The urgent need to speed up the process of reducing CO2 emissions, as well as to stimulate the production and use of renewable energy demands sophisticated technologies to reach these goals. By developing an advanced drilling technology, the EU H2020 project ThermoDrill set itself the target to make the utilization of geothermal energy more economical. The new drilling technology is based on the combination of rotary drilling and high-pressure fluid jetting. Rock mechanics largely contributes to the achievement of the common purpose of the project. Especially the investigation of the rock destruction process due to the combined hydraulic and mechanical impact plays a major role. The results are based on extensive experimental research concerning rock fracture under varying conditions. Additionally, various methods of crack detection are applied to identify the underlying mechanisms of the drilling technology. As a result, the specifications of the developed prototypes are to a considerable amount based on the rock mechanical findings. The huge potential of the advanced drilling technology is supported by the results of laboratory tests and field tests.
Die Notwendigkeit, Emissionen von Treibhausgasen rasch zu reduzieren sowie erneuerbare Energieformen stärker zu nutzen, führt verstärkt zur Nachfrage nach revolutionären Technologien. Das EU H2020 Projekt ThermoDrill hat sich daher die wirtschaftliche Nutzbarmachung geothermischer Energie durch die Entwicklung einer fortschrittlichen Bohrtechnologie zur Aufgabe gemacht. Diese basiert auf einer Kombination des bewährten Drehbohrverfahrens mit Hochdruckwasserstrahlschneiden. Bei der erfolgreichen Umsetzung des Projekts spielten felsmechanische Aspekte eine wichtige Rolle, im Besonderen die detaillierte Untersuchung des Gesteinslösemechanismus zufolge kombinierter hydraulischer und mechanischer Einwirkungen. Umfangreiche experimentelle Untersuchungen zum Bruchverhalten von Gestein unter verschiedenen Einwirkungen und Umgebungsbedingungen bilden die wissenschaftliche Grundlage. In Kombination mit verschiedenen Methoden zur Rissdetektion konnten maßgebliche Erkenntnisse hinsichtlich der Wirkungsweise der Bohrtechnologie erzielt werden. Diese Erkenntnisse flossen direkt in die Entwicklung der Prototypen ein und haben maßgeblich deren Spezifikationen beeinflusst. Laborversuche in verschiedenen Maßstäben und erste Feldversuche zeigen das große Potenzial dieser Bohrtechnologie.

Da die Grundflächen und Rauminhalte von Bauwerken als Grundlage für die verschiedensten Planungsleistungen dienen, stellt deren Ermittlung einen wesentlichen Teil der Arbeit des Ingenieurs und Architekten dar. Die relevante Norm für derartige Mengenermittlungen ist die DIN 277, die z. B. als eine Grundlage der Kostenplanung angesehen werden muß. Im folgenden Beitrag soll aufgrund dieser Relevanz und der leider in der Praxis oftmals bemerkten Probleme bei diesen Ermittlungen, eine Erläuterung der bedeutenden Meßregeln für Grundflächen und Rauminhalte folgen. Dazu werden im ersten Textteil anhand knapper Auflistungen der Meßregeln die Problemfälle und Überschneidungen mit anderen Normen und Verordnungen erläutert. Im zweiten Abschnitt folgt dann die Darstellung der Ermittlung der Grobelementmengen nach DIN 277-3:1998-07, die eine Grundlage der Kostenplanung bilden. Darüber hinaus werden in diesem Zusammenhang insbesondere die Probleme bei der "überkonsequenten" Auslegung des Normenwerkes aufgezeigt und einige Lösungsansätze angeboten.

Für den Bauherren ist die frühzeitige Kostenermittlung eine der wichtigsten Entscheidungsgrundlagen für oder gegen die Projektidee und deren Verwirklichung. Für den Planer wiederum ist es schwierig, bereits in diesem Stadium genaue Kostenangaben zu machen, da erst wenige Informationen zum Projekt vorliegen. Aus diesem Grund ist eine frühzeitige Kostenermittlung oft das "Dilemma der erstgenannten Zahl". Eine geeignete Möglichkeit, diese "erste Zahl" mit hoher Genauigkeit zu ermitteln, sind die Bauelement-Verfahren, z. B. auf der Ebene der Grobelemente. Die dabei verwendeten Grundlagen bilden die Bezugseinheiten (z. B. Mengen nach DIN 277) und die Kostenkennwerte. Die Besonderheit des vorgestellten Verfahrens ist das Arbeiten mit Planungskennwerten zur Mengenermittlung. Dies ermöglicht eine Kostenaussage auf der Grobelementebene oder detaillierteren Ermittlungsstufen. Durch die Anwendung dieses Verfahrens ist es nicht nur möglich, Kosten effizient zu ermitteln, sondern auch Vorgaben für die weitere Planung zu liefern. Diese Vorgaben/Ziele wiederum können genutzt werden, um eine Kostenkontrolle und ggf. -steuerung effektiv zu etablieren. Das Ergebnis ist die Kostenplanung, beginnend mit der Ermittlung der "ersten Zahl" bis zur Kostenfeststellung und darüber hinaus ggf. bis zur Betrachtung der Nutzungskosten.

Für die Biegebemessung von Querschnitten aus Stahlfaserbeton und stahlfaserverstärktem Stahlbeton werden verschiedene Verfahrensweisen hergeleitet und für Rechteckquerschnitte als Bemessungshilfsmittel in Form von Diagrammen und Tabellen dargestellt. Grundlage der Herleitungen und Hilfsmittel sind die im DBV-Merkblatt "Stahlfaserbeton" formulierten Ansätze und Regelungen.

Konstruktions-Leichtbeton weist im Vergleich zu Normalbeton ein deutlich günstigeres Verhältnis von Eigengewicht zu Festigkeit auf. Es werden die hieraus resultierenden Möglichkeiten zur Optimierung von Flachdecken gerade im Hinblick auf größere Spannweiten aufgezeigt. Unter Berücksichtigung der baustoffspezifischen Eigenschaften des Leichtbetons und deren Auswirkungen auf das Tragsystem einer Flachdecke wird die Lösung einer Hohlkörperdecke entwickelt, bei der Leicht- und Normalbeton kombiniert eingesetzt werden. Damit können deutlich größere Spannweiten erreicht werden als mit herkömmlichen, nicht vorgespannten Normalbetondecken.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Held zur Vollendung des 60. Lebensjahrs gewidmet
Im Zusammenhang mit der fortschreitenden Einführung von Building Information Modeling (BIM) in Deutschland werden im vorliegenden Beitrag die Auswirkungen auf die Arbeitsprozesse in der Tragwerksplanung untersucht. Die Planungsschritte, wie aus der HOAI bekannt, können den Abläufen bei BIM-Projekten zugeordnet und durch zusätzliche Leistungen ergänzt werden. Es zeigt sich aber eine Verschiebung des Aufwands in die frühen Leistungsphasen. Inwieweit sich für den Tragwerksplaner durch die BIM-Methode ein Mehraufwand oder ein Mehrwert ergibt, hängt im Wesentlichen vom Beauftragungsumfang, von der eingesetzten Software und von der Kompatibilität der Schnittstellen ab. Des Weiteren wird untersucht, welchen Einfluss BIM auf die statische Berechnung selbst hat. Das Vorhandensein eines 3D-Fachmodells der Tragwerksplanung führt häufig zu der Erwartung, dass die statische Berechnung auf Basis dieses Modells ebenfalls als 3D-Statik durchgeführt wird. Dies ist aber im Zusammenhang mit BIM nicht zwingend erforderlich. Eine 2D-Positionsstatik lässt sich gleichermaßen gut in den BIM-Prozess integrieren. Ob eine 2D- oder eine 3D-Statik gewählt wird, muss der Tragwerksplaner unabhängig von BIM vielmehr in Abhängigkeit vom individuellen Projekt und von der damit verbundenen Bemessungsaufgabe entscheiden.

The BIM-method applied to the engineering structure process
In the context of the progressive implementation of Building Information Modeling (BIM) in Germany, the present contribution analyses the effects on the processes in the engineering structure planning. The planning steps according to HOAI can be assigned to the processes in BIM projects and supplemented by additional services. However, it shows a shift of effort in the early stages of work. The extent to which the BIM method adds extra work or added value to the structural engineer depends largely on the scope of the assignment, the software used and the compatibility of the interfaces. Furthermore, it is examined which influence BIM has on the static calculation itself. The presence of a 3D model of the structural design often leads to the expectation that the structural analyses based on this model will also be performed as 3D-analyses. However, this is not absolutely necessary in connection with BIM. A 2D calculation can be integrated equally well into the BIM process. The choice between 2D and 3D structural analyses depends on project features and the associated design task, but not on using of the BIM method.

Hochfeste Stähle bis zu 960 MPa Mindeststreckgrenze sowie wetterfeste Stähle werden insbesondere als Bleche und kreisförmige Hohlprofile seit Jahrzehnten gefertigt und finden im Maschinenbau bereits verbreitet Anwendung. Nun ist erstmals eine umfassende Definition solcher Stähle für kreisförmige und eckige Hohlprofile in einem separaten Normteil verfügbar. Dieser Bericht fasst wesentliche Erweiterungen und Definitionen zusammen und gibt einen Gesamtüberblick über solche Werkstoffe und deren typische Verfügbarkeit.

Structural hollow sections - high strength or weather resistant per EN 10210-3/EN 10219-3
High strength steels up to 960 MPa min. yield strength as well as weather resistant steels, in particular as sheets and circular hollow sections have been produced for decades and are already widely in use for machinery applications. For the first time a comprehensive definition of such steels for circular and angled hollow sections is now available in a separate part of the standard. This report summarizes substantial extensions and definitions and provides a general overview about such steels and its typical availability.

Schwimmende Bauten sind “in“. Sie dienen nicht nur zunehmend der architektonischen Aufwertung von stillgelegten Stadt- und Industriehäfen sowie Tagebaufolgelandschaften, sondern bilden eine Alternative zum klassischen Bauen auf festem Grund. Historisch betrachtet sind schwimmende Häuser nichts Neues. Sie gewinnen aber infolge klimabedingt ansteigender Meeresspiegel existenzielle Bedeutung und erschließen der Bauphysik neue Aufgabengebiete.

Floating settlement structures - Strategy for adaptation to climate change.
Floating buildings are a topical affair. Besides an architectural gain in context with old city- and industrial harbors such as post mining landcapes, they are an alternative for the traditional construction on fixed ground. In a historical consideration floating homes are no new appearance. But owing to the rise of sea-level by the climate change it is becoming momentous and it is a new topic for the building physics

Schwimmende Bauten sind “in“. Sie dienen nicht nur zunehmend der architektonischen Aufwertung von stillgelegten Stadt- und Industriehäfen sowie Tagebaufolgelandschaften, sondern bilden eine Alternative zum klassischen Bauen auf festem Grund. Historisch betrachtet sind schwimmende Häuser nichts Neues. Sie gewinnen aber infolge klimabedingt ansteigender Meeresspiegel existenzielle Bedeutung und erschließen der Bauphysik neue Aufgabengebiete.

Floating settlement structures - Strategy for adaptation to climate change.
Floating buildings are a topical affair. Besides an architectural gain in context with old city- and industrial harbors such as post mining landcapes, they are an alternative for the traditional construction on fixed ground. In a historical consideration floating homes are no new appearance. But owing to the rise of sea-level by the climate change it is becoming momentous and it is a new topic for the building physics

Der vorliegende Beitrag gibt einen historischen Rückblick auf die Entwicklung des Aufschweißbiegeversuchs nach SEP 1390:1996-07, der seit den 40er Jahren des letzten Jahrhunderts als empirischer Versuch zur Gewährleistung ausreichender Duktilität der verwendeten Stahlgüte bei auf Zug oder Biegezug beanspruchten geschweißten Stahlblechen mit Dicken größer 30 mm angewendet wird. Der Aufschweißbiegeversuch wurde nach den Schadensfällen 1936 an der Zoo-Brücke in Berlin und 1938 an der Reichsautobahnbrücke Rüdersdorf als Versuch zur Beurteilung der Dehnfähigkeit eines geschweißten Blechs von Otto Kommerell entwickelt und zunächst als best geeignetes Hilfsmittel angesehen. Korrelationsuntersuchungen zum Kerbschlagbiegeversuch wurden seinerzeit und heutzutage mit dem Ergebnis durchgeführt, dass es keine gute Korrelation gibt. Im Zuge der europäischen Harmonisierung wurde der Aufschweißbiegeversuch durch ein Äquivalenzkriterium ersetzt, so dass seine Funktion - die Erzielung einer bestimmten Lieferqualität - erhalten bleibt.
The AUBI-test or: nothing is more constant than a provisionary solution?
The present contribution is a review on the development of the German AUBI-test (Aufschweißbiegeversuch) according to SEP 1390:1996-07. In the forties of the last century the AUBI-test was developed by Otto Kommerell after brittle fractures occurred 1936 at the Zoo-bridge in Berlin and at the highway bridge at Rüdersorf 1938. The AUBI-test should provide a possibility for testing and ensuring sufficient ductility of welded steel plates loaded in tension with a thickness greater than 30 mm. Initially the AUBI-test was treated just as an auxiliary possibility. Investigations regarding a possible correlation between impact bending tests and AUBI-tests at that time and nowadays showed that a good correlation is not available. In the frame of the European harmonisation the AUBI-test was replaced by an equivalent criterion, which still obtains the function of the test: achieving a special quality of delivery.

Das plastische Tragverhalten von Hohlprofilträgern ist durch den Produktionsprozeß, also die Kalt- oder Warmfertigung, stark beeinflußt, da dieser das Materialverhalten entlang dem Umfang der Hohlprofile kontrolliert. Anhand von Bauteilversuchen von kalt- und warmgefertigten Hohlprofilen konnte gezeigt werden, daß das Tragverhalten von warmgefertigten Hohlprofilen aufgrund der bestehenden Definition der Rotationsfähigkeit, die für jeden Träger verlangt wird, eigentlich keine plastische Bemessung dieser Träger zuläßt und zur Aktivierung dieser Reserven entweder andere Bezugniveaus oder andere Verfahren erforderlich sind. Im folgenden wird anhand von experimentellen Biegeversuchen und numerischen Untersuchungen gezeigt, daß der Einfluß des unterschiedlichen Materialverhaltens von warm- und kaltgefertigten Hohlprofilen bei der plastischen Bemessung von Hohlprofilträgern berücksichtigt werden muß. Weiterhin wird ein Ingenieurmodell entwickelt, mit dessen Hilfe die Rotationsfähigkeit von Hohlprofilträgern berechnet werden kann. Dieses Modell basiert auf der Auswirkung der Fließliniengeometrie im Beulmuster.

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Das Zug-/Abschertragverhalten von Schrauben aus nichtrostendem Stahl wird wesentlich durch ihre spezifischen Materialeigenschaften (Nichtlinearität, Kaltverfestigung) beeinflusst. In der Bemessung wird dies allerdings derzeit nur bedingt berücksichtigt. Im Wesentlichen erfolgt die Bemessung nach DIN EN 1993-1-4 auf Basis von Regelungen der DIN EN 1993-1-8, die für Schrauben aus Kohlenstoffstahl hergeleitet wurden. Auf nationaler Ebene wurden bereits die Abschertragfähigkeiten von nichtrostenden austenitischen Schrauben basierend auf wenigen Untersuchungen abweichend bemessen. Für nichtrostende Duplex-Schrauben gab es bisher gar keine spezifischen Regelungen. Im Rahmen des IGF-Forschungsvorhabens Nr. 20651 N “Entwicklung normativer Grundlagen zum Tragverhalten von zugbeanspruchten Scher-/Lochleibungsverbindungen aus nichtrostendem austenitischen und austenitischen-ferritischen (Duplex-)Stahl M12 bis M36” wurden erstmalig systematisch experimentelle und numerische Untersuchungen sowie statistische Bewertungen nach DIN EN 1990 zur Zug-, Abscher- und kombinierten Zug-/Abschertragfähigkeit von Schrauben aus nichtrostendem Stahl durchgeführt. Die Ergebnisse sind aktuell in die Revision der EN 1993-1-4 eingeflossen. Zusätzlich wurde das Lochleibungstragverhalten von Blechen aus nichtrostendem Stahl untersucht. Letztendlich führen die neuen Regelungen zu einer wirtschaftlicheren Bemessung geschraubter Verbindungen aus nichtrostendem Stahl.

New design rules for bolted connections made of stainless steel
The tensile/shear behaviour of stainless steel bolts is significantly influenced by their specific material properties (non-linearity, strain hardening). However, this is currently only taken into account to a limited extent in the design. Essentially, the design according to EN 1993-1-4 is based on regulations of EN 1993-1-8, which were derived for bolts made of carbon steel. At national level, the shear capacities of stainless austenitic bolts have already been designed differently, based on a few investigations. For duplex stainless bolts, there have been no specific regulations at all so far. Within the framework of the IGF research project no. 20651 N “Development of a normative basis of the load bearing capacity of bolted connections loaded in shear and tension made of austenitic and austenitic-ferritic (duplex) stainless steel M12 to M36”, experimental and numerical investigations as well as statistical evaluations according to EN 1990 on the tensile, shear and combined tensile-shear load-bearing capacity of bolts made of stainless steel were carried out systematically for the first time. The results have currently been implemented into the revision of EN 1993-1-4. In addition, the bearing resistance of stainless steel plates was investigated. Ultimately, the new regulations lead to a more economical design of bolted connections made of stainless steel.

Schraubenverbindungen im Turm- und Mastbau werden immer dann als gleitfest vorgespannte Verbindungen der Kategorien B oder C nach DIN EN 1993-1-8 ausgeführt, wenn die Verformungen und der Schlupf in den Verbindungen minimiert werden müssen, wie zum Beispiel bei Funkmasten und Türmen von Windenergieanlagen. Wesentliche Einflussparameter auf die Tragfähigkeit einer gleitfesten Verbindung sind die Höhe der Vorspannkraft in den Schrauben und die Reibeigenschaften der gepaarten Oberflächen - beschrieben durch die Haftreibungszahl. Ein möglichst hoher und über die Lebensdauer der Struktur garantierter Gleitwiderstand ist wünschenswert, um die Anzahl der Schrauben und die Flächen der aufwändig und damit kostenintensiv herzustellenden Verbindungen gering zu halten und der Forderung der Industrie nach wartungsfreien Verbindungen nachzukommen. Aus diesen Gründen erfolgen derzeit umfangreiche Untersuchungen zur Ermittlung der Haftreibungszahl gleitfester Verbindungen auf Basis der DIN EN 1090-2 im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsvorhabens SIROCO unter Berücksichtigung unterschiedlicher Vorspannkraftniveaus und Beschichtungsarten, die im vorliegenden Beitrag auszugsweise am Beispiel von Alkali-Zink-Silikat beschichteten und spritzverzinkten gleitfesten Oberflächen vorgestellt werden.

Slip-resistant connection in towers and masts - testing and coating.
Bolted connections in towers and masts are executed as slip-resistant connections of categories B or C according to EN 1993-1-8 when deformations and slip have to be minimized, e. g. in radio masts and towers of wind turbines. The load bearing capacity of slip-resistant connections is mainly influenced by the level of preloading in the bolts and the friction of the faying surfaces - described by the slip factor. The highest possible and over the service life of the structure guaranteed slip resistance is desirable in order to keep the number of bolts and the faying surfaces of the complex and therefore expensive connections low and to meet the demand of the industry for maintenance-free connections. For these reasons, at present, extensive studies on the determination of the slip factor of slip-resistant connections on the basis of EN 1090-2 are carried out as part of the European RFCS research project SIROCO taking into account different preloading levels and coating types. Within the present contribution, first results are presented for alkali zinc silicate coated and zinc spray metallized faying surfaces.

Slip-resistant connections are always used when slip and deformation in a bolted connection must be avoided at all costs, e.g. in radio masts and bridges. For some popular surface treatments, slip factors are given in EN 1090-2, the execution standard for steel structures. For those surface conditions not considered in EN 1090-2, the slip factor can be determined experimentally according to Annex G of EN 1090-2. By reviewing slip factor values obtained with the Annex G test procedure and reported in the literature, it becomes obvious that in most cases the slip factors achieved experimentally are not comparable for identical surface conditions. This is potentially caused by different interpretations of the Annex G slip test procedure. As the slip factor is one of the main parameters influencing the bearing capacity of slip-resistant connections, its determination should be on the safe side and not dependent on the various interpretation possibilities of the test procedure itself. For this reason, the optimization of the Annex G test procedure was thoroughly investigated in the European RFCS research project SIROCO, with the final objective being to enhance its reliability. The focus was on investigating the various test parameters such as type of preload measurement, ascertaining the possible slip planes, test speed, position of slip measurement, clamping length, preload level, evaluation of critical slip load and the performance of the extended creep test. The results achieved in these investigations have already been partly implemented in the revision of the current draft version of EN 1090-2.

The use of stainless steel components can lead to a significant reduction of maintenance costs compared to a structure executed in carbon steel. Because of its high material strength, ductility and corrosion resistance stainless steels are becoming more and more popular as a construction material in both building and civil engineering structures. Consequently slip-resistant bolted connections made of stainless steel are becoming more important. Slip-resistant bolted connections are used in joints where slip is not acceptable (because they are subject to reversal of shear load or any other reason) or in joints that are subject to cyclic shear load (to improve the fatigue class of the connecting plates). Existing design codes/standards do not specify slip factors for surface treatments of stainless steel grades, the minimum values of slip factors for common surface treatments/coatings that are specified in EN 1090-2 are exclusively valid for carbon steels. One of the reasons for this is that stainless steel alloys are thought to suffer more than carbon steels from time dependent behaviour (creep and relaxation) at room temperature. This could lead to higher preload losses and consequently to lower slip factors than used for carbon steels with comparable surface treatment. However, no evidence of this can be found in literature. Creep and relaxation are stress dependant phenomena and the stresses in the components of preloaded bolted connections are locally highly non-uniform. Therefore, slip factors of different stainless steel grades have to be determined by experiments to investigate the effects of time dependant material behaviour. In this paper the results of slip factor tests on four stainless steel grades are presented and the influence of surface treatments and the preload level on the slip factor of stainless steel slip-resistant connections is discussed.

Stainless steel material is a suitable choice for modern steel constructions as it has a high resistance to corrosion combined with high material strength and ductility. Furthermore, its use leads to significant reductions in maintenance. In this frame, bolted connections made of stainless steel components become more and more important to enhance the application of stainless steel not only to small parts of steel structures but also to complex structures. Whereas non preloaded stainless steel bolted connections are already widely used, according to EN 1090-2, the application of preloaded stainless steel bolting assemblies is not allowed unless otherwise specified. If they shall be used, they shall be treated as special fasteners and a procedure test is mandatory. Also EN 1993-1-4 requires that their acceptability in a particular application has to be demonstrated from test results. These restrictions are mainly caused by two facts: firstly, the viscoplastic deformation behaviour of stainless steel which might result in not negligible preload losses in the bolting assemblies themselves and secondly, the gap of knowledge regarding suitable tightening parameters and procedures for stainless steel bolting assemblies to secure a required preload in the bolting assemblies and to avoid galling. To solve these questions, research activities have been carried out in the frame of the European RFCS-research project “Execution and reliability of slip resistant connections for steel structures using CS and SS” SIROCO. The present contribution gives an initial insight into the viscoplastic deformation behaviour of stainless steel bolting assemblies which were achieved in SIROCO which shows that preloaded bolted stainless steel connections can be treated similar to those made of carbon steel.

Der Ausbau Erneuerbarer Energien in Deutschland ist politisch verankert. Insbesondere unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit spielen die zugehörigen baulichen Anlagen eine wichtige Rolle. Bewertungssysteme zur Nachhaltigkeitsquantifizierung von baulichen Anlagen existieren zwar auf dem Gebäudesektor, jedoch nicht ausreichend für die Anwendung bei Ingenieurbauwerken. Im Zuge einer nachhaltigen Energieversorgung liegt es nahe, Nachhaltigkeitsaspekte bereits während der Planung und Ausführung von Anlagen zur Gewinnung Erneuerbarer Energien zu berücksichtigen. Der Beitrag behandelt die Entwicklung einer Methodik zur Nachhaltigkeitsbewertung von tragenden Stahlkonstruktionen Erneuerbarer Energien. Die Anwendung der Methodik erfolgt exemplarisch im Rahmen einer ökologischen Nachhaltigkeitsbewertung am Beispiel eines Baustahlfermenters einer Biogasanlage. Die entwickelte Methodik erlaubt einen Vergleich unterschiedlicher Bauweisen und Ausführungsvarianten in Bezug auf nachhaltigkeitsbezogene Gesichtspunkte und dient als Entscheidungshilfe unter Berücksichtigung von Anforderungen an eine nachhaltige Bauweise.

Sustainability assessment for load carrying steel constructions of renewables - Development of methods and application examples.
The upcoming installation of renewables in Germany is already politically established. Especially under consideration of sustainability aspects, the structural systems of renewables are very important. Rating systems for sustainability exist only for buldings but not sufficient for application in structural engineering. For a sustainable energy supply sustainability aspects should be considered during design and execution of structures of renewables. This article addresses the development of methods for sustainability assessment of load carrying steel structures of renewables. The described method is applied exemplary for the environmental sustainabilty assessment of a steel digester of a biogas power plant. With the help of the sustainability rating system, different construction methods can be compared under consideration of sustainability aspects. Furthermore, the method can be utilized as a help for a decision in order to fulfill sustainability requirements.

Schalentragwerke aus nichtrostenden Stählen werden z. B. in Tankbauwerken und Biogasanlagen eingesetzt. Sie sind vollständig recycelbar, bedürfen keines Korrosionsschutzes und sind somit besonders wertvoll im Hinblick auf Umweltschutz und Umweltverträglichkeit. Die Bemessung dieser Schalen im Hinblick auf ihre Beultragfähigkeit ist allerdings nach den üblichen Regelwerken, wie DIN EN 1993-1-6, aufgrund des ausgeprägten nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Verhaltens der nichtrostenden Stähle nur begrenzt durchführbar. Aus diesem Grund wurden seinerzeit zusätzliche temperatur- und schlankheitsabhängige Beulreduktionsfaktoren für axialgedrückte Kreiszylinderschalen aus nichtrostenden austenitischen Stählen von Schmidt und Hautala entwickelt. Die Übertragbarkeit dieser Beulreduktionsfaktoren auf Schalentragwerke aus nichtrostenden ferritischen und Duplex-Stählen wird im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsvorhabens BiogaSS mit Hilfe von experimentellen, numerischen und theoretischen Untersuchungen überprüft. Die Ergebnisse sollen Eingang in die Überarbeitung der DIN EN 1993-1-6 finden.

Experimental load bearing behaviour of axially compressed cylinders made of ferritic and duplex stainless steels.
Shell structures made of stainless steels are used e. g. in tank structures and biogas plants. They are fully recyclable, do not need any corrosion protection and therefore, they are valuable in terms of environmental protection and environmental compatibility. However, the design of these shells with regard to their buckling resistance is limited according to DIN EN 1993-1-6 due to the non-linear stress-strain-behaviour of stainless steels. For this reason, additional temperature and slenderness dependent buckling strength reduction factors for axial loaded cylindrical shells made of austenitic stainless steels were already developed by Schmidt and Hautala. The transferability of these buckling strength reduction factors on shell structures made of ferritic and duplex stainless steels will be reviewed in the context of the European RFCS research project BiogaSS by means of experimental, numerical and theoretical studies. The results shall be incorporated in the revision of DIN EN 1993-1-6.