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Die Ermüdungseigenschaften von Beton werden in den meisten Fällen mithilfe sogenannter Einstufenversuche untersucht. Dabei wird eine Betonprobe mit einer konstanten Mittellast beaufschlagt, der nachfolgend eine oszillierende Schwingbeanspruchung überlagert wird. Um den Zeitaufwand für diese Versuche zu minimieren, wird eine möglichst hohe Belastungsfrequenz angestrebt. Allerdings wurde durch einige Forschungsarbeiten deutlich, dass die Belastungsfrequenz einen Einfluss auf die ertragbaren Lastwechsel von Beton hat. Die Auswertung von in der Literatur dokumentierten Versuchen ergab, dass die Ermüdungsfestigkeit, analog zur Betondruckfestigkeit bei einmaliger Belastung, scheinbar maßgeblich von der Dehngeschwindigkeit abhängt. Diese Erkenntnis erlaubt zum einen eine relativ einfache Umrechnung von Versuchsergebnissen, die mit hohen Prüffrequenzen gewonnen wurden. Zum anderen kann damit eine Grenzfrequenz für Ermüdungsversuche in Abhängigkeit von der Schwingbreite bestimmt werden.

About loading frequency and stress rate influences on fatigue strength of concrete
The fatigue behavior of concrete is mostly studied on the basis of constant amplitude tests. Constant maximum and minimum stresses are applied to concrete specimens during these tests. In addition, high loading frequencies are used in order to minimize the test duration. However, the loading frequency has an influence on the number of load cycles to failure. A study of fatigue tests documented in the literature has shown that the fatigue strength of concrete depends on the strain rate like the compressive strength due to single loading. With this consideration it becomes possible to convert test results with different loading frequencies into each other. Furthermore, a frequency limit can be determined depending on the stress range.

Der Ermüdungsnachweis nach CEB-FIP Model Code 90 ist auf Betone bis zu der Festigkeitsklasse C120 beschränkt. Gleichzeitig beinhaltet dieser Nachweis eine festigkeitsabhängige Reduktion der Druckfestigkeit unter Ermüdungsbeanspruchung, die bereits für hochfeste Betone zu einer unwirtschaftlichen Bemessung führt. In Anbetracht der mittlerweile vorliegenden umfangreichen Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten normalfester und hochfester Betone ist die Größe dieser Abminderung als nicht mehr gerechtfertigt einzustufen. Im vorliegenden Beitrag wird ein neu entwickeltes Ermüdungsbemessungsmodell vorgestellt, welches eine wirtschaftliche und sichere Bemessung von normalfesten, hochfesten und ultrahochfesten Betonen im Grenzzustand der Ermüdung ermöglicht. Der neue Bemessungsansatz wurde in das Bemessungskonzept des CEB-FIP Model Code 90 integriert, so dass eine einfache Anwendung möglich ist.

Design model for the fatigue behaviour of normal strength, high strength and ultra-high strength concrete
Fatigue design according to CEB-FIP Model Code 90 is limited to concrete grades of up to C120. In addition, the design rules include a strength dependent reduction of the fatigue reference strength, which leads to uneconomical design of high strength concretes. Considering today's existing comprehensive knowledge regarding the fatigue behaviour of normal strength and high strength concretes, the size of this reduction is no more justifiable. In this article, a newly developed design model for fatigue is presented, which enables an economic and safe design of normal strength, high strength and ultra-high strength concretes based on fatigue limit state. This new design approach is integrated into the design concept of the CEB-FIP Model Code 90, thereby guaranteeing a simpler application.

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Aktuelles:
6:0 - für Knut Göppert zum 60. Geburtstag

Weihnachtsaufgabe:
Weihnachtsaufgabe

Persönliches:
Robert Lang neuer Professor für Stahl- und Verbundbautechnologie der Universität Innsbruck
Michael Volz zum Professor für Stahl- und Verbundbau an der Hochschule Würzburg berufen

Firmen & Verbände:
Christian Boppert ist neuer Vorsitzender von bauforumstahl
Christian Wurst neuer DSTV-Präsident

Wettbewerbe:
Europäischer Stahlbaupreis 2021

Tagungen & Veranstaltungen:
Wie bauen wir zirkulär?

Einen Besuch wert:
Besucherzentrum Brückenpark Müngsten

Rezension:
Physical Models: Their historical and current use in civil and building engineering design

IFBS news:
Dr. Lars Pfeiffer - neuer Vorstandsvorsitzender des IFBS

ÖSTV news:
Europäischer Stahlbaupreis für KTM Motohall

SZS steel news:
Europäischer Stahlbaupreis für die Italienische Brücke in Chur

Prof. Dr.-Ing. Mario Fontana zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet.
Im Rahmen der Weiterentwicklung der EN 1993-1-1 für die zweite Generation der europäischen Tragwerksnormen (Eurocodes) wurde ein Bemessungsverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile mit einfach- und doppeltsymmetrischen I-förmigen Querschnitten unter Druck, zweiachsiger Biegung und Torsion entwickelt. Aufgrund ausstehender Untersuchungsergebnisse zum Zeitpunkt des finalen Entwurfs sind die normativen Regelungen bisher konservativ limitiert. Die vorliegende Publikation überprüft daher auf Basis einer umfassenden Parameterstudie, ob die Regelungen für semi-kompakte Querschnitte der Querschnittsklasse 3 gemäß Anhang B der prEN 1993-1-1:2018 [1] und für einfachsymmetrische Querschnitte gemäß Anhang C.1 der prEN 1993-1-1:2018 für Querschnitte mit planmäßiger Torsion angewendet werden können, um den Anwendern ein konsistentes Nachweisverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile unter unterschiedlichen Schnittgrößenkombinationen bereitstellen zu können. Die Analyse des strukturmechanischen Verhaltens von stabilitätsgefährdeten Bauteilen liefert die Grundlage für die Erweiterung des Nachweisverfahrens. Eine Vergleichsstudie belegt, dass der Anwendungsbereich oben genannter Nachweisverfahren auf einfachsymmetrische Querschnitte unter Torsionsbeanspruchung erweitert werden kann.

Further studies on the structural behaviour of mono-symmetric I-sections in bending, axial compression and torsion
Within the framework of the evolution of the structural steel code EN 1993-1-1, a simplified design method for members with mono- and double-symmetric I-section in bending, axial compression and torsion was developed. Due to the limited scope of the recent study, it was necessary to limit the application range of the novel method. Based on a comprehensive numerical simulation study, however, this publication analyses whether the models of annex B of prEN 1993-1-1:2018 for semi-compact class 3 cross-section members as well as the models of annex C.1 of prEN 1993-1-1:2018 for mono-symmetric cross-sections can be applied to members in scheduled torsion to facilitate a consistent stability verification for structural steel members. An enhanced design model is proposed based on a comprehensive study of the structural member behaviour. A comparative study shows that the application range of the above-mentioned methods can be extended to mono-symmetric cross-sections subjected to torsion.

Um die Wende zum 20. Jahrhundert hatte der amerikanische Industriebau mit innovativen Konstruktionsmethoden und neuen Bauformen weltweit eine führende Rolle übernommen. Die Standardisierung und Vorfertigung von Bauelementen beschleunigten die Bauzeiten und förderten eine effiziente räumliche Gestaltung der Fabrikgebäude.

Industrial architecture in the United States of America during the first third of the 20th century.
At the turning of the 20th century the American Industrial Architecture assumed a leading role worldwide with new construction methods and new materials. The standardization of building processes and new methods of prefabrication accelerated the reduction of construction-time and promoted an efficiency in the design of factories.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei HV-Verbindungen werden die Schrauben planmäßig vorgespannt. Hierbei führen die Effekte “Setzen” und “selbsttätiges Losdrehen” zu Vorspannkraftverlusten, die bei der Planung prinzipiell zu berücksichtigen sind. Am Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik der TU Darmstadt wurden Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen durchgeführt. Ziel war es, die Effekte weiter zu erforschen und Konstruktionsregeln für die praktische Auslegung von HV-Verbindungen abzuleiten. Im vorliegenden Beitrag werden Grundlagen zum Vorspannen zusammengefasst sowie die Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen vorgestellt und die daraus resultierenden Ergebnisse und Konstruktionsempfehlungen präsentiert.

Loss of preload in connections using high-strength bolts.
In high-strength structural bolting connections (system HV) the bolts are usually preloaded. Embedding and self-loosening lead to a loss of the preload that has to be considered in the structural design. At the Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik (Institute for Steel Structures and Materials Mechanics) of TU Darmstadt the embedding and self-loosening was assessed experimentally. Aim of this was to gain further knowledge of these effects and to develop recommendations for the practical application of preloaded bolted connections. In this paper some basics of preloading are presented. Furthermore the test-results are presented and some design recommendations are given.

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- Historische Brückenkonstruktionen. Technische Bauwerke der Eisenbahn in Niedersachsen (Wollenweber, B.)
- The History of the Theory of Structures. From Arch Analysis to Computational Mechanics (Kurrer, K.-E.)
- Stuttgarter Mathematiker - Geschichte der Mathematik an der Universität Stuttgart von 1829 bis 1945 in Biographien (Böttcher, K.-H. und Maurer, B.)
- So funktioniert Mediation im Planen + Bauen (Hammacher, P., Erzigkeit, E. und Sage, S.)
- Schallschutz 1  -  Anforderungen, Nachweise, Berechnungsverfahren und Schallschutz 2  -  Bauakustische Prüfungen

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Der Beitrag erläutert die Grundlagen und Ergebnisse des Forschungsvorhabens "Nachweis der Gesamtstabilität von Stahlverbundträgern". Die Untersuchungen zur Gesamtstabilität durchlaufender Stahlverbundträger, die nur an den Auflagern ausgesteift sind, schließen das Stegbeulen sowie das Knick- und das Beulproblem des Untergurtes unter Berücksichtigung wirklichkeitsnaher Randbedingungen ein. Der erste Bereich behandelt die Ermittlung von Verzweigungslasten auf der Grundlage der Finiten-Steifen-Methode für praxisbezogene Querschnitts- und Lastenparameter. Es werden die unterschiedlichen Beulformen und es wird die praktische Nutzung der umfangreichen Berechnungsergebnisse erläutert. Der zweite Bereich beschreibt die physikalisch und geometrisch nichtlinearen Finite-Elemente-Berechnungen zur Ermittlung der Traglasten von Stahlverbundträgern. Hierbei werden unterschiedliche Querschnitte und Belastungen berücksichtigt und die Einflüsse von Schweißeigenspannungen auf die Gesamttraglast untersucht. Die unterschiedlichen Versagensformen sowie das Zusammenspiel von lokalen und globalen Beulerscheinungen im Traglastzustand werden erläutert. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen Verzweigungs- und Traglasten untersucht, so daß ein vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung der Traglasten von Stahlverbundträgern angegeben werden kann, dem die ermittelten Verzweigungslasten und die Traglastkurven für das Biegedrillknicken nach DIN 18800 T.2 zugrundeliegen.