Artikeldatenbank
Autor(en) | Titel | Zeitschrift | Ausgabe | Seite | Rubrik |
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Fujita, Masanori; Nakamura, Makoto; Awazu, Kengo; Iwata, Mamoru | Effects of the clearance between the core plate and restraining part on the structural performance of the buckling-restrained brace using steel mortar planks | Steel Construction | 1/2022 | 1-12 | Articles |
KurzfassungThe clearance between the core plate and the restraining part of the buckling-restrained brace using steel mortar planks (BRBSM) considerably affects the failure mode and hysteretic characteristics of the brace. A clearance adjustment construction is proposed for the BRBSM which can control the clearance through partially pasting clearance adjustment materials and polishing the mortar plank surface. First, the clearance adjustment construction workflow and quality control are demonstrated, and it is verified that the clearance can be assured by fabricating specimens. Further, the effects of the difference in clearance between the core plate and restraining part on the structural performance of the BRBSM in terms of failure behaviour, increase strength ratio, buckling mode and cumulative plastic strain energy ratio are evaluated by conducting a cyclic axial loading test. x | |||||
Background to the modifications of guideline RiL 805 for recalculation and assessment of railway bridges in Germany | Steel Construction | 1/2022 | 12 | Editor's Recommendations | |
Creusen, Koen Erwin Yvonne; Misios, George; Winkes, Jasper Stefan; Veljkovic, Milan | Introducing the C1 Wedge Connection | Steel Construction | 1/2022 | 13-25 | Articles |
KurzfassungIncreasing loads on the connections of tubular towers that support wind turbines are making the traditional bolted L-flange more challenging to design, while the large mass of components and tools make installation challenging from a safety perspective. The C1 Wedge Connection is a symmetrical connection between tubular sections. The connection consists of a cylindrical lower flange and a fork-shaped upper flange that slides over the lower flange. Both flanges have radial elongated holes distributed along the perimeter allowing the C1 fasteners to pull the two flanges together. The fastener assembly of the C1 Wedge Connection uses a small, horizontally placed bolt to pull two wedges together. The wedges transform and magnify the horizontal bolt force into a larger preload between the flanges by pulling them together. The orientation of the bolt in the fastener prevents significant load fluctuations under external loading. As a result, unlike a bolted L-flange, the C1 Wedge Connection is less susceptible to preload loss, thereby eliminating the need for regular maintenance and inspection. The scalability of the C1 Wedge Connection makes it suitable for larger loads. These larger loads are expected with increasing size of wind turbines and when connections are used in more demanding locations such as hurricane and seismic conditions or where connections are subjected to high dynamic loads caused by extreme wave conditions or on floating foundations. x | |||||
Structural hollow sections - high strength or weather resistant per EN 10210-3/EN 10219-3 | Steel Construction | 1/2022 | 25 | Editor's Recommendations | |
Tang, Bicheng; Wang, Xuefeng; Zuo, Yuequan; Zhang, Quan | Extradosed cable-stayed Pelje ac Bridge in Croatia - Fabrication of steel box girders and on-site installation | Steel Construction | 1/2022 | 26-32 | Reports |
KurzfassungThe new Peljeac Bridge and access road project, which links Mainland Croatia to the Peljeac Peninsula, is the most significant social infrastructure project in Croatia under construction at present. The bridge site lies in the highly active seismic region with ground acceleration ag = 0.34g and a maximum average ten-minute wind speed above 33.7 m/s. As a result, the execution class for the steel structure was judged to be EXC4 based on the recommended matrix in standard EN 1090-2, which defines execution classes according to consequence class, service category, and production category. The correspondingly determined quality level was class B+, which equates to quality class B under ISO 5817 with supplementary requirements for bridge decks from EN 1090-2. This article describes the whole fabrication process in the workshop, the long-distance transportation and the installation on the bridge site. To satisfy such high-quality technical requirements, the heavy steel structures were fabricated using a wide variety of mechanized equipment and automatic welding techniques. This helped to ensure a more efficient fabrication process and more consistent product quality. The length of the large side span segments was designed to suit the capabilities of the floating cranes and transit barges, thereby making on-site installation more efficient. Against the backdrop of the global Covid-19 pandemic, the contractor CRBC overcame seemingly unsurmountable obstacles beyond their control to successfully complete this challenging assignment in two years. x | |||||
Misiek, Thomas; Norlin, Bert; Gitter, Reinhold; Höglund, Torsten | Review of European design provisions for buckling of aluminium members with longitudinal welds - part 2 | Steel Construction | 1/2022 | 33-42 | Articles |
KurzfassungAs part of the ongoing revision of the Eurocodes, design provisions in EN 1999-1-1 on the buckling of longitudinally welded aluminium compression members have been subjected to a critical review. The numerical investigations described in part 1 of the paper were conducted because a need for improvement was identified. In part 2 of the paper, the main observations are presented in qualitative terms. Those observations are: the influence of the allocation of the materials to buckling classes, the influence of the imperfections plus the cross-section geometry including the position and size of the HAZ within the cross-section. Part 3 will conclude this paper by discussing the proposed design approaches in detail. x | |||||
Simplified design of cast steel components under fatigue loads | Steel Construction | 1/2022 | 42 | Editor's Recommendations | |
Bezas, Marios-Zois; Demonceau, Jean-François; Vayas, Ioannis; Jaspart, Jean-Pierre | Compression tests on large angle columns in high-strength steel | Steel Construction | 1/2022 | 43-47 | Reports |
KurzfassungNominated for Eurosteel 2021 Best Paper Award x | |||||
Corman, Adrien; Demonceau, Jean-François; Jaspart, Jean-Pierre | Characterization of the panel zone shear behaviour in steel beam-to-column joints | Steel Construction | 1/2022 | 48-50 | Reports |
KurzfassungNominated for the Eurosteel 2021 Best Paper Award x | |||||
Al-Karawi, Hassan | Material and residual stress improvement in S355 welded structural steel using mechanical and thermal post-weld treatment methods | Steel Construction | 1/2022 | 51-54 | Articles |
KurzfassungWelding is by far the most widely used metal joining method. High-Frequency Mechanical Impact (HFMI) treatment and Tungsten Inert Gas (TIG) remelting are two post-weld treatment methods that aim to enhance the strength of the steel. In this paper, the improvement in residual stress and material characteristic obtained with these methods are studied by conducting several experimental investigations such as hole drilling, hardness testing and microscopy. Hole drilling shows that HFMI treatment improves the status of residual stress at the weld toe in the first 1 mm from the surface. Furthermore, Vickers testing shows a remarkable improvement in the hardness values at the weld toe in the first 2 mm. This can be attributed to the reduction in grain size after treatment. Moreover, acicular ferrite and tempered bainite are found to be the main constituents in the fusion and heat-affected zones after TIG-remelting. x | |||||
Gholipour, Masoumeh; Deylami, Ardeshir | Modified moment connection between I-beam and double-I built-up column | Steel Construction | 1/2022 | 55-67 | Articles |
KurzfassungDouble-I sections are widely used as columns in moment-resisting frames. The conventional welded moment connection between I-beam and double-I built-up column behaves in a partially restrained manner and does not provide the strength and ductility required in special moment frames. In this paper, a modification method is proposed to improve the behavioural characteristics of conventional moment connections. The modification involves replacing the continuous cover plate with two alternative plates having increased width and thickness at the location of the beam flange-plates. The behaviour of the proposed connection was investigated in detail both experimentally, by means of two full-scale specimens, and analytically, by means of eight finite element models. Based on the results obtained, in beams with a modified connection most of the plasticity develops remote from the column cover plate, and the panel zone remains in an elastic state. Accordingly, the deformation of the modified connection is reduced significantly and its stiffness is increased to the level required for a fully restrained connection. The hysteresis curves of the modified connection are also stable during large inelastic deformations with no substantial pinching. The modified connection provides the strength and ductility required in special moment frames. x | |||||
Steel Construction News 1/2022 | Steel Construction | 1/2022 | 68-71 | ECCS news | |
Kurzfassung
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Events: Steel Construction 1/2022 | Steel Construction | 1/2022 | 72 | Events | |
Ernst & Sohn (Hrsg.) | UBB 1/2022 - Gesamtausgabe | UnternehmerBrief Bauwirtschaft | 1/2022 | 1-40 | Gesamtausgabe |
Inhalt: Bautechnik 12/2021 | Bautechnik | 12/2021 | Inhalt | ||
Titelbild: Bautechnik 12/2021 | Bautechnik | 12/2021 | Titelbild | ||
Kurzfassung
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Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: Hochschulbauten 2021 | Bautechnik | 12/2021 | 1-60 | Sonderheft |
Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: Brandschutz 2021 | Bautechnik | 12/2021 | 1-52 | Sonderheft |
Bleicher, Achim; Schauer, Thomas; Jirasek, Robert; Höltke, Tim; Zhang, Yangwen; Marker, Paul; Wulff, Wulf; Manfrecola, Johannes; Schmidt, Therese | Hybride Konstruktionen an der BTU Cottbus-Senftenberg | Bautechnik | 12/2021 | 907-920 | Aufsätze |
KurzfassungDie angestrebten Ziele einer Ressourcen- und Klimaneutralität erfordern ein radikaleres Umdenken der Bauschaffenden, das mit einer noch viel stärkeren Sensibilisierung der Auftraggeber für die Auswirkungen des Material- und Energieverbrauchs im Bausektor verbunden ist. Ein Ansatz, um diese Ziele zu erreichen, sind hybride Konstruktionen, in denen unterschiedliche Materialien, Elemente, Funktionen und Technologien auf mehreren Konstruktionsebenen ressourcen- und energieeffizient kombiniert sowie im Fall eines Rückbaus sortenrein rezykliert werden. Dieser anspruchsvolle Ansatz ist von Beginn an erklärtes Ziel des Lehrstuhls Hybride Konstruktionen - Massivbau an der BTU Cottbus-Senftenberg und zieht sich durch alle Lehr- und Forschungsaktivitäten. Mit ausgewählten Forschungsprojekten werden Motivation und Methoden hybrider Konstruktionen sowie deren Potenzial für ressourcen- und klimaneutrale Konstruktionen anhand von Prototypen aufgezeigt. Hierbei steht neben der ökologischen Weiterentwicklung klassischer hybrider Konstruktionen aus nachwachsenden und rezyklierten Rohstoffen, bspw. Holz und Recyclingbeton, auch die Entwicklung aktiver hybrider Konstruktionen im Fokus. Die gezielte Integration von aktiven Technologien wie Sensorik, Aktuatorik und Regelungstechnik ermöglicht multifunktionale Konstruktionen, einen hohen Nutzungskomfort, einen geringeren Rohstoffverbrauch bis hin zur Energiegewinnung aus dynamischen Einwirkungen. x | |||||
Stark, Anne; Grabe, Jürgen | Zur bodendynamischen Strukturdämpfung von Offshore-Windenergieanlagen | Bautechnik | 12/2021 | 921-929 | Aufsätze |
KurzfassungIn diesem Beitrag wird ein dynamisches Modell einer Offshore-Windenergieanlage mit Schwerpunkt auf der numerischen Modellierung der Boden-Struktur-Interaktion vorgestellt. Das entwickelte Modell basiert auf einem zweidimensionalen FE-Modell eines auf Federn gebetteten Euler-Bernoulli-Balkens. Die Pfahl-Boden-Interaktion bzw. das Last-Verformungsverhalten des den Pfahl umgebenden Bodens wird in Form von nichtlinearen Bettungsfedern idealisiert. Die Formulierung der Federkennlinien basiert auf einem hypoplastischen Bettungsansatz, welcher es ermöglicht, verschiedene Steifigkeiten bei Erst-, Ent- und Wiederbelastung sowie eine Ver- bzw. Entfestigung des Bodens abzubilden. Über die Änderung der Porenzahl wird zudem eine Materialdämpfung berücksichtigt. Das Bettungsmodell wird ergänzt durch parallel zu den Federn geschaltete viskose Dämpfer, welche eine geometrische Dämpfung des Untergrunds abbilden. Der Gründungspfahl wird erweitert um die aufgehende Struktur einer Offshore-Windenergieanlage. Dabei wird der natürliche Seegang auf Basis der linearen Wellentheorie für das Modellgebiet der Nordsee mit dem Jonswap-Spektrum modelliert. Der Rotor wird als Punktmasse idealisiert. Das Modell ermöglicht es, aufgrund der dynamischen Formulierung der nichtlinearen Bewegungsgleichung das Schwingungsverhalten in kurzer Rechenzeit praxisgerecht auszuwerten. Außerdem werden Untersuchungen zum Einfluss der Änderung der Steifigkeitsverteilung des Bodens im Zusammenspiel mit einer Änderung der Eigenfrequenz durchgeführt. Es wird das zeitabhängige Modellverhalten bei Wellenbelastung sowie für einen Modellsturm dargestellt. Zukünftige Erweiterungen des Modells sollen die Ableitung von Dämpfungsfaktoren zum Ansatz bei der Bemessung ermöglichen. x | |||||
Meinhardt, Christian | "Smart Structures" - aktive und passive Schwingungsreduktion von Bauwerken - Stand der Technik und Erfahrungen bei der praktischen Realisierung | Bautechnik | 12/2021 | 930-937 | Berichte |
KurzfassungUm unerwünschte Bauwerksschwingungen zu reduzieren, greift man herkömmlicherweise auf die Strategie zurück, Masse bzw. Steifigkeit eines Bauwerks zu erhöhen. Diese Strategie ist jedoch häufig ineffizient und unwirtschaftlich. Daher kommt es vermehrt zum Einsatz von intelligenten Maßnahmen zur Schwingungsreduzierung. Neben längst etablierten passiven Systemen gibt es auch aktive oder adaptive Lösungen, welche sich an den Schwingungszustand eines Bauwerks anpassen und die auftretenden Bauwerksschwingungen gezielt reduzieren können. Das Innovationspotenzial hierbei liegt entweder in der Optimierung der dynamischen Parameter einer passiven Lösung sowie dem Erreichen dieser Kennwerte für alle relevanten Belastungszustände oder aber in der Implementierung einer semiaktiven, aktiven oder hybriden Schwingungskontrolle. Im Folgenden sollen diese Maßnahmen näher beschrieben und anhand von Ausführungsbeispielen (eigene Erfahrungen und in der Literatur beschriebene) illustriert werden. Dabei liegt der Fokus auf Massendämpfern, welche als semiaktive, aktive, adaptive oder hybride Systeme appliziert werden können. Neben der generellen Wirkungsweise wird auch die Auswahl geeigneterer Aktoren und Regelungskonzepte näher betrachtet. x | |||||
BauSIM Konferenz 2022 in Weimar | Bautechnik | 12/2021 | 937 | Veranstaltungen | |
Hegner-van Rooden, Clementine; Christen, Jasmin | Mit einem Holzhybrid neue Höhen erreichen | Bautechnik | 12/2021 | 938-946 | Berichte |
KurzfassungFür das 60 m hohe Holz-Beton-Hybridhochhaus Arbo auf dem Suurstoffi-Areal in Rotkreuz (CH) zeichneten als Holzbauingenieure die Pirmin Jung Schweiz AG verantwortlich. Sie entwickelten ein Stützen-Decken-Kern-System, das einen klassischen Skelettbau bildet und einen hohen sichtbaren Holzanteil aufweist. Einzig der Kern und das Untergeschoss sind in Beton hergestellt. Weil Holz und Beton verschiedene Materialeigenschaften aufweisen, waren kritische Punkte zu lösen. Ebenso bedingt der Kräftefluss an der Schnittstelle von Holz und Beton komplexe Details - aus bauphysikalischen, statischen und brandschutzspezifischen Gründen -, denn neben dem unterschiedlichen Materialverhalten von Beton, Holz oder ihrem Verbund prallen mit den Gewerken auch unterschiedliche Umgangsformen, verschiedene Toleranzen und ein anderes Handling aufeinander. Arbo ist daher ein Lehrbeispiel, wie ein Holzhybridbau aktuell umsetzbar sein kann und das beispielhaft ist für nachfolgende Bauten in der Schweiz und in Europa. Auch solche in einer reinen Holzkonstruktion. x | |||||
Kasuga, Akio | Optimized Hybrid Structures in Bridge Construction | Bautechnik | 12/2021 | 947-952 | Berichte |
KurzfassungHybrid structures have two major objectives. One is to make concrete structures lighter by combining different technologies. And another is to make structural functions clearer by combining different materials. This report outlines two examples of these objectives. The example of the first objective to make structure lighter is light-weight bridges. We have been building many types of hybrid bridges, for example, the corrugated steel web type, the hybrid truss type and the composite girder type. However, when steel members are used, maintenance is required throughout the lifetime of the structure. To solve these issues, a new type of hybrid bridge has recently been developed - the butterfly web bridge. This new structure combines conventional concrete with high-strength fibre-reinforced concrete. The web consists of precast panels shaped like a butterfly wing. These members are reinforced using only prestressing steel in the tension area and have a thickness of just 15 cm. The remaining concrete members are cast-in-place. As a result, this new type of bridge achieves a weight reduction of 15 to 20 % compared with a conventional concrete box girder construction. The example of the second objective to make structural functions clear is the hybrid stay cable anchorage system in the tower of cable-stayed and extradosed bridges. Basically, the steel absorbs the tensile forces of the horizontal component of the stay cable and the concrete absorbs the compressive forces of the vertical component. The steel box anchorage system developed during the 2000s has evolved to make its cheaper to construct in the 2010s. We have undertaken many experiments in our laboratory to confirm the structural behaviour of these evolving systems. The evolution of stay cable anchorage systems is outlined in this article. x | |||||
Beck, Johannes; Henke, Sascha | Building Information Modeling - zur Attribuierung des Fachmodells Baugrund | Bautechnik | 12/2021 | 953-961 | Berichte |
KurzfassungMit dem Stufenplan des BMVI wurde bei öffentlichen Infrastrukturprojekten der Einsatz von Building Information Modeling (BIM) ab 2020 verpflichtend, obgleich diese Forderung in der Praxis noch nicht vollumfänglich erfüllt wird. Der Sachverständige für Geotechnik erstellt im BIM-basierten Planungsprozess das Fachmodell Baugrund. Dieser Beitrag beschäftigt sich mit dem Aufbau des Fachmodells Baugrund aus Submodellen und deren Inhalt. Der Fokus liegt dabei auf der Darstellung der relevanten Schritte zur Findung einer zielführenden und BIM-konformen Attribuierung unter Berücksichtigung der Besonderheiten des Fachmodells. Hierfür werden dessen Lebenszyklus und die Besonderheiten gegenüber anderen Fachmodellen beleuchtet. Ein Vorschlag zum Umgang mit der Boden-Bauwerks-Interaktion im BIM-gestützten Planungsprozess wird unterbreitet. Abschließend werden die Notwendigkeit von Attributkatalogen diskutiert und Ideen zu ihrer Ausgestaltung vorgestellt. x |