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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
VDI 4640 Blatt 2 "Thermische Nutzung des Untergrunds - Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen".geotechnik3/2019181-182Neuerscheinungen

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Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 22. November in Stuttgartgeotechnik3/2019182Firmen und Verbände

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Termine: geotechnik 3/2019geotechnik3/2019182Termine

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GEO2019 Geotechnik Kolloquium 2019 / Colloquium on Geotechnical Engineering 2019
Numerik in der Geotechnik
68. Geomechanik Kolloquium
29. Karlsruher Deponie- und Altlastenseminar 2019
Fachsektionstage Geotechnik - Interdisziplinäres Forum
STUVA-Tagung 2019
Austrian Tunnel Competence Center
Digitalisierung in der Geotechnik - Von der Entwicklung zur Anwendung eines digitalen Baugrundmodells
5. Internationales FLAC/DEM Symposium
Geotechnik-Tag 2020
11. RuhrGeo-Tag
35. Christian Veder Kolloquium
13. Freiberger Geotechnik Kolloquium im Rahmen des Freiberger Forschungsforums 2020, 71. Berg- und Hüttenmännischer Tag
16th International Conference of the International Association for Computer Methods and Advances in Geomechanics

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Titelbild: Mauerwerk 3/2019Mauerwerk3/2019Titelbild

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Slate facade in the DomRömer-Quartier, Frankfurt. In the completely new old town centre, the DomRömer-Quartier, 15 of 35 houses were built according to historic guidelines as “creative new buildings”. A further 20 “modern” buildings have been built on the basis of the historic town plan and according to the guidelines of the DomRömer design rules. The pattern of the slates to the gable front in the attic storey is worth mentioning. Instead of the usual laying to the right, the architect decided on a facade, in which the slating pattern runs to the left and right of the central window with left- and right-handed slating and thus forms a symmetrical gable. (photo: Rathscheck Schiefer)

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Inhalt: Mauerwerk 3/2019Mauerwerk3/2019Inhalt

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Meyer, Udo JoachimMasonry - sustainable and productive / Mauerwerk - nachhaltig und leistungsfähigMauerwerk3/2019137Editorial

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Eßig, Natalie; Nisse, JulianeContinuation and further development of sustainability criteria in the assessment system for sustainable house building / Fortschreibung und Weiterentwicklung der Nachhaltigkeitskriterien im Bewertungssystem Nachhaltiger KleinwohnhausbauMauerwerk3/2019138-145Fachthemen

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There is currently an assessment system for sustainable house building in Germany for the assessment of sustainability of buildings with up to five residential units. In order to ensure practicality and update the assessment of houses to the state of the technology, selected fact sheets from the BNK criteria catalogue developed in 2015 were updated and further developed with specialist support from experts known all over Germany.

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Pohl, Sebastian; Schöttner, RobinGreenhouse gas burdens and thermal storage effects over the building lifecycle / CO2-Tonnagen und Wärmespeichereffekte über den Lebenszyklus von GebäudenMauerwerk3/2019146-159Fachthemen

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The study outlined in this article was intended to quantify the lifecycle assessment effects resulting from the different thermal storage capacities of the market-relevant construction methods masonry, reinforced concrete and timber frame. Independently reviewed and verified life cycle assessments of representative model homes were the starting point of this study. But the findings of available computer simulations concerning the thermal behaviour of the model homes suggest that different thermal storage capacities of construction materials induce significant deviations of the heating demand, which should also precipitate significant lifecycle assessment differences - because the overall lifecycle assessment results of a building are generally substantially determined by the energy demand during its use phase.

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Schermer, Detleff; Meyer, Udo Joachim; Lutman, Marjana; Triller, PetraShear tests on highly thermal insulating clay unit masonry walls with thin layer mortar / Schubversuche an hochwärmedämmendem Ziegelmauerwerk mit DünnbettmörtelMauerwerk3/2019160-169Berichte

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The paper presents the results of a series of 6 shear tests on full scale highly thermal insulating clay unit masonry walls. The walls consisted of units with large voids filled with mineral wool with a thermal conductivity of &lgr; = 0,07 W/(m · K).
The aim of the investigations was the verification of the in-plane-shear resistance of this type of thermal insulating clay unit masonry in addition to the tests reported in [1].
The current design rules for clay unit masonry in DIN EN 1996-1-1/NA are rather conservative compared to the test results for thermal insulating units.

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Pfetzing, Thomas; Fehling, Ekkehard; Meyer, Udo JoachimShear capacity of brick masonry with partially supported slab / Schubtragfähigkeit von Ziegelmauerwerk mit teilweise aufliegender DeckenplatteMauerwerk3/2019170-177Fachthemen

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In order to investigate the influence of a partially supported slab on the in-plane shear resistance of masonry walls, six shear tests on full scale walls were performed at the Chair of Structural Concrete of the University of Kassel in cooperation with “Arbeitsgemeinschaft Mauerziegel”. The walls were made of large chamber clay masonry units and the depths of the partially supported slabs were different. The large chamber units are typically used for thermally insulated exterior walls, with the slabs only being partially supported. The influence of this constellation is not taken into account in shear capacity assessment according to the current version of Eurocode 6 for Germany. This article describes the test results and provides a comparison with Eurocode 6. In addition, the results of older shear tests on masonry walls made of vertically perforated units with eccentric load application were used.

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Kranzler, ThomasMonolithic lightweight concrete masonry for multi-storey apartment buildings / Geschosswohnungsbau mit monolithischem Mauerwerk aus LeichtbetonMauerwerk3/2019178-198Fachthemen

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Affordable living space has become one of the main talking points in Germany next to the threat of climate change. The SMEs of the German lightweight concrete industry offer regional masonry solutions for detached, semi-detached, and terraced houses as well as multi-storey apartment buildings.
Particularly in densely populated urban centres, the need for multi-storey apartment buildings arises constantly. In the following the performance of monolithic lightweight concrete masonry will be described and compared with the relevant requirements for multi-storey apartment buildings. It will be demonstrated that masonry with supposedly low compressive strength can still fulfil all requirements. Of particular significance here are the external wall-slab junctions.

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BIM laboratory at the FH Münster / BIM-Labor an der FH MünsterMauerwerk3/2019199Aktuelles

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Firmen und Verbände: Mauerwerk 3/2019Mauerwerk3/2019200-201Firmen und Verbände

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Self-laying calcium silicate blocks / Selbstmauernde Kalksandsteine
Baustoffwerke Dresden / Baustoffwerke Dresden

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Anett Fischer: Bricks | Ziegel: Architecture - Material - Production / Bricks | Ziegel: Architektur - Baustoff - HerstellungMauerwerk3/2019201-202Rezensionen

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Fire Protection 2019 / Brandschutz im Brennpunkt 2019Mauerwerk3/2019202Veranstaltungen

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Titelbild: Stahlbau 3/2019Stahlbau3/2019Titelbild

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Die Personenbrücke des Sportartikelherstellers PUMA in Herzogenaurach ist eine 90 m lange Schrägseilbrücke über eine Hauptverkehrsstraße mit vier Fahrsteifen. Sie verbindet die Firmenzentrale mit dem Erweiterungsbau. Die PUMA Bridge ist als geschlossenes Bauwerk mit absturzsichernden Glasfassaden, einem Warmdachaufbau und Paneel-Unterdecke ausgestattet.
Der Blick vom Inneren der Brücke in die Umgebung ohne Geländer und mit einer bis zum Fußboden reichenden Verglasung ist für die Mitarbeiter und Gäste von PUMA ein Erlebnis. Der Brückenkörper erscheint durch die raumhohen Verglasungen filigran und transparent. In einem leichten Bogen überspannt die Brücke fast 60 m den Hans-Ort-Ring in Herzogenaurach. Errichtet wurde das Bauwerk über dem öffentlichen Verkehrsraum an zwei Wochenenden bei einmaliger Vollsperrung der Straße. Erreicht wurde das durch einen maximalen Vorfertigungsgrad der Brückenteile und einen ganzheitlichen Planungsprozess durch die ausführende Firma Lamparter GmbH & Co. KG. (Foto: Michael Meschede, MM-Fotowerbung)

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Inhalt: Stahlbau 3/2019Stahlbau3/2019Inhalt

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Geißler, Karsten; Hauke, BernhardDas Blau des Wolfgang Graße - eine Hommage zum 80.Stahlbau3/2019183Editorials

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Preisinger, Clemens; Heimrath, Moritz; Orlinski, Adam; Hofmann, Arne; Bollinger, KlausModerne Parametrik in der Tragwerksplanung - WerkberichtStahlbau3/2019184-193Essay

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Blandini, Lucio; Nieri, Guido; Sobek, WernerDas Schalentragwerk des Kuwait International Airport Terminal 2 - Bemessung und Ausführung einer komplexen Megastruktur in Zeiten der DigitalisierungStahlbau3/2019194-202Aufsätze

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Der internationale Flughafen von Kuwait wird bis 2022 um ein neues Terminalgebäude nach einem Entwurf von Foster + Partner erweitert. Das neue Terminal hat eine Kantenlänge von fast 1,2 km, eine lichte Höhe von bis zu 25 m und eine Dachfläche von 320 000 m2. Das Gebäude zeichnet sich aber nicht nur durch seine Größe, sondern auch durch die Komplexität seines Dachtragwerks aus. Trotz seines großen Umfangs musste das Dach ohne Dehnfugen geplant werden. Dies hatte umfangreiche Auswirkungen auf Bemessung und Berechnung aller Bauteile. Das Dachtragwerk ist ein statisch hochgradig unbestimmtes System. Die Interaktion zwischen den verschiedenen Komponenten ist hierdurch sehr komplex, sodass jede Steifigkeitsänderung bei einem Element maßgeblichen Einfluss auf die statische Auslastung der anderen Bauteile hat. Der vorliegende Aufsatz beschreibt, wie dieser anspruchsvolle Entwurf mithilfe komplexer digitaler Methoden und Werkzeuge realisierbar gemacht werden konnte.

The shell structure of Kuwait International Airport Terminal 2 - engineering and execution of a complex mega-structure in the Digital Age
The international airport of Kuwait is currently being extended by a new terminal building designed by Foster + Partner. The new terminal is to be completed by 2022. It has an edge length of almost 1.2 km, a clear height of up to 25 m and a roof area of 320 000 m2. The building is characterized not only by its size, but also by the complexity of its roof structure. Despite its large circumference, the roof had to be designed without expansion joints. This had extensive effects on the design and calculation of all components. The roof structure is a statically highly indeterminate system. The interaction between the various components is therefore very complex, so that any change in stiffness of an element has a significant influence on the static load of the other components. The paper describes how this sophisticated design was made feasible with the help of complex digital methods and tools.

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Feldmann, Markus; Kühne, Ronny; Citarelli, Sandro; Reisgen, Uwe; Sharma, Rahul; Oster, Lukas3D-Drucken im Stahlbau mit dem automatisierten Wire Arc Additive ManufacturingStahlbau3/2019203-213Aufsätze

Kurzfassung

Der 3D-Druck metallischer Bauteile im Pulverbettverfahren findet bisher überwiegend in der Luft- und Raumfahrt oder im Maschinenbau Anwendung. Für die Fertigung von strukturellen Großbauteilen, wie sie im Stahlbau zum Einsatz kommen, sind die Laser-Pulver-basierten additiven Fertigungsverfahren derzeit zu teuer, um einen wirtschaftlichen Einsatz in Aussicht zu stellen. Hier kann das Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) eine Möglichkeit bieten, den 3D-Druck von großen Stahlkomponenten zu verwirklichen. Das Verfahren, auch als “formgebendes Schweißen” bekannt, ist in Kombination mit flexibler Robotertechnik und energiearmen Schweißprozessen für das Bauwesen interessant; denn nicht nur durch extrem große Gestaltungsmöglichkeiten, sondern auch durch die Digitalisierung und Einbindung in die computergestützten Entwurfs-, Planungs- und Herstellungsprozesse eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Stahlbau. Zudem ist es insbesondere für die Fertigung von belastungsoptimierten Bauteilen sehr gut geeignet. Im Beitrag werden die derzeitigen und künftigen Anwendungsfelder, die Merkmale der Fertigung und die Tragfähigkeiten der erzielbaren Bauteiltypen beschrieben. Darüber hinaus wird über aktuelle Untersuchungen berichtet.

3D printing in steel construction with the automated Wire Arc Additive Manufacturing
The classic 3D printing of metallic components using the powder bed process has so far mainly been used in the aerospace industry or in mechanical engineering. For the production of large structural components, such as those used in steel construction, laser powder-based additive manufacturing processes are too expensive to be economically viable. Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) can offer a possibility to realize 3D printing of large steel components. This process, also known as “shape welding”, has become interesting for the building industry in combination with flexible robot technology and low-energy welding processes. This is not only because of extremely large design possibilities. Also digitalization and integration into computer-supported design, planning and manufacturing processes open up new possibilities for steel construction. It is also very well suited for the production of load optimized components in particular. The article describes the current and future fields of application, the characteristics of production and the load-bearing capacity of the achievable component types. In addition, current investigations are reported.

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Erfurth, LorenzBIM im Stahlbau: etablierte Arbeitsweisen und neue WegeStahlbau3/2019214-222Aufsätze

Kurzfassung

Building Information Modeling (BIM) spielt auch im Stahlbau eine immer größere Rolle und wird in allen Ebenen der Planung und Ausführung sowohl interessiert als auch kritisch diskutiert. Der Stahlbau kann dabei aufgrund seiner langen Erfahrung in der 3D-Planung auf etablierte Prozesse im Bereich des Datenaustauschs zurückgreifen. BIM bietet die Chance, diese weiterzuentwickeln und auszubauen. Der Artikel beleuchtet anhand ausgewählter Einsatzbereiche und Praxisbeispiele den aktuellen Status der modellbasierten Planung und Ausführung. Ziel ist dabei, BIM im Kontext etablierter Arbeitsweisen des Stahlbaus zu betrachten, Mut zu machen, die Möglichkeiten von BIM schon heute auszuschöpfen, und das Potenzial für die Zukunft aufzuzeigen.

BIM in steel construction: established workflows and new opportunities
Building Information Modeling (BIM) is playing a more and more important role in steel construction, from planning to execution. The topic is both viewed with interest as well as critically discussed. Based on its long tradition in 3D planning, the steel industry can benefit from well-established processes for data exchange. BIM brings new opportunities to extend and develop these further. The article analyses the current status of model-based planning and execution, highlighting a number of selected areas and practical examples. The aim is to evaluate BIM in light of current workflows in steel construction, to encourage companies to utilize the tools and methods already available and highlight the potential of BIM for the future.

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Heimrath, Moritz; Eppenschwandtner, Martin; Vierlinger, Robert; Freund, Alexander; Orlinski, Adam; Preisinger, Clemens; Hofmann, ArneHyundai Motorstudio GoyangStahlbau3/2019223-233Berichte

Kurzfassung

Der Entwurf von Delugan Meissl Associated Architects aus Wien für das Hyundai Automotive Motorstudio ging 2011 als Wettbewerbssieger hervor und dient künftig als Vorbild für internationale Standorte der Automobilmarke. Es wurde ein polygonal geformter, scheinbar schwebender Baukörper mit einer großzügig transparenten Fassade im Erdgeschoss entworfen, der sich in die Hauptelemente “Landscape” - eine urbane begehbare Fläche, “Vertical Green” - vertikale erschließende Verbindungselemente und “Shaped Sky” - ein großes Volumen, welches das Dach bildet, gliedert.
Das Tragwerk stellt bis auf die Gebäudekerne aus Stahlbeton eine räumliche Fachwerksstruktur dar. Besondere Tragwerkselemente, wie z. B. die Stützencluster, Gruppen sehr schlanker Stützen in Anlehnung an einen Bambuswald, stellen einen integrativen Bestandteil der architektonischen Gestaltung dar. Bei der Entwicklung der architektonischen Form und der Tragwerksgeometrie wurde ein integrativer und weitestgehend parametrischer Prozess entwickelt, der, basierend auf selbst entwickelten Programmen wie Karamba3D und Octopus, erst die Umsetzung des Projekts unter den gegebenen Rahmenbedingungen und Qualitätsanforderungen ermöglichte.
Besonderes Augenmerk wurde auf die Entwicklung der großzügigen und transparenten Fassade gelegt, welche den höchsten technischen und ästhetischen Anforderungen gerecht werden musste.

Hyundai Motorstudio Goyang
The design for the Hyundai Automotive Motorstudio by Delugan Meissl Associated Architects from Vienna won the competition in 2011 and will serve as role model for international locations of the automotive brand in the future. A polygonally shaped, floating building with a large transparent façade floor has been conceived. The building is structured by the main elements “Landscape” - an urban walkable area, “Vertical Green” - vertical connecting elements and “Shaped Sky” - a large volume that forms the roof.
With the exception of the reinforced concrete cores, the supporting structure represents a spatial truss structure. Special structural elements, such as the column-clusters, groups of very slender columns, referring to a bamboo forest, are integrative components of the architectural design. An integrative and mainly parametric process was developed during the architectural and structural design phase based on self-developed programs such as Karamba3D and Octopus which enabled the implementation of the project under the given boundary conditions and quality requirements.
Special attention was paid to the development of the generous and transparent façade, which had to meet the highest technical and aesthetic requirements.

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Pfenning, Samuel; Brunkhorst, Sven; Mensinger, Martin; Zehfuß, JochenMindestverdübelung von Verbundträgern im BrandfallStahlbau3/2019234-246Aufsätze

Kurzfassung

Im Rahmen des Forschungsvorhabens “Mindestverdübelung von Verbundträgern bei Brand” [1] wurden auf der Grundlage von numerischen und experimentellen Untersuchungen ein Bemessungsansatz und Anwendungsgrenzen für die sichere Anwendung einer teilweisen Verdübelung von Verbundträgern im Brandfall geschaffen.
In diesem Beitrag werden die durchgeführten Untersuchungen sowie die wichtigsten Einflüsse von erhöhten Temperaturen auf Verbundträger und insbesondere die Verbundfuge vorgestellt. Der Schlupf in der Verbundfuge und dessen unterschiedliche Ursachen werden anhand eines Verbundeinfeldträgers im Brand untersucht.
Es zeigt sich, dass unter Einhaltung eines Mindestverdübelungsgrads zur Begrenzung der maximalen Verformungen der Verbundfuge die Verdübelung eines Verbundträgers keinen Einfluss auf dessen Tragfähigkeit im Brand hat. Durch die schnell ansteigende Temperatur des Stahlprofils nimmt die Streckgrenze schneller ab als die Tragfähigkeit der Verbundfuge, sodass sich mit steigender Temperatur der Verdübelungsgrad erhöht.
Im Weiteren wird ein Bemessungsansatz zur sicheren Anwendung der Teilverbundtheorie im Brandfall auf Grundlage des Verdübelungsgrads sowie auf Grundlage des Verhältnisses zwischen der Betonzugfestigkeit und der Schubtragfähigkeit der Verbundfuge vorgestellt.

Minimum degree of shear connection of composite beams in fire
In the scope of the research project “Mindestverdübelung von Verbundträgern bei Brand” (Minimum degree of shear connection of composite beams in fire) numerical and experimental investigations were conducted to derive design rules and limitations for the use for the partial connection theory in fire.
In this paper, the conducted investigations as well as the most important influences of the elevated temperatures on the composite beam and especially on the composite joint are presented. The slip in the composite joint and its reasons are discussed for a single span beam in a fire situation.
It is shown that with the use of a minimum degree of shear connection for the limitation of the maximum slip of the composite joint, there is no influence of the degree of shear connection on the load carrying capacity of a composite beam in case of fire. Due to the quickly rising temperatures of a composite beam in fire, the resistance of the composite joint quickly exceeds the tensile resistance of the steel section.
The derived design rules for a safe use of the partial connection theory in fire situations based on the degree of shear connection as well as on the relation between the concrete tensile capacity and the shear capacity of the composite joint are presented.

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Reintjes, Karl-Heinz; Wagner, PeterQualitative Evaluierung der Effizienz von Konstruktionstypen im VerbundbrückenbauStahlbau3/2019247-269Aufsätze

Kurzfassung

Für Balkenbrücken in Verbundbauweise wurden bis zum heutigen Tage im Wesentlichen vier unterschiedliche Konstruktionsformen ausgeführt, ohne dass für den einzelnen Entwurfsfall systematische Untersuchungen zur Wirtschaftlichkeit, zur technischen Qualität und zur Nachhaltigkeit dieser Bauweisen angestellt wurden. In diesem Beitrag wird daher der Versuch unternommen, eine allgemein gültige Bewertung der Effizienz der am häufigsten eingesetzten Konstruktionstypen im Verbundbrückenbau vorzunehmen. Als wichtigstes Kriterium für die Effizienz einer bestimmten Bauweise wird hierbei der Einheitspreis für die Lieferung und Montage der Stahlkonstruktion definiert und dessen Struktur genauer untersucht. Die durchschnittliche Relation dieses Einheitspreises wird hierbei für die beiden bisher bevorzugten Bauweisen, nämlich die des einzelligen Großkastens auf der einen Seite und der dualen Kleinkastenbauweise auf der anderen Seite, am Beispiel einer durchschnittlichen Balkenbrücke konkret untersucht.
Unter Berücksichtigung der verfügbaren Erfahrungswerte bezüglich des Stahlgewichts bei ausgeführten Verbundbrücken wird im zweiten Schritt die Gesamtrelation des Preises der Stahlkonstruktion für diese beiden Konstruktionstypen ermittelt. Nicht in der gleichen Tiefe, jedoch in ausreichender Genauigkeit erfolgt dann die Ausdehnung dieser Untersuchung auf die weiteren bekannten Verbundbauweisen, sodass als erstes Hauptergebnis eine Evaluierung der Effizienz der Stahlkonstruktion aller wichtigen Verbundbauweisen vorgenommen werden kann. Da mit dieser Bewertung jedoch noch keine Aussage über die Gesamteffizienz einer Verbundbauweise getroffen werden kann, folgt abschließend noch die Evaluierung der restlichen wichtigen Kosten- und Leistungsbereiche wie der Ausführung der Betonfahrbahn, des Gesamtkomplexes Korrosionsschutz, Innenbegehung und Brückenunterhaltung sowie des Redundanzverhaltens. Mit diesen weiteren Kriterien kann als Gesamtergebnis eine Evaluierungsmatrix aller untersuchten Bauweisen erstellt werden.

Qualitative evaluation of the efficiency of composite bridge designs
Four different bridge designs have mainly been adopted up to now for composite girder bridges without that there has been performed a systematic analysis of the economy, of the technical quality and of the sustainability of each design approach. This paper will therefore try to develop a generally valid evaluation of the efficiency of the mostly used composite bridge designs. As most important criterion for the efficiency of the different bridge designs the specific rate for the fabrication and erection of the steel structure is defined and its composition analysed in detail. The relation of this specific rate between the two mostly used designs, namely the spacious single cell box-girder on the one hand and the dual box-girder design with two smaller box-girders on the other hand, will be investigated for the example of a common girder bridge.
Under the consideration of the available empirical data for the steel weights of executed composite bridges it then will be possible to obtain the relation of the total price for the steel structure of the two different bridge designs. These results will then be extended - not in the same profundity, but still with sufficient accuracy - to the further well known composite bridge designs. This enables the full evaluation of the efficiency of the steel structure for all important composite bridge designs. In order to be able to evaluate the overall efficiency of each composite bridge design it also will be necessary to evaluate the other important cost- and performance areas of a composite bridge like the construction of the concrete carriageway, the complex of corrosion protection, inside accesssibility and bridge maintenance as well as the structural redundancy. Only then it will be possible to generate an overall evaluation scheme for all investigated composite bridge designs.

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