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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Gollwitzer, Thomas; Amorth, Andreas; Zausinger, DominikSynagoge Regensburg - eine Schale aus zweiachsig gekrümmtem BrettsperrholzBautechnik11/2019873-879Berichte

Kurzfassung

Den Neubau der Synagoge Regensburg überspannt eine filigrane Kuppelschale aus massiven Brettsperrholzelementen, gelagert auf vier Eckstützen. Aus dem massiv gestaffelten Baukörper mit geschlämmten, hochkant verbauten Sichtziegeln erhebt sich ein nach Osten ausgerichteter quadratischer Glaskörper mit 13 m Seitenlänge, dessen oberer Abschluss die Holzschale bildet. Die Schalengeometrie beschreibt den Ausschnitt aus einer Kugel mit dem Radius von 25 m bei einem max. Stich von 1,64 m. Eingerahmt wird die Holzschale von vier kreisförmigen gewalzten Stahlbögen HEB 160, die in den Ecken von eingespannten Rundrohrstützen gehalten werden. Die dünne Schale mit einer Schlankheit von h/L = 100 und flachem Stich ist allein mit auskragenden Stützen nicht zu stabilisieren. Umlaufende Zugstäbe schließen den allseitigen Horizontalschub kurz und verspannen das Gesamtsystem.

A shell with biaxial bended cross laminated timber (CLT)
A filigree dome shell structure made from cross laminated timber elements spans across the construction of the new synagogue in Regensburg. Four columns form the corner supports of the shell. The massive main body shows a facade from washed, upright positioned bricks. On top of the main construction, a quadratic glass member with a side length of 13 m arises in eastern direction, which is concluded by a wooden shell. The geometry of the shell describes an extract from a ball with a radius of 25 m and a maximum height of 1.64 m. The wooden shell is framed by four circular, welded steel arches HEB 160, which are supported by round cantilever columns on the corners. The thin shell with a slenderness of h/L = 100 and a flat arch height cannot be stabilized by the cantilever columns exclusively. Circumferential tension members incorporate the horizontal shear force and brace the entire system.

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Bautechnik aktuell 11/2019Bautechnik11/2019881-883Bautechnik aktuell

Kurzfassung


Persönliches:
Zum 80. Geburtstag von Bernd Dressel

Veranstaltungen: Trumpf Smart Factory: Optimierte Vierendeelträger lasergefertigt
7. Münchner Tunnelbausymposium

Firmen und Verbände: Zwei Preise für Dr. Karl Morgen

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik11/2019884Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 11/2019Beton- und Stahlbetonbau11/2019Titelbild

Kurzfassung


Zum Titelbild:
Bei der Instandsetzung der beiden Röhren des Wallringtunnels in Hamburg spielte Nafufill KM 250, der faserverstärkte Betonersatz der MC-Bauchemie für die Instandsetzung von Betonbauteilen im statisch und nicht statisch relevanten Bereich, eine im wahrsten Sinne tragende Rolle. Neben seiner Brandbeständigkeit zeichnet er sich durch sein sehr gutes Biegezug- und Druckfestigkeitsverhalten (R 4 gem. EN 1504 Teil 3) sowie einen hohen Karbonatisierungswiderstand aus. Für die Ertüchtigung des baulichen Brandschutzes von 21.000 m2 Wand- und Deckenflächen des Tunnels kamen 2.100 t des Betonersatzes zum Einsatz, die im Laufe des Projektes mit 101 Lastzügen an die Baustelle geliefert wurden. Mitte 2018 wurde diese wichtige innerstädtische Verbindung nach vier Jahren umfassender Modernisierung für den Verkehr freigegeben. (Foto: MC-Bauchemie)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 11/2019Beton- und Stahlbetonbau11/2019Inhalt

Kurzfassung

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Breitenbücher, RolfNeue Herausforderungen in der BetontechnikBeton- und Stahlbetonbau11/2019805Editorials

Kurzfassung

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Penkert, Sebastian; Forman, Patrick; Mark, Peter; Schnell, JürgenKonzeptionierung und Errichtung eines originalmaßstäblichen Parabolrinnenkollektors aus HochleistungsbetonBeton- und Stahlbetonbau11/2019806-816Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Parabolrinnen sind die etablierteste Technologie konzentrierender solarthermischer Kraftwerke, welche die direkte solare Strahlung linienartig zur nachträglichen Stromerzeugung mittels Kraftwerksblock bündeln (Concentrated Solar Power). Bisherige Kollektoren bestehen überwiegend aus Stahlfachwerken, die parabolisch gekrümmte Spiegel punktartig stützen. Dabei entsteht eine Trennung von Trag- und Reflektorstruktur. Diese Separation wurde durch eine Betonschale mit einem kleinformatigen Demonstrator aus Hochleistungsbeton mit neuartiger Abrolllagerung aufgehoben [3]. Im Projekt ConSol (“Concrete Solar Collector”) wurde von einem Konsortium unter Führung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) dieses konzeptionelle Design aufgegriffen und auf originalmaßstäbliche Parabolrinnen mit einer Aperturweite von 5,77 m und einer Gesamtlänge von 24 m weiterentwickelt. Dazu wurde eine verformungsoptimierte, filigrane Betonschale von nur i. M. 4,5 cm Dicke entwickelt, welche auf einer sichelförmigen Abrolllagerung der Sonne nachgeführt wird. Ein Kippen bzw. Abrutschen wird durch Betonverzahnungen verhindert. Die Nachführung gelingt über ein eigens entwickeltes Antriebssystem mit Kettenverbindungen und einer Leistung von nur 180 W. Eine Qualifizierung der optischen Wirksamkeit erfolgte mithilfe digitaler Nahbereichsphotogrammetrie.

Conceptual design and construction of an original scale parabolic trough collector made of high-performance concrete
Parabolic troughs are the most mature technology of concentrated solar power (CSP) which focuses the direct solar radiation onto line-like absorbers. In a downstream power block electricity is generated. Up to now, parabolic trough collectors mostly consist of steel frameworks supporting mirror elements pointwise. A small-scale shell solar concrete prototype made of high-performance concrete with a novel rocker bearing has already been built [3]. It merges supporting structure and reflecting surface. In the project ConSol (“Concrete Solar Collector”), this conceptual design was adapted by a consortium led by the German Aerospace Center (DLR). Further, it was developed to a holistically optimised parabolic shell collector for full scale parabolic troughs with an aperture width of 5.77 m and a total length of 24 m. Therefore, a slender shell of only 4.5 cm on average was optimized with respect to deformation demands that tracks the sun by means of sickle shaped rocker bearings. Tilting or slipping is avoided due to concrete gears. A specially developed drive system with chain connectors and a power unit of only 180 W enables the movement of the collector. A qualification of the optical efficiency is performed by means of digital close range photogrammetry.

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Steinbock, Oliver; May, Sebastian; Curbach, ManfredVorgespannte Deckenelemente aus Carbonbeton - Experimentelle Untersuchungen und Konzeption werkstoffgerechter BauteileBeton- und Stahlbetonbau11/2019817-826Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Einen Hauptforschungsschwerpunkt von Herrn Prof. JOSEF HEGGER zu benennen, ist bei einer solch langen und erfolgreichen Karriere im Bereich der Bauforschung kaum möglich. Ein ihm gewidmeter Beitrag sollte daher mehrere Forschungsthemen umfassen, um dem Jubilar gerecht zu werden. Nachfolgender Beitrag widmet sich daher sowohl dem Carbonbeton im Neubau als auch dem vorgespannten Beton. Konkret werden die Ergebnisse aus Biegeversuchen an einem werkstoffgerecht und formoptimierten Deckenelement dargestellt, die im Rahmen der Forschungsprojekte C3-V4.2 “Vorgespannter Carbonbeton für Straßenbrücken und Flächentragwerke” sowie C3-V1.5 “Abbruch, Rückbau und Recycling von C3-Bauteilen” innerhalb der deutschlandweiten Verbundforschungsinitiative “Carbon Concrete Composite - C3” durchgeführt wurden.

Prestressed slab elements made of carbon reinforced concrete. Experimental investigations and material-appropriate design of structural members
In regard of the long and successful career of Prof. JOSEF HEGGER, it is not easy to define his main research theme. Due to that fact it is necessary to include more than one research topic within a dedication article to make the grade. Therefore the following contribution deals with carbon reinforced concrete as well as the shear behaviour of concrete elements and prestressed concrete. In detail, experimental investigations and the design of slabs regarding the material behavior of carbon reinforced concrete will be described. These investigations are the result of the research projects C3-V.4.2 “Pre-stressed carbon concrete for road bridges and shell structures” and C3-V1.5 “Demolition, removal and recycling of C3 structures” within the German-wide joint research initiative “Carbon Concrete Composite - C3”.

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El Ghadioui, Redouan; Graubner, Carl-AlexanderQuerkrafttragfähigkeit carbonbewehrter Betonbauteile ohne Querkraftbewehrung - Experimentelle Untersuchungen zum Einfluss des Bewehrungsgrads auf das TragverhaltenBeton- und Stahlbetonbau11/2019827-836Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Faserverstärkte Kunststoffe bzw. Faserverbundkunststoffe (FVK) als Bewehrung für Betonbauteile im konstruktiven Ingenieurbau gewinnen immer mehr an Bedeutung. Sie unterscheiden sich im Vergleich zu konventioneller Betonstahlbewehrung hinsichtlich des Elastizitätsmoduls, der hohen möglichen Zugfestigkeiten sowie des Verbundverhaltens. Wenn Betondruckversagen ausgeschlossen wird, verringert sich bei gleichem mechanischem Längsbewehrungsgrad und damit einhergehend gleicher Biegetragfähigkeit durch die hohe Zugfestigkeit der erforderliche Bewehrungsquerschnitt und damit auch der geometrische Längsbewehrungsgrad. Dieser Effekt führt zu einer verringerten Querkrafttragfähigkeit und vergrößerten Rissbreiten und -abständen.
Im vorliegenden Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zur Querkrafttragfähigkeit von Betonbauteilen ohne Querkraftbewehrung vorgestellt und ausgewertet. Bei den Bauteilen handelt es sich zum einen um Bauteile mit plattenförmigem Querschnitt und textiler Carbonbewehrung und zum anderen um Balken mit Carbonstäben. Für einen direkten Vergleich zu konventionell bewehrten Bauteilen wurden Referenzversuche mit Betonstahl und vergleichbarem mechanischem Bewehrungsgrad durchgeführt. Neben einer detaillierten Beschreibung der Kennwerte der verwendeten Materialien sowie einem direkten Vergleich des Trag- und Verformungsverhaltens der Bauteile erfolgt eine Auswertung des Rissverhaltens. Abschließend wird der Einfluss des Bewehrungsgrads auf die Querkrafttragfähigkeit dargestellt und die daraus resultierenden Schlussfolgerungen zusammengefasst.

Shear strength of carbon-reinforced concrete members without shear reinforcement - Experimental investigations of the influence of the reinforcement ratio on load-bearing behaviour
Fibre-reinforced polymers (FRP) as reinforcement for concrete members in structural engineering are becoming increasingly important. Compared to conventional steel reinforcement, FRP reinforcement is different in terms of modulus of elasticity, tensile strength and bond behaviour. If concrete compression failure can be excluded, members with the same mechanical ratio of longitudinal reinforcement have the same bending load bearing capacity. The high tensile strengths of FRP reinforcement can lead to a reduced required reinforcement area and thus geometric ratio of longitudinal reinforcement. This effect leads to a reduced shear strength and increased crack widths and spacings.
This article presents and evaluates experimental investigations on the shear strength of concrete members without shear reinforcement. Two different member types were analysed: slabs with textile carbon reinforcement and beams with carbon bars. For a direct comparison with conventionally reinforced members, reference tests with steel reinforcement and comparable mechanical reinforcement ratio were carried out. In addition to a detailed description of the specific properties of the used materials and a comparison of the load-bearing and deformation behaviour of the members, a precise evaluation of the cracking behaviour is shown. Finally, the influence of the reinforcement ratio on the shear strength is presented and the resulting conclusions are summarised.

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Ins Leben gerufen: Sechster FDB-Arbeitskreis "Montage"Beton- und Stahlbetonbau11/2019836Nachrichten

Kurzfassung

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Empelmann, Martin; Matz, HenrikRobustheit gedrungener StahlbetonstützenBeton- und Stahlbetonbau11/2019837-846Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Ein robustes Tragwerk soll die Auswirkungen von unplanmäßigen Einwirkungen so begrenzen, dass diese in einem vertretbaren Verhältnis zur Ursache stehen. Ein schlagartiges Versagen oder ein progressiver Kollaps muss verhindert werden. Im Rahmen einer Gesamtanalyse ist die Kenntnis über das Verhalten der maßgebenden Einzelbauteile unverzichtbar. Während ein schlagartiges Zugversagen bei biegebeanspruchten Bauteilen durch die Mindestbiegezugbewehrung verhindert wird, kann ein robustes Bauteilversagen bei Stahlbetonstützen durch die derzeitigen Regelungen zur konstruktiven Durchbildung nicht in allen Fällen garantiert werden. Zur Beleuchtung dieses Defizits gibt der vorliegende Beitrag zunächst einen Überblick über die Robustheit von Stahlbetonstützen. Es wird ein Modell vorgestellt, mit dem das Trag- und Nachbruchverhalten von Stahlbetonstützen praxisnah abgebildet werden kann und mit dem eine einfache Einschätzung der Robustheit möglich ist. Anschließend werden an einem Beispiel Maßnahmen zur gezielten Beeinflussung der Robustheit von Stahlbetonstützen untersucht.

Robustness of reinforced concrete columns
In a robust engineering structure, the damage caused by unplanned loads must be limited to a reasonable extent in order to avoid abrupt failure or progressive collapse. To achieve a robust structure, the key structural members must be considered in detail. While an abrupt tensile failure of components subjected to bending loads is prevented by the minimum bending reinforcement, a robust failure of reinforced concrete columns cannot be guaranteed by the current design requirements in all cases. To shed light on this problem, the present article provides a first overview on the robustness of reinforced concrete columns. A model is presented which can be used to simulate the load-bearing and post-cracking behaviour of reinforced concrete columns in a practical manner and enables a simple assessment of the robustness. Subsequently, necessary steps for attaining a robust behavior of reinforced concrete columns are examined using a practical example.

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Weber, Michael; Sefrin, Rabea; Schnell, Jürgen; Glock, ChristianBerücksichtigung von Dauerstandseffekten im Nachrechnungswert der Betondruckfestigkeit - Bewertung der Übertragbarkeit von im Neubaufall gültigen AnsätzenBeton- und Stahlbetonbau11/2019847-856Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Professor Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Prof. HEGGER hat sich als deutscher Vertreter in dem Normengremium CEN/TC250/SC2/WG2 und als Obmann des zugehörigen Deutschen Spiegelausschusses mit unermüdlichem Einsatz herausragende Verdienste um die Weiterentwicklung des Eurocodes 2 erworben. Die nächste Generation dieses Normenwerks wird auch Regelungen zum Bauen im Bestand enthalten. In diesem Zusammenhang ist eine Vielzahl offener Fragen zu den Grundlagen der Stahlbetonbemessung zu beantworten.
Einem diesbezüglichen Aspekt geht der vorliegende Beitrag nach. Dabei soll geklärt werden, ob sich lang andauernde Beanspruchung auf Gebrauchsniveau in nennenswertem Umfang auf den anzusetzenden Dauerstandsbeiwert agr;cc auswirkt. Im Neubaufall (Bemessung) wird dieser Wert in Deutschland mit 0,85 angenommen. Bei der Nachweisführung für Bestandstragwerke (Nachrechnung), die auf der Entnahme von Bohrkernen basiert, die sowohl die Nacherhärtung des Betons als auch seine Vorbelastung “enthalten”, stellt sich grundsätzlich die Frage, ob der Dauerstandsbeiwert in gleicher Größe wie im Neubaufall anzusetzen ist.
Wenngleich die im Bestand typischerweise vorliegende große Streuung der Betondruckfestigkeit eine mit vertretbarem Aufwand erzielbare, wissenschaftlich voll befriedigende Nachweisführung verhindert, kann nachfolgend anhand durchgeführter eigener Versuche doch eine eindeutige Empfehlung zur Berücksichtigung von Dauerstandseffekten im Nachrechnungswert der Betondruckfestigkeit formuliert werden.

Consideration of long term effects in the assessment value of concrete compressive strength - Evaluation of the transferability of approaches defined for the design of new structures
Prof. Hegger made a major contribution to development of Eurocode 2 as the German representative in the European Committee for Standardisation CEN/TC250/SC2/WG2 and in his function as chairman of the related German mirror committee. In the next generation of Eurocode 2 rules for the assessment of existing structures will be included, too. For this purpose many different topics on the basics of the design of concrete structures have to be clarified.
The aim of the present study is the evaluation of the effect of long term service loading on the factor agr;cc (coefficient taking account long term effects). For the design of new structures the factor agr;cc = 0, 85 applies. Though, for the assessment of existing structures, based on the investigation of drill cores taken from the structure, the factor agr;cc is not defined up to now. The main topics which have be evaluated are the effect of subsequent hardening and preload on the compressive strength of drill cores.
Generally, it has to be taken into account, that the high level of scattering of the in-situ concrete compressive strength is opposed to a satisfactory and scientific based verification. However, based on the investigations conducted, the consideration of long term effects on the assessment value of the concrete compressive strength can be recommended.

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Fingerloos, Frank; Meyer, Lars; Breitenbücher, RolfDie BBQ-Richtlinie des DAfStb - Best Practice für die Qualitätskette im BetonbauBeton- und Stahlbetonbau11/2019857-868Berichte

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Josef Hegger zu seinem 65. Geburtstag gewidmet
Die Normen des Betonbaus bilden derzeit die unterschiedliche Komplexität der Bauaufgaben nur in Ansätzen ab. Die Struktur des Regelwerks erschwert zudem die Interaktion bzw. die Kommunikation. Die Betonbaunormen werden jedoch insgesamt nur dann zukunftsfähig sein, wenn sie für die verschiedenen Ansprüche, Erwartungen und Randbedingungen in Planung und Bauausführung und Baustoffherstellung in gleicher Weise passende und insofern differenzierte Lösungsansätze vorsehen und besser aufeinander abgestimmt sind.
Um eine solche bessere Abstimmung zwischen Planung, Baustoff und Bauausführung zu unterstützen, hat der Deutsche Ausschuss für Stahlbeton beschlossen, das Konzept der BetonBauQualitätsklassen (BBQ-Klassen) zu etablieren, mit dem qualitätssichernde Maßnahmen in unterschiedlicher Intensität abhängig von der Komplexität der Bauaufgaben im Betonbau organisiert werden sollen. Dieser Bericht fasst den aktuellen Sachstand zur Entwicklung des BBQ-Konzepts und der Bearbeitung der DAfStb-BBQ-Richtlinie zusammen.

The BBQ-Guideline of DAfStb - Best Practice for the quality chain in concrete construction
The standards of concrete construction presently only partially illustrate the different complexity of the construction tasks. The structure of the rules also complicates interaction or communication. However, the concrete construction standards will only be sustainable if they provide for the various requirements, expectations and boundary conditions in planning and construction and building material production in the same way appropriate and therefore differentiated solutions and better coordinated.
In order to support such a better coordination between planning, building materials and construction, the German Committee for Reinforced Concrete (DAfStb) has decided to establish the concept of ConcreteConstructionQuality-classes (BetonBauQualitätsklassen BBQ). In this BBQ-concept quality measures will be organised depending on the complexity of tasks in concrete construction. This report summarises the latest state-of-the-art of the development of the BBQ-concept and the work on the DAfStb-BBQ-Guideline.

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Sydow, Antje; Kurath, Josef; Steiner, PhilippExtrem leichte Brücke aus vorgespanntem Carbonbeton - Fahrradbrücke über die Eulach in Winterhur/Schweiz aus vorgespanntem CarbonbetonBeton- und Stahlbetonbau11/2019869-875Berichte

Kurzfassung

An der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften ZHAW in Winterthur/Schweiz wurden sehr dünne, leistungsfähige Betonplatten entwickelt: der Beton ist - in vier oder mehr Lagen und orthogonal - ausschließlich mit vorgespanntem Carbon bewehrt. Diese Betonplatten werden als Halbzeuge in drei Standardstärken und in großen Formaten industriell hergestellt, projektspezifisch zugeschnitten und individuell bearbeitet. Eingesetzt werden sie unter anderem als Konstruktionselemente für sehr leichte und nachhaltige Brücken für den Langsamverkehr. Die erste Brücke dieses Typs wird in diesem Beitrag vorgestellt; sie überquert seit Oktober 2016 in Winterthur die Eulach.
Die Brücke hat bei einer Spannweite von 7,60 m und einer lichten Weite von 2,16 m ein Gewicht von ca. 3200 kg. Bezogen auf die Nutzfläche (ca. 190 kg/m2) entspricht das dem Gewicht einer leichten Stahlbrücke. Eine konventionelle Stahlbetonbrücke wäre rund vier- bis fünfmal schwerer geworden. Der innovative Baustoff und die Konstruktion der Eulachbrücke reduzierten den Ressourcenverbrauch signifikant, etwa um den Faktor 5.

Extremely lightweight bicycle bridge from prestressed carbon-concrete in Winterthur/Switzerland
Very thin concrete slabs reinforced by four or more orthogonal layers of highly prestressed carbon were developed at the Zurich University of Applied Sciences ZHAW in Winterthur. They are produced industrially in three standard thicknesses and in large standard slab sizes. In a separate process they are cut and machined to individual project specifications. The slabs can be used as load carrying elements in very lightweight and sustainable pedestrian bridges. This paper presents the first bridge of this type. Since October 2016 it crosses the river Eulach in Winterthur.
With a span of 7.60 m and a clear width of 2.16 m the carbon concrete bridge weighs approximately 3 200 kg. Related to the usable area its weight of 190 kg/m2 corresponds to that of a light steel bridge. A conventional reinforced concrete bridge would have been 4 to 5 times heavier. Due to the innovative, prestressed carbon concrete slabs the resource consumption could be significantly reduced, approximately by a factor of 5.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 11/2019Beton- und Stahlbetonbau11/2019877-885Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung

Persönliches:
Josef Hegger 65 Jahre

Firmen und Verbände:
Zwei Preise für Dr. Karl Morgen

Nachrichten:
Umdenken und Umlenken: Ettersburger Gespräch setzt sich für die Erreichung der Klimaziele beim Bauen ein
Datenmanagement in der Bauwirtschaft durch Künstliche Intelligenz
James-Simon Galerie Berlin: Auf Mudde gebaut?
Neue FDB-Planungshilfe “Montageunterlagen Musterprojekt” - nützlich für die Planung von Montagearbeiten im Betonfertigteilbau
Wenn schon, denn schon! Umfangreiche Überarbeitung der FDB-Fachbroschüre “Knotenverbindungen für Betonfertigteile - Hinweise für Bemessung und Konstruktion”

Zuschriften: Zuschrift

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau11/2019886Veranstaltungskalender

Kurzfassung

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Titelbild: Stahlbau 11/2019Stahlbau11/2019Titelbild

Kurzfassung


Zum Titelbild:
HOLORIB®- und SUPERHOLORIB®- Verbundprofile der Montana Bausysteme AG sind seit Jahrzehnten sehr erfolgreich am Markt. Ihr Einsatz erspart aufwendige Montageverbände, sichert schnelle Bauabläufe und ermöglicht kurze Bautermine bei voller Wahrung der aus dem Massivbau gewohnten Vorzüge von Stahlbetondecken. So ermöglichen sie eine schnelle, rationelle und wirtschaftliche Bauweise, die deutlich kostengünstiger ist als massive Betondecken oder Stahlkonstruktionen.
Die Montana Bausysteme AG verfügt, als Schweizer Unternehmen der Tata Steel Europe, über umfassendes Know-how in der Fertigung von Trapez- und Fassadenverkleidungsprofilen, Wellbändern, Wandkassetten, Verbunddecken und Sandwichpaneelen in Stahl und Aluminium.
Bei der Errichtung des Science Center “experimenta” in Heilbronn wurden Verbunddecken mit einer Fläche von 6 600 m2 eingezogen. (Foto: Montana Bausysteme AG)

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Inhalt: Stahlbau 11/2019Stahlbau11/2019Inhalt

Kurzfassung

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: KranbahnenStahlbau11/20191-86Sonderheft

Kurzfassung

Krananlagen sind ein unverzichtbarer Bestandteil nahezu jeder Industrie- und Gewerbehalle. Der Bedarf an neuen Kranbahnen, aber auch der Bestand an alten, teilweise sanierungsbedürftigen Kranbahnen jenseits der ursprünglich geplanten Nutzungsdauer ist entsprechend groß. Mit dem Sonderheft Kranbahnen der Fachzeitschrift „Stahlbau” sprechen wir Tragwerksplaner, Prüfingenieure, Richtmeister, Bauleiter sowie Bauverantwortliche in Industriebetrieben mit Krananlagen an und tragen aktuelles Wissen und Informationen für den Praktiker zusammen.

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Podleschny, RalfNeues vom MetallleichtbauStahlbau11/20191043Editorials

Kurzfassung

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Kuhnhenne, Markus; Pyschny, Dominik; Brieden, Matthias; Reger, Vitali; Vontein, Marius; Janczyk, Kevin; Mehrtens, Peter; Pauli, GesaForschung und Innovation für den Metallleichtbau an der RWTH Aachen UniversityStahlbau11/20191044-1051Aufsätze

Kurzfassung

Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über die bisherigen Aktivitäten der Professur “Nachhaltigkeit im Metallleichtbau”, welche zum 1. Juli 2015 an der RWTH Aachen University eingerichtet wurde und vom Internationalen Verband für den Metallleichtbau (IFBS) unterstützt und gefördert wird. Die Professur, bekleidet von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, beschäftigt sich in Forschung und Lehre mit Aspekten des statisch-konstruktiven Entwurfs, der Bauphysik und insbesondere der Nachhaltigkeit von Gebäudehüllen mit Metallleichtbauelementen. Es werden die aktuellen Entwicklungen zu energetischen Anforderungen im Gebäudebereich beschrieben, um im Anschluss die laufenden Forschungsprojekte und -netzwerke der Professur im Einzelnen vorzustellen.

Research and innovation in lightweight metal construction at RWTH Aachen University
This article provides an overview of the activities of the professorship “Sustainable Metal Building Envelopes”, which has been established on 1 July 2015 at RWTH Aachen University and is supported and promoted by the International Association for Metal Building Envelopes (IFBS). The professorship, held by Prof. Dr.-Ing. Markus Kuhnhenne, deals with aspects of structural design, building physics and in particular the sustainability of building envelopes with lightweight metal construction elements. The current developments regarding energetic requirements in the building area are described, in order to present afterwards the current research projects and networks of the professorship in detail.

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Podleschny, RalfDIN EN 1090-4 & -5 - Normen für den MetallleichtbauStahlbau11/20191052-1059Aufsätze

Kurzfassung

In den Jahren 2017 und 2018 sind die neuen Normen EN 1090-4 und EN 1090-5 für die Herstellung und Anwendung von tragenden Bauteilen und tragenden Profiltafeln des Metallleichtbaus erschienen. Diese Normen basieren auf den bekannten deutschen technischen Regeln DIN 18807-3, DASt-Richtlinie 016 und DIN 18807-9 in aktualisierter Form. EN 1090-4 und EN 1090-5 repräsentieren heute erstmals europaweit einen einheitlichen technischen Standard für die Herstellung und die Ausführung von Tragwerken des Metallleichtbaus. Weitere europäische Produktnormen für Bauelemente aus Metall, wie z. B. EN 14782, regeln zum Teil andere Anwendungsbereiche dieser Produkte. Dieser Beitrag soll eine Hilfestellung zur richtigen Anwendung und Abgrenzung der Normen geben.

DIN EN 1090-4 & -5 Standards for lightweight metal construction
In 2017 and 2018, the new standards EN 1090-4 and EN 1090-5 have been published for the manufacture and use of structural members and load-bearing profiled sheets of lightweight metal construction. These standards are based on the well-known German technical rules DIN 18807-3, DASt guideline 016 and DIN 18807-9 in updated form. For the first time in Europe, EN 1090-4 and EN 1090-5 represent a uniform technical standard for the manufacture and installation of lightweight cold-formed profiled sheets and members. Other European product standards for metal components, like e.g. EN 14782, regulate in part other applications of these products. This article is intended to provide guidance on the correct application and delimitation of these standards.

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Nelke, Harald; Lange, JörgBetrachtungen zur Interaktion von Biegung und Querdruck bei SandwichelementenStahlbau11/20191060-1065Aufsätze

Kurzfassung

Die Interaktion von Biegung und Querdruck wird bei Sandwichelementen im Versuch bestimmt. Dafür sieht die aktuelle Normung, DIN EN 14509 [1], einen 3-Punkt-Biegeversuch vor, bei dem die Spannweite indirekt von der Paneeldicke abhängt. Die Spannweite ist ein entscheidender Einflussfaktor, da sie das Verhältnis zwischen Biegung und Querdruck bestimmt. Aus diesem Grund wurde untersucht, wie groß die Spannweite sein müsste, damit reale Systeme vollständig abgebildet werden. Die dafür durchgeführte Parameterstudie kam zu dem Ergebnis, dass die Spannweite im Ersatzträgerversuch zwischen 1 m und 12 m liegen müsste, um realistische Ergebnisse zu erhalten. DIN EN 14509 [1] führt dagegen zu Spannweiten, die zumeist zwischen 4 m und 6 m liegen. Zur Einordnung dieser Diskrepanz wurden Versuchsergebnisse der Autoren herangezogen [2-5]. Die Über- bzw. Unterschätzung der Spannweite führt demnach beim Gebrauchstauglichkeitsnachweis zu Abweichungen von bis zu ± 20 % (Wand) bzw. ± 30 % (Dach). Abschließend wird eine Handlungsempfehlung gegeben, wie mit diesen Abweichungen in der praktischen Bemessung umgegangen werden sollte.

Examination of the interaction of bending and compression at the support of sandwich panels
The interaction of bending moment and the compression at the support of sandwich panels is assessed experimentally. DIN EN 14509 [1] gives a 3-point-bending-test in which the span depends indirectly on the thickness of the panel. The span is the decisive factor since it gives the ratio of moment to compressive force. Therefore, it was analysed how long the span shall be to represent real systems well. The parameter-study led to the conclusion that the span might be between 1 m and 12 m for realistic results. DIN EN 14509 [1] usually asks for 4 m to 6 m. Tests were performed to improve the understanding of the relevant mechanisms [2-5]. The over- resp. under-estimation of the span leads to deviations in the serviceability criterion of up to ± 20 % (wall) and ± 30 % (roof). Finally, a recommendation is given to consider these deviations in practical design.

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Krüger, Helmut; Ummenhofer, ThomasGewindeformschrauben als Alternative zu metrischen SchraubenStahlbau11/20191066-1070Aufsätze

Kurzfassung

Gewindeformschrauben werden im Bauwesen nahezu ausschließlich im Bereich des Stahlleichtbaus zur Befestigung von dünnwandigen Profilen auf Unterkonstruktionen aus Stahl oder Aluminium verwendet. Die Nenndurchmesser variieren meist zwischen 4,2 mm und 6,3 mm. Gewindeformschrauben mit Nenndurchmessern von über 10 mm sind wenig bekannt und bergen ein bislang ungenutztes Potenzial als Alternative zu metrischen Schrauben M10 bis M14. Die Gewindeformschraube hat gegenüber der metrischen Schraube den großen Vorteil, dass die Verbindung nicht beidseitig zugänglich sein muss. Dadurch werden Verbindungen möglich, die bislang meist durch ein Verschweißen der Bauteile realisiert wurden. Eine Nachweisführung auf Grundlage des Eurocode 3 1-8 existiert für Gewindeformschrauben bislang nicht. Der vorliegende Beitrag beschreibt die zu beachtenden Besonderheiten bei der Verwendung von Gewindeformschrauben als Alternative zu metrischen Schrauben. An der Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des Karlsruher Instituts für Technologie KIT wurden zahlreiche Untersuchungen durchgeführt, um Lösungsansätze für die technischen Herausforderungen derartiger Verbindungen zu präsentieren.

Thread forming screws as an alternative to metric bolts
Thread-forming screws are used in the building industry almost exclusively in the field of lightweight steel construction for fastening thin-walled profiles to steel or aluminium substructures. The nominal diameters usually vary between 4.2 mm and 6.3 mm. Thread forming screws with nominal diameters of more than 10 mm have the potential to be used as an alternative to metric bolts M10 to M14. Compared to the metric bolt, the thread-forming screw has the great advantage that the connection does not have to be accessible from both sides. This allows connections that were previously usually achieved by welding.
A verification based on the Eurocode 3 1-8 is currently not available for such connections. This paper describes the special characteristics when using thread-forming screws as an alternative to metric bolts. At the Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine at the Karlsruhe Institute of Technology KIT numerous tests were performed to present solutions for the technical challenges of such connections.

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Kuhnhenne, Markus; Pyschny, DominikNeuartige Kassettenprofile zur Verbesserung der Energieeffizienz im Industrie- und GewerbebauStahlbau11/20191071-1078Aufsätze

Kurzfassung

Ein neuartiger Ansatz, den Wärmebrückeneffekt von Kassettenwandkonstruktionen zu reduzieren, ist es, den Steg des Kassettenprofils mit Schlitzen zu versehen, um so den Wärmestrom durch den Kassettensteg zu vermindern. Diese Schlitzung führt zu einer deutlichen Reduktion des Wärmedurchgangskoeffizienten der Kassettenwandkonstruktion, hat jedoch gleichzeitig eine Verminderung der Tragfähigkeit des Kassettenprofils zur Folge.
Der vorliegende Beitrag beschäftigt sich zum einen mit der wärmeschutztechnischen Optimierung der notwendigen Schlitzgeometrie, um einen Wärmedurchgangskoeffizienten von U ≤ 0,25 W/(m2 · K) zu erreichen. Zum anderen werden die charakteristischen Tragfähigkeitswerte der neuartigen Kassettenprofile durch Bauteilversuche ermittelt.

Innovative liner tray profiles for the improvement of the energy efficiency of industrial buildings
A novel approach to reduce the thermal bridge effect of liner tray wall constructions is to provide the web of the liner tray profile with slots to reduce the heat flow through the web. This slotting leads to a significant reduction in the heat transfer coefficient of the wall construction, but at the same time reduces the load-bearing capacity of the liner tray profile.
This work deals on the one hand with the thermal insulation optimisation of the necessary slot geometry in order to achieve a heat transfer coefficient of U ≤ 0,25 W/(m2 · K). On the other hand, the load-bearing capacity of the innovative liner tray profiles is determined.

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