Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Since masonry is one of the oldest and most traditional construction types, corresponding safety concepts are usually based on experience instead of being calibrated by structural reliability methods. For this reason, reliability analyses of masonry structures are needed to check if safety factors should be adjusted. Masonry is a non-homogenous material. Because of that, it is very important to consider the spatial variability of material properties when assessing the reliability of masonry walls. Therefore, it is useful to know if and to what extent spatial variability increases or decreases the reliability of masonry walls and the required safety factors. The influence of spatial variability depends on the length of a wall due to the capability of load redistribution. Also, it is affected by the governing failure mode, which depends on the slenderness of the wall, and can be local compression or stability failure. This paper demonstrates the effect of spatial variability on the load-bearing capacity of masonry walls in terms of mean value, scatter and design value. For this purpose, walls of varying length and slenderness were analysed with and without the consideration of spatial variability by performing Monte Carlo simulations. Based upon that, safety factors were determined which are required to meet the target reliability defined by EN 1990.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Before the introduction of EC 6, simple codes permitted masonry to be designed manually. The simplified procedure according to EN 1996-3 still allows manual design, but its application is restricted. Therefore, a more laborious design according to EN 1996-1-1 is often required.
This article presents a newly developed software tool, which facilitates the structural design of the vertical load-bearing capacity of unreinforced masonry according to EN 1996-1-1. The tool is intuitive to use and has been developed based on experience from working in the field. The tool assists the planner in making decisions during the masonry design process. This article describes and explains the implemented, theoretical assumptions as well as the software tool NRd-Pro-Tool itself. This software tool facilitates simple, clear und transparent structural design of the vertical load bearing capacity of unreinforced masonry.

Easy-to-use verification equations are available for the verifications in the simplified calculation method. This applies also for the structural fire design of those masonry types for which a verification with the utilisation factor &agr;fi is given in the National Annex DIN EN 1996-1-2/NA. In specific applications, however, a classification can only be made applying the utilisation factor &agr;6,fi. In these cases, the verification for the structural fire design by calculation is considerably more complex than the mathematical verification of the structural design in the “cold state”. The present paper shows how the design equation for &agr;6,fi can be made significantly easier with regard to its application by reference to the design value of the vertical load bearing resistance in the simplified method. Moreover, an upper limit value for the utilisation factor &agr;6,fi for the simplified method is summarised in tables.

For the design of unreinforced masonry walls under lateral earth pressure according to DIN EN 1996-3 [1], the active earth pressure is used, which is less than the earth pressure at rest. For the consideration of active earth pressure, a sufficient deflection of the wall is needed. It is unknown whether the deflections in reality are large enough to justify a reduction of the active earth pressure. Therefore a numerical model has been developed which considers the load-bearing behaviour of masonry walls, with several boundary conditions being considered to estimate the effective earth pressure.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

10th Australasian Masonry Conference Masonry today and tomorrow
10th International Masonry Conference

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Vorgespannte geschraubte Verbindungen aus nichtrostendem Stahl sind derzeit normativ nicht zulässig. Dennoch besteht der Wunsch seitens der Bauausführenden, in Spezialfällen diese Art von Verbindungen tragsicherheitsrelevant oder auch nur aus Gebrauchstauglichkeitsgründen auszuführen. Gemeinhin wird den vorgespannten Verbindungen aus nichtrostendem Stahl unterstellt, dass sie sehr hohen Vorspannkraftverlusten infolge Relaxieren und Kriechen der Schrauben und Kriechen des Klemmpaktes unterliegen, weshalb die tatsächlich in der Verbindung verbleibende Vorspannkraft nicht abschätzbar sein soll. Im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsvorhabens SIROCO laufen derzeit umfangreiche Untersuchungen zum Anzieh- und Vorspannverhalten von geschraubten Verbindungen aus nichtrostenden austenitischen und Duplex-Stählen zum Einsatz in gleitfesten Verbindungen aus ebenfalls nichtrostenden Stählen. Erste Ergebnisse aus diesem Vorhaben zeigen, dass ein gezieltes Anziehen solcher Verbindungen durchaus möglich ist, dass die Vorspannkraftverluste infolge Relaxieren bei Weitem nicht so hoch sind wie vermutet und dass das Fressen der Verbindungen bei geeigneter Werkstoffpaarung und Wahl des Schmiermittels durchaus zu vermeiden ist. Der vorliegende Beitrag soll erste Einblicke in die vorliegenden Ergebnisse des derzeit noch laufenden Vorhabens geben.

Insight into the preloading behaviour of bolted assemblies of stainless steel.
Preloaded bolted assemblies made of stainless steel are currently not permitted. Nonetheless, the wish of the construction industry exists to carry out these types of connections in special cases for ultimate or serviceability limit state reasons. Generally, preloaded bolted assemblies made of stainless steel are presumed to be subjected to very high preload losses due to relaxation and creep of the bolts and creep of the clamping packages, which is why the actual preloading force remaining in the connection is assumed not to be estimable. Within the scope of the European RFCS research project SIROCO, extensive investigations are currently being conducted on the tightening and preloading behaviour of bolted assemblies made of austenitic and duplex stainless steels. First results from this project show that a targeted attraction of such compounds is quite possible and that the preload losses due to relaxation are far from being as high as presumed. Furthermore, galling of the connections can be avoided by choosing suitable material pairings and lubricants. The present paper will provide an initial insight into the results of the still ongoing project.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
This paper, in honour of Professor Herbert Schmidt, provides a brief description of two parallel but connected historical developments in the field of the buckling of thin metal shells, an area in which Professor Schmidt has made very significant contributions over the last four decades.
The developments in shell buckling mechanics have been enormous over the last century, in addressing challenging practical problems and in changing from difficult mathematics to universal access for competent engineers. The second development has been in design calculations for practising engineers, moving from crude empiricism based on simple tests into a complete framework that can house all computational predictions in a structured manner, permitting very complex problems to be fully characterised. These two fields are quite separate, especially in the early part of the 20th century, and still lie somewhat apart, but the problems encountered in practical engineering continue to influence the development of shell buckling mechanics, whilst the conceptual framework for practical design is evolving to accommodate the most complex of findings in structural mechanics.

Schalenbeulen im Wandel: Mechanik, Konstruktionsbemessungen und deren Wechselbeziehung.
Diese Arbeit zu Ehren von Professor Herbert Schmidt versucht, eine kurze Beschreibung von zwei parallelen, aber miteinander verknüpften historischen Entwicklungen auf dem Gebiet des Beulens dünner Metallschalen zu geben, für das Professor Schmidt in den letzten vier Jahrzehnten einen bedeutenden Beitrag geleistet hat.
Die Entwicklung der Schalenbeulmechanik ist im letzten Jahrhundert enorm gewesen, wenn es um herausfordernde praktische Probleme und um den Wechsel von schwieriger Mathematik zu universellem Zugang für kompetente Ingenieure geht. Die zweite Entwicklung basiert auf Konstruktionsberechnungen für praktizierende Ingenieure, die von einem groben Empirismus auf der Basis einfacher Tests zu einem vollständigen konzeptionellen Rahmen führt, der alle Resultate der Berechnungen integriert und sehr komplexe Probleme vollständig beschreibt. Diese beiden Felder waren vor allem in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts völlig getrennt und liegen immer noch etwas auseinander, aber die Probleme der praktischen Technik beeinflussen weiterhin die Entwicklung der Schalenbeulmechanik, während sich der konzeptionelle Rahmen für die praktische Gestaltung um die komplexesten Befunde der Strukturmechanik entwickelt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Kommerzielle FE-Pakete sind zunehmend in den Ingenieurbüros verfügbar. Durch ihre Universalität verleiten sie dazu, auch dann zur Bemessung von Behältern verwendet zu werden, wenn der anwendende Ingenieur keine Erfahrung mit händischen Festigkeits- und Stabilitätsnachweisen bei Schalentragwerken hat.
Die Autoren versuchen mit diesem Artikel anhand von wenigen, strukturierten Grundregeln aufzuzeigen, welche Anforderungen an ein Modell und dessen Dokumentation zu stellen sind, so dass fachliche Richtigkeit und die erforderliche Nachvollziehbarkeit der Ergebnisse gegeben sind. Dazu wird vorab die in der Tragwerksplanung erforderliche Abstraktion diskutiert. Ebenso wird dafür plädiert, sich im Zweifelsfall für eine Handrechnung zu entscheiden, da dies möglicherweise deutlich weniger Aufwand bedingt, als eine fachgerecht dokumentierte FE-Berechnung.
Im Einzelnen werden Hinweise zur Modellierung der globalen Struktur sowie von Imperfektionen, Werkstoffeigenschaften, Schweißnähten und Lasten gegeben. Unterschiedlich aufwändige Möglichkeiten des Stabilitätsnachweises werden gezeigt. Besonderes Augenmerk wird auf eine behältergerechte Dokumentation gelegt, die ein Trennen der Spannungsausgabe in Membran- und Biegeanteile sowie in Meridian- und Breitenkreisrichtung erfordert. Schließlich werden exemplarisch drei Anwendungsbeispiele aus der industriellen Praxis gezeigt.

Rules for the analysis of tanks and silos using FEA.
Commercial FEA packages became increasingly wide spread in design offices. Being general purpose software, these packages may easily be used to model a tank or a silo by an engineer, who might not be sufficiently experienced to do proper strength and stability checks by hand. Thus, the authors see very often FE-based design, which does not meet the state of the art.
This was the motivation for the present article. Based on the needs of practical design of a steel or aluminium tank or silo, rules are given for the application of the finite element method. These include general considerations about deriving a structural model. As well, hints are given as to when a hand calculation (DBF = design by formulae) could be less time consuming than a FEA. For practical application of FEA, issues are covered like modelling and meshing of the global structure, modelling of imperfections, material properties, welds and loads. The specific needs of documentation for shell structures is discussed, i. e. splitting the obtained stresses in membrane and bending and in meridional and circumferential parts. Finally, three examples of industrial applications are described shortly.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
The construction industry is well known for falling behind in the implementation of information technologies. Many digital technologies are, however, applicable throughout the entire value chain, and the use of industrialized construction is rapidly increasing with a view to improving planning, design, construction, assembly, operation and maintenance. Different technologies have changed the engineering and construction processes drastically, and the rate at which change is taking place is generally agreed to be accelerating. This article presents four international case studies that exemplify the utilization of information modeling in bridge design projects. Information modeling is more than just a new technology - it is a new way of working which has the power to totally transform the design and construction industry.

Die Digitalisierung verwandelt den Bausektor über den gesamten Lebenszyklus von der Bemessung bis zum Betrieb und Wartung.
Die Nutzung moderner Informationstechnologien ist in der Bauindustrie weniger weit verbreitet als in anderen Industriezweigen. Viele digitale Technologien sind über die gesamte Wertschöpfungskette verfügbar und werden verstärkt verwendet, um Planung, Konstruktion, Ausführung, Überwachung und Instandhaltung stetig zu verbessern und zu vereinfachen. Verschiedene Technologien haben den Planungs- und Bauablauf drastisch verändert, wobei der Fortschritt immer schneller voranschreitet. Dieser Artikel stellt vier internationale Fallstudien vor, die exemplarisch die Verwendung von Building Information Modelling (BIM) am Beispiel von Brückenbauprojekten zeigen. BIM ist nicht nur eine neue Technologie - es ist eine komplett neue Art des Arbeitens, die die Planungs- und Ausführungsindustrie komplett verändern kann.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Im Zuge des Ausbaus von Doha, der Hauptstadt von Katar, zu einem weltweiten Finanz-, Kultur- und Tourismuszentrum entstand auf der Grundlage eines Entwurfs von Atelier Jean Nouvel (AJN) der Neubau des Nationalmuseums (National Museum of Qatar, NMoQ). Das unverwechselbare dreidimensionale Design und die Größe des Projekts stellten höchste Anforderungen an Planung und Installation des Haupttragwerks und der Gebäudehülle.

National Museum of Qatar - Super-complex steel structures, envelope and 3D BIM.
Doha, the capital of Qatar, is developing fast towards a global hub for finance, culture and tourism. The new flagship, the National Museum of Qatar (NMoQ), is currently being completed based on a design by Atelier Jean Nouvel, Paris. The iconic three-dimensional geometry and the size of the project were extremely challenging for both the design and the works on site.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
In der Windenergie übernimmt der Turm eine immer wichtigere Rolle, da er mit dem Fundament zusammen für bis zu 45 % der Gesamtkosten verantwortlich ist. Für weitere Ertragssteigerungen werden in Zukunft Türme bis auf 160 m anwachsen. Um dem immer weiter wachsenden Kostendruck in der Windenergie entgegenzuwirken, werden Türme entwickelt, die sehr weich ausgelegt sind und sich gezielt im Resonanzbereich der drehenden Windenergieanlage (WEA) befinden. Hierdurch übernimmt der Turm eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung der Anlagensteuerung und der damit einhergehenden Lasten. In diesem Aufsatz wird beschrieben, wie der weiche Turm mit der Windenergieanlage zusammen als eine Einheit die zukünftigen Windenergieanlagen mit bestimmen wird. Es werden die aeroelastischen Einflüsse und die damit verbundenen positiven aerodynamischen Dämpfeffekte in Zusammenhang gebracht und untersucht.

Development of soft towers for wind energy plants - Softtower.
The tower plays an increasingly important role in the wind energy due to the fact that tower and foundation are responsible for the overall costs up to 45 %. For further yield increase the tower height will go up to 160m in the future. Soft towers, designed purposefully with their natural frequency in the area of resonance of the rotor, will be developed to work against the growing cost pressures. This gives the tower a key role in the development of turbine control and load simulation. This article describes how the soft tower along with the turbine as a unit will determine the future wind energy plants. The aero-elastical relations and the related positive aero-dynamical damping will be implicated and analysed.

Herrn Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. Herbert Schmidt zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Nach wie vor herrscht bei der Angabe bzw. Annahme von geeigneten Steifigkeitskennwerten für Gewebemembranen für die textile Architektur und den Zeltbau Unsicherheit unter den Materialherstellern und Tragwerksplanern. Der vorliegende Beitrag diskutiert mögliche Methoden für eine standardisierte Bestimmung von Steifigkeitskennwerten und für eine bauwerksspezifische Bestimmung für die Konstruktion. Des Weiteren werden stichprobenhaft für PVC-beschichtete Polyestergewebe dreier Festigkeitsklassen untersucht, inwieweit sich diese hinsichtlich ihrer Steifigkeitskennwerte klassifizieren lassen. Eine Klassifizierung würde eine Tabellierung ermöglichen, die dem Tragwerksplaner eine große Hilfe für die geeignete Annahme von Steifigkeitskennwerten bei der statischen Berechnung von Gewebemembrantragwerken wäre. Die vorliegenden Ergebnisse legen die Klassifizierbarkeit für die untersuchten Materialien nahe.

Stiffness parameters of fabrics - Standardized for products and project oriented for design.
For fabrics used in the field of textile architecture or tent structures, the declaration of stiffness parameters by the material supplier as well as the assumption of appropriate stiffness parameters by the design engineer is still a matter of uncertainty. The present contribution discusses possible methods for a standardized determination of stiffness parameters and for a tailored determination for specific structures. Moreover, for PVC-coated polyester fabrics of three strength classes an investigation at random is conducted analyzing whether they can be classified regarding their stiffness parameters. A classification would make a tabulation possible. This would be of great help for the design engineer for choosing appropriate stiffness parameters as input for the structural analysis of fabric structures. The presented results indicate the possibility of a classification for the investigated materials.

Der Einsatz von Schwingungstilgern zur Erhöhung der Gebrauchstauglichkeit von Fußgängerbrücken gehört in der Zwischenzeit zum Standard und erlaubt den Tragwerksplanern die Realisierung filigraner Bauwerke. Im Regelfall wird ein Schwingungstilger zur Reduktion von Schwingungen in einer vertikalen oder lateralen Eigenform eingesetzt, welche in einem kritischen Frequenzbereich, also dem üblichen Bereich der Schrittfrequenzen liegen. Besonders schlanke bzw. leichte Brücken weisen jedoch zahlreiche Eigenformen innerhalb dieses kritischen Bereiches auf, so dass - will man vermeiden, dass je Eigenform in dem kritischen Frequenzbereich ein Tilgersystem appliziert wird - die Konzepte zur Applikation von Schwingungstilgern angepasst werden müssen. Weiterhin weisen schlanke Fußgängerbrücken größere Verschiebungen der Eigenfrequenzen in Abhängigkeit von der Personen-Anzahl auf dem Brückendeck auf, so dass zusätzlich zu der Wirksamkeit für mehrere Schwingungsmoden auch eine entsprechend große Robustheit des Schwingungstilger-Konzepts gegenüber diesen Frequenzverschiebungen erforderlich ist. In der Vergangenheit wurden multiple Schwingungstilger-Systeme vornehmlich mit dem Ziel einer Erhöhung der Wirksamkeit passiver Systeme bei stochastischer Anregung untersucht [1], [2]. Da die dynamische Schwingantwort von schlanken Fußgängerbrücken bei Anregung durch Personen aufgrund der Anregung mehrerer Eigenfrequenzen sowie erzwungener Schwingungen im Bereich der Schrittfrequenz ebenfalls stochastische Züge aufweist, bietet es sich an, solche Konzepte ebenfalls auf Brückendecks zu applizieren. Der folgende Beitrag soll zunächst das typische Schwingungsverhalten schlanker Fußgängerbrücken an praktischen Beispielen demonstrieren. Basierend auf den gezeigten Effekten wird ein für Fußgängerbrücken optimiertes Konzept für Multiple Schwingungstilger (Multiple Tuned Mass Dampers - MTMD)-Systeme vorgestellt. Hierzu werden die mathematischen Grundlagen zur Optimierung erläutert und Hinweise zur Auswahl abzudeckender Frequenzbereiche sowie zur Massenaufteilung und Abstimmung dargelegt. Abschließend werden Ergebnisse numerischer Berechnungen einer Seilbrückenstruktur vorgestellt, bei denen ein spezielles Augenmerk auf die Robustheit des Systems gegenüber belastungsbedingter Frequenzverschiebungen sowie der charakteristischen Belastung durch Fußgänger gelegt wurde.

The Application of Multiple Tuned Mass Damper Systems at slender footbridges.
While for standard footbridge only a few vibration modes are within the critical footfall frequency range and hove to be considered for the dynamic design, lightweight structures dis-play multiple modes in that frequency range. Furthermore the modal masses are very little so also the smaller load components for the excitation of higher harmonic vibration modes can become significant to assess the vibration susceptibility. Various observations have been made during experimental tests of these structures and will be introduced in this contribution using the example of a canopy walk structure and a stress ribbon bridge. To understand the observed effects at such continuous dynamic systems for pedestrian loading, numerical calculations have been performed for which a similar lightweight structure has been modelled and pedestrian loading was simulated with several footfall frequencies. Similar to the experimentally investigated structures it was found that the multimodal dynamic response of the bridges strongly depends on the pedestrian loading (footfall frequency). Experimental tests have shown, that the application of a Tuned Mass Damper System to dampen only the critical mode that is within the footfall frequency range is not sufficient to reduce the multi-modal dynamic response of the lightweight bridge structures under pedestrian so the occurring accelerations remain below certain comfort levels. Therefore the concept of Multiple Tuned Mass Dampers was introduced to the bridge structure and its practicability was investigated.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Christoph Kirchlechner mit Heinz-Maier-Leibnitz-Preis 2017 ausgezeichnet
Meik Schücke ist als weiterer Geschäftsführer der SEH Engineering GmbH bestellt
Deutschen Brückenbaupreis 2018 ausgelobt
Standpunktepapier zur Auffächerung der Ingenieurstudiengänge

Fertigungs- und Instandhaltungsoptimierung bei Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen
Mehrdimensional energieoptimierte Gebäudehüllen in Stahlleichtbauweise für den Industrie- und Gewerbebau
Stahl mit knochenähnlichen Eigenschaften
Vollstanznietbeschichtungen für den Einsatz bei hochfesten Stahlwerkstoffen (P 832)
Vollstanznietkleben von dreilagigen Mischbaustrukturen (P 877)