna outer ring expressway is the tunnel under the Danube and Lobau with a length of 8.3 m. The ground to be tunnelled through is marked by Quaternary gravels and also by silt/clay with sand layers with low silt content. About 6 km are thus to be bored by two closed tunnel boring machines. A detailed material recycling plan for the entire S1 was produced for the processing of the excavation spoil. The excavated material was categorised according to its quality into various categories for appropriate recycling. The greatest possible free play for economic solutions has to be balanced with high requirements for the protection of people and the environment.

Ein wesentlicher Bestandteil der S1 Wiener Außenring Schnellstraße ist der Tunnel unter Donau und Lobau mit 8,3 km Länge. Der zu durchfahrende Untergrund ist gekennzeichnet durch quartäre Kiese einerseits und Schluff/Ton mit schluffarmen Sandschichten andererseits. Rund 6 km sollen daher in geschlossener Bauweise mit zwei Tunnelbohrmaschinen hergestellt werden. Zur Abwicklung der anfallenden Ausbruchmassen wurde ein detailliertes Massenverwertungskonzept für die gesamte S1 erstellt. Die anfallenden Massen wurden dazu nach ihrer Qualität in mehrere Kategorien eingeteilt, die einer entsprechenden Verwertung zugeführt werden. Größtmögliche Spielräume für wirtschaftliche Lösungen sind dabei mit den hohen Anforderungen an den Schutz von Mensch und Umwelt in Einklang zu bringen.

Fachwerkkonstruktionen aus direkt verschweißten Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung werden in vielen Bereichen des Stahlhochbaus und der Infrastruktur, wie bei Fußgängerbrücken, sowie im Anlagen- oder Mobilkranbau eingesetzt. Die Verwendung hochfester Stähle ermöglicht bei hohen Tragfähigkeitsanforderungen und großen Spannweiten eine materialsparende Bauweise. Zur Ausnutzung dieses Potenzials sind Bemessungsregeln erforderlich, die die spezifischen Eigenschaften dieser Stähle zutreffend erfassen. Die derzeit gültigen Bemessungsregeln für Hohlprofilanschlüsse wurden anhand von Versuchen mit normalfesten Stählen auf semiempirische Weise hergeleitet. Im Rahmen dieser Versuche zeigte sich, dass durch Plastizieren lokale Spannungsspitzen abgebaut und sekundäre Biegemomente umgelagert werden. Im Unterschied zu normalfesten Stählen weisen hochfeste Stähle ein geringeres plastisches Umlagerungsvermögen auf. Dem wird in den Bemessungsregeln derzeit durch pauschale, abgeschätzte Abminderungsfaktoren Rechnung getragen, die für hochfeste Hohlprofile bislang nicht ausreichend experimentell validiert wurden. Durch die Projekte zu den “Hochfesten Hohlprofilknoten” im FOSTA Forschungsverbund HOCHFEST sollen differenzierte und abgesicherte Bemessungsregeln hergeleitet werden, die einen wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Einsatz hochfester Stähle in Hohlprofilkonstruktionen ermöglichen.

Static load capacity of welded, high-strength hollow section joints - presentation of the FOSTA research association HOCHFEST: projects “High-strength hollow section joints”
Truss structures made of directly welded hollow sections under predominantly static loading are used in many areas of structural steel engineering and infrastructure, such as pedestrian bridges, as well as in plant- or mobile crane constructions. The use of high-strength steels can lead to economical lightweight structures with high load-bearing capacities and wide spans. In order to use this potential of hollow section joints, normative rules are required that enable economic design. The current design rules were validated semi-empirically by tests on joints of normal strength steels. These tests on normal-strength hollow section joints showed that through plasticising local stress peaks are compensated and secondary bending moments are redistributed. Compared to normal strength steels, high-strength steels have a reduced plastic redistribution capacity. This behaviour is considered in the design rules by reduction factors, which are conservatively defined because of lack of test results and have not yet been sufficiently experimentally validated for high-strength hollow sections. The projects on “High-strength hollow sections joints” in the FOSTA research association HOCHFEST are intended to derive differentiated and validated design rules that meet the safety requirements and enable the economical and resource-saving use of high-strength steels in hollow section structures.

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.

Die neue DIN EN 1090-2
Steel Bridges
9th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON STEEL BRIDGES
5th EUROPEAN STEEL BRIDGE AWARDS
Ettersburger Gespräch 2018
Bauwerk - Daten - Prozesse.
Neue Chancen für die Baukultur.
Kranbahnen aktuell: Entwurf und Bemessung von Kranbahnen bei Neubau und Sanierung
39. Deutscher Stahlbautag 2018
Konvent der Baukultur 2018
iforum Stahlbaufertigung
Praxis-Seminar Flammrichten - Oft die letzte Möglichkeit ein Bauteil zu retten