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In June 2006, the Chair of Structural Design at the Technical University of Dresden was commissioned by the Iranian cultural authority ICHHTO and the UNESCO to perform structural design services for the earthquake-resistant repair and rebuilding of the Sistani House in the historic citadel Arg-e-Bam in the south of Iran. The citadel was until its almost complete destruction by an earthquake on 26 Dezember 2003 the largest building of unburnt brick masonry in the world and is listed as a World heritage Site by UNESCO because of its cultural and historical significance. Surveying and documentation work, archaeological rubble clearance and the rebuilding of the Sistani House after its destruction by the earthquake have taken the team from the department to Bam at regular intervals since 2006. In the course of the work, it became apparent that research was needed in the field of the repair of earthquake-damaged unburnt brick masonry and into the improvement of the shear strength/earthquake resistance and the weather protection of unburnt brick masonry.
The article is subdivided in Part 1, Introduction, test performance and assessment of results for additives to loam render as well as Part 2, Assessment of the results for surface treatment to unburnt bricks and the climatic chamber tests.

Germany's best brick buildings honoured / Deutschlands beste Ziegelbauten prämiert
2017 Fritz Höger Award for Brick Architecture / Fritz-Höger-Preis 2017 für Backstein-Architektur

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13th Canadian Masonry Symposium / 9th International Conference AMCM'2017

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Untersuchungen zur Nachhaltigkeit von Infrastrukturprojekten unterscheiden sich von vergleichbaren Untersuchungen zu Hochbauten besonders durch die lange Lebensdauer der Objekte. Fragen zur Nachhaltigkeit sind also immer auch Fragen zur Dauerhaftigkeit und einfacher und möglichst störungsfreier Instandhaltung über die lange Lebenszeit. Durch die Ausführung innovativer Eisenbahnbrücken in Stahl- und Verbundbauweise können Sperrzeiten, die aus dem Bau selbst bzw. von Instandhaltungsmaßnahmen während der Nutzung resultieren, auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem wirkt sich die Optimierung entscheidender ermüdungskritischer Details positiv auf die Bilanz im Lebenszyklus des Brückenbauwerks aus. Im Rahmen des FOSTA-AiF-Forschungsprojekts “Ganzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit” wurden verschiedene innovative Eisenbahnbrückentypen ihren korrespondierenden herkömmlichen Brückenbauarten gegenübergestellt und über den gesamten Lebenszyklus bewertet.
Während in diesem Beitrag die untersuchten innovativen Brückenvarianten in konstruktiver Hinsicht dargestellt und Optimierungsvorschläge und Bemessungsansätze erläutert werden, werden im zweiten Beitrag der ganzheitliche Bewertungsansatz und Ergebnisse der Nachhaltigkeitsbewertung für die untersuchten Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken vorgestellt [4].

Holistic analysis on steel- and composite railway bridges - Innovative solutions for strengthening durability and reducing construction times (Part 1).
Investigations on sustainability on infrastructure projects differ from comparable investigations on building constructions through their longer life-cycle of the objects. Questions regarding sustainability are thus accompanied by questions of durability and simple, mostly undisturbed maintenance through the whole life-cycle. By the application of innovative railway bridges with steel and composite constructions blocking times induced by the construction time and maintenance actions within the usage phase, can be effectively reduced. Additionally the optimization of restrictive fatigue-details can affect the whole life-cycle of a bridge-construction. In the frame of the FOSTA-AiF-research project “Holistic Assessment of steel- and composite railway bridges according to criteria of sustainability” different innovative railway bridge types have been compared to their corresponding conventional bridge types and evaluated over their whole life-cycle to quantify their advantageousness.
While this article shows the investigated innovative bridge-variants in constructive regards and optimization proposals and design approaches are explained, the second article is about the holistic approach and the results of the sustainability assessment of the investigated steel-and composite railway bridge.

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Obwohl in den letzten zehn Jahren mehrere Projekte und Initiativen in den Themengebieten der ganzheitlichen Bewertung und der Nachhaltigkeitsanalyse von Verkehrsinfrastrukturen durchgeführt wurden, hat sich national wie international bisher keine einheitliche Bewertungsbasis herausgebildet. Eine Ursache hierfür sind fehlende Vergleichswerte für Infrastrukturbauwerke und nicht vorhandene vorbilanzierte Bauprodukte, die beispielsweise im Rahmen der Eingangsdatenbereitstellung Verwendung finden können und die Grundvoraussetzung für eine praktikable Anwendung sind. Der vorliegende Beitrag macht speziell für Stahl- und Stahlverbundeisenbahnbrücken einen Vorschlag für einen Bewertungsrahmen und untersucht verschiedene Typen von eisenbahnspezifischen Referenzbrücken. Dabei wird auf den im ersten Teil dieser zweiteiligen Veröffentlichung vorgestellten konstruktiven Varianten und Detailuntersuchungen für Stahl- und Verbundeisenbahnbrücken aufgebaut und es werden Berechnungsergebnisse unter Verwendung von Ökobilanzierungen, Lebenszykluskostenrechnungen und Betriebserschwerniskostenberechnungen vorgestellt, wobei ein Schwerpunkt auf Trogbrücken mit Spannweiten von ca. 18 m gelegt wird.

Holistic analyses of steel-composite bridges - ecological, economical and operational assessment.
Although in the last ten years several projects and initiatives within the field of the holistic assessment and sustainability analysis of traffic infrastructures have been conducted, no consistent assessment basis exists on the national nor on the international level. One reason can be found in missing benchmarks applicable for infrastructures and not existing pre-calculated product data for bridges. For example, this information can be used as input data and they are necessary for a feasible application. This paper proposes an assessment framework developed particularly for steel and steel-composite railway bridges and studies different types of railway specific reference bridges. All investigations are based on the presented variants and detail analyses in the first part of this paper series. All results are calculated by performing life-cycle assessments, life-cycle cost calculations and operation encumbrance cost calculations, whereby an emphasis is set on trough bridges with a span of approximately 18 m.

Den Kern des Neubaus der Straßenbahnlinie 2 in der Stadt Ulm bildet ein Ingenieurbauwerk, das als kombinierte Straßenbahn- und Straßenbrücke den Verkehr als außerordentlich schlanke, semiintegrale Ganzstahlbrücke über ein hochfrequentiertes innerstädtisches Bahngelände führt - die Kienlesbergbrücke.
Der Brückenentwurf wurde im Rahmen eines Realisierungswettbewerbes erarbeitet und zur Ausführung ausgewählt. Der Überbauquerschnitt ist zweigeteilt, wobei die Trennung zwischen dem Fußgänger- und Radfahrbereich und der Fahrbahn durch einen teils als Vollwand-, teils als Fachwerkträger ausgebildeten Hauptträger erfolgt. Insbesondere die dem Momentenverlauf angepasste Gestaltung dieses Trägers verleiht dem Bauwerk seine besondere Ausstrahlung. Die monolithische Verbindung des Fahrbahndecks mit den tragenden Stahlrohrstützen und die Lagerung im Bereich der Widerlager erfolgt mit konventionellen Lagern und erzeugt so das statisch relevante semiintegrale Tragwerk.
Das Eingehen auf die besondere räumliche Bausituation mit einer temporär herzustellenden Montageplattform und der Montage der Stahlkonstruktion im Taktschiebeverfahren unter Nutzung der ca.15 m hohen, schlanken Stützen des finalen Tragwerkes sowie einem Vorbauschnabel, vermeidet die Nutzung einer Vielzahl von Hilfsstützen und erzeugt statisch interessante Bauzustände. Gleichzeitig ist es möglich, in einer außerordentlich kurzen Bauzeit, das Bauwerk so herzustellen, dass keine relevanten Beeinflussungen des Bahnverkehrs auftreten.

New ÖPNV-Bridge construction for tram, cyclistes and pedestrians “Kienlesberg” in Ulm.
The core-part of the construction of the tram line number 2 in the city of Ulm is an engineering structure, which is designed as a combined tram- and road-bridge and leads the traffic as an extremely slim, semi-integral steel bridge over a high-frequency inner-city railway terrain. The bridge design was awarded after a realization-competition and selected for execution. The superstructure cross-section is divided into two parts. The separation between the pedestrian and bicycle travel area and the roadway is carried out by a main girder which is partly designed as a plate girder and partly as a truss girder. The design of this beam is adapted to the flow of the moments and creates a particular charisma of the structure.
The monolithic connection of the steel deck with the supporting steel columns and the conventional bearings in the area of the abutments is generating the statically relevant semi-integral superstructure.
The special urban erection situation with the use of:
- a temporary assembly platform
- the approx. 15 m high columns of the final structure
- a temporary launching nose
and the elimination of a large number of auxiliary supports creates interesting statically structural conditions.
It was possible to assemble the structure in an extremely short construction period, and to limit the influence on the railway traffic under the assembly area.

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Die am südlichen Stadtrand der Residenzstadt Würzburg gelegene im Jahr 1964 errichtete Talbrücke Heidingsfeld im Zuge der BAB A3 wird gegenwärtig durch eine moderne Verbundbrücke ersetzt. Aufgrund der exponierten Lage der Brücke, die vom Würzburger Stadtgebiet weithin sichtbar ist, wurde im Vorfeld ein Realisierungswettbewerb durchgeführt. Für jede Richtungsfahrbahn wird der einzellige Stahlkasten des 635 m langen Überbaus über bis zu 120 m lange Felder eingeschoben. Anschließend wird die Fahrbahnplatte mit auf Konsolen aufgelegten Halbfertigteilen im Bereich der Kragarme und im Bereich des Kastens durch direkte Betonage auf das geschlossene Deckblech hergestellt. Diese Bauweise zeichnet sich durch eine hohe Torsionssteifigkeit des Stahlkastens im Bauzustand, geringes Zusatzgewicht der Stahlbetonfahrbahnplatte und eine kurze und damit wirtschaftliche Herstellung aus.

Design and design review of the Heidingsfeld Viaduct.
The Heidingsfeld Viaduct which is currently being replaced by a modern composite bridge is located south of the city of Würzburg. Due to the exposed situation of the bridge, well visible from the Würzburg City Centre, a design competition was held. The 635 m long single box girder with spans of up to 120 m is being built by the incrementally launching method. The roadway slab was cast on pre-fabricated panels at the cantilever areas and on the closed upper chord of the steel box. This construction method is characterized by a high torsional stiffness of the steel box during construction, low weight of the concrete slab and a short and therefore economic manufacturing process.

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Mit Hilfe eines Ritzschen Näherungsansatzes wird das Problem des Gesamtfeldbeulens unter biaxialem Druck diskutiert. Es zeigt sich, dass bei einer Begrenzung der Durchbiegung der Längssteifen, wie sie in Abschnitt 9.2. der DIN EN 1993-1-5:2010 für Quersteifen gefordert wird, der Nachweis des Gesamtfeldbeulens nach Gl. 10.5 der Norm durch den Nachweis des maßgebenden Einzelfelds und den Stabilitätsnachweis der Längssteifen unter Berücksichtigung der zusätzlichen Abtriebskräfte aus Querdruck ersetzt werden kann. Umgekehrt kann, wie am Beispiel des Beulfelds einer Bodenplatte beim Taktschieben gezeigt wird, der Gesamtfeldbeulnachweis nach Gl. 10.5 der DIN EN 1993-1-5:2010 den Stabilitätsnachweis der Längssteifen nicht ersetzen. Am Beispiel des Gesamtfeldbeulens eines Stegblechs einer Brücke wird gezeigt, dass der Nachweis nach Gl. 10.5 in manchen Fällen auch zu unwirtschaftlichen Ergebnissen führen kann.

Remarks on the stability verification of longitudinal stiffened plates under biaxial compression.
By using the Ritz method, the buckling of plates with longitudinal stiffeners exposed to biaxial compression is discussed. When limiting the deflection of the longitudinal stiffeners analogously to clause 9.2 of DIN EN 1993-1-5:2010 for transverse stiffeners, the buckling verification of the stiffened plate according to Eq. 10.5 of the code can be replaced by the verification of the relevant subpanel and the stability verification of the longitudinal stiffeners taking the additional stresses and deformation due to the compression in transverse direction into account. The example of the stability analysis of bottom chord of a box girder bridge during incremental launching shows that the verification against buckling according to Eq.10.5 of DIN EN 1993-1-5:2010 cannot replace the mentioned stability analysis of the longitudinal stiffeners. Using the example of the web of the box girder, it is shown that a design according to Eq. 10.5 may in some cases also lead to inefficient results.

The recently completed new connection between Europe and Asia, the Third Bosphorus Bridge (Yavuz Sultan Selim Bridge) has been immediately recognized as an iconic and new landmark of Istanbul region. The reason is not only the location which makes the crossing a dramatic scenery and a real experience, but of course the structure itself and also its history. Never such an audacious and extreme structure has been built like this, following a strict and severe red and straight line starting from the day of the decision to award the contract to the ICA joint Venture (Içtas/Astaldi) on the base of a project considered by the authorities as the one bringing the most satisfactory answer to their requirements, a project worked out during a competition period of finally eight weeks. And the requirements were very high, exactly at the level prerequisite for such an important structure considering its serviceability, but also its geopolitical context and its economic importance.

Die dritte Bosporusquerung - Eine skulpturales Ingenieurbauwerk.
Die Yavus Sultan Selim-Brücke verbindet Europa und Asien. Als dritte und größte Bosporusquerung wurde sie sofort nach ihrer Fertigstellung im Jahr 2016 zum neuen Wahrzeichen von Istanbul. Grund dafür ist nicht nur die Einbettung der Brücke in eine spektakuläre Landschaft, sondern auch die Konstruktion selbst und ihre Geschichte. Beginnend vom ersten Tag nach der Vergabe des Projektes an das Joint Venture ICA (Içtas-Astaldi) wurde einer ungewöhnlich konsequenten und klaren Linie bei Planung und Realisierung des Projektes gefolgt. Die Beauftragung durch die Behörden erfolgte, da diese den Entwurf der Brücke, der innerhalb eines Zeitraums von nur acht Wochen erarbeitet wurde, als die befriedigendste Antwort auf ihre Anforderungen empfanden. Die sehr hohen Anforderungen entsprachen dabei genau der Bedeutung einer derart wichtigen Konstruktion, ihrer Funktionalität, dem geopolitischen Kontext des Bauwerks und seiner wirtschaftlichen Bedeutung.

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Das Konstruktionsprinzip der VFT-Bauweise mit Walzträgern in Beton (VFT-WIB) kommt in Europa und vor allem in Deutschland und Polen häufig zum Einsatz. Der Neubau der Brücke südwestlich der Stadt Elblg in Polen führt das Konstruktionsprinzip weiter. Die Schnittführung der Walzträger wird so gewählt, dass in Feldmitte und im Stützbereich unterschiedliche Stahlsteghöhen entstehen. Diese Idee birgt statisch-konstruktiv den Vorteil, die Schubkräfte und Biegemomente im Träger effektiv abzutragen. Die Weiterentwicklung wird anhand der Brücke Elblg beschrieben, konstruktive Details beleuchtet und die Wirtschaftlichkeit der Bauweise diskutiert.

Composite bridge nearby Elblg - Enhancements of the PrecoBeam construction method.
The design principle of the PrecoBeam construction method using rolled sections (VFT-WIB) is well established in Europe, especially in Germany and Poland. The reconstruction of the bridge southwest of the city of Elblg in Poland enhances the construction method. The cutting line of the rolled section implements a varying height of the steel web for the midfield and near the support. This idea creates design principles which allow an effective flow of the shear forces and the bending moments in the girders. The enhancement and constructional details are highlighted by the means of Elblg viaduct. Also economic aspects are discussed.

Die Elsterbrücke Osendorf ist die erste Brücke in Deutschland, die in Verbundfertigteil-Bauweise mit Walzträgern in Beton (VFT-WIB) mit feuerverzinkter Stahltragstruktur ausgeführt wurde. Auf Grundlage von Forschungsprojekten konnte die Ermüdungsfestigkeit von dynamisch beanspruchten Stahlbauteilen beurteilt werden. Die gewählte Bauweise bietet sich in ihrer Konstruktionsart für eine Feuerverzinkung an. Ihre externe Bewehrung aus halbierten Walzträgern ist arm an Eigenspannungen und mit Längen bis 16 m leicht in der Verzinkung zu handhaben. Im Projekt Brücke Osendorf zeigte sich die Wirtschaftlichkeit der Feuerverzinkung im Hinblick auf Qualität, Kosten und Unterhalt.

Elster bridge near by Osendorf - a hot-dip galvanized composite bridge with external reinforcement.
The viaduct over the river Elster next to Osendorf is the first bridge project using the VFT-WIB construction method in Germany with a hot-dip galvanized steel structure. The fatigue resistance of the steel structure under dynamic loads was already clarified on the basis of several research projects. The construction method is suitable to protect the steel by hot-dip galvanizing. The external reinforcement made out of halved rolled sections contains only a small ratio of residual stresses. The steel girders are easy to handle with a length up to 16 m. The Osendorf bridge project figures out the economic feasibility of the hot-dip galvanizing due to quality, costs, maintenance.

Durch den im Jahre 2014 stattgefundenen Schiffsanprall an der verkehrsbedeutenden Süderelbbrücke in Hamburg musste innerhalb kürzester Zeit eine Instandsetzungsmaßnahme geplant und umgesetzt werden. Die Wucht des Anpralls deformierte den außen liegenden Hauptträger des Stahlüberbaus in horizontaler und vertikaler Richtung so erheblich, dass neben einer Querschnittsschwächung im Untergurt in weiten Bereichen sämtliche Aussteifungselemente abrissen und somit wirkungslos waren. Eine Sperrung der Brücke war jedoch aufgrund des großen Verkehrsaufkommens nicht möglich. Mittels Nachrechnungen des Brückenüberbaus unter Berücksichtigung des vorhandenen Schadensausmaßes sowie der tatsächlichen Fahrstreifenanordnung in Kombination mit verkehrslenkenden Maßnahmen konnte eine vertretbare Verkehrsführung sowohl statisch für den Ingenieur als auch den Verkehrsteilnehmer eingerichtet werden. Unter Berücksichtigung des oben liegenden Autobahnverkehrs musste ein Instandsetzungskonzept entwickelt und umgesetzt werden, welches nur wenige und zeitlich begrenzte Vollsperrungen der Brücke beinhaltete. Dank der guten Zusammenarbeit aller Beteiligten - dem Bauherrn, der ausführenden Firma und dem Planer - ist es gelungen, durch ein innovatives, schnelles und sicheres Instandsetzungsprogramm den erheblichen Anprallschaden deutlich früher als zunächst angenommen zu beheben.

Repair works of the motorway bridge across the Süderelbe after ship impact - Recalculation, design, analysis.
Due to a ship impact in 2014 on the traffic-induced road bridge Süderelbbrücke in Hamburg, a maintenance analysis had to be planned and implemented within a very short time. The weight of the impact deformed the main girder of the steel superstructure in horizontal and vertical direction to the point that, in addition to a sectional weakening in the lower boom, all stiffener elements were ripped off and thus became ineffective. However, blocking of the bridge was not possible because of the heavy traffic volume. By means of analysis of the superstructure and consideration of the existing extent of damage as well as the actual lane arrangement in combination with traffic control measures, reasonable traffic management could be arranged for both the engineer and the road user. Taking into account the above-mentioned highway traffic, a maintenance concept had to be developed and implemented, which included only a few, limited-time road blockings around the bridge. Thanks to the good cooperation of all parties involved - the builder, the operating company and the planner - we have succeeded in repairing the impact damage considerably earlier than initially assumed due to an innovative, fast and safe maintenance analysis.

Derzeitige Brückenbauwerke sind für eine Nutzungsdauer von 70 bis 110 Jahren [1] ausgelegt. Die für die Brückenbauwerke eingesetzten organischen Beschichtungssysteme sind jedoch in ihrer Korrosionsschutzdauer auf ca. 25 bis 35 Jahre begrenzt und benötigen mindestens eine zweimalige Ausbesserung oder Teilerneuerung während der geplanten Nutzungsdauer der Brücke. Diese notwendigen Arbeiten am Korrosionsschutzsystem verursachen Kosten, die der Brückeneigentümer teils durch Verlängern von Wartungszyklen, mit entsprechenden Folgen für die Korrosionsintensität am Stahlbau, zu vermeiden versucht. Sinnvoll ist daher der Einsatz eines Korrosionsschutzsystems mit langer Schutzdauer, das während der Nutzungsdauer des Brückenbauwerks möglichst ohne kosten- und zeitintensive Wartung auskommt. Nach aktuellen Forschungsergebnissen ist die Feuerverzinkung in der Lage, an Brückenbauwerken eine Schutzdauer von 100 Jahren ohne Wartung zu gewährleisten. Um die Reparatur der Feuerzinküberzüge an Montageschweißstößen und partiellen Fehlstellen (z. B. Transport- und Montageschäden) durch thermisches Spritzen mit Zink unabhängig vom Siliziumgehalt im Stahl korrosionsschutzgerecht anwenden zu können, erfolgte eine umfangreiche Prozess- und Technologieentwicklung im Rahmen zweier Forschungsvorhaben. Die Forschungsergebnisse belegen, dass Montageschweißstöße und Fehlstellen durch thermisch gespritzte Zinküberzüge gemäß DIN EN ISO 2063 [2] mit ausreichender Haftfestigkeit auf gestrahlter Stahl- und gesweepter Feuerzink-Oberfläche von Baustählen im Niedrigsilizium-, mittleren Sebisty- und Hochsilizium-Bereich praxisgerecht ausgebessert und qualitätsgerechte Korrosionsschutzsysteme hergestellt werden können.

Corrosion protection technology for construction sites welded joints of a hot-dip galvanized steel bridge.
Current bridge structures are designed for a useful life of 70 to 110 years [1]. Organic coating systems, which are used for bridge structures, are limited in their corrosion protection period to approximately 25 to 35 years and require at least a two-time renewing or partial renewing during the planned useful life of the bridge. These necessary works on the corrosion protection system causes costs which the bridge owner tries to avoid, partly by extending maintenance cycles, with corresponding consequences for the corrosion intensity in steel construction. The use of a corrosion protection system with a long term protection, which get along as far as possible without costs and time-intensive maintenance during the useful life of the bridge construction, is therefore sensible. According to the latest research results, hot-dip galvanizing is able to guarantee a 100 year protection period for bridge structures without maintenance. In order to be able to apply the retouch of the hot-dip galvanizing in weld seam areas and partial imperfections (e.g. transport and assembly defects) by thermal spraying with zinc independently of the silicon content in the steel, a comprehensive process and technology development took place within the framework of two research projects. The research results show that weld seam areas and imperfections by thermal sprayed zinc coatings according to DIN EN ISO 2063 [2] with sufficient adhesion to a blasted steel and sweep blasted hot dip galvanized surface of structural steels in the low silicon, middle sebisty and high silicium range can be applied and quality standard corrosion protection systems can be prepared.

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Ingenieurpreis des Deutschen Stahlbaues 2017 verliehen
Preis in der Kategorie Hochbau: Sartorius Produktionshalle für Laborinstrumente
Preis in der Kategorie Brückenbau: Allerbrücke
Auszeichnungen Kategorie Hochbau
Zentraler Omnibusbahnhof Hannover
Auszeichnungen Kategorie Brückenbau
Entwurfshilfe “Einsatz von feuerverzinkten Bauteilen im Stahl- und Verbundbrückenbau” in englische Sprache
Dokumentation “Paneele aus Stahl für Fassaden”
Digitales Planen und Bauen im Stahlbau

13. Fachtagung Baustatik - Baupraxis
STAHLBAUFORUM 2017