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Die WU-Bauweise mit Beton hat sich in der Vergangenheit als robuste und dauerhafte Konstruktion auch bei hohen Nutzungsanforderungen bewährt. Strittig im Zusammenhang mit dem Einsatz von WU-Konstruktionen aus Beton bei erhöhten Anforderungen an die Raumnutzung ist häufig die Frage nach den abgegebenen Feuchtemengen und dem Feuchtetransport durch die Bauteile. Dies hat der DAfStb zum Anlaß genommen, hierzu eine Stellungnahme zu verfassen, die den Stand der Technik widerspiegelt.

Es werden erstmalig geklebte ungealterte und gealterte Fügeverbindungen für Halter zur nachträglichen Montage von Anbauteilen an bereits beschichteten Stählen untersucht. Die untersuchten Fügeverbindungen auf Polyurethan-, Polysiloxan- und Epoxidoberflächen weisen auch nach beschleunigter Alterung (Salzsprühnebel, zyklische Temperaturwechsel, hohe relative Luftfeuchte) eine hohe mechanische Beständigkeit auf. Die für eine Lastannahme von 50 kg vorgegebenen Zug- und Zugscherfestigkeiten werden in allen Fällen mit einem Faktor > 10 erreicht. Alle Versagensspannungen liegen unterhalb der Haftzugfestigkeit der Beschichtungssysteme zum Stahlsubstrat. Der Torsionswiderstand der Klebeverbindung überschreitet das geforderte Anzugsmoment des Gewindebolzens. Es wird eine zyklische Belastungsgrenze von > 9 · 106 Lastwechseln ermittelt. Der Einfluss der zyklischen Alterung auf das Kriechverhalten ist insignifikant. Die Fügeverbindungen erfüllen die Anforderungen an einen Sicherheitsfaktor für die Auslegung für maritime Anwendungen.

Subsequent mounting of brackets onto coated steel substrates with adhesives
The performance of adhesively mounted brackets onto completely coated steel substrates is investigated. The investigated joint connections on polyurethane, polysiloxane and epoxy coatings exhibit a high mechanical stability even after accelerated ageing (salt spray exposure, cyclic temperature variations, high relative humidity). Tensile strength and shear strength criteria for a designed loading capacity of 50 kg are achieved with a factor of > 10. All failure strength values are lower than the adhesion strength of the coatings to the steel. The torsional rigidity of the adhesive joint exceeds the required clamping torque of the bolt. A cyclical lifetime of > 9 · 106 load cycles is estimated. Effects of cyclic ageing on the creep performance of the adhesive joint are found to be insignificant. The joint connections meet the requirements for a safety factor for the design for marine applications.

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Für Knotenverbindungen mit großen geschweißten Kastenprofilen - wie im Kesselgerüstbau erforderlich - wird im vorliegenden Beitrag ein Nachweisformat vorgestellt. Als Beispiel dient ein Knoten an einer Stütze mit Anschluss zu zwei Riegeln und vier Diagonalen. Die Annahmen für die Aufteilungen der Schnittgrößen im Knotenbereich sind in Bildern und Formeldarstellungen für ein Tabellenkalkulationsprogramm dargelegt. Zusätzliche tabellarisch aufgeführte Zahlenwerte ermöglichen anhand des fiktiven Beispiels eine Kontrolle des Berechnungsalgorithmus. Der komprimierte Berechnungsgang leitet zu einer ausführlichen praktischen Anwendung an.

Conclusive calculation algorithm for rigid connections with welded box sections.
For the construction of nodes with large welded plates in kind of rectangular profiles, as for example required for racks in power plants, a calculation algorithm is presented. The geometry of a node is determined by a column with two girders and four struts. The assumptions for the distribution of the internal forces in the region of the nodes are shown in kind of figures and formulas for a table calculation program. The calculation algorithm can be checked by given values for a fictitious example. For a practical application it is recommended to distribute the calculation over several sheets in the table calculation program by supplementing this with explaining text. Furthermore, it is also recommended to check the complex geometry of the schemes as shown in figures 1 and 2 after input of the parameters by a plot.

Der Anteil des Stahlbaus am Wiederaufbau Deutschlands wird am Beispiel des Brückenbaus aufgezeigt. Nach Formierung der technisch-wissenschaftlichen Intelligenz des Stahlbaus, die maßgeblich durch den DSTV vorangetrieben wurde, wird die Etablierung der Stahlbauwissenschaft im Spiegel der Stahlbau-Tagungen von 1947 bis 1966 dargestellt. Seit Ende der 1960er Jahre verlor der Stahlbau mit der Stahlbauwissenschaft sein Gravitationszentrum und bewegte sich auf exzentrischen Bahnen. Zwölf Thesen skizzieren diese historische Entwicklung summarisch.

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Der Wellenschlag brechender Wellen ist bei Ingenieurbauten im Meer als einer der maßgebenden Bemessungslastfälle anzusetzen. Es wird versucht, für die meßtechnisch nur schwer erfaßbare Jahrhundertwelle sinnvolle baustatische Lastannahmen zu definieren, wobei die Frage, ob es sich hier um einen Gebrauchslastfall oder Traglastgrenzzustand handelt, zunächst offen bleibt. Dies kennzeichnet ein Problem geeignet zu definierender Sicherheitsfaktoren.

Bei Holzbalkendecken kann durch Anordnung einer Betonplatte im Verbund mit den Holzbalken eine erhebliche Steigerung des Tragvermögens und der Steifigkeit für die Decken erzielt werden. Diese Bauweise kann sowohl in Neubauten als auch in bestehenden Bauwerken angewendet werden. Bei historisch bedeutsamen Bauwerken ist häufig eine Verstärkung vorhandener Holzbalkendecken infolge einer Umnutzung der Verstärkungsmaßnahme zu achten. Um realistische Annahmen bei der Berechnung von Holz-Beton-Verbunddecken treffen zu können, wurden von uns Verschiebungskennwerte verschiedener Verbundmittel experimentell ermittelt und außerdem im Rahmen von Versuchen an Verbundträgern das Langzeitverhalten untersucht. Im folgenden werden die Versuchsergebnisse und ein Anwendungsbeispiel vorgestellt.

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Für die Abdichtung von Arbeitsfugen in wasserundurchlässigen Bauwerken aus Beton stehen neben langjährig bewährten, genormten Fugenabdichtungen weitere, grundsätzlich geeignete Produktgruppen zur Verfügung. Dazu zählen u. a. quellfähige Fugeneinlagen, deren Fähigkeit, Wasser aufzunehmen und dabei ihr Volumen zu vergrößern, zu Abdichtungszwecken genutzt wird. Quellfähige Fugeneinlagen werden auf Basis unterschiedlicher Materialien hergestellt. Sie unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Eigenschaften und ihrer Anwendungsgrenzen. Der Beitrag gibt einen Überblick über die am häufigsten eingesetzten Materialien und benennt Anforderungen, die sich aus den vorliegenden Erfahrungen bei der Handhabung und Prüfung quellfähiger Fugenabdichtungen ergeben.

Der rasante Aufschwung in der Logistikindustrie verbunden mit der Entwicklung automatisierter Fördersysteme führt zu immer größeren Hochregallagern mit Bauhöhen bis zu 50 m. Damit stößt die derzeitige Konstruktionspraxis von Hochregallagern in Silobauweise an ihre statisch-konstruktiven Grenzen. Zudem kann aufgrund der komplexen Profilausbildung der dünnwandigen, kaltgeformten Regalprofile die Tragfähigkeit nicht in allen Fällen nach DIN EN 1993-1-3 [1] ermittelt werden.
In dem hier vorgestellten Forschungsprojekt wurde untersucht, ob der Einsatz höherfester Stähle zu einer Optimierung des Tragsystems führen kann. Des Weiteren wurde analysiert, ob die Bemessungsregeln der DIN EN 1993-1-3 [1] auf die Regalprofile übertragen werden können.

The use of high-strength steel in high-bay racking systems.
The booming logistics industry and the development of high sophisticated automatic storage and retrieval systems lead to larger high-bay racking systems with heights up to 50 m. This pushes the current design practice of high-bay racking systems in silo construction to its static and constructive limits. Unfortunately, DIN EN 1993-1-3 [1] does not give design provisions for the special thin-walled, cold-formed rack profiles.
The research project focuses on two aspects: Using high-strength steel to optimize the rack systems as well as further developing design rules of DIN EN 1993-1-3 [1] to predict the load-bearing capacity of rack profiles.

Für die statische Berechnung und Bemessung der Sandwich-Fassadenelemente von Kühlhäusern liegen zwischenzeitlich anerkannte Regeln vor, die Schäden an der Konstruktion infolge früher oft beobachteter Überbeanspruchungen der äußeren Deckschale verhindern. Der Innenausbau von Kühlanlagen wird zur Zeit in der Regel unter Ausschluss der Bauaufsicht durchgeführt. In vielen Fällen wird auf die Anfertigung von statischen Berechnungen und Festigkeitsnachweisen zugunsten langjähriger Erfahrungen der errichtenden Firmen vollständig verzichtet. Das Sicherheitsniveau, welches dann mit derartigen Konstruktionen einhergeht, ist - obwohl man sich offensichtlich oft in Grenzbereichen bewegt - nicht bekannt.
Der Wunsch nach immer größeren Spannweiten und wirtschaftlicheren Konstruktionen nötigt den verantwortlichen Bauleiter oder den Statiker oft zu einem Vorgehen, welches durch das Baurecht nicht abgedeckt ist und macht diesen Bereich zu einem lohnenden Forschungsobjekt. Es ist die Absicht zu zeigen, wie man mit relativ geringem Aufwand auf ingenieurmäßiger Basis zu Lösungen kommen kann - vorausgesetzt, die o. a. Lücken in der Technik werden geschlossen.

Wall and ceiling constructions in cold stores.
Meanwhile, there are accepted rules regarding the structural analysis and dimensioning of sandwich façade elements for cold stores, which prevent damage to the structure resulting from excessive loads of the outer cover sheet such as used to frequently be observed. The interior finishes of cooling systems are currently usually made without the building authorities being involved. Often the companies in charge of construction completely dispense with structural analyses or proofs of rigidity and instead apply their long-standing experience. The safety level of these structures is not known, even though they obviously come near to stability limits.
The demand for ever larger spans and ever more cost-effective structures often pushes the construction supervisor or structural engineer to use an approach which is not covered by building legislation, making this area a rewarding subject for study. Our aim is to demonstrate how solutions can be achieved with a limited effort using a sound engineering basis, provided the identified technology gaps can be closed.

Das Bronzegeläut der Dresdener Kreuzkirche aus dem Jahr 1899 gilt mit 28,5 t als eines der schwersten erhaltenen Großgeläute Deutschlands. Auf engstem Raum wird das fünfstimmige Geläut von einem stählernen Glockenstuhl getragen. Nach einer Begutachtung wurden dessen Schäden als so gravierend eingestuft, dass im März 2009 aus Sicherheitsgründen ein Läuteverbot erteilt wurde. Zudem vermutete man, dass durch den Glockenbetrieb erhebliche Rissschäden am Kirchturm entstanden waren. Im folgenden Beitrag werden nach einem geschichtlichen Rückblick und der Zustandsanalyse die Planungsschritte bis zur Revitalisierung des Glockenstuhls beschrieben.

The revitalization of the bell frame of the Dresdener Kreuzkirche, Germany.
The bronze church bells of the Dresdener Kreuzkirche, dated from 1900, are some of the heaviest preserved in Germany. The steel frame of the fife-voice peal is located in a bell chamber with a minimum of space. After an inspection of the steel structure the damages have been classified such as serious, that starting from the 9th of March 2009 bell ringing was forbidden. In addition it was suspected, that significant cracks at the church tower were caused by ringing. After an historical review and the analysis of current state the following article describes the planning stages up to the revitalization of the bell frame.

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In 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.

Soil-dynamic structural damping of offshore wind turbine plants
This paper presents a study of the natural vibration behavior of a dynamic model of an offshore wind turbine plant, highlighting aspects of numerical modeling of the nonlinear soil-structure interaction as well as soil dynamic damping. The applied model consists of a two-dimensional FE-model of a beam on elastic foundation. The formulation of the nonlinear spring elements is based on hypoplasticity. Thus, different stiffnesses during initial, un- and reloading as well as soil hardening and softening can be captured. Material damping is considered by calculating the change in void ratio. Parallel viscous dampers depict effects of geometric damping. The pile foundation model is extended to a complete model of an offshore wind turbine by modeling the natural sea state with linear wave theory for the North Sea. Due to the dynamic formulation of the nonlinear equation of motion, the model allows the time-dependent load-deformation behavior to be evaluated in a short computational time. Different load scenarios are considered and the natural vibration behavior is investigated with respect to soil-dynamic structural damping. Future research addresses the derivation of damping factors to be applied in offshore pile design.

Aktuelle Ausführungsbeispiele tiefer Baugruben in bindigen Böden zeigen, daß bei heute häufig als Regellösung Anwendung findenden, wasserdichten Baugrubenumschließungen die Erd- und Wasserdrucklasten mit zunehmender Baugrubentiefe so stark anwachsen, daß im Hinblick auf die aufzunehmenden Stützkräfte, die statisch erforderliche Einbindetiefe und die Biegemomentenbeanspruchung der Verbauwände sehr aufwendige Konstruktionen erforderlich werden und daß dabei - insbesondere bei tiefen, rückverankerten Baugruben - oft die Grenze der Ausführbarkeit erreicht wird. In diesen Fällen ist eine wasserdichte Verbauwandausführung nur möglich, wenn es gelingt, die großen Einwirkungen aus Wasserdruck und Strömungskräften zu reduzieren. In dem Beitrag werden Ansätze für eine Optimierung von Grundwasserhaltung und Verbaugestaltung tiefer, wasserdichter Baugruben in bindigen, durchlässigkeitsanisotropen Böden durch eine Reduktion der Wasserdruckbeanspruchung des Verbaus vorgestellt. Es werden Lösungsansätze zur Reduktion der Wasserlast durch eine Teilauflösung des Verbaus unterhalb der Baugrubensohle sowie durch Entspannungslanzen untersucht, vereinfachte Bemessungsansätze abgeleitet und Hinweise zur Entwurfsoptimierung formuliert.

Das Maß für die Bauwerkszuverlässigkeit ist die Versagenswahrscheinlichkeit bzw. der Sicherheitsindex. Die Philosophie einer probabilistischen Bemessung verlangt folgende Schritte: Aufstellung von Grenzzustandsgleichungen und Definition des Zufallvektors: die Gleichung enthält ein baumechanisches und ein probabilistisches Berechnungsmodell sowohl für den Grenzzustand der Tragfähigkeit als auch für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit; Berechnung der Versagenswahrscheinlichkeit für den Grenzzustand mittels des Rachwitz-Fießler-Algorithmus für stetige Verteilungsfunktionen, geometrische Interpretation der Wichtungsfaktoren, des Sicherheitsindex und des Bemessungspunktes; Abschätzung der Systemversagenswahrscheinlichkeit: die zwei Grenzzustände der Tragfähigkeit und der Gebrauchsfähigkeit werden einzeln betrachtet. Bestimmung der unteren und oberen Grenzen der Systemversagenswahrscheinlichkeit; Vergleich der Systemversagenswahrscheinlichkeit mit den Zielversagenswahrscheinlichkeiten der Vorschrift.

Stahl-Innovationspreis 2015 - neue Ideen und Produkte aus Stahl
Expertengespräch Stahlbrückenbau
Im Netz der Sensorknoten - Windenergieanlagen sicherer auslegen und besser überwachen
Stephan Engelsmann neuer INGBW-Präsident