Auf Baustellen trifft man auf eine Vielzahl an Mauersteinen, die sich durch den Baustoff (Ziegel, Porenbeton, Kalksandstein, Leichtbeton oder Normalbeton), die Struktur (Vollsteine, Lochsteine mit oder ohne Dämmstoff-Füllung), die Geometrie, die Rohdichte und die Druckfestigkeit unterscheiden.
Im Rahmen von Zulassungsverfahren für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker wird es für Dübel-Hersteller aber immer nur möglich sein, einen Teil dieser Vielfalt von Mauersteinen als zulässigen Verankerungsgrund abzubilden. (Dübel-)Versuche am Bauwerk ermöglichen es dem Anwender dennoch unter bestimmten Bedingungen zulassungskonform zu bemessen und zu montieren, wenn der tatsächlich auf der Baustelle vorhandene Verankerungsgrund nicht in der Zulassung für das Dübelsystem abgebildet ist.
Der vorliegende Artikel ist ein Auszug aus dem Heft 4 der Schriftenreihe des Deutschen Ausschuss für Mauerwerk e.V. (DAfM) “(Dübel-)Versuche am Bauwerk in Mauerwerk - Aktuelle Regelungen für Kunststoffdübel und Metall-Injektionsanker zur Verankerung im Mauerwerk” und gibt einen Überblick zum dafür vorhandenen und zu beachtenden Regelwerk - insbesondere zu einer der beiden aktuellen Technischen Regeln des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBt) “Durchführung und Auswertung von Versuchen am Bau für Injektionsankersysteme im Mauerwerk”.

Große Teile älterer Wasserbauwerke bestehen aus massigen Gewichtsstützwänden. Die Bauweise ist durch teilweise mehrere Meter mächtige Querschnitte aus unbewehrtem Beton oder Mauerwerk gekennzeichnet. Neben Erddruck und Einwirkungen aus dem Anlagenbetrieb sind oft hohe Wasserlasten aufzunehmen. Statische Nachrechnungen nach geltendem Regelwerk mit den üblichen vereinfachten Ansätzen führen fast immer zu rechnerischen Standsicherheitsdefiziten, aus denen wiederum aufwendige statische Verstärkungsmaßnahmen oder gar Ersatzneubauten resultieren. Defizite ergeben sich vor allem aus der Vernachlässigung des mehrdimensionalen Spannungs- bzw. Dehnungszustands und dem sehr konservativen Ansatz für den im Bauteilinneren wirkenden Riss- und Porenwasserdruck nach geltender Norm. Im folgenden Beitrag wird anhand erster numerischer Analysen an einem zweidimensionalen FE-Stützwandmodell unter Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen Rissbildung und Verteilung des inneren Wasserdrucks gezeigt, dass mit einer genaueren Erfassung der statischen Verhältnisse rechnerische Sicherheitsreserven klar nachweisbar sind. Es ist empfehlenswert, diese Untersuchungen fortzuführen und auf eine größere Modellpalette auszudehnen, um zu verallgemeinerungsfähigen Aussagen zu kommen und damit die Basis zur Aufwertung des in der Praxis gängigen Ingenieurmodells zu schaffen.

Wettbewerbe:
Fritz-Höger-Preis 2020 für Backstein-Architektur: erstmals zwei Grands Prix vergeben

Nachrichten:
Mit Ziegeln bestens fürs GEG gerüstet
Massiver Wissensvorsprung für Studenten und Hochschullehrer
DAfM Richtlinie 2: Schlitze und Aussparungen in Mauerwerk - die horizontale Herausforderung
Dämmstoffe
Gestaltungsideen wirtschaftlich umsetzen

Firmen und Verbände:
Ziegelindustrie ist auf Kurs

Veranstaltungen:
Kalksandsteinindustrie diskutiert über Wege zur Klimaneutralität: Innovationsforum 2020 mit renommierten Experten

Zum Titelbild:
Lange Rampen führen zu der mitten in Göteborg befindlichen Straßenbrücke. Sie machen den Einbau von Dehnfugen erforderlich, der durch MAURER SE erfolgt. Dabei kommen Dehnfugen von der einprofiligen XL1 bis zur vierprofiligen XL 400 zum Einsatz, deren längste 43 m misst. Wegen der innerstädtischen Lage der Brücke sind alle Dehnfugen durch aufgeschweißte Rauten geräuschminimiert. Das Ausführen der von ihnen geforderten Bewegungen und die optimale Steuerung derselben gehört ebenso dazu wie die Wasserdichtigkeit. Entstanden ist für die Göteborger Brücke ein Dehnfugensystem mit “Schienenunterführungen”. Wo sonst gerade Profile die Straßenbahnschiene durchschneiden würden, untertunneln die Profile die Schiene in U-Form. Gegen die üblicherweise eckige Ausführung solcher Schienenunterführungen sprechen die Anforderungen an Wasserdichtigkeit und leichtere Reinigung. Rundungen gewährleisten beides besser. (Foto: Maurer)

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Sofern Stahlrohre (kreisförmige Hohlprofile) als Stützen oder Träger verwendet werden, können sie in Fundamente bzw. Wände aus Stahlbeton einbetoniert werden. Diese Anschlüsse wirken i. d. R. wie Einspannungen, die eine ausreichende Einspanntiefe erfordern. Im Folgenden werden in Stahlbetonkonstruktionen eingespannte Stahlrohre untersucht und Tragfähigkeitsnachweise unter Berücksichtigung der Einspanntiefe und Betondruckspannungen im Einspannbereich sowie darüber hinaus an den maßgebenden Stellen für die Stahlrohre geführt. Als Ergänzung zu den Berechnungsformeln werden Diagramme zur Verfügung gestellt, die die Wahl der Einspanntiefe vereinfachen. Bei vielen baupraktischen Anwendungsfällen reicht als Einspanntiefe der zweifache Rohrdurchmesser aus.

Load-bearing capacity of steel profiles with tubular sections restrained in reinforced concrete
If steel profiles with tubular sections are used as columns or beams, they can be restrained into foundations or walls made of reinforced concrete. These connections generally act like restraints that require a sufficient length. In the following, profiles with tubular sections restrained in reinforced concrete constructions are investigated and load-bearing capacity verifications are treated in consideration of the restraining length and concrete compressive stresses in the restraint area, as well as verifications at the relevant points of the profiles. As a supplement to the calculation formulas, diagrams are provided that allow the determination of the restraint length. In many practical applications, the double profile diameter is sufficient as restraint length.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF) und Falzprofildächer (FPD) aus Metall bilden als leichte Bauweise aufgrund ihrer hohen Rückbau- und Recyclingfähigkeit, ihrer bauphysikalischen Eigenschaften sowie ihrer langen Lebensdauer einen Baustein nachhaltiger Gebäudearchitektur. Der prinzipielle Aufbau von VHF und FPD weist analoge thermische Eigenschaften auf. In beiden Bauweisen werden z. B. punktförmige Halter auf einem Verankerungsgrund befestigt, durchdringen dabei die Wärmedämmung und leiten die Lasten der Fassaden- oder Dachbekleidungen in den Verankerungsgrund ein. Die Halter bilden dabei Wärmebrücken und erhöhen den flächenbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten der flächigen Fassaden- oder Dachkonstruktion. In der Praxis ist der Einfluss der Durchdringungen auf den Wärmedurchgangskoeffizienten bereits in einem frühen Planungsstadium zu berücksichtigen, da insbesondere Wärmedämmdicken nur unter Berücksichtigung der punkt- und linienbezogenen Wärmedurchgangskoeffizienten planungssicher festgelegt werden können. Typische Halter unterscheiden sich in ihrer Größe, Geometrie und Materialität und haben so unterschiedlichen Einfluss auf die zu wählende Dämmdicke. Zur effizienteren Umsetzung in der Praxis veröffentlicht der Internationale Verband für den Metallleichtbau (IFBS) im ersten Quartal 2021 eine Neufassung des Wärmebrückenatlas mit wärmetechnischen Untersuchungen zu VHF und FPD im Metallleichtbau. Im vorliegenden Beitrag werden dazu ausgewählte Ergebnisse vorgestellt.

Ventilated metal facades and seamed profile roofs in lightweight metal construction
Ventilated facades and seamed profile roofs are lightweight constructions that can be part of sustainable building architecture due to their high level of deconstruction and recycling capability, their good physical properties and their long service life. The basic structure of both types is similar and has similar thermal properties. In both construction methods, e. g. point-shaped holders are attached to an anchoring base, penetrate the thermal insulation and transfer the loads of the facade or roof cladding into the anchoring base. The holders form thermal bridges and increase the area-related heat transfer coefficient of the flat facade or roof construction. In practice, the influence of the penetrations on the heat transfer coefficient must be taken into account at an early planning stage, since in particular thermal insulation thicknesses can only be reliably determined by taking into account the point- and line-related heat transfer coefficients in the area of the thermal bridges. The holders available on the market differ in size, geometry and materiality and thus have different influence on the insulation thickness to be selected. For more efficient implementation in practice, the International Association for Metal Building Envelopes (IFBS) will publish a new version of its Thermal Bridge Atlas in the first quarter of 2021, which will include studies on rear-ventilated facades and seamed profile roofs in lightweight metal construction. In this article, selected results are presented.

Der Beitrag nimmt Bezug auf die Frage, inwieweit aus Sicht der Tragwerksplanung der rasante Fortschritt im Bereich des 3D-Drucks auch auf die Verbindungstechnik im Bauwesen (Metallbau) übertragen werden kann und welche neuen Möglichkeiten sich für den Tragwerksplaner hieraus ergeben. Dabei hilft der Ansatz der digitalen Fabrikation, nämlich Entwurf und Berechnung digital parametrisch vorab bereits so aufzuarbeiten, dass die 3D-Geometrien dann direkt vom 3D-Drucker eingelesen werden können - von der frühen Entwurfsphase bis hin zur Werkbank ist alles vernetzt. Je nach Projekt lassen sich Freiformen wirtschaftlich programmieren, da auch Verschraubung und weitere Anschlusselemente zu benachbarten Konstruktionsschichten direkt mit integriert werden können und somit Fabrikationsschritte reduzieren. Derzeit gibt es erst wenig mit 3D-Printknoten gebaute Beispiele, von denen einige temporäre Projekte hier beschrieben werden. Ebenfalls werden erste axiale Zug- und Dreipunktbiegeversuche an Kunststoffproben ohne und mit Faserverstärkung samt ihrer beobachteten Versagensformen vorgestellt. Aus Sicht des Metallbaus sind noch viele offene Fragen zu Materialfestigkeit, Dauerhaftigkeit, Langzeit-Witterungsbeständigkeit und Brandschutz solcher 3D-Druckteile zu erforschen, damit geeignete Materialien und verlässliche Druckprozesse in der nahen Zukunft auch bauaufsichtlich zugelassen werden können, um eine breitere Praxisanwendung zu ermöglichen.

Load-carrying 3D printed nodes for connecting metal members
This contribution takes reference to the question from a structural design point of view how rapid advances in 3D printing might be also transferred to the domain of structural connection design in buildings (metal construction) and which new opportunities may follow for the designing structural engineer. In this context, the approach of digital fabrication, design and calculations is proofing useful namely via a digital software parametric design, where 3D geometries can directly be processed by the 3D printing device - a seamless link from early design all the way to the work bench. Dependent on the project, also free-form structures might be programmed economically, because also screwing and other connecting parts to adjacent construction layers can directly be integrated, hence reducing fabrication steps. Currently only few built examples with 3D printed nodes are available, with some temporary ones described further below. In addition, initial axial tension and three- point- bending tests for synthetic probes without and with fiber reinforcement are presented, including their observed failure modes. From a metal construction point of view therefore a variety of open questions related to material strength, durability, long-term weather resistance and fire protection of such 3D printed nodes need to be researched further, such that suitable materials and reliable printing processes in the near future can also be officially approved by the building authorities to allow for broader industry applications.

Durch einen Schiffsanprall am Anleger 6a des Skandinavienkais in Lübeck-Travemünde wurde die Hauptdeckbrücke schwer beschädigt. Infolge der Wucht des Anpralls wurden Frontquerträger, Hubquerträger und Lagerverbindungen teils stark deformiert und waren anschließend nicht mehr voll trag- und funktionsfähig. Über Nachrechnungen und die Integration der aufgetretenen Schadensbilder in das Berechnungsmodell konnten die Auswirkungen auf die Gesamttragfähigkeit analysiert werden. Neben der Wiederherstellung des Urzustands lag das Hauptaugenmerk auf der Verstärkung der durch Beulverformungen beeinträchtigten Stegbleche des Hubquerträgers. Nach einer Zeit mit eingeschränkter Nutzung konnte durch die Instandsetzungsmaßnahmen die vollständige Betriebsfähigkeit wieder gewährleistet werden.

Repair of a ferry dock after a ship collision
The main deck bridge at ferry dock 6a of the Skandinavienkai in Lübeck-Travemünde was badly damaged by a ship collision. As a result of the impact, the front cross member, the lifting cross member and some bearing connections were severely deformed so that ultimate limit state (ULS) and serviceability limit state (SLS) were exceeded. The effects on the overall load-bearing capacity could be analyzed by recalculations and the integration of the damage patterns that occurred into the calculation model. In addition to restoring the original state, the focus was on strengthening the web plates of the lifting cross member, which were affected by buckling deformations. After a period of limited use, the repair measures ensured that the ferry dock was fully operational again.

Der Austausch der Vorlandbrücken der Eisenbahnbrücke über den Main bei Stockstadt ist in vielerlei Hinsicht ein bemerkenswertes Projekt. Die jeweils über drei Felder durchlaufenden Vorlandbrückenbauwerke auf der Seite Mainaschaff sowie auf der Seite Stockstadt mussten aufgrund vorhandener Schäden im Rahmen einer Sofortmaßnahme ausgetauscht werden. Aufgrund des sehr kurzen Realisierungszeitraums geschah dies mit bewährten, an Zwillingsträgerhilfsbrücken angelehnten Konstruktionen. Neben einem kurzen Rückblick auf die Geschichte des Bauwerks berichtet der vorliegende Beitrag über Besonderheiten der Statik, der Konstruktion und der Montage der neuen Vorlandbrücken. Dabei wird u. a. auf die Herausforderungen dieses Projekts wie die extrem kurze Planungs- und Realisierungszeit von nur sieben Monaten von Februar bis August 2019 sowie auf die Wiederverwendung der vorhandenen Lager eingegangen.

Repair of the railway bridge over the river Main near Stockstadt - substitution of the shore spans at record speed
The substitution of the shore spans of the railway bridge over the Main near Stockstadt is a remarkable project in many respects. On both sides of the main bridge the two shore spans, which continue over three spans each, had to be replaced in the context of an immediate action because of structural damage. Because of the scheduled time limit for execution of construction works, the superstructures were designed similar to proven twin girder temporary railway bridges. Apart from an overview on the history of the structure, this article outlines specifics of the structural design, construction and erection of the new shore spans. In this context, the article focuses on the special features such as the very short planning- and construction period of seven months only from February to August 2019, and the re-use of the existing bearings.

Im Jahr 2019 musste die Eisenbahnbrücke bei Langenargen nach 120 Jahren Nutzung einem Neubau weichen. Diese Brücke über die Argen war im Wesentlichen im bauzeitlichen Zustand erhalten und bildete mit der benachbarten Straßenbrücke, der Kabelhängebrücke von 1898, ein unvergleichliches Ensemble. Die Konstruktionsweise der Langenargener Eisenbahnbrücke war für die Transsibirische Eisenbahn entwickelt worden.

Railway bridge Langenargen at Lake Constance 1899-2019
2019 the railway brigde nearby Langenargen at Lake Constance was demolished after 120 years of use, although ist was an appreciated industrial heritage. This bridge and the nearby situated road bridge from 1898 were a unique ensemble. The construction of the railway bridge once was developed for the Transsibirian Railroad.

STAHLBAU QUIZ:
Rückblick auf 2020 mit dem Stahlbau Quiz

Aktuelles:
Bauen für alle - gemeinsam handeln für Klimaschutz und Ressourceneffizienz
Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2021 erschienen
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Beständiges Auf und Ab
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Wettbewerbe:
Wird nachhaltige Architektur von Architekt*innen gemacht?

Tagungen & Veranstaltungen:
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3
Symposium IngD4C #2 fordert gemeinsames Handeln für Klimaschutz und Ressourceneffizienz

Rezension:
Kommentar VOB/C ATV DIN 18335 Stahlbauarbeiten und ATV DIN 18360 Metallbauarbeiten in 2. Auflage erschienen
The future is everything: Stressing Wachsmann - Strukturen für eine Zukunft

Einen Besuch wert:
Kraftwerk Lausward, Block Fortuna

ÖSTV news:
Arno Sorger ist neuer Präsident des ÖSTV

Reviewer

Keine Kurzfassung verfügbar.

The building of the San Giorgio bridge in Genoa re-establishes the connection between autoroutes A10 and A7 after the tragic event of the Morandi bridge collapse of 14 August 2018.
The bridge deck layout required the use of a torsionally rigid section. This was achieved, in particular, with two longitudinal beams spaced 7.00 m apart, a curved, calendared soffit and a top slab made of composite concrete.
The new bridge was opened on 3 August 2020, finally revealing the idea of the architect, Renzo Piano: A big, white vessel moored in the valley, a bridge that enters a dialogue with the sea, with the wind, with light, a structure that encourages builders to continue building bridges as links between territories and symbols of union. (Sarcina, G. et al., pp. 14-21)

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Extended keynote paper of Eurosteel 2021
This paper provides an overview of recent work regarding the revision of Eurocode 3 on the European level. Selected scientific and technical issues are described and there is a summary of the activities executed within European Standardization Committee CEN/TC250/SC3 “Design of Steel Structures” chaired by Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann. This includes the description of current normative developments for the 2nd Generation of Eurocodes, which aim at evolution through improvements and harmonization of the existing codes. In addition, a technical review of selected rules is given for several issues, which support the code revision and reflect well the recent tendencies in steel structures.

A bridge that slowly crosses Polcevera Valley, step by step, in silence, almost asking for permission; a bridge that will be like a ship, a big white vessel moored in the valley; a bridge that can't be banal in its simplicity; a bridge made by Italian excellences who, through an intense activity of coordination, planning and the work of expert professionals, had to carry out the work as soon as possible. It is through the words of its designer, architect and senator for life Renzo Piano, that we want to introduce the new Genova San Giorgio Bridge. The steel contractor's approach to the realization of the work is summed up in the words of the CEO Giuseppe Bono: “The bridge must be an expression and a symbol of the country all over the world. All this is Fincantieri, what we have done so far and what we will do. Fincantieri represents something unique in our country, with introduction of its unparalleled integration model.” The steel contractor has made the replacement of former Morandi bridge possible only two years after the tragic events of 14 August 2018, bringing the road system of the Autostrada dei Fiori motorway back to normal.

This paper presents the analytical results of six steel bolted T-connection models and four steel bolted beam-to-column connection models with top and seat angles. This study was undertaken to analyse the influence of bolted T-connections instead of welded connections and the influence of angles with and without stiffeners on the behaviour of the beam-to-column connections under hysteretic loading. The aim was to compare the energy dissipation of different connections with each other. The energy dissipation characteristics are obtained from the main characteristics of moment-rotation hysteresis curves. This study shows that the energy dissipation decreased by about 2-29 % and 2-13 % for bolted T-connection and top-and-seat-angle connection models respectively after switching from one cycle to another in five hysteretic loadings.

Steel plate shear walls (SPSW) are being increasingly used in steel or concrete structures as lateral load-resisting systems. Shear buckling is one of the major shortcomings of the SPSW and so to address this issue, buckling-restrained steel plate shear walls (BRSPSW) have started to appear. Owing to the novel concept of this structural system, this paper aims to investigate the effect of factors influencing the response of BRSPSWs. For this purpose, a parametric study was conducted using ABAQUS software. Based on the results acquired from the hysteretic curves, an increase in the concrete compressive strength does not markedly affect the ductility and energy dissipation capacity. Moreover, it was observed that as the width of the gap between concrete panel and steel plate grows, the energy dissipation and response modification factor are reduced. Besides, the results indicate that as steel strength increases, so energy dissipation increases from 0.7 to 11.7 %. Accordingly, based on a comparison between the rate of improvement in shear capacity arising from an increase in the strength of the concrete panels, frame and steel plate, it is concluded that it would be much more rational to increase the concrete strength so that a high shear capacity can be achieved for the BRSPSW. Lastly, in all models, as the gap width increases from 0 to 20 mm and 20 to 35 mm, ductility decreases by 41 and 30 % respectively.

This paper describes how a wavelet model comprised of a linear combination of sine terms is capable of representing the cross-section inertia variation along the length of cellular beams. This allows the efficient computation of deflections of cellular beams when these are deployed as a part of steel-concrete composite flooring systems. This method does not involve purely statistical approaches or piece-wise integration of moment-curvature relationships that lead to cumbersome matrix approaches and complicate the assessment of deflections. Despite its simplicity, the proposed approach is found to be reliable as it successfully predicts displacements obtained through finite element model representations of more than 260 cases with errors smaller than ±5 %. Furthermore, the proposed analytical description of cross-section inertia along the beam length is defined by only three parameters that can be inferred through linear expressions considering the geometrical characteristics of a perforated beam, namely, the ratio of flange to web thickness, the second moment of inertia of the steel beam and the ratio between beam length and depth, making it easy for widespread application by practitioners.