Keine Kurzfassung verfügbar.

Die Verwendung von industriell vorgefertigten Zugstabsystemen gewinnt in der modernen Architektur zunehmend an Bedeutung. Zugstabsysteme werden insbesondere bei filigranen Tragkonstruktionen des Hoch- und Industriebaus eingesetzt (z. B. zur Abspannung von Dachkonstruktionen, zur Unterspannung von leichten Stahl-Glas-Konstruktionen oder zur Ausbildung von Kreizverbänden). Der vorliegende Beitrag enthält Regeln für die Bemessung von Zugstabsystemen mit Zugstäben, die durch Verankerungsteile (Stabanker) aus Gußeisen mit Kugelgraphit (Gußsorten GGG 40 und GGG 40.3) mit entsprechend dimensionierten Anschlußblechen der Haupt-Tragkonstruktion verbunden werden. Bei dieser Verbindung handelt es sich um eine gelenkige, zweischnittige Bolzenverbindung. Die in diesem Beitrag angegebene Vorgehensweise für die Ermittlung der Beanspruchbarkeiten ist Grundlage für die Erteilung allgemeiner bauaufsichtlicher Zulassungen für Zugstabsysteme mit Stabankern aus Gußeisen mit Kugelgraphit. Die Ermittllung der Beanspruchbarkeiten der Zugstäbe und der Anschlußbleche (Augenbleche) erfolgt dabei nach DIN 18800-1 : 1990-11, die Ermittlung der Beanspruchbarkeit der Stabanker (einschl. Bolzen) auf der Grundlage von Versuchen. Das dargestellte Bemessungsverfahren gilt für vorwiegend ruhende Beanspruchung. Es kann auch auf Zugstabsysteme mit Stabankern aus vergleichbaren Werkstoffen übertragen werden.

Der Beitrag behandelt die Bemessungsregeln des Eurocode 3 Teil 1-11 für Zugglieder aus Stahl im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit. Der Beitrag umfasst Regelungen für Zugstäbe und Zugstabsysteme sowie Regelungen für offene und vollverschlossene Spiralseile, Rundlitzenseile, Paralleldraht- litzen, Paralleldrahtbündel und Litzenbündelseile. Diese Regelungen werden vorgestellt und erläutert. Soweit hilfreich und möglich erfolgt ein Vergleich mit den Regelungen von DIN 18800-1.

Design of tension components according to DIN EN 1993-1-11 - Serviceability limit states.
The paper deals with the design rules of Eurocode 3 part 1-11 for tension components at serviceability limit states. The paper covers rules for tension rods and tension rod systems as well as rules for wire ropes, bundles of parallel wires or strands. These rules are introduced and explained. If helpful and possible, a comparison with the rules of DIN 18800-1 is made.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Die Bemessung von Verbundstützen in Stahl und Beton erfolgt nach den Regeln des Eurocode 4. Dabei wird zwischen vereinfachten und dem allgemeinen Nachweisverfahren differenziert. Das allgemeine Nachweisverfahren basiert auf einer umfassenden numerischen Analyse, gefolgt von einer Validierung des Sicherheitsniveaus. Die aktuell gültige europäische Norm EN 1994-1-1:2004 enthält keine detaillierten Informationen zur Anwendung des allgemeinen Nachweisverfahrens. Auch in der Fachliteratur werden nur wenige Informationen bereitgestellt. Dies führt häufig zu Fragen in der Anwendung des Verfahrens und bei der Bewertung der Berechnungsergebnisse. In Deutschland wurden zusätzliche Details zur Anwendung des Verfahrens in den nationalen Anhang (DIN EN 1994-1-1/NA) aufgenommen. Aktuell liegt der Entwurf der zweiten Generation der prEN 1994-1-1:2021 mit komplementären Informationen zum allgemeinen Nachweisverfahren vor. Parallel werden neue Sicherheitsparameter eingeführt, die in EN 1994-1-1 nicht enthalten sind, und der Anwendungsbereich im Hinblick auf die Materialfestigkeiten erweitert. Dieser Beitrag erläutert die Vorgehensweise bei der Bemessung von Verbundstützen nach prEN 1994-1-1 und zeigt Änderungen gegenüber dem aktuell gültigen Eurocode auf.

Design of composite columns in steel and concrete - update prEN 1994-1-1
The design of composite columns follows the rules in accordance to EN 1994-1-1 providing simplified design methods and the general method. Whereby the general method requires an advanced comprehensive FE-Analysis. However, the recent Eurocode 4 does not provide sufficient guidance for the application of the general method and there is not a harmony in the literature on how to conduct it. This often leads to uncertainty among users and discussions on the validation and assessment of the analysis results. Actually, the draft of the second generation of Eurocode 4 (prEN 1994-1-1) is available, including more guidance but also introduces additional safety parameters and extends the application scope in regard to the martial strengths. This paper points out the procedure for the design of composite column with focus on the general method and changes provided by the draft of prEN 1994-1-1:2021.

Die bauaufsichtliche Einführung der neuen europäischen Normengeneration stellt gerade im Mauerwerksbau Planer und Bauausführende vor neue Herausforderungen. Gegenüber der bisher gültigen DIN 1053-1 müssen sich Planer und Bauausführende auf teilweise grundlegende Änderungen und Neuerungen im Sicherheitskonzept und in der Nachweisführung einstellen und Erfahrungen sammeln. Gerade bei der Bemessung und für die Ausführung von Mauerwerk waren die Unterschiede in den einzelnen europäischen Staaten groß, sodass gewisse Kompromisse erforderlich wurden. An wichtigen Stellen konnten jedoch die bisher in Deutschland üblichen Regelungen durchgesetzt werden. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit den wichtigsten Änderungen von DIN EN 1996 gegenüber DIN 1053-1 und soll den praxisorientierten Einstieg in den Eurocode 6 ermöglichen.

Design of unreinforced Masonry structures according EC 6 including the National Annex.
Concerning masonry structures the introduction of the Eurocodes is a major challenge for civil engineers and building contractors especially. In comparison with the current DIN 1053-1 civil engineers and building contractors have to get used to essential innovations and modifications as well as to gather experience with the new regulations. Especially in design of masonry structures and execution significant differences between the European countries exist and compromises for the harmonization had to be found. Nevertheless important German positions could be inforced. This article points out the most important modifications and provides an easy access to the regulations of Eurocode 6.

In dem Beitrag werden der EC 6 und die DIN 1053-100 gegenübergestellt und verglichen. Auf bestehende Unterschiede wird aufmerksam gemacht. Differenzstandpunkte werden beleuchtet und Begründungen für diese angegeben. Es soll damit eine Basis geschaffen werden, Klärungen und Entscheidungen herbeizuführen.
Mit der in Angriff genommenen Überarbeitung der DIN 1053-1 bei gleichzeitiger Integration der Konstruktion und Ausführung soll abgesichert werden, dass ein konsensfähiger nationaler Standpunkt zum EC 6 bezogen werden kann und zugleich eine dem neuesten Stand entsprechende Norm bereitsteht, die im Bedarfsfalle der Praxis zur Verfügung gestellt werden kann.
Für die Architekten, Ingenieure und Ausführenden besteht hinsichtlich der Anwendung der DIN 1053-100 kein Grund zur Beunruhigung. Die jetzt laufenden Normungsaktivitäten haben das Ziel, rechtzeitig vorausschauend zu arbeiten und andererseits aber auch erreichbare Verbesserungen schnell weiterzureichen.

Die sorgfältige Bemessung und Konstruktion von Verankerungs- und Umlenkstellen ist Voraussetzung für sichere und dauerhafte Brückenbauwerke mit externer Vorspannung. Für die Bemessung von Umlenkstellen liegen allerdings nur wenige wissenschaftliche Erkenntnisse vor. Im Beitrag wird über Untersuchungen zur Beanspruchung von Umlenkkonstruktionen berichtet. Dabei ist auch die Beanspruchung des umgebenden Hohlkastenquerschnitts Gegenstand der Betrachtung. Anhand von Finite-Element-Untersuchungen wird ein einfaches Bemessungsmodell für Umlenkeckkonsolen hergeleitet.

Das so genannte hängende Profil ist ein in der Praxis gängiger Anschlusstyp für horizontale Verbände. Das besondere Merkmal dieses Anschlusses ist, dass der Träger nur über einen Gurt an die Knotenbleche angeschlossen wird. Bisher wurden Träger mit diesen Anschlusstypen stets vereinfacht als gabelgelagerte Einfeldträger nachgewiesen. Da die Nachgiebigkeit im Anschlussbereich dabei nicht erfasst wird, ist die Annahme der Gabellager nicht ohne weitere Untersuchungen gerechtfertigt.
Basierend auf einer Reihe von Bauteilversuchen sowie der darauf folgenden umfangreichen Parameterstudie anhand nichtlinearer FE-Rechnungen wurde ein auf dem gegenwärtigen Nachweisformat nach EC 3 aufgebautes Bemessungsmodell entwickelt, welches das Tragverhalten von Bauteilen mit Anschlüssen dieser Art sicher, genau und wirtschaftlich erfassen kann. Dieses Bemessungsmodell wurde nach Anhang D der EN 1990 gemäß dem semi-probabilistischen Konzept kalibriert, sodass das normativ geforderte Sicherheitsniveau erfüllt wird.

Analysis and design of members with hanging-profile connections.
The so called hanging-profile is a commonly used type of joint in steel structures for horizontal bracing systems, where large compression forces are transferred. This kind of joint is characterized by the connection of a bracing beam to gusset plates only at the top flange. This type of structure is usually simplified as a single-span beam with fork bearings. Due to the overestimation of the system stiffness in the connection areas under this assumption, basic engineering with this conventional approach has been considered generally not safe.
Based on an extensive parametric study using finite-element-models calibrated on a serial of 1:1 scale tests, a new design approach was developed for the lateral torsional buckling check of members with this kind of connection. To meet the standards safety level, the new design formulae were further analyzed with the semi-probabilistic method according to EN 1990 Annex D.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Mit der Einführung von Eurocode 3 und EN 1090-2 ist die Bemessung und Ausführung von Stahltragwerken aus höherfesten Stählen in den Festigkeitsklassen über S460 bis S700 durch die Normung in weiten Teilen geregelt. EN 1993-1-12 enthält für diese Stähle zusätzliche Regeln, die bei der Anwendung der verschiedenen Teile des Eurocode 3 zu beachten sind. Unterschiede für höherfeste Stähle ergeben sich u. a. aus dem geringeren plastischen Verformungsvermögen. Die Möglichkeit zum schlankeren Bauen führt zu einer größeren Bedeutung von Stabilitätseinflüssen und Verformungen. Weitere Unterschiede ergeben sich in der Tragfähigkeit und dem Verformungsvermögen von Schrauben- und Schweißverbindungen. Im folgenden Beitrag werden die speziellen Regeln zur Berechnung und Bemessung von Tragwerken aus höherfesten Stählen und deren Verbindungen erläutert sowie Potenziale gegenüber normalfesten Stählen aufgezeigt.

Design rules for structures made of high strength steels up to S700 according to EN 1993-1-12.
Due to the implementation of Eurocode 3 and EN 1090-2 design and execution of steel structures made of high strength steel of grades higher than S460 up to S700 are mostly regulated by standardization. EN 1993-1-12 contains supplementary rules for these steel grades, which have to be considered when applying other parts of Eurocode 3. Differences with regard to high strength steels, for example, result from lower plastic deformability. The possibility to design more slender structures increases the relevance of deformations and stability effects. Further differences are reflected in resistance and deformation capacity of bolted and welded connections. The following article describes special design rules for structures made of high strength steels and their joints and demonstrates their potential compared to conventional steel grades.

Faserverstärkte Kunststoffe werden immer häufiger als tragende Bauteile im Bauwesen verwendet. Der Beitrag beleuchtet kurz aktuelle Anwendungsschwerpunkte und die geforderten Eigenschaften der Werkstoffe. Mit der BÜV-Empfehlung “Tragende Kunststoffbauteile im Bauwesen” (2010-08) wird eine Hilfestellung für Tragwerksplaner und Prüfingenieure für die statische Berechnung und Bemessung von Tragwerken aus Kunststoffen vorgestellt. Es wird dabei besonders auf die Nachweise der Dauerstandfestigkeit und auf die Analogie zu den Nachweiskonzepten im Ingenieurholzbau eingegangen. Ein einfaches Bemessungsbeispiel für ein Dachtragwerk aus glasfaserverstärktem Polyesterharz rundet den Beitrag ab.

The new BÜV-code for structural design of polymers in load bearing structures (2010-08).
Fibre-reinforced polymer composites (FRP) have found a growing market in the construction sector. In special fields of application FRP offer high strength to weight ratio, excellent corrosion resistance, high thermal insulation and electrical isolation. With the BÜV-code ”polymers in load bearing structures” (2010-08) a guideline for structural analysis and design of FRP is presented. Special focus is laid on the ”duration of load”-effect and the necessary design checks compared with the codes for timber structures. The paper ends with a short worked example of the structural design of a FRP-beam used as load bearing structure in a roof.

Verfahren für die Berechnung von Stahlrahmen im Geschossbau, die durch Mauerwerkswände in der Rahmenebene ausgesteift sind.

Biege- und Biegedruckstäbe mit veränderlicher Belastungsrichtung (z. B. Türme unter Windbelastung) können nur dann exakt bemessen werden, wenn deren kleinste Biegebeanspruchbarkeit bekannt ist. Die Herleitung dieser neuen Querschnittswerte führt zu einfachen Gleichungen, die sowohl für die Theorie als auch für die Praxis von Nutzen sein werden.

Die Bemessung von Stützbauwerken aus Beton und Stahlbeton erfolgt auf Basis von gültigen Betonbau und Geotechnik Normen. In Österreich wird derzeit vom nationalen Normenkonzept auf die europäischen Normenwerke (EUROCODES) umgestellt. Im folgenden Artikel wird der aktuelle Stand der Normung in Österreich und das Zusammenspiel des Eurocode 2 (EN 1992-x) und des Eurocode 7 (EN 1997-1) bei der Bemessung von Gewichtsmauern aus Beton und Stahlbeton gezeigt. Dabei werden die notwendigen Nachweise erläutert und deren normative Verankerungen dargestellt.

Was ist erforderlich, wenn die Fügetechnik Kleben im konstruktiven Glasbau anwendet wird? Was sind die Gründe dafür, dass - obwohl der Werkstoff Silikon seit 40 Jahren bekannt ist - noch immer von einer Innovation gesprochen wird, wenn tragend mit Silikon geklebt wird? Was muss ein Ingenieur wissen, der sich an eine Bauaufgabe wagt, bei der er die Möglichkeit einer tragenden Verklebung ins Auge fasst?
Offensichtlich fehlt hier das Wissen über die Tragmechanismen komplexerer Verklebungen, und es fehlen einfache Dimensionierungsmethoden, die helfen, bereits im Vorfeld einer genaueren Berechnung und/oder Versuchsdurchführung mit Hilfe einer einfachen Handrechnung das Tragpotential einer Verklebung abzuschätzen.
Dieser Aufsatz hat das Ziel, an Hand von aktuellen Ergebnissen des Forschungsvorhabens “Geklebte Verbindungen im Glasbau” [1] der Fachhochschule München die Wirkungsweise komplexerer Verklebungsgeometrien aufzuzeigen und ein einfaches überschlägiges Bemessungskonzept vorzustellen.

Stahltrapezprofile sind in der Lage, ein Gelenkviereck auszusteifen, wenn sie rundum mit den Randträgern verbunden sind. Solche Schubfelder dürfen in Dach- und Deckensystemen statt der sonst erforderlichen Verbände eingesetzt werden. Die DIN 18 807 "Trapezprofile im Hochbau" hat die Bestimmungen für die Konstruktion und Berechnung der Stahltrapezprofil-Schubfelder aus den allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen, deren Geltungsdauer zum 31. 12. 90 andete, übernommen. Es werden zunächst die einzelnen Schubfeldwerte beschrieben und einige Ergänzungen zur Norm gegeben. Bei den Lastannahmen wird näher auf die Stabilisierungskräfte gegen das Biegedrillknicken der Dachträger eingegangen. Die Ermittlung des Schubflusses wird auch für statisch unbestimmte Schubfeldsysteme ausführlich behandelt. Zu den Bemessungsregeln werden Beispiele für Nachweise der Trapezprofile und der Verbindungen angegeben.

Zum Jahresende 1990 endete die Gültigkeitsdauer der letzten Verlängerungsbescheide für die allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen der Stahltrapezprofile. Zur Bemessung dieser Bauteile muß die DIN 18 807 herangezogen werden. Nach einem Rückblick auf die Entwicklungsgeschichte dieser Bemessungsregeln werden die zukünftigen Unterlagen für die Bemessung auf Biegung und Normalkraft erläutert. Die Bemessungsregeln für Schubfelder sind mit denen in den Zulassungen identisch. Im Rahmen der Zusammenstellung der für Stahltrapezprofile anzusetzenden Lasten wird auf die Besonderheiten der Windlasten eingegangen. Bei der Schnittgrößenermittlung wird das spezielle Traglastverfahren mit den Reststützenmomenten gesondert behandelt. Zum Schluß werden die erforderlichen Nachweise angegeben und durch ausgewählte Beispiele ergänzt.

Durch die zunehmende Verbreitung und Leistungssteigerung von Smartphones und Tablets werden diese vermehrt zu mobilen Hilfsmitteln in der täglichen Planungsarbeit. In einem unlängst publizierten Bericht [1] wurde eine Applikation für die Biege- und Schubbemessung einfacher Träger bzw. Querschnitte präsentiert. In der vorliegenden Publikation wird eine Anwendung zur Bemessung von Stahlbetonstützen am Ersatzstab mit Rechteck-, Kreis- und Kreisringquerschnitten im Normalbetonbereich vorgestellt. Die Berechnung erfolgt iterativ nach Theorie 2. Ordnung mittels des Nennkrümmungsverfahrens. Für die Querschnittsbemessung wird ein NEWTON-Verfahren implementiert, welches auf Basis von Grenzdehnungslagen die Gleichgewichtsaufgabe löst. Für die Betonspannungen wird die Parabel-Rechteck-Verteilung angesetzt. Die Applikation basiert auf dem derzeit gültigen Regelwerk EN 1992-1-1 mit nationalem Anhang (NAD).

Design of Reinforced Beam Columns for mobile applications
The increasing spread and performance of smartphones and tablets make them to mobile tools in everyday planning work. In a recently published report [1] a mobile application was presented which deals with the design of simple RC-beams and -cross sections loaded by shear and bending moment. In our work we extend this for the design of reinforced beam columns, modelled as a fictitious member with rectangular or circular cross sections and normal strength concrete. The analysis is made iteratively considering second order theory and the method of nominal curvature. For the repeated design of the cross section Newton's method is implemented falling back on specific strain distributions which are able to satisfy equilibrium. The stress-strain relation of concrete follows the parabola-rectangular diagram. The application is founded on the currently valid code of practice EN 1992-1-1 and the national application document.

Die nicht-lineare Zonenmethode kann für die Bemessung von Stahlbetonstützen im Brandfall verwendet werden. Sie bildet die wesentlichen mechanischen Auswirkungen einer Brandbeanspruchung ab und wurde durch einen Ergebnisvergleich nachgewiesen. Hierzu wurden Traglasten und Verformungskurven sowohl mit der nicht-linearen Zonenmethode als auch mit den Allgemeinen Rechenverfahren bestimmt und beurteilt.
In Ergänzung dieses Nachweises wird im vorliegenden Beitrag statistisch untersucht, ob eine Nachrechnung von Laborversuchen mit der nicht-linearen Zonenmethode eine ausreichende Sicherheit nach DIN 4102-2 erreicht.
Die vorliegenden Laborversuche werden hierzu mit ihren Systemparametern dargestellt. Nicht genau bekannte Randbedingungen werden durch begründete Annahmen vervollständigt. Besonderheiten der Nachrechnung der Laborversuche mit der nicht-linearen Zonenmethode werden beleuchtet. Die statistische Auswertung dieser Nachrechnung zeigt die relevanten Kennzahlen, mit denen im Ergebnis eine ausreichende Sicherheit nach DIN 4102-2 nachgewiesen werden kann.

Design of Reinforced Concrete Columns exposed to Fire: Validation of Simplified Method (Zone Method) by Tests
The nonlinear zone method (simplified calculation method) can be used for design of reinforced concrete columns exposed to fire. The decisive action effects of a fire exposure on the structural behaviour are considered by this method and have been proofed by a comparison of ultimate loads and deformation curves computed by using nonlinear zone method as well as using advanced method.
In addition, this article statistically evaluates how safe - according to DIN 4102-2 - published full scale tests can be modelled by using nonlinear zone method.
Information to mentioned tests is shown. Reasonable assumptions are given for not published boundary conditions. The application of nonlinear zone method is explained. The statistical evaluation leads to governing key data, which proof adequate safety according to DIN 4102-2.

Für eingespannte Stützen, der Enden infolge unterschiedlicher Verformung der sie horizontal haltenden Decken relativ zueinander verformt werden, wird die Tragfähigkeit nach DIN 1045 bestimmt.

Von der chinesischen Forschungsgruppe für Betonbaunormen und dem Technologieinstitut Nanking wurden Untersuchungen an 490 Stahlbetonscheiben durchgeführt. Die daraus abgeleiteten Bemessungsvorschläge und Konstruktionsanforderungen, die auch teilweise in die chinesische Betonbaunorm (GBJ 10-89) eingeflossen sind, werden zur internationalen Diskussion vorgestellt.

Es wird ein Näherungsverfahren für die Bemessung im Stahlbeton gezeigt, das auf die beschränkte Kapazität des Arbeitsspeichers in Mikrocomputern im Jahr 1974 Rücksicht nimmt.

Über die Anwendung eines Bemessungverfahrens nach EC 2, das auf dem Kh-Verfahren beruht.

Die Bemessung umfanggelagerter und punktgestützter Stahlbetonplatten ist von drei Einflüssen abhängig, die bisher kaum Beachtung gefunden haben: die Zugversteifung, die beschränkte Rotationsfähigkeit der Fließgelenke und die Durchbiegung weitgespannter Platten unter langfristigen Einwirkungen.

Der Beitrag erläutert das nichtlineare Nachweisverfahren entsprechend der neuen DIN 1045-1 zur Bemessung von Stahlbetonplatten des üblichen Hochbaus. Diese Platten sind geprägt durch nichtlineare Tragphänomene, die ausführlich beschrieben werden und die die Bedeutung nichtlinearer Tragwerksanalysen erkennen lassen. Mit Überlegungen zur praktischen Anwendung des nichtlinearen Nachweisverfahrens nach DIN 1045-1 erfolgt eine kritische Beurteilung dieses Nachweisverfahrens für die Anwendung bei Platten. Diese Beurteilung wird unterstützt durch das Anwendungsbeispiel einer zweifeldrigen Hochbauplatte.