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Nach zwanzig Jahren aktiver Lehr- und Forschungstätigkeit als Inhaber des Lehrstuhls für Stahlbau an der Universität Kaiserslautern hat sich Prof. Dr.-Ing. H. Bode in diesem Sommer aus gesundheitlichen Gründen aus Lehre und Forschung zurückziehen müssen. Als ehemaliger Mitarbeiter von Prof. Dr.-Ing. K. Roik, Ruhr-Universität Bochum, brachte Prof. Bode bei seiner Berufung im November 1980 den Stahlverbundbau, der von da an der Schwerpunkt seiner Forschungsarbeiten wurde, nach Kaiserslautern. Dieser Aufsatz soll einen kurzen Abriß und zugleich einen Überblick über abgeschlossene und laufende Forschungsarbeiten geben.

Es werden Beobachtungen zum Verlauf der Schädigungsakkumulation vorgestellt, die an Ergebnissen von Versuchen zum Ermüdungsverhalten von Brettsperrholz unter Schubbeanspruchung in Scheibenebene gemacht wurden. Hierbei wird der Verlauf der akkumulierten Verformung als Hinweis auf den Verlauf der akkumulierten Schädigung herangezogen. Es wird aufgezeigt, dass die gängige Annahme eines linearen Schädigungsverlaufs für den Großteil der Lebensdauer im Einstufenkollektiv auf der sicheren Seite liegt, dass es jedoch im Bereich kleiner Lastspielzahlen ein kritisches Spektrum gibt, in dem die Sicherheit der Annahme einer linearen Schädigung fragwürdig und daher tiefergehend zu untersuchen ist.

Observations on the linearity of damage accumulation in timber construction
Based on fatigue tests on cross-laminated timber under in-plane shear loading the damage accumulation behaviour is observed. For this purpose, the accumulated deformation is taken as an indication of the accumulated damage. It is shown that the popular assumption of a linear damage accumulation is on the safe side for most of the fatigue life under invariable loading conditions (such as amplitude and maximum load). For small load cycle numbers, though, a critical spectrum is identified, where the safe application of a linear damage accumulation theory is questionable and needs further investigation.

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Persönliches:
Manfred Grassl 75 Jahre

Nachrichten: 150 Jahre DYWIDAG / 50 Jahre Peter und Lochner: Rückblick und Ausblick / 20 Bauwerke im Wettbewerb um den Deutschen Brückenbaupreis 2016

Nachrichten:
25 Jahre Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft in Frankfurt a. M.
DIvB mit neuem Präsidium
Norddeutsche Beton-Zertifizierer kooperieren beim Thema Qualitätsmanagement
Dr.-Ing. Markus Wetzel zum BVPI Präsidenten gewählt
Cornelius bleibt VBI-Präsident
Aufträge im Bauhauptgewerbe im Mai: real -4,7 % zum Vorjahr

Bücher:
Otto Wommelsdorff, Andrej Albert: Stahlbetonbau, Bemessung und Konstruktion. Teil 2: Stützen - Sondergebiete des Stahlbetonbaus. (Dierk Thode)

Der Beitrag befasst sich mit der Nachweisbarkeit von Strukturdefekten in Elementwänden mittels zerstörungsfreier Prüfverfahren. Innerhalb einer Versuchsreihe wurden in Elementwänden vordefinierte Fehlstellen eingebaut, die während der Betonage auf der Baustelle auftreten können. Die Messungen wurden durch verschiedene Messteams mit Ultraschall-Echo-, Impact-Echo- und Impuls-Radar-Verfahren an einem vorgegebenen Messraster ausgeführt. Dabei konnten die Strukturdefekte vielfach zerstörungsfrei nachgewiesen werden. Die wesentlichen Untersuchungsergebnisse werden nachfolgend dargestellt.

Verification of Failure in Prefabricated Walls Using Non-Destructive Testing Methods
This essay deals with the verification of failure in prefabricated walls using non-destructive testing methods. Series of tests were carried out considering several imperfections which might occur on site during construction. Three measuring methods were used by different parties to carry out the tests. These methods were the Ultrasonic Echo Method, the Impact-Echo Method and Impulse Radar Technique, where in many cases failure could have been detected in using these methods. The main research results are presented here.

siehe auch:
- Fingerloos, F., Zilch, K.: Einführung in die Neuausgabe von DIN 1045-1.
Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), Heft 4, S. 221-235 (DOI: 10.1002/best.200800607).
- Randl, N., Zilch, K., Müller, A.: Bemessung nachträglich ergänzter Betonbauteile mit längsschubbeanspruchter Fuge.
Beton- und Stahlbetonbau 103 (2008), Heft 7, S. 482-497 (DOI: 10.1002/best.200800627).

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.

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Der Beitrag stellt die Grundprinzipien der Nahbereichsphotogrammetrie und einige Anwendungsbeispiele im bautechnischen Versuchswesen vor. Das Ziel der Photogrammetrie ist die messtechnische Auswertung von Bilddaten mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit. Ein entscheidender Vorteil des Einsatzes photogrammetrischer Verfahren liegt in der Möglichkeit simultaner Messungen an einer großen Anzahl von Messpunkten. Durch stereoskopische Aufnahme können aus mehreren Aufnahmen eines Objekts dreidimensionale Informationen gewonnen werden, und durch die Anwendung von Bildverarbeitungsverfahren lassen sich Messabläufe weitestgehend automatisieren. Dank Subpixeloperatoren der Bildverarbeitung in Kombination mit einer strengen geometrischen Modellierung können auch beim Einsatz preiswerter Kameras hohe Genauigkeiten in vollautomatischen Messsystemen erzielt werden.

On the potential of photogrammetric techniques in civil engineering material testing
Photogrammetry is a technique to derive metric information from images with high precision and reliability. The paper presents the fundamentals and some application examples of close range photogrammetry in civil engineering material testing. A clear advantage of photogrammetric techniques is in the fact that it allows for simultaneous measurements at a large number of positions in an image. Processing stereoscopic images, 3D object information can be obtained. Subpixel accuracy image processing operators together with strict geometric sensor modeling allows for obtaining high accuracies in fully automatic measurement systems based on off-the-shelf camera components.

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Im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Forschungsvorhabens wird von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und der Technischen Universität Berlin (TUB) die Anwendung der Impuls-Thermografie zur zerstörungsfreien Prüfung von Bauteilen und Bauwerken weiterentwickelt. Zu diesem Zweck werden Messungen zu verschiedenen baupraktischen Fragestellungen durchgeführt. Die Bauteiloberflächen werden mit einer Wärmequelle, die dem Prüfproblem angepaßt ist, erwärmt. Der daran anschließende Abkühlungsvorgang wird mit einer Infrarotkamera beobachtet und aufgenommen. Die anschließende Auswertung der gespeicherten Daten wird im Zeitbereich mittels numerischer Verfahren und im Frequenzbereich mittels Puls-Phasen-Thermografie durchgeführt. Die Puls-Phasen-Thermografie führt insbesondere zu einer praxisrelevanten Reduzierung des Störeinflusses von Oberflächeninhomogenitäten und ungleichmäßiger Erwärmung.

Zur Bemessung von nachgiebig zusammengesetzten Querschnitten liegt eine Vielzahl von Arbeiten vor. In der Mehrzahl dieser Arbeiten sind Sonderfälle bezüglich des statischen Systems, der Belastung, der Anzahl der nachgiebig verbundenen Schichten, der Verteilung der Verbindungsmittel sowie der verwendeten Werkstoffe behandelt. Nach einer kurzen Erläuterung der Grundlagen zur Bemessung nachgiebig zusammengesetzter Querschnitte wird eine Bemessungsmöglichkeit vorgestellt, die nicht auf die o.g. Sonderfälle beschränkt ist. Ein Vergleich mit anderen Bemessungsverfahren zeigt die durchgängige Anwendbarkeit der vorgestellten Methode.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 70. Lebensjahrs gewidmet
Vor dem Hintergrund eines alternden Bauwerksbestands sowie des stetigen Anstiegs des Schwerverkehrs ist eine regelmäßige und qualitativ hochwertige Bauwerksprüfung unabdingbar. Bei der Bewältigung dieser Aufgabe birgt die Zuhilfenahme digitaler Methoden im Rahmen der digitalisierten Inspektion (DI) großes Verbesserungspotenzial in Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Qualität. Ein wesentlicher Bestandteil der DI ist das automatisierte Erkennen von Schäden mit Künstlichen Neuronalen Netzen. Im Rahmen des Forschungsprojekts “Modellbasierte digitale Bauwerksprüfung - MoBaP” werden an der Universität der Bundeswehr München Neuronale Netze für die Klassifizierung von Schäden an Massivbrücken trainiert. Auf dem derzeit größten Open-Source-Datensatz (CODEBRIM) dieser Domäne erzielt das im Folgenden dargestellte Netz eine Exact Match Ratio von 74 % und definiert damit das aktuell beste Modell zur Multi-Target-Klassifizierung. Um auch Neuronale Netze für die Objektdetektion und semantische Segmentierung dieser Domäne zu trainieren, wird ein eigener Datensatz erstellt. Dadurch wird neben dem Klassifizieren auch das Lokalisieren der Schäden auf Bildern ermöglicht. In diesem Aufsatz erörtern die Autoren das Vorgehen zum Trainieren Neuronaler Netze für die Klassifizierung von Schäden an Massivbrücken und eine detaillierte Analyse von Testergebnissen. Außerdem werden die Entwicklung und der aktuelle Stand eines eigenen Datensatzes vorgestellt.

Automated Damage Classification on Concrete Bridges Using Convolutional Neural Networks
Against the background of an ageing structure stock and the constant increase in heavy traffic, frequent structural inspections of high quality are indispensable. In accomplishing this task, the use of digital methods within the framework of digitized inspections (DIs) offers great potential for improvement in terms of cost-effectiveness and quality. An essential component of DIs is the automated detection of damage with Convolutional Neural Networks (CNNs). As part of the research project “Model-Based Digital Structural Inspection - MoBaP”, CNNs are being trained at the University of the Bundeswehr Munich for the classification of defects occurring on concrete bridges. On this domain's currently largest open-source dataset (CODEBRIM), the best CNN achieves an exact match ratio of 74 % and thus currently defines a strong baseline. In order to also train neural networks for object detection and semantic segmentation in this domain, a separate dataset is created. This enables not only the classification but also the localisation of damage on images. In this paper, the authors discuss the procedure of training neural networks for the classification of defects on concrete bridges and show a detailed analysis of test results. In addition, the development and current status of their own dataset is presented.

Vorgespannte dünnwandige Bauteile aus Beton, Faltwerke oder Schalenelemente, waren früher als Fertigteil wegen ihrer Leichtigkeit, Wirtschaftlichkeit und Ästhetik weit verbreitet. Heute sind solche Tragwerke im Bauwesen quasi von der Bildfläche verschwunden. Ein Grund dafür waren Schadensfälle, die oft auf Bewehrungskorrosion durch zu geringe Betondeckung zurückzuführen sind. Für eine Renaissance dieser eleganten Bauteile sind korrosionsbeständige Bewehrungen erforderlich, beispielsweise aus Kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK oder kurz Carbon). Carbonbewehrungen eignen sich wegen ihrer hohen Zugfestigkeit besonders als Vorspannelemente. Wird Carbonbewehrung in Form von Gelegen ausgeführt, erlauben die geringen Faserstrangdurchmesser minimale Betondeckungen für den erforderlichen Verbund und eine gleichmäßige Krafteinleitung in den Beton. Dadurch können mit Carbon und Beton (Carbonbeton) werkstoffgerechte Bauteile entstehen, die leicht, dauerhaft und wegen geringen Materialverbrauchs nachhaltig sind. In diesem Artikel werden vorgespannte dünnwandige Bauteile aus Carbonbeton sowie ein Vorschlag für die Sicherstellung einer ausreichenden Versagensankündigung behandelt. Fertigteile mit verschiedenen Bauteilgeometrien, von einfachen Plattenstreifen bis hin zu doppelt gekrümmten Schalenelementen, die theoretisch und experimentell untersucht wurden, werden vorgestellt.

Thin-Walled Precast Elements Prestressed with CFRP
Prestressed thin walled concrete structures, folded slabs or shell elements, used to be widely used as precast elements because of their lightness, economy and aesthetics. Today, such structures have virtually disappeared from the construction industry. One reason for this was damage, often due to reinforcement corrosion caused by insufficient concrete cover. For a renaissance of these elegant components, corrosion-resistant reinforcements are required, for example made of carbon fiber-reinforced polymer (CFRP, or carbon for short). CFRP reinforcement is particularly suitable for prestressing owing to its high tensile strength. If CFRP reinforcement is designed in the form of textiles, the low thickness of the fibre strands allows for reduced concrete cover for the required bond and an uniform force distribution into the concrete. As a result, CFRP and concrete (CFRP reinforced concrete) can be used to create structural elements that are material efficient and are lightweight, durable and sustainable due to low material consumption. This article deals with thin-walled precast elements prestressed with CFRP as well as a proposal for ensuring sufficient failure warning. Precast elements with different geometries, from simple slabs to double-curved shell elements, which have been investigated theoretically and experimentally, are presented.

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- Rolf Windels †
- Joachim Dörich mit Bundesverdienstkreuz geehrt

Dieser Beitrag bietet eine Hilfestellung für den Entwurf und die Bemessung der Tragkonstruktionen von Parkdecks. Oberirdische, offene Parkhäuser spielen eine wichtige Rolle im Bereich der Zubringer zum öffentlichen Personenverkehr, aber auch für große außerurbane Versammlungsorte und Arbeitsstätten. Der statische Entwurf eines Parkdecks wird durch die spätere Nutzung vorgegeben, insbesondere durch die Abmessungen der Stell- und Fahrflächen. Die Auswirkungen auf den Entwurf werden im gegenständlichen Beitrag abgeleitet.
Eine wesentliche Komponente für den Entwurf des Tragsystems ist der Widerstand der Konstruktion gegenüber der Brandbelastung. Durch den Entfall von Erhaltungsaufwendungen bieten gegen Brand ungeschützte Stahlkonstruktionen Vorteile für den Erhalter des Bauwerks. In der Planung ist eine entsprechende Bemessung für den Brandfall erforderlich. Es werden an einem konkreten Beispiel einer ungeschützten Tragkonstruktion aus Stahl/Stahlbetonverbundträger unterschiedliche Brandszenarien und deren Auswirkung auf die Bemessungsstellen behandelt. Der Brand im Parkhaus wird durch ein Naturbrandmodell realitätsnah berechnet und mit der Einheitstemperaturkurve verglichen. Die veränderbaren Entwurfsparameter mit Einfluss auf die Brandbelastung werden variiert und deren Auswirkungen untersucht. Der Unterschied zwischen ungeschützten Stahlkonstruktionen mit Beschichtung und mit Feuerverzinkung wird ermittelt.

Vehicle fires in open car storages, application of localised fire method for uncoated steel-concrete composite girders of open car storages
This paper offers support for the draft and design of open car storages. Detached car storages with open fronts play an important part in the feeding to public transport hubs and extra urban points of interest. The design of the structural layout is determined by the designated usage. The main geometrical design parameters of the structural layout are affected by the dimensions of the parking spaces and the driving lane. Here we quantify the main design parameters and their influence to the structural design will be shown.
A major part for the design of the structure is its resistance in case of vehicle fires. Therefore, the accidental action of vehicle fires and design are calculated. Various scenarios of accidental fire and influence on the static utilization are investigated. The fire load according to the standard temperature-time curve and to a localised fire for detached car storages are compared to each other. The variable design parameters of the structural layout are varied to cover their effect on the design results in case of fire by a worked-out example. The difference between coated and hot-dip galvanized steel structures without other fire protections was reviewed.

Der (homogene) Softwareeinsatz im Stahlbau hat gegenüber anderen Disziplinen des Bauwesens eine lange Tradition. Der “BIM-Gedanke”, wenn auch nicht unter diesem Begriff, wurde bereits in den 1980er-Jahren durch die Verknüpfung der CAD-Dateien der Planung und der CNC-Maschinen der Fertigung gelebt [1]. Die Prozesse resp. der Datenaustausch waren abgestimmt und frei von Schnittstellenproblemen. Heute findet sich der Stahlbau in einem heterogenen und “BIM-geprägten” Softwareumfeld wieder und muss mit anderen Gewerken wie Architektur, Massivbau und der Technischen Gebäudeausrüstung interagieren. Die damit verbundenen Herausforderungen werden in diesem Beitrag diskutiert und an Praxisbeispielen illustriert. Dabei wird die gesamte Wertschöpfungskette des Stahlbaus von der Planung bis zur Montage sowohl in einem homogenen als auch heterogenen Softwareumfeld analysiert. Grundlage ist die BIM-Methode, welche heute digitale Plattformen bereitstellt und mit BIM-Managern sowie BIM-Koordinatoren das neue Miteinander im Bauwesen ermöglicht. Ein Vortrag mit gleichlautender Thematik wurde bereits am 2. steelday am 31. Okt. 2018 in Bern, Schweiz präsentiert [2].

Steelwork using the BIM method in a heterogeneous software environment
There is a long tradition in steelwork to stay in a homogeneous software environment. Since the 1980s steel construction initiated early adoptions of three-dimensional CAD, created sophisticated interfaces to exchange data between different specialized steelwork software products: from design software like CAD and computation programs all the line up to production with computerized numerical control (CNC) machines [1]. With the evolving adoption of BIM in an increasing number of planning disciplines, today steel construction software has to interact i. e. with architectural layout, concrete construction, technical building equipment/HVAC. The software environment transforms to a heterogeneous one, thus challenging the data interfaces between different programs. The related challenges and examples of our experience will be discussed in this article. Today the basis of a common design process in construction is the BIM-method which provides digital platforms accomplished by BIM-managers as well as BIM-coordinators. The same topic of this article was presented on the 2. steelday dated 31st of October 2018 in Bern, Switzerland [2].

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Professor Panne neuer Präsident der BAM
Ernst-Gaßner-Preis an Chitoshi Miki für herausragende Leistungen im Fachgebiet Betriebsfestigkeit