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Anhand einer speziellen Formulierung als Variationsproblem wird ein Verfahren entwickelt, das die Schnittkraftverteilung in schiefwinkligen durchlaufenden Plattenbalkenbrücken angibt. Das Verfahren ist besonders für die Aufbereitung mit Hilfe von EDV-Berechnungen geeignet.

Außenwandkonstruktionen werden durch die ständig veränderlichen klimatischen Randbedingungen maßgeblich thermischbeansprucht. Durch diese instationären nichtlinearen Temperaturbeanspruchungen können Schäden bis hin zu Standsicherheitsproblemen entstehen. In diesem Beitrag wird anhand eines Beispiels einer Außenwandkonstruktion beschrieben, welche physikalischen Grundlagen und Annahmen für eine instationäre Temperaturfeldberechnung anzusetzen sind und wie eine praxisnahe Berechnung durchgeführt werden kann.

Herleitung der analytischen Lösung für die Ermittlung der Eigenfrequenzen und -formen von Hochhäusern mit über die Höhe konstanten Belastungs- und Steifigkeitsverhältnissen für die Berechnung der Beanspruchung im Erdbebenlastfall.

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Mit der Einführung der DIN 18 807 "Trapezprofile im Hochbau" wird der statische Nachweis von normalkraftbeanspruchten Trapezprofilen neu geregelt. Danach ist der Knicksicherheitsnachweis nach dem "Ersatzstabverfahren" unter Berücksichtung des lokalen Beulens erforderlich. Nach einer Zusammenstellung der Gleichungen zur Berechnung des wirksamen Querschnitts wird die Ermittlung der Knicklast von zentrisch gedrückten Trapezprofilen gezeigt. Das Verfahren wird auf Profilformen mit zwei Stegversätzen und mit Aussteifungen in beiden Gurten erweitert. Die zum Nachweis der kombinierten Biege- und Druckbeanspruchung erforderliche Interaktionsgleichung wird angegeben. Anhand zweier Zahlenbeispiele zur Berechnung des wirksamen Querschnitts und eines Bemessungsbeispiels wird das neue Bemessungsverfahren erläutert.

Rohrleitungen für Rauchgasreinigungsanlagen sind an den Lagern i. a. ringförmig ausgesteift. Es werden Formeln zur Bestimmung der Schnittgrößen in den Auflagerringen angegeben. Dabei wird neben vertikaler und horizontaler Belastung auch die Beanspruchung durch Torsionsmomente behandelt und der Einfluß einer statisch unbestimmten Lagerung untersucht.

Die Berechnung von Stahlträgern mit über die Länge veränderlicher Steghöhe

Es wird die Berechnung biegesteifer prismatischer Faltwerke mit einer erweiterten Gelenkwerktheorie durchgeführt. Die Drehsteifigkeit der Faltwerksscheiben wird vernachlässigt. Bei der Untersuchung wird die Fourier-Analyse benutzt.

Es wird ein für die elektronische Datenverarbeitung besonders geeignetes Verfahren zur Ermittlung der Schnittkraftverteilung in den aussteifenden Wandscheiben von Hochhäusern vorgestellt. Das Verfahren ist auch anwendbar bei über die Gebäudehöhe veränderlicher Lage und Querschnitt der aussteifenden Elemente.

Es wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet, das die Berechnung von ausmittig belasteten Streifenfundamenten erlaubt, wenn diese biegesteif an die Sohlplatte angeschlossen sind.

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Der Entwurf zur DIN 18800 Teil 5 führt für Verbundkonstruktionen und damit auch für Verbundstützen die Bemessung mit Teilsicherheitsbeiwerten ein. Weiterhin wird das vereinfachte Bemessungsverfahren für Verbundstützen auf eine Bemessung mit geometrischen Ersatzimperfektionen umgestellt. Die wesentlichen Änderungen gegenüber der bisherigen Verbundstützennorm DIN 18806 werden vorgestellt und die Hintergründe der geänderten Bemessung erläutert.

Im Labor für Konstruktiven Ingenieurbau der Universität Kaiserslautern wurden zahlreiche Verbunddeckenversuche mit verschiedenen Profilblechen durchgeführt, um Bemessungswerte für deren Tragfähigkeit zu erhalten. Der Beitrag vergleicht die beiden wichtigsten Verfahren für die Bemessung von Verbunddecken, die m+k-Methode und die Teilverbundtheorie, die beide im europäischen Regelwerk für Verbundkonstruktionen Eurocode 4, enthalten sein werden. Insbesondere werden hier die Anwendung der Teilverbundtheorie beschrieben und das zugehörige Bemessungsverfahren erläutert.

Trapezstegträger weisen trapezförmig profilierte Stege auf. Damit ergibt sich eine große Querkrafttragfähigkeit bei geringer Blechdicke des Steges. Es wird über die Tragsicherheitsnachweise aufgrund der DASt-Richtlinie 015 berichtet, und es werden Teilergebnisse aus verschiedenen Forschungsvorhaben mitgeteilt, die zu genaueren Kenntnissen führen. Dazu gehören die Spannungsverteilung in Querrichtung der Gurte, die Ermittlung von Beulwerten für die unregelmäßig durch die Stege gestützten Gurte, die Auswertung von Großversuchen zum Biegedrillknicken und die Ergebnisse von Versuchen an Trapezstegträgern mit Ausschnitten.

Herrn Prof. Dr.-Ing. Peter Schaumann zum 65. Geburtstag gewidmet
Im Zentrum des Beitrags stehen Untersuchungen zum Tragverhalten zentrisch belasteter Stahlstützen bei erhöhten Temperaturen. Nach einer Beschreibung des generellen Tragverhaltens im Brandfall werden Imperfektionsbeiwerte vorgeschlagen, die für H-Querschnitte eine sichere Bemessung bei Anwendung des gegenwärtigen Nachweisformats der DIN EN 1993-1-2 ermöglichen. Die Imperfektionsbeiwerte wurden mithilfe abgesicherter numerischer Berechnungsmodelle für Temperaturen zwischen 100 °C und 700 °C entwickelt. Ein Vergleich zeigt, dass die Verwendung des Imperfektionsbeiwerts der Norm zu unsicheren Ergebnissen führt, wenn der Fall “Knicken um die schwache Achse” betrachtet wird. Dahingegen sind die Ergebnisse für niedrigere Temperaturen (< 300 °C) zum Teil unwirtschaftlich. Ergänzend werden aus den Imperfektionsbeiwerten geometrische Ersatzimperfektionen abgeleitet, die für den Brandfall eine Berechnung nach Elastizitätstheorie II. Ordnung ermöglichen.

Design of steel columns in case of fire
This article covers the assessment of the load carrying behavior of centrically loaded columns made of double symmetric H-sections at elevated temperatures. After a short description of the general load carrying behavior in the event of fire, imperfection factors are presented which allow a reliable design using the current model of DIN EN 1993-1-2. The imperfection factors were developed with the help of validated numerical calculation models for temperatures between 100 °C and 700 °C. A comparison shows that using the imperfection factors of the code leads to unsafe results when “buckling perpendicular to the weak axis” is considered. Whereas, the results for lower temperatures (< 300 °C) are partly uneconomical. In addition, geometrical imperfections are derived from the imperfection factors, which allow a second order analysis with elastic material behavior.

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Mit der Entwicklung von Blindnieten mit Nenndurchmessern d > 6,4 mm ist eine steigende Tendenz der Anwendung im Stahlbau zu erkennen. Gründe für die verbreiterte Anwendung lassen sich vor allem in den Vorteilen gegenüber den klassischen Fügeverfahren finden. Blindniete werden überall dort eingesetzt, wo bspw. das Schweißen oder Schrauben technologisch oder konstruktiv bedingt nicht eingesetzt werden kann oder unwirtschaftlich ist. Bislang existieren seitens der Bemessung und Ausführung von Stahlbauten gemäß DIN EN 1993-1-8 bzw. DIN EN 1993-1-9 sowie DIN EN 1090-2 für Blindnietverbindungen keine allgemeingültigen normativen Vorgaben, sodass auf bauaufsichtliche Verwendbarkeitsnachweise (ETA, abZ/aBG, ZiE) zurückgegriffen werden muss.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse aus systematischen Untersuchungen zur Scher-/Lochleibungstragfähigkeit und zur Schwingfestigkeit von Blindnieten und den damit hergestellten Verbindungen vorgestellt. Ziel der Untersuchungen war die Erweiterung der im Stahlbau bestehenden Bemessungs- und Ausführungsregeln nach der Normenreihe DIN EN 1993 bzw. DIN EN 1090 für Blindnietverbindungen, um zukünftig einen rein rechnerischen Nachweis gegen Querkraftbeanspruchung zu erlauben. Des Weiteren galt es, allgemeingültige Kerbfallklassen gemäß der DIN EN 1993-1-9 für die verschiedenen Blindniettypen und damit hergestellten Verbindungen zu definieren, um so auch den Ermüdungsnachweis nach dem Vorbild des Eurocode 3 zu ermöglichen.

Design and execution of bearing type shear connections with blind rivets in steel construction
With the development of blind rivets with a nominal diameter of d > 6.4 mm accompanies with an increasing tendency for use in steel construction. Reasons for the extended application are mainly the advantages over the classic joining technologies. Blind rivets are used wherever classic joining technologies, such as welding or screwing are not applicable or uneconomical for technological or structural reasons. Unfortunately, there are no adequate normative guidelines for the design and execution of blind rivet connections in accordance with DIN EN 1993-1-8, DIN EN 1993-1-9 and DIN EN 1090-2. Because of this approvals (ETA, abZ/aBG, ZiE) must be used for applications regulated by the building authorities.
In this article, the results of systematic investigations on the shear bearing resistance and the fatigue strength of blind rivets and blind rivet connections are presented. The aim of the investigations was to extend the existing design and execution rules in steel construction according to the DIN EN 1993 and DIN EN 1090 to blind rivet connections in order to allow a purely analytical proof of bearing type connections in future. Furthermore, it was a matter to define detail categories in accordance with DIN EN 1993-1-9 for the different types of blind rivets and connection with blind rivets, in order to enable the fatigue strength verification based on the model of Eurocode 3.

Die Rüttelstopfverdichtung ist ein anerkanntes Verfahren der Baugrundverbesserung, bei dem mit speziellen Tiefenrüttlern großkalibrige Säulen aus grobkörnigem Zugabematerial im Boden hergestellt werden. Das Tragverhalten dieses Verbundsystems aus Stopfsäulen und Boden läßt sich mit einfachen Untersuchungsmethoden, wie z.B. Sondierungen, nicht zuverlässig erfassen. Auf theoretischer Basis sind jedoch Voraussagen möglich. Das wohl am häufigsten angewendete Verfahren wurde von Priebe entwickelt und zuletzt 1995 in dieser Fachzeitschrift eingehend erläutert. Fragen hinsichtlich der Anwendung bei extrem weichen Böden, bei "schwimmenden" Gründungen und beim Nachweis der Sicherheit gegen Gelände- und Böschungsbruch blieben damals jedoch offen.

Es werden die gängigen Idealisierungen und Verfahren für die Bemessung von Rahmenecken vorgestellt. Eine Reihe von Versuchen werden vorgestellt und die Ergebnisse mit dem vom Verfasser entwickelten Stabwerkmodell verglichen.

Im Rahmen eines gemeinsamen FuE-Projekts der HOCHTIEF Construction AG und ArcelorMittal Belval & Differdange S. A. wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen an Lochleisten als duktiles Verbundmittel durchgeführt. Ziel der Untersuchung ist die Entwicklung technisch hochwertiger und wirtschaftlicher Verbundbauteile aus höherfesten Werkstoffen (z. B. Beton C50/60 und Stahl S460), [1] bis [4]. Hierbei wurden insbesondere das Tragverhalten, die Traglast, die Duktilität und die Dauerfestigkeit von unterschiedlichen Lochleistenformen sowie das Gesamttragverhalten von Verbundbauteilen mit Lochleisten untersucht. Aufbauend auf den in Versuchen gewonnenen Erkenntnisse wurden Bemessungskonzepte für Lochleisten als Verbundmittel in Verbundträgern aus höherfesten Materialien entwickelt.

Design of aperture plates as ductile shear connectors for composite beams with high strength materials.
Within a joint research project of HOCHTIEF Construction AG and ArcelorMittal Belval & Differdange S. A. various experimental and theoretical investigations in aperture plates, as ductile shear connector for composite members have been carried out. The aim of the research has been to develop technically advanced and economic composite members with the application of high strength materials (e.g. steel S460 and concrete C50/60). The main focus of the research has been put on the load bearing behaviour, ultimate bearing capacity, ductility and fatigue resistance of different types of aperture plates geometries as well as the related overall bearing performance of the composite members with the application of these plates as shear connectors. Based on the conclusions from the experimental test results, design concepts for aperture plates as shear connectors for composite beams with the application of high strength materials have been developed.

Es wird gezeigt, daß abschnittsweise hergestellte Brückenüberbauten auf Zusatzbeanspruchungen im Bereich der Koppelfugen je nach konstruktiver Durchbildung unterschiedlich empfindlich reagieren. Robust verhalten sich solche, die von einer kräftigen schlaffen Bewehrung durchdrungen sind. Die Zusatzbeanspruchungen werden im einzelnen dargestellt und in ihren Auswirkungen beurteilt. Auf der Grundlage der DIN 4227 wird ein Bemessungskonzept für Koppelfugen entwickelt und an einigen Beispielen vorgeführt.

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