Herrn Dipl.-Ing. Wolfang Eilzer zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet.
Das Vorhaben “Ersatzneubau Strombrückenzug” soll die vorhandene Brückenverbindung der bestehenden Anna-Ebert-Brücke ersetzen. Diese weist aufgrund des Hochwassers 2013 und gemäß aktueller Gutachten einen irreversiblen und nicht reparablen statischen Totalschaden auf und muss zwingend umgehend und schnellstmöglich durch den Ersatzneubau entlastet werden. Weiterhin haben die Hochwasserereignisse 2002 und 2013 gezeigt, dass der bestehende Verkehrszug über die Anna-Ebert-Brücke als Evakuierungsverbindung im Gefahrenfall nicht mehr genutzt werden kann. Insofern ist auch aus diesem Grund die Wiederherstellung einer leistungsfähigen Brückenverbindung im Sinne des Zivilschutzes zwingend und kurzfristig geboten. Herzstück der innerstädtischen Neubauplanung aus zwei Brückenbauwerken und sechs Knotenpunkten ist die Schrägseilbrücke über die Alte Elbe.

Replacement of the river crossing in Magdeburg, Germany: design and construction (part 1)
The project “replacement of the river crossing” will replace the present bridge connection of the existing Anna-Ebert-Bridge. Due to the flood in 2013 and according to current expert reports, this bridge shows irreversible and irreparable structurally damages and must be relieved immediately and as quickly as possible by a new bridge. Furthermore, the flood events of 2002 and 2013 have shown that the existing bridges can no longer be used as an evacuation connection in case of danger. In this respect, the restoration of an efficient bridge connection in the sense of civil protection is also imperative and necessary in the short term. The new cable-stayed bridge across the Alte Elbe will be the heart of this inner-city development project consisting of two bridges and six junctions.

Unserem geschätzten Lehrer Herrn em. Univ.-Prof. Richard Greiner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse einer Studie vorgestellt, welche die Auswirkungen der im Normentwurf zur 2. Generation der EN 1993-1-1 eingeführten Neuerungen des Biegedrillknicknachweises von Trägern mit I- und H-Querschnitt auf die Regelungen zur Bestimmung der erforderlichen Drehbettung zur Vermeidung des Biegedrillknickens untersuchte. Es werden zunächst die Hintergründe der bestehenden und neuen Regelungen gemeinsam mit bisherigen Vorschlägen zur Anpassung der Definition der Mindest-Drehbettung diskutiert. Anhand theoretischer Überlegungen sowie numerischer Berechnungen der realitätsnahen Tragfähigkeit drehgebetteter Stäbe wird gezeigt, dass die neuen Regelungen für das Biegedrillknicken in prEN1993-1-1 zu sehr präzisen Vorhersagen der Tragfähigkeit drehgebetteter Stäbe führen, solange die Drehbettung auch in der Bestimmung der Schlankheit für Biegedrillknicken berücksichtigt wird. Zudem wird gezeigt, dass die bisher gültigen und im Nationalen Anhang der DIN EN 1993-1-1 enthaltenen Festlegungen zur Mindest-Drehbettung zur Vermeidung von Biegedrillknicken ebenfalls für die Praxis ausreichend genau sind und in keinem Widerspruch zu den neu eingeführten Regelungen zum Biegedrillknicken stehen. Von der in prEN1993-1-1, Anhang D geplanten Verschärfung der Regelungen zur erforderlichen Mindest-Drehbettung kann demnach abgesehen werden.

Lateral torsional buckling of girders with rotational restraints - influence and application of the new rules in prEN1993-1-1:2020
This paper presents the results of a study that investigated the effects of the innovations introduced in the draft standard for the 2nd generation of EN 1993-1-1 for the lateral-torsional buckling (LTB) verification of beams with I and H cross-sections on the regulations for the calculation of the minimum stiffness of a rotational restraint to avoid LTB. In the first part of the paper, the background of the existing and new regulations is discussed together with previous proposals for adapting the definition of the minimum rotation bedding. Then, based on theoretical considerations and numerical calculations of the realistic load-bearing capacity of rotationally restrained beams, it is shown that the new regulations for LTB in prEN1993-1-1 lead to very precise predictions of the load-bearing capacity of rotationally restrained girders and beams, provided that rotational stiffness is also taken into account in the determination of the corresponding slenderness for LTB. In addition, it is shown that the currently valid specifications for the minimum rotational stiffness contained in the National Annex of DIN EN 1993-1-1 are also sufficiently accurate for practical use and do not contradict the newly introduced regulations for torsional buckling. The planned tightening of the regulations on the minimum rotational stiffness in prEN 1993-1-1, Annex D are thus shown to be unnecessary.

Unserem geschätzten Lehrer Herrn em. Univ.-Prof. Richard Greiner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet.
Für Rohrkonstruktionen im Stahlwasserbau und im Mastbau sind häufig Ermüdungsnachweise erforderlich. Für die sehr häufigen Konstruktionsdetails, i) Wanddickensprung an der Umfangsnaht mit variabler Fasenneigung und ii) Ringsteifenanschluss (außen liegend) bzw. Rohrflanschanschluss, werden nachfolgend aufbereitete Strukturspannungen zur Verfügung gestellt sowie die zutreffende Vorgehensweise beim Ermüdungsnachweis erläutert. Die aufbereiteten Strukturspannungen können auch für elastische Spannungsnachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit dienen. Der Hintergrund zu den dargestellten Nomogrammen, die sowohl die Längskraftbeanspruchung &Dgr;nx als auch die Umfangsbeanspruchung &Dgr;&sgr;&phgr; infolge Innendruckänderungen &Dgr;pi abdecken, wird erläutert. Zwei Anwendungsbeispiele verdeutlichen die Vorgehensweise mit den Nomogrammen in der Praxis und belegen die Treffsicherheit gegenüber den angeführten numerischen FE-Berechnungen.

Tabulated hot spot stresses for thickness transition and ring stiffener joints of pipe structures
Pipe structures for steel hydraulic engineering and steel masts are often susceptible to fatigue. For two very common constructional details, i) thickness transitions at circumferential butt weld with varying bevel angle and ii) ring stiffener joints (outside stiffeners) and pipe flange joints, tabulated hot spot stresses are presented and the accurate fatigue verification is shown. The tabulated hot spot stresses are also suitable for an elastic verification in the ultimate limit state. The background for the presented nomograms to determine the hot spot stresses, available for axial loads &Dgr;nx and also for circumferential stresses &Dgr;&sgr;&phgr; due to internal pressure &agr;pi, is presented. Two examples show the procedure with the developed nomograms in practice and also show the accuracy compared with the presented numerical FE-results.

Im FOSTA-Forschungsprojekt P 1392 “Selbsterrichtende Onshore WEA mit Nabenhöhe größer 120 m - Hybridturm mit Hebevorrichtung zum Selbstaufbau” wurde eine selbsterrichtende Windenergieanlage mit Stahl-Hybridturm für Schwachwindstandorte entwickelt, welche beim Aufbau ohne den Einsatz von Spezialraupenkranen auskommt. Der Turm der Beispielanlage besteht aus einem 80 m hohen Gittermastturm mit speziellem Übergangsstück, durch welches der 100 m hohe Stahlrohrturm inkl. Gondel und Rotor mithilfe eines Litzenhubsystems in seine Endposition angehoben wird. Zur Stabilisierung des Stahlrohrturms während des Hubs kommt ein eigens entwickeltes Stabilisierungssystem zum Einsatz, welches das Turmbiegemoment über umlaufende, nachgeführte Zylinder aufnimmt. Diese sind im Übergangsstück in zwei Ebenen angeordnet und halten den Rohrturm in der Lotrechten. Entwurf und Bemessung des Stahlrohrturms, des Gittermastturms sowie des Übergangsstücks erfolgten für den Endzustand, für den Entwurf des Gittermastturms kam eine eigens entwickelte Software zum Einsatz, welche die Gittermaststruktur auf Basis probabilistischer Methoden gewichtsoptimiert. Für den Stahlrohrturm konnte gezeigt werden, dass die aus den Hydraulikzylindern einwirkenden Querlasten aufgenommen werden können. Anhand der untersuchten Beispielanlage konnte gezeigt werden, dass Errichtung und Betrieb der selbsterrichtenden Windenergieanlage ökonomisch möglich sind.

Self-erecting wind energy plant with hub height of 180 m
Within the FOSTA research project P1392 “Self-erecting onshore wind energy plants with hub heights greater than 120 m - hybrid tower with lifting device for self-erection”, a self-erecting wind energy plant with steel hybrid tower for low-wind sites was developed, which does not require the use of special crawler cranes. The tower of the example plant consists of an 80 m high lattice tower with a special transition piece, through which the 100 m high tubular steel tower including nacelle and rotor is lifted into its final position with the help of a strand lifting system. To stabilise the tubular steel tower during the lift, a specially developed stabilisation system is used, which takes up the tower bending moment via revolving, guided cylinders, which are arranged in two levels in the transition piece and keep the tubular tower in the vertical position. The design and dimensioning of the tubular steel tower, the lattice tower and the transition piece were carried out for the final state. For the optimisation of the lattice tower, a specially developed software was used, which designs a weight-optimised lattice tower structure on the basis of probabilistic methods. For the tubular steel tower, it was shown that the transverse loads acting from the hydraulic cylinders can be carried. On the basis of the investigated example plant, it could be shown that construction and operation of the self-erecting wind energy plant are economically possible.

Im Hohlprofilfachwerkbau ist der K-Knoten mit Spalt die bevorzugte Knotenkonfiguration. Zunehmend werden auch ermüdungsbeanspruchte Fachwerke aus hochfesten Stahlgüten und mit größeren Wanddicken gebaut. Die Ermüdungsbemessung von Hohlprofil-K-Knoten nach dem Nennspannungskonzept berücksichtigt die Wanddicke der Bauteile, die in der aktuellen Normung auf max. 8 mm begrenzt ist. Die Bemessungsregeln auf Basis von Strukturspannungen beruhen auf numerischen Studien oder auf Versuchen an normalfesten Stählen und dünnwandigen Profilen. Zur leichteren Anwendung und Bemessung von K-Knoten aus Hohlprofilen mit größerer Wanddicke und aus höherfesten Stahlgüten werden Empfehlungen ausgesprochen, um die bestehenden Bemessungsregeln anzupassen und zu erweitern.

Extension of the fatigue design of hollow section K-joints
The preferred joint configuration in hollow section truss construction is the K-joint with gap. Increasingly, fatigue-loaded trusses are also built with larger wall thicknesses and made of high strength steel grades. The fatigue design according to the nominal stress concept of hollow section K-joints depends on the wall thickness of the components but is limited to 8 mm in the current standardization. The design rules based on structural stresses are based on numerical studies or on tests on mild strength steels and thin-walled sections. To facilitate the application and design of K-joints in hollow sections with larger wall thickness and in higher strength steel grades, recommendations are made to adapt and extend existing design rules.

Wartung und Inspektion von dynamisch beanspruchter stählerner Infrastruktur sind kostenintensiv. Die Frequenz der Inspektionen steigt zum Ende der Lebensdauer an. Schwachstellen einer Konstruktion sind meist die konstruktiven Verbindungen. Wirtschaftliche Sanierungsmaßnahmen von ermüdeten konstruktiven Verbindungen, die kostspielige Inspektionsintervalle unnötig machen, wurden bis jetzt nicht in die breite Praxis übertragen. In diesem Aufsatz wird mit der Nanolaminatbeschichtung, auch Nanolaminatpflaster genannt, ein neues Schweißnahtnachbehandlungsverfahren vorgestellt. Eine Ermüdungsstudie im Zugschwellbereich mit geschweißten und mit Nanolaminat beschichteten Stahlproben zeigt erstmals das Potenzial dieses Schweißnahtnachbehandlungsverfahrens hinsichtlich Lebensdauerverlängerung, auch gegenüber anderen bekannten Schweißnahtnachbehandlungsverfahren. Durch die Nanolaminatbeschichtung ergeben sich in dieser Vorstudie vielversprechende Einzelergebnisse: Bei einer Spannungsschwingbreite nahe der Streckgrenze wird die Lebensdauer im Mittel um das Drei- bzw. 4,5-Fache erhöht. Die Nanolaminatbeschichtung wird im Vergleich mit anderen Schweißnahtnachbehandlungsverfahren diskutiert. Die Schweißnahtnachbehandlung mit Nanolaminatbeschichtungen erscheint industrieübergreifend von großem Interesse und ist bei neuen oder bestehenden Konstruktionen anwendbar.

The nanolaminate patch - a post-weld treatment for unmatched lifetime extension
Maintenance of dynamically loaded steel infrastructure is expensive. The frequency of inspections increases towards the end of the lifetime. The weak link of a structure is often the structural joint. Economical maintenance methods for fatigued structural components, which make expensive inspection intervals obsolete, have not been transferred to engineering practice yet. This article introduces a new post-weld treatment method using a nanolaminate coating, also called nanolaminate patch, on the welded joint. A tension-tension fatigue testing study of welded steel specimen shows the potential of this post-weld treatment compared with other existing post-weld treatment methods in respect to lifetime extension. Nanolaminate coating applied in this study shows promising first results: At an applied stress range close to the yield strength, the lifetime of the weld can on average be extended by a factor of 3 or 4.5, respectively. The nanolaminate coating is discussed in comparison with other post-weld treatment methods. The post-weld treatment using nanolaminate coating seems to be of interest across industries and is applicable on new or existing structures.

Herrn Dipl.-Ing. Rainer Müller-Donges zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Wölbsteifen bieten die Möglichkeit, auf Torsion belastete drillweiche I-Träger durch die sogenannte Drillkopplung zu versteifen. In der Praxis ist das Biegedrillknicken, ein komplexes Stabilitätsversagen, besonders bei schlanken I-Trägern häufig maßgebend für deren Bemessung. Die Wölbversteifung von I-Trägern gegen Torsion hat auch auf den Biegedrillknickwiderstand einen positiven Einfluss. So können in den Trägerverlauf eingeschweißte Wölbsteifen das System derart versteifen, dass auf die Wahl größerer Trägerprofile verzichtet werden kann. Ausgehend von Wölbsteifen in Form von U-Profilen kann deren Geometrie hinsichtlich Materialeinsparungen noch optimiert werden, ohne dass das Gesamtsystem signifikante Steifigkeitsverluste gegenüber den vollen U-Profilen erfährt. In dieser Hinsicht stellt die additive Fertigung eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Wölbsteifen dar. Der vorliegende Beitrag zeigt neben einem Überblick über Wölbsteifen anhand einer Fallstudie, inwiefern das ideelle Biegedrillknickmoment eines drillweichen Einfeld-I-Trägers durch Wölbsteifen erhöht werden kann. Betrachtet wird außerdem die Optimierung der Wölbsteifengeometrie und deren Auswirkung auf die Stabilität des Trägers.

Warping springs and their potential for stiffening i-beams at risk of lateral torsional buckling - a case study
Warping springs offer the possibility to stiffen drill-soft I-beams under torsion by means of the so-called drill coupling. In practice, lateral torsional buckling, a complex stability failure, is often decisive for the design of slender I-beams. The stiffening of I-beams against torsion with warping springs also has a positive influence on the lateral torsional buckling resistance. For example, hollow warping springs welded into the beam can stiffen the system to such an extent that the choice of larger beam sections can be avoided. Starting from warping springs in the form of U-profiles, their geometry can be optimised in terms of material savings without the overall system experiencing significant losses in stiffness compared to the full U-profiles. In this respect, additive manufacturing represents an alternative to the conventional production of warping springs. In addition to an overview of warping springs, this paper shows by means of a case study to what extent the lateral torsional buckling of a drill-soft single-span I-beam can be increased by warping springs. The optimisation of the warping spring geometry and its effect on the stability of the beam is also considered.

Grundsätzlich sind die Nutzlasten für Parkhäuser von den Entwicklungen des Fahrzeugbestands betroffen - die durchschnittliche Erneuerungsrate von Fahrzeugen ist viel höher als diejenige der Gebäudestrukturen. Tatsächlich nahm das mittlere Betriebsgewicht von Personenkraftwagen in den letzten Jahrzehnten zu. Folglich ist eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls auch eine Aktualisierung der Nutzlastmodelle für Parkhäuser sinnvoll. Die vorliegende Studie bezieht umfangreiche Daten ein, die neu erhoben wurden, und wirft einen genauen Blick auf die Bestimmung der charakteristischen Nutzlast. Neben eigenen Lastmessungen wurden auch die statistischen Daten des aktuellen deutschen Fahrzeugbestands sowie die Auslastungszahlen von zahlreichen Parkhäusern berücksichtigt. Die für die Bestimmung charakteristischer Werte benötigte Extremwertanalyse wurde anhand von Monte-Carlo-Simulationen unter Berücksichtigung einer realistischen Laststrukturübertragung für verschiedene Tragwerkssysteme durchgeführt. Basierend auf der vorgestellten Studie konnte eine Nutzlastempfehlung für Parkhäuser erarbeitet werden, die nicht nur für die aktuelle Fahrzeugpopulation, sondern auch für eine bis in das Jahr 2030 prognostizierte Zukunftspopulation sicher ist. Das Ergebnis ist, dass trotz des erwarteten Anstiegs der zukünftigen Fahrzeuggewichte die Lastempfehlungen in der Größenordnung der bisherigen Regelungen gültig bleiben können.

Re-evaluation of a live load model for parking garages
Live load models for parking garages depend on the ongoing developments of the car manufacturing industry. The average innovation rate is higher than those of the structures. Hence, a regular verification of the live load models is indicated. In the present study, extensive data has been considered to allow for a more detailed consideration of characteristic load recommendation than in previous studies. E. g. the complete set of registered cars in Germany and the utilization rate of different car parks. The extreme value analysis has been performed based on a monte-carlo approach, considering a realistic admittance towards the level of load effects. Based on the present study, a load recommendation has been developed which not only reflects the current vehicle fleet in Germany but a prediction towards a scenario for 2030 as well. Despite the excepted increase of car weights, the recommendation remains in the level of the present design rules.

In einer ersten Veröffentlichung wurde für den Ermüdungsnachweis an dem geschweißten Detail mit zwei Längsnähten einer eingleisigen Eisenbahnbrücke mit Trogquerschnitt und einem 120 mm dicken Stahlgrobblech als Fahrbahndeck das Kerbspannungskonzept als geeignet beschrieben. Es wurden die Grundlagen für die Ermittlung der Kerbspannungen mittels FEM dargelegt, es wurde gezeigt, wie die Kerbfaktoren als Einzelergebnisse zu Funktionen zusammengefasst werden können, und es wurde eine von insgesamt neun Kerbfunktionen (sechs für die obere Schweißnaht, drei für die untere Schweißnaht) detailliert hergeleitet. In der vorliegenden Arbeit werden für die obere Schweißnaht die übrigen fünf Kerbfunktionen und das Zusammenwirken der Schnittgrößen mitgeteilt und diskutiert. Anhand eines Beispiels wird die praktische Nachweisführung gezeigt. Für die Dimensionierung der Schweißnähte erweist sich der Ermüdungsnachweis für die Längsrichtung als das maßgebende Kriterium. Schließlich werden Hinweise für die Wahl der Schweißnahtdicken gegeben.

Modified notch functions for a welded detail of a through-bridge
In a previous paper, the notch tension concept was presented as an appropriate tool for the fatigue verification of a welded detail occurring in single-track railway through bridge with a 120 mm thick steel deck-plate. The basics for the computation of the notch stresses using a finite element program were argued and the merging of single results to functions was described. To illustrate the procedure, the notch function was derived in detail for one of nine critical spots (six at the upper weld, three at the lower weld). In this paper, the remaining notch functions for the upper weld are derived considering the interaction of sectional forces. The practical application of the derived formulae is explained by a numerical example. Controlling item for the welds is the fatigue verification for the longitudinal carrying action. Finally, hints referring to the throat depths are given.

Die 45 m weit spannende Gitterschale des Academy Museum of Motion Pictures in Los Angeles, entworfen von Renzo Piano Building Workshop (Genua) in Zusammenarbeit mit Knippers Helbig (Stuttgart, New York), ist das Herzstück des im Frühjahr 2021 fertiggestellten Filmmuseums. Die Konstruktion versteht sich einerseits geometrisch als Fortsetzung des kugelförmigen Neubaus aus Stahlbeton, setzt sich jedoch andererseits aufgrund der filigranen Stahlrundrohr- und Vollprofile, diagonalen Seilverspannung und schindelartigen Glaseindeckung als hochtransparenter, architektonischer Kontrast vom restlichen Baukörper ab. Die Kuppel überdacht die sogenannte “Dolby”-Terrasse, ein Ort für besondere Ausstellungen und Veranstaltungen, und ist das Ergebnis einer komplexen Komposition vielfältiger tragender und nicht tragender Bauteile: Stahltragwerk, Beschattungssysteme, Belichtung, Elektrizitätsleitungen, Sprinklerrohre, Wartungszugänge. In der Ausarbeitung der zur Schau gestellten Funktionalität des Tragwerks, bei gleichzeitiger Bewahrung der visuellen Leichtigkeit, lag das Hauptaugenmerk des mehrjährigen Entwurfsprozesses in Zusammenarbeit mit den Architekten. Der vorliegende Aufsatz beschreibt wichtige Meilensteine im Entwurfs- und Berechnungsprozess, von strategischen Weichenstellungen in der grundlegenden Konzeption der Gitterschale bis zur Detaillierung des Stahl-Leichtbaus.

Design and analysis of the steel and glass dome of the Academy Museum of Motion Pictures
The 45-m-wide spanning grid shell of the Academy Museum of Motion Pictures, designed by Renzo Piano Building Workshop (Genoa) in collaboration with Knippers Helbig (Stuttgart, New York), is the centerpiece of the museum, which was completed in spring 2021. On the one hand, the construction is geometrically a continuation of the spherical new building made of reinforced concrete, but on the other hand sets itself apart from the rest of the building as a highly transparent, architectural contrast due to the filigree round HSS and solid profiles, diagonal cable bracing and shingle-like glazing. The dome covers the so-called “Dolby” terrace, a place for special exhibitions and events, and is the result of a complex composition of a variety of load-bearing and non-load-bearing components: primary steel structure, shading systems, lighting, electricity conduits, sprinkler pipes, maintenance catwalks. The main focus of the multi-year design process in collaboration with the architects lay in the elaboration of the showcased functionality of the structure, while at the same time maintaining the visual lightness. The article describes important milestones in the design and analysis process, from strategic decisions with regards to the basic conception of the grid shell to the detailing of the lightweight steel structure.

Die Grundlagen und Anwendungen der Overall Imperfection Method (OIM) (Vollständige Imperfektionsmethode) für normalkraft- und/oder biegebeanspruchte Tragwerke werden erstmals für einfachsymmetrische I-Querschnitte vorgestellt. Im Gegensatz zum Biegeknickversagen normalkraftbeanspruchter Stützen mit doppeltsymmetrischem Querschnitt stellt sich bei einfachsymmetrischen Querschnitten Biegetorsionsversagen ein. Die zusätzlich zur Biegeverformung gekoppelt auftretende Rotation des Querschnitts um die Schubmittelpunktsachse ist deshalb beim Ansatz der Vorverformung der Imperfektionsmethode ebenfalls zu berücksichtigen. Auch das Biegedrillknicken biegebeanspruchter Träger verhält sich bei einfachsymmetrischen Querschnitten wegen des Abstands zwischen Schwer- und Schubmittelpunkt anders. Dieser Aufsatz zeigt erstmals auch die dazu notwendigen Erweiterungen sowie die automatische Ermittlung der eigenformbasierten Amplituden der vollständigen Anfangsimperfektion und drei Anwendungsbeispiele.

Eigenshape based imperfection method for beam-columns with mono-symmetric I-sections
This paper shows for the first time the application of the Overall Imperfection Method (OIM) for columns, beams and beam-columns with mono-symmetric I cross-section. The buckling failure mode of compressed members with mono-symmetric I-section is torsional-flexural like. The second-order effect from the rotation around the longitudinal shear axis during the loss of stability is taken into account when the amplitude of the initial imperfection is calculated for the compressed members. For beams, the buckling behaviour is also different from doubly symmetric cross-section because the shear centre and the centre of gravity of the cross-section do not meet at the same position. This paper shows the extension and the usability of the OIM for steel structures with mono-symmetric I-section. The automatic determination of the equivalent amplitudes for columns, beams and beam-columns are presented for the first time. The practicality of the proposed method is demonstrated for single and multi-span members with three examples.

Aktuell steht für die Querkraftbemessung von Verbunddecken kein eigenständiges Modell zur Verfügung, mit dem das Tragverhalten unter der Kombination der beiden Längsbewehrungsarten Verbundblech und Betonstahlbewehrung mechanisch beschrieben und wirtschaftlich bemessen werden kann. In einem vor Kurzem abgeschlossen Forschungsprojekt der TU Kaiserslautern wurden daher umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Es wurde ein neues Ingenieurmodell entwickelt, das an Versuchen kalibriert und anschließend in ein Bemessungsmodell überführt wurde. Sowohl die experimentellen Untersuchungen als auch das Ingenieurmodell werden in diesem Beitrag vorgestellt.

A model for the shear force bearing behaviour of composite slabs with additional reinforcing steel
Up to now, no independent model for the shear design of composite slabs under the consideration of the two types of longitudinal reinforcement - metal sheet and reinforcing steel - exists. Therefore, extensive investigations were conducted at Technische Universität Kaiserslautern. The research project was completed recently. A new engineering model, which was calibrated on tests, was developed. Furthermore, the engineering model was transferred into a design model. In this paper the experimental investigations are presented as well as the engineering model.

Im Zuge des klimapolitischen Diskurses in Deutschland nimmt der Anteil moderner Fahrzeuge und Antriebstechnologien in offenen, oberirdischen Parkgaragen zu. Aus Sicht des Brandschutzes stellt sich die Frage, ob durch Fahrzeuge mit modernen Antriebstechnologien wie Elektrofahrzeuge ein erhöhtes Brandrisiko sowie eine erhöhte Wärmefreisetzung zu erwarten sind. Im vorliegenden Beitrag wird ein methodischer Ansatz zur Bewertung des Brandrisikos von Elektrofahrzeugen gegenüber kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen hinsichtlich des Feuerwiderstands des Tragwerks von Garagen vorgestellt. Dazu werden Modellierungsansätze der Fahrzeugabmessungen vorgestellt, die auf einer statistischen Auswertung der Daten des Kraftfahrt-Bundesamts basieren. Die Fahrzeugabmessungen werden zur Bestimmung des Brandüberschlags zwischen Fahrzeugen angewendet. Weiterhin werden Wärmefreisetzungsraten verschiedener Fahrzeugmodelle analysiert, auf deren Basis ein approximierter Ansatz für moderne Fahrzeuge abgeleitet wird. Ferner werden mögliche Brandszenarien in offenen, oberirdischen Parkgaragen und die Auftretenswahrscheinlichkeiten von Fahrzeugkombinationen vorgestellt, um die Bauteiltemperaturen zu berechnen und die Versagenswahrscheinlichkeit von Einzelbauteilen in offenen, oberirdischen Parkgaragen unter Brandeinwirkungen von Elektrofahrzeugen zu bewerten.

Fire risk of electric vehicles and fuel-driven vehicles in open car parks
Due to the policy discourse of climate changes, the number of modern vehicles and drive technologies in open car parks is increasing. This arises the question whether modern vehicles such as electric vehicles leads to an increased fire risk as well as an increased release of heat. In this paper, an approach to evaluate the fire risk of electric vehicles compared to vehicles with combustion engine with respect to the fire resistance of the structural elements in open car parks is presented. For this purpose, modeling approaches of the vehicle dimensions are presented, which based on a statistical data of the Federal Motor Transport Authority. The vehicle dimensions are used to determine the fire spread between vehicles. Furthermore, heat release rates of different vehicle are analyzed and an approximated approach for modern vehicles is derived. Furthermore, possible fire scenarios in open car parks and the probabilities of vehicle combinations are presented to calculate temperatures and evaluate the failure probability of structural elements in open car parks under electric vehicles fires.

Der Baustoff Glas ermöglicht in der heutigen Architektur auch großformatige Verglasungen für die Gebäudehülle, die durch die hohe Transparenz einen ungestörten optischen Austausch zwischen innen und außen ergeben. Allerdings steigen mit den höheren Anforderungen, insbesondere an die Sicherheit und den Wärmeschutz, auch die Gesamtdicke und das Eigengewicht der Verglasung durch die zunehmende Verwendung von Verbundsicherheitsgläsern und Dreischeiben-Isoliergläsern. Die kontinuierliche Entwicklung im Herstellungsprozess ermöglicht mittlerweile aber auch die baupraktische Anwendung von Dünnglas mit Nenndicken unter 2 mm als Alternative. Dünnglas weist ein niedriges Flächengewicht, allerdings verbunden mit einer geringen Querschnittssteifigkeit, auf. Zur Vermeidung von unzulässigen Verformungen unter einer plattenförmigen Beanspruchung wird Dünnglas beispielsweise mit Polycarbonat zu Verbundtafeln laminiert. Die in zwei Forschungsprojekten am Lehrstuhl für Tragkonstruktion der Universität Siegen entwickelten Dünnglas-Polycarbonat-Verbundtafeln finden Anwendung als vertikale Verglasung aus Einfach- sowie Mehrscheiben-Isolierglas. Der Verbund aus zwei äußeren Dünnglastafeln mit mindestens einer inneren Polycarbonattafel erfüllt die Anforderungen an Verbundsicherheitsglas und erreicht die höchste Widerstandsklasse P8B gegen manuellen Angriff mit einem im Unterschied zu konventionellen Glas-Verbund schlankeren und leichteren Aufbau. Im Rahmen der Weiterentwicklung zu einem Dreischeiben-Isolierglas werden erstmalig alle Schichten für die Angriffhemmung berücksichtigt. Dadurch reduzieren sich für die Sicherheitssonderverglasung mit einem Widerstand gegen manuellen Angriff die Gesamtdicke sowie das Eigengewicht im Vergleich zu üblichen Lösungen unter Einhaltung eines niedrigen Wärmedurchgangskoeffizienten für die aktuellen Anforderungen an den Wärmeschutz.

Innovative security glazing made of thin glass and polycarbonate
In current architecture, the building material glass also enables large-sized glazing for the building envelope, which results due to the high transparency in an undisturbed optical exchange between inside and outside. However, by increasing demands, in particular with regard to security and thermal insulation, the nominal thickness and dead load of the glazing also increase by using laminated safety glass and triple glazing. Meanwhile, the continuous development in the manufacturing process also enables the practical construction application of thin glass with nominal thicknesses below 2 mm as an alternative. Thin glass possesses a low dead load, however, combined with a low cross-sectional stiffness. In order to avoid unacceptable deformations under load, thin glass is laminated, for example with polycarbonate, to a composite panel. The thin glass-polycarbonate composite panels developed in two research projects at the Institute of Structural Design at Universität Siegen are used as vertical glazing made from single composite panels and multi insulated composite panels. The laminate of two outer thin glass panes with at least one inner polycarbonate sheet fulfils the requirements for laminated safety glass and achieves the highest resistance class P8B against manual attack with a cross-section, which is slighter than common glass laminates. As part of the further development towards triple glazing, for the first time, all layers are considered to prevent the manual attack. This reduces the nominal thickness and dead load of the security glazing with resistance against manual attack compared to conventional solutions while considering a low thermal transmittance for the current requirements for thermal insulation.

Der hier vorliegende Aufsatz beschreibt den Entwurf eines Verbundelements bestehend aus äußeren Dünngläsern und einer inneren, additiv gefertigten Polymerkernstruktur. Der Fokus der Forschungsarbeit liegt auf der Konstruktion eines Sandwichelements, welches aufgrund der verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren völlig neue Flexibilität im Entwurfsprozess einer Glasfassade ermöglicht. Für den aussteifenden Kern werden drei mögliche Strukturen entwickelt und auf ihre Eignung für den Einsatz in dem Verbundelement untersucht. Die Herstellung erster Prototypen zeigt sowohl das architektonische Potenzial als auch fertigungsbedingte Besonderheiten. Weiterhin wird auf Grundlage der Sandwichtheorie das mechanische Verhalten der Konstruktion mithilfe eines 4-Punkt-Biegeversuchs untersucht. Anhand der gewonnenen Ergebnisse kann das mechanische Potenzial des Verbundelements unterstrichen werden. Aber auch zu bewältigende Herausforderungen für einen sicheren Einsatz in Fassaden werden konkretisiert.

Thin glass composite elements with additively manufactured polymer core
This paper describes the concept of a composite element consisting of outer thin glass facings and an inner additively manufactured polymer core structure. The focus of the research work is on the design of a sandwich element which, due to the materials and manufacturing processes used, allows completely new flexibility in the design process of a glass facade. Three possible structures for the stiffening core are being developed and examined for their suitability for use in the composite element. The production of the first prototypes shows both the architectural potential and the production-related specialties. Furthermore, the mechanical behaviour of the structure is investigated based on the sandwich theory using a 4-point bending test. Based on the results obtained, the mechanical potential of the composite element can be underlined. However, the challenges to be overcome for safe use in facades are also specified.

Im Rahmen der Untersuchungen wird ein Vergleich von Lichtbogenschweißverbindungen und Laserschweißverbindungen hinsichtlich ihrer statischen Festigkeiten erfolgen. Um einen praxisrelevanten Vergleich zu ermöglichen, werden die beiden Verfahren und deren Einfluss auf die Art der Ausführung der Verbindung berücksichtigt. Dies lässt sich am Beispiel der Kehlnaht erläutern. Während beim Lichtbogenschweißen Kehlnähte über ihr a-Maß charakterisiert werden, wird beim Laserschweißen ohne Zusatzwerkstoff verfahrensbedingt ein Vollanschluss zwischen Steg- und Gurtblech angestrebt. Ziel der Untersuchung ist, die verfahrensbedingt unterschiedlich ausgeführten Verbindungen hinsichtlich der erreichbaren statischen Festigkeiten zu untersuchen und die Ergebnisse gegenüberzustellen. Für Blechdicken < 6 mm erreichen alle Proben eine vergleichbare Festigkeit. Bei den einseitig lasergeschweißten 6-mm-Kehlnähten ist aufgrund der fehlenden Vollanbindung das Versagen in der Schweißnaht eingetreten.

Comparison of the static strength of arc and laser welded joints - applications of unalloyed steel at butt joints and fillet weld joints in thin sheet metal applications
Within the the scope of these investigations, a comparison of arc welded and laser beam welded joints will be carried out with focus on their achievable static strengths. To receive a comparison relevant to practical applications, the two welding processes and their influence on the joint design of the joint will be considered. This can be explained by using the example of the fillet weld. While in arc welding a fillet weld is usually characterized by their (design throat thickness) a-measurement, in laser beam welding without filler material a full connection between web and base plate is usually aimed. The aim of this investigation is to examine the welded joints, which are designed differently depending on the welding process, about the respective achievable static strengths and to compare the results. For sheet thicknesses < 6 mm, all samples achieve comparable strength. In the case of the 6 mm fillet welds, laser welded on one side, failure has occurred in the weld due to the lack of a full bond connection.

Der Beitrag beschreibt das Konzept einer vollständig datenbasierten, weitgehend automatisierten Prozedur für die Zustandsbewertung von Oberflächenschutzsystemen von Stahlbauten am Beispiel der Turmstruktur einer Onshore-Windenergieanlage. Es werden Akquisition, Bearbeitung und Bewertung der Daten sowie ihre Implementierung in ein mathematisch-empirisches Zustandsbewertungsmodell beschrieben und diskutiert. Das Zustandsbewertungsmodell beruht auf der Bestimmung eines lokalen Abbaugrads, der für am Bauwerk jeweils eindeutig zugeordnete Referenzbereiche bestimmt wird. Die Erstellung der Referenzbereiche mittels einer In situ Virtual Twin Computation wird vorgestellt und bewertet. Die vorgeschlagene datenbasierte Bewertungsprozedur wird anhand eines Stahlturms einer Onshore-Windenergieanlage in ländlicher korrosiver Umgebung erläutert. Anwendungen auf Stahlbauwerken mit vergleichbarer Geometrie (Silos, Schornsteine, Pfähle) sowie auf Stahlbauwerken unter Offshore-Bedingungen sind möglich.

Digitalization and the use of sensor data for the condition monitoring of surface protection systems of steel towers of onshore wind power structures
The paper describes the concept of a fully data-based, mainly automated, procedure for the condition monitoring of surface protection systems on steel structures. Acquisition, processing and evaluation of relevant data as well as their implementation into a mathematical-empirical condition monitoring model are discussed. The monitoring model is based on the definition and assessment of a local deterioration degree, which is characteristic for pre-defined reference areas at the structure. The creation of the reference areas by means of In-situ Virtual Twin Computation is introduced. The data-based assessment procedure is practically exemplified on a steel tower of an onshore wind power structure in a rural corrosive environment. The procedure can be applied to steel structures with similar geometries (storage tanks, silos, chimneys) as well as to offshore conditions.

Mit einem Marktanteil von 81,2 % stellen Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen nach wie vor die verbreitetste Gründungskonstruktion für Offshore-Windenergieanlagen dar. Aktuell ist ein Trend zur Vibrationsrammung zu verzeichnen. Die Vibrationsrammung hat das Potenzial, die Installationszeit sowie den Eintrag von Rammschall stark zu reduzieren. Im Rahmen dieses Fachbeitrags werden für das neuartige Installieren von Monopfahlgründungen mittels Vibratorhammer in Bezug auf die zu erwartenden Beanspruchungen die wesentlichen bestimmenden Parameter benannt. Die Auswirkungen bei Variation dieser bestimmenden Parameter, wie die axiale Steifigkeit aus der Baugrund-Bauwerksinteraktion, werden in genereller Form sowie im Hinblick auf den Arbeits- bzw. Frequenzbereich des Vibratorhammers vorgestellt. Die stahlbaulichen Nachweise und die zu erwartenden Beanspruchungshöhen im Vergleich zur Schlagrammung wie auch die zu erwartenden Ausnutzungsgrade für die Ermüdungsschädigung während der Vibrationsrammung werden untersucht.

Vibrator driving installation of offshore wind turbines - challenges of the fatigue verification
Monopile foundations for offshore wind turbines have a market share of 81.2 %. There is actual a tendency noticeable to change the installation method from impact driving to vibrator driving. The vibro driving covers cost reduction potentials related to the needed installation time as well as related to the needed noise mitigation effort. Within this article for the innovative vibro driving the expected stress level and the governing parameters impacting the stress level within the steel will be defined. The effects like during changing the axial stiffness properties of soil-pile interaction will be presented in a general form and specific for the working range of the vibro hammer. The fatigue verification method, the stress level as well as the utilization ration will be analyzed.

Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die Wärmewende im Gebäudesektor. Ein Schlüsselelement sind hier Wärmepumpen. Diese benötigen eine Wärmequelle, der sie Energie entziehen können, um sie auf ein höheres Temperaturniveau zu transformieren. Diese Wärmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen Wärme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpfähle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bezüglich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepfähle bieten neben der Wärmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion übernehmen und rückstandsfrei zurückgebaut werden können. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepfähle in zwei verschiedenen Längen mit vorhandenen gängigen Erdsonden verglichen werden können. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 % und 148 % der Stahlenergiepfähle gegenüber dem Stand der Technik abhängig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von über 100 %. Es lässt sich also signifikante Erdsondenlänge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt.

Coaxial steel energy piles
A decisive part of the energy transition is the heat transition in the building sector. Heat pumps are a key element here. They need a heat source from which they can extract energy to transform it to a higher temperature level. This heat source can be, for example, the ground, whose heat can be extracted of geothermal probes. In this paper, coaxial probes integrated in steel piles are compared with the state of the art in ground probes of the same diameter regarding their thermal performance. In addition to heat extraction, steel energy piles offer further advantages, as they can also assume a static function and can be dismantled without leaving any residues. Analytical and numerical calculations are presented to compare the thermal potentials of both systems. In addition, a test setup is shown in which steel energy piles in two different lengths can be compared with existing common borehole heat exchangers. The calculations show a significant thermal surplus of between 26 % and 148 % of the steel energy piles compared to the state of the art, depending on the soil. The measurement results show an additional thermal yield of over 100 %. This means that a significant length of borehole heat exchanger can be saved. It should be noted that this reduces the thermally utilized area of the ground, which makes thermal regeneration and/or the long-term behavior of the ground more important.

Es werden vier Großversuche an freistehenden Fachwerkmasten aus Winkelprofilen vorgestellt, die im Rahmen des RFCS- (Research Fund for Coal and Steel) Forschungsprojekts ANGELHY durchgeführt wurden. Die Maste werden durch eine horizontale Kraft am Mastkopf belastet. Die Belastung erfolgt entweder parallel zu den Seiten oder über Eck. Je nach Ausbildung und Querschnittsauswahl versagen die Stiele oder die Verbandsdiagonalen. In diesem Beitrag werden zunächst die Versuche vorgestellt. Darauf folgend werden die Versuche mittels numerischer Analysen und Nachweise der Tragelemente nach gültigen Normenbestimmungen nachgerechnet. Es wird gezeigt, dass die Rechenmodelle die Versagensformen richtig erfassen. Allerdings zeigt sich auch, dass die Nachweisregeln des Eurocode 3 konservativ und änderungsbedürftig sind. Es wurde dann ein zweites Berechnungsmodell getestet, bei dem sowohl die numerische Berechnung als auch die Tragfähigkeitsnachweise auf detaillierteren Annahmen beruhen. Die Anwendung dieses Rechenmodells führt zu genaueren Ergebnissen bezogen auf die Laborversuche und zu einer Tragfähigkeitserhöhung von ungefähr 10-30 % im Vergleich zum vereinfachten Eurocode-3-Rechenmodell.

Behaviour of lattice towers with angle profiles
Four experimental large-scale tests on angle section lattice towers are presented that have been carried out in the frame of ANGELHY, an RFCS (Research Fund for Coal and Steel) research project. The towers were subjected to pushover loading, applied in orthogonal or diagonal direction at their top. Failure occurred due to buckling of the braces or the legs, depending on the lay-out. This paper presents first the experimental tests. Then, the experimental tests are recalculated through the currently available design model. It is shown that this design model correctly predicts the failure modes. However, it is also shown that the Eurocode 3 provisions are very conservative and need to be improved. Therefore, a second design model has been applied to recalculate the towers. This alternative design model is more refined concerning the modelling of the tower and concerning the resistance checks. The application of the alternative design model leads to more precise results compared to the laboratory tests and to an increase in the tower resistances that are approximatively 10-30 % higher than those obtained by the current Eurocode 3 model.

Eine fachgerechte Herstellung des Korrosionsschutzes von Stahlbauwerken erfordert, dass die zu beschichtenden Oberflächen frei von sichtbaren und visuell nicht erkennbaren Verunreinigungen sind. Als geeignete Möglichkeiten für den Nachweis von Ölen, Fetten und Wachsen enthält das Regelwerk hauptsächlich Verfahren, die auf der Grundlage des Benetzungsverhaltens von Flüssigkeiten basieren. Für die Anwendung des Wassersprühtests werden an einem realen Bauwerk und an Probeblechen ermittelte Erkenntnisse mitgeteilt. Des Weiteren wird über Erfahrungen bei der Prüfung mittels Testtinten berichtet.

Detection of contamination by oils, greases and waxes on surfaces to be coated
A professional production of the corrosion protection of steel structures requires that the surfaces to be coated are free of visible and visually invisible contamination. The set of rules mainly contains methods based on the wetting behavior of liquids as suitable options for the detection of greases, oils and waxes. For the application of the water spray test, findings obtained on a real building and on test panels are communicated. Furthermore, experiences with testing using test inks are reported.

Werden an Eisenbahnbrücken Messungen zur Bestimmung der dynamischen Parameter Eigenfrequenz und Dämpfung durchgeführt, ist hinsichtlich der Dämpfung häufig eine signifikante Diskrepanz zwischen Messung und normativer Vorgabe zu beobachten. Die EN 1991-2 schreibt für dynamische Berechnungen konservative Dämpfungsmaße vor, welche als untere Grenze der in der Realität zu erwartenden Dämpfung kommuniziert werden und damit stark auf der sicheren Seite liegen. In Teil 1 zum vorliegenden Beitrag wurden für zwei vorab definierte Brückenmodelle neue Ansätze hergeleitet, welche es ermöglichen, die Dämpfung von Eisenbahnbrücken rechnerisch zu ermitteln. Diese Rechenmodelle werden nun durch einen Vergleich mit aus Messdaten identifizierten dynamischen Parametern von 13 bestehenden Stahl-Eisenbahnbrücken verifiziert. Ein Vergleich zwischen Rechnung und Messung veranschaulicht einerseits die erhebliche Abweichung zwischen normativ vorgeschriebener und real vorhandener Dämpfung. Andererseits wird gezeigt, dass die in Teil 1 vorgestellten Ansätze realitätsnahe Ergebnisse liefern und eine evidenzbasierte Alternative zur Norm darstellen. Dadurch werden Potenziale für eine Minimierung der Diskrepanz zwischen Messung und Rechnung aufgezeigt und eine Grundlage zur realitätsnahen rechnerischen Bestimmung der Dämpfung geschaffen.

Mathematical calculation of the damping value of steel railway bridges - part II: verification on the basis of existing bridges
The measurement of dynamic parameters of railway bridges (natural frequency and damping value) frequently reveals a significant discrepancy between measured damping values and normatively specified damping values. The EN 1991-2 stipulates conservative damping values for dynamic calculations, which are assessed as the lower limit of the damping values to be expected in reality and therefore lead to uneconomical results. Part 1 of this article introduces two predefined bridge models which allow determination of the damping value of railway bridges by calculation. These calculation models are thus verified by way of comparison with dynamic parameters obtained from 13 existing steel railway bridges. The comparison between calculation and measurement not only illustrates a considerable deviation between normatively prescribed and actually existing damping values. It also shows that the methods presented in Part 1 provide realistic results and effectively represent an evidence-based alternative to the technical standard. Finally, these new insights identify important potentials for minimising the discrepancy between measurement and calculation and thus establish a solid basis for realistic mathematical determination of the damping values.

Der Bau der Metro in Riad, bestehend aus sechs Linien, ist eines der größten öffentlichen Infrastrukturprojekte der Welt. Die Trassen der Linie 2 verlaufen sowohl ober- als auch unterirdisch. Dies macht zwei verschiedene Typen für die freigeformten Überdachungskonstruktionen erforderlich: voll klimatisierte Eingangspavillons, die einen bequemen Zugang zu den unterirdischen Plattformen der Shallow-Underground-Stationen bieten, und Verschattungskonstruktionen für die oberirdischen At-Grade-Stationen. Gegenstand der Planung waren freigeformte Gitternetzschalen für zehn identische Shallow-Underground- und vier verschiedene At-Grade-Stationen mit einer Gesamtfassadenfläche von ca. 22 000 m2. Um den hohen Ansprüchen der Kunden an eine Digitalisierung der Planung und dem engen Zeitrahmen für Tragwerksplanung, Fertigung und Montage Sorge zu tragen, kam nur ein vollständig integrierter digitaler Prozess infrage.

Integral planning of grid-shell structures - canopy constructions for the new metro in Riyadh
The construction of the metro in Riyadh, consisting of six lines, is one of the largest public infrastructure projects in the world. The route of line 2 runs both above and below ground. This makes two different types necessary for the free-form roof structures: Fully air-conditioned entrance pavilions, which offer easy access to the underground platforms of the “Shallow Underground”-stations and shading structures for the above-ground “At Grade”-stations. The subject of the planning were free-form grid shells for ten identical shallow underground and four different at grade stations with a total facade area of approx. 22 000 m2. In order to meet the high demands of customers in respect to digital planning and the tight time frame for planning, production and assembly, only a fully integral digital planning process came into question.

***Der Beitrag ist nur als gedruckte Version erhältlich. / The article is only available as a printed version.***

Der Medienkonzern Axel Springer zählt zu den größten Verlagshäusern in Europa. Das Unternehmen hat den mit der Digitalisierung verbundenen tiefgreifenden Wandel der Medien zum Anlass für eine Neuorientierung genommen. Ein ikonischer Neubau mit rund 52 000 m2 Nutzfläche wurde als physisches Symbol dieser Erneuerung in unmittelbarer Nähe des Axel-Springer-Hochhauses und der Axel-Springer-Passage in Berlin errichtet. Er bietet Raum für bis zu 3 500 Mitarbeiter. Das lichtdurchflutete Mediencenter wurde vom Architekturbüro Office for Metropolitan Architecture (OMA) entworfen. Architektonisches Highlight des 13-geschossigen Gebäudes ist das 45 m hohe gläserne Atrium. Darin befinden sich zahlreiche miteinander verbundene Terrassen, die den Eindruck vermitteln zu schweben. Hier sollen sich Journalisten und Medienmacher gegenübersitzen. Das Atrium durchzieht das gesamte Gebäude wie ein Tal, dadurch entstehen zwei Gebäudeteile, die stets visuell miteinander verbunden und von allen Seiten einsehbar sind.

The facade of the new Axel-Springer-building in Berlin
The Axel Springer Media Group is one of the largest publishing companies in Europe. The company has taken the profound change in the media associated with digitalisation as an opportunity for reorientation. An iconic new building with around 52 000 m2 of floor space was built as a physical symbol of this renewal in the immediate vicinity of the Axel Springer Tower and the Axel Springer Passage in Berlin. It offers space for up to 3 500 employees. The light-flooded media centre was designed by the architectural firm Office for Metropolitan Architecture (OMA). The architectural highlight of the 13-storey building is the 45 m high glass atrium. Inside are numerous interconnected terraces that seem to float in midair. Here, journalists and media makers are supposed to sit opposite each other. The atrium runs through the entire building like a valley, creating two parts of the building that are always visually connected and can be seen from all sides.

Die Fortschritte der Informations- und Kommunikationstechnik verändern zunehmend Wirtschaft und Gesellschaft. Im Bauwesen wirken sich diese Veränderungen bislang jedoch weniger stark aus als in anderen Branchen. Das Potenzial digitaler Werkzeuge wird aktuell insbesondere bei komplexen Großprojekten bereichsweise genutzt. Gewerke- und disziplinenübergreifende Ansätze zu Automatisierung, Systematisierung und Strukturierung sind somit noch nicht umfassend im Bauwesen etabliert und kommen bei der Anwendung an Grenzen. Ausschlaggebend hierfür ist sicher die Fragmentierung des Sektors. Verschiedene Forschungsprojekte befassen sich mit der Frage, wie eine umfassende und durchgehende Digitalisierung erreicht werden kann. Eines dieser Projekte ist das Forschungsprojekt DigitalTWIN. Das multidisziplinär besetzte Team untersucht mit einem Fokus auf den Hochbau und am Beispiel von Stahl-Glas-Konstruktionen, wie die Fragmentierung der Branche mittels durchgehender, digital gestützter Prozesse reduziert werden kann. Hierfür wurden Randparameter des Markts identifiziert und exemplarische Schnittstellen entwickelt. Dabei wurden Methoden, Technologien und Dienste des Industriellen Internets der Dinge (Industrial Internet of Things), der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling) sowie der Erweiterten Realität (Extended Reality) bzw. der Datenerhebung und Datennutzung zusammengeführt. Die erarbeiteten Lösungen ermöglichen den beteiligten Akteuren, aktuelle und neue IT-Dienste zielgerichteter, niederschwelliger und sicher zu nutzen.

Tools for the digital transformation of building construction - a report based on the project DigitalTWIN
Progress in information and communications technology is increasingly changing economies and societies. In the building sector, however, these changes are impacting to a smaller extent than in other industries. The potential of digital tools is currently being used in some areas, particularly in complex large-scale projects. Approaches to automation, systematization and structuring across different fields and disciplines have therefore not yet been comprehensively established in the building sector and reach their limits when used. The fragmentation of the sector is certainly a key factor here. Various research projects are addressing the question of how comprehensive and end-to-end digitalization can be achieved. One of these projects is the DigitalTWIN research project. With a focus on building construction and using the example of steel and glass structures, the multidisciplinary team is investigating how the fragmentation of the sector can be reduced by means of end-to-end, digitally supported processes. For this purpose, constraining parameters of the market were identified and interfaces were developed as an example. Methods, technologies and services of the Industrial Internet of Things, Building Information Modeling, Extended Reality as well as data collection and data use were combined. The solutions developed will enable the stakeholders involved to use current and new IT services in a more targeted, less restrictive and secure manner.