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Das Verbundverhalten und darauf aufbauend das Verankerungsverhalten textiler Bewehrungen lässt sich aufgrund unterschiedlicher geometrischer und mechanischer Eigenschaften der Bewehrung nicht direkt aus den bekannten Regeln des Stahlbetonbaus ableiten. Im Textilbetonbau stellt sich zudem für Bewehrungen, deren maßgebender Verbundmechanismus der Formverbund ist, in vielen Fällen ein Versagen zufolge Sprengrissbildung ein. Die Beurteilung, ob ein Bauteil sprengrissgefährdet ist, erfolgte in der Vergangenheit primär experimentell durch direkte Berücksichtigung in den Versuchen. Im folgenden Beitrag wird hingegen ein Weg aufgezeigt, wie die Sprengrissgefährdung dieser Textilkonfigurationen rechnerisch erfasst werden kann. Dazu wird in einem ersten Schritt das Verbundverhalten textiler Bewehrungen anhand eines Versuchsaufbaus, bei dem eine Sprengrissbildung ausgeschlossen wird, ermittelt. Das Versagen tritt in Form eines Abscherens der Faserstrangrippen (periodische Aufweitung innerhalb einer Maschenweite) auf, was auf hohe örtliche Beanspruchungen schließen lässt. Aufbauend auf den Erkenntnissen wird ein numerisches Modell unter der Diskretisierung der Verbundkraftübertragung in einzelnen Verbundpunkten (die diese hohe örtliche Beanspruchung repräsentieren) entwickelt, das eine Untersuchung des Verankerungsverhaltens und des Normalkraftverlaufs im Faserstrang für Verankerungslängen als Vielfaches der Maschenweite erlaubt. Durch Gegenüberstellung der Verankerungskräfte in den einzelnen Rippen mit einem Spaltwiderstand kann dann überprüft werden, ob das Bauteil sprengrissgefährdet ist.

Modelling of the anchorage behaviour of impregnated textile reinforcement
The bond behaviour and the related anchorage behaviour of textile reinforcement cannot be deduced from the well-established rules in RC-building design, as textile reinforcement exhibits different geometric and mechanical properties. In cases where mechanical interlock is the decisive bond mechanism, a splitting failure was often observed in experimental testing. The assessment of component exposure to splitting failure has been conducted in the past mainly by experimental testing. In this paper a method is introduced on the contrary which allows for the calculation of the splitting failure mode for such a type of textile configuration. In the first step the bond relationship is extracted by means of experimental testing of specimens where a splitting failure can be ruled out. For this purpose a new test setup is introduced. Failure occurs by shearing off the ribs of the reinforcement (corresponds to the regularly repeating variation in cross-sectional dimensions), which indicates high local stress concentrations in this area. On the basis of these findings a numerical model is established, where it is assumed that the bond transfer within a mesh width takes place in a discrete bond section (which represents the area with the high local stresses). This model allows for the prediction of the anchorage behaviour of textile-reinforced concrete. Additionally the progress of the normal force in the fibre strand can be depicted. By comparing the normal forces per mesh width with a splitting resistance, an assessment can be given whether the component is exposed to splitting failure or not.

Bisherige Untersuchungen zu den Materialeigenschaften von UHPC konzentrieren sich vermehrt auf die Betondruckfestigkeit. Für unbewehrte, auf Biegung beanspruchte Bauteile wie Fassaden ist die Biegezugfestigkeit der maßgebende Bemessungsparameter. Mit Kenntnis über die Biegezugfestigkeit kann gleichzeitig die schwierig zu prüfende Zugfestigkeit ermittelt werden. Aktuelle Normengenerationen zur Prüfung der Biegezugfestigkeit orientieren sich an den Erfahrungen mit Normalbeton und ermöglichen eine Nasslagerung der Probekörper bis zur Prüfung. Dadurch sollen vergleichbare Prüfbedingungen geschaffen werden. Eigene Versuche haben gezeigt, dass die Biegezugfestigkeit von nass gelagerten Probekörpern aus UHPC um bis zu 50 % über der Festigkeit von trocken gelagerten Probekörpern liegen kann. Da eine Bemessung mit der an nass gelagerten Probekörpern ermittelten Biegezugfestigkeit erfolgen kann, die nicht den Lagerungsbedingungen von Bauteilen in der Praxis entspricht, ist dieses Phänomen Gegenstand der Untersuchungen.
In diesem Beitrag werden die Ergebnisse der Biegezug- und Oberflächenzugprüfungen von unterschiedlich gelagerten Prismen und Platten gezeigt, um den Einfluss unterschiedlicher Feuchtigkeitszustände und Lagerungsbedingungen zu untersuchen. Anschließend werden Empfehlungen für die Materialprüfung und Bemessung abgeleitet.

Influence of moisture on tensile and flexural tensile strength of UHPC
Previous studies on material properties of UHPC concentrate on concrete compressive strength. For unreinforced, on bending loaded components, like facades, the flexural tensile strength is the determinative design parameter. With knowledge of the flexural tensile strength the difficult to examine axial tensile strength can be determined. Current design generations for examination of the flexural tensile strength follow on experiences with standard concrete and require a wet storage of the test samples until the examination. Thereby comparable test requirements are created. Own experiments have shown that the flexural tensile strength of wet stored test samples made from UHPC can be about 50 % higher than the strength of dry stored test samples. However, determining the flexural tensile strength on wet stored test samples does not match with the storage conditions of components in practice consequently, subject of the current research is the phenomenon regarding the design of these components.
Therefore, this article shows the results of the flexural tensile and surface tensile strength of differently stored prisms and panels to analyse the influence of several moisture and storage conditions. Subsequently, recommendations for the material examination and design are derivated.

Persönliches:
Hans-Ulrich Litzner 75 Jahre

Nachrichten:
Zementindustrie stellt sich umwelt- und klimapolitischen Herausforderungen

VÖB Konjunkturbarometer:
Stabile Auftragslage und positiver Ausblick trotz Corona

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Der Durchblick bis ins Detail ist die Basis für unternehmerischen Erfolg. Denn nur, wenn man alle belastbaren Informationen entlang der gesamten Wertschöpfungskette im Blick hat, lassen sich Projekte wirtschaftlich planen, kalkulieren und steuern. Mit der Branchenlösung ams.erp STEEL erhalten Einzelfertiger im Stahl-, Metall- und Komplettbau alle Informationen zu geplanten, laufenden und abgeschlossenen Aufträgen und das in Echtzeit. Dank der so gewonnenen Prozesstransparenz sind sie in der Lage, immer wirtschaftlich zu handeln. Für zusätzliche Effizienz sorgt auf der technischen Seite ams.mobile und auf Anwenderseite die Branchenexpertise des ams-Teams. (Foto: Husen Stahlbau GmbH & Co. KG)

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Stahlbau in der DDR
Im vorliegenden Beitrag wird ein kurzer Überblick über die Entwicklung der Stahlbaubetriebe in der DDR im Zeitraum 1945-1997 am Beispiel des Metallleichtbaukombinats gegeben. Die Entstehung, Entwicklung und Profilierung des Kombinats, realisierte Vorhaben und Auslandsaktivitäten, die Wende und der gemeinsame deutsche Markt sowie die Arbeit im Deutschen Stahlbau-Verband DSTV werden aus der Sicht des Zeitzeugen beschrieben.

Die 1964 fertiggestellte Kaiserleibrücke bei Frankfurt als großartiges Beispiel des Brückenbaus der Nachkriegszeit überführt die Autobahn A 661 über den Main. Es handelt sich bei der 220 m weit gestützten Doppelbogenbrücke um die Straßenbrücke mit der größten Spannweite in Hessen. Eine realitätsnahe Bewertung wurde vor allem auf der Basis eines Bauwerksmonitorings in Stufe 3 der NRR möglich. Damit konnten einerseits das Berechnungsmodell optimiert sowie weiterhin auf Basis der gemessenen Last- und Beanspruchungskollektive die einwirkungsseitigen charakteristischen Werte für die Tragfähigkeitsnachweise sowie die ermüdungswirksamen Beanspruchungen objektbezogen festgelegt werden. Im Fazit kann die Kaiserleibrücke nach geringfügigen Sanierungs- bzw. Verstärkungsmaßnahmen noch einige Jahrzehnte unter Schwerverkehr ungefähr der heutigen Stärke erhalten bleiben. Der Erhalt dieser sehr ästhetischen Bogenbrücke ist nicht nur ein Beitrag zur Baukultur, sondern dient auch der bestmöglichen Ressourcenschonung.

Assessment of load capacity and fatigue safety of the Kaiserleibrücke across the Main - example of an object-related application of the recalculation guideline
The Kaiserleibrücke, which was completed in 1964 as a great example of post-war bridge construction, crosses as A 661 motorway the river Main. The double arch bridge with a span of 220 m is the road bridge with the largest span in Hesse. A realistic assessment was possible primarily on the basis of structural health monitoring at level 3 according recalculation guideline. On the one hand, this enabled the calculation model to be optimized and, on the basis of the measured loads and stresses, the characteristic values for calculation of load capacity and stress collectives for calculation of fatigue safety could also be determined on an object-related basis. In conclusion, after marginal reinforcement measures, the Kaiserleibrücke can be preserved for a few decades under heavy traffic with approximately current count and weight. The preservation of this very aesthetic arch bridge is not only a contribution to building culture, it also allows the best possible saving of resources.

Die derzeit in der Ingenieurpraxis angewendeten Methoden zur Prüfung und Kontrolle der in mechanischen Verbindungsmitteln tatsächlich vorhandenen Größe der Vorspannkraft werden vorgestellt und in Bezug auf die Genauigkeit der Ergebnisse bewertet. Dabei wird sowohl auf rein visuelle Beurteilungsmethoden als auch auf elektronische Messmethoden eingegangen. Im Beitrag werden neu entwickelte und als Patent angemeldete innovative Methoden zur Prüfung und Kontrolle der Vorspannkräfte in mechanischen Verbindungsmitteln vorgestellt. Bei den Entwicklungen handelt es sich um ein intelligentes mechanisches Verbindungsbauteil mit Druckindikator und um eine intelligente elektronische Messmutter. Das intelligente Verbindungsbauteil ist in der Lage, ohne Einsatz von elektronischen Komponenten den Verlust der Vorspannung durch Erzeugen einer Rotfärbung an der Oberseite des Verbindungsbauteils anzuzeigen. Die elektronische Messmutter ist eine mit Sensorik ausgestattete Mutter, die entweder zeitdiskret oder permanent den aktuellen Wert der Vorspannkraft im Verbindungsmittel elektronisch aufzeichnet und überträgt. Zur Untersuchung der Aussagequalität und Langzeitstabilität der neu entwickelten Methoden zur Prüfung und Kontrolle der Vorspannkräfte in mechanischen Verbindungsmitteln wurden Labor- und Freifeldversuche durchgeführt. Die dabei erzielten Ergebnisse werden präsentiert.

Innovative methods for testing and monitoring of the preload in mechanical fasteners
Currently applied methods for testing and monitoring of the preload level in mechanical fasteners are presented and evaluated in view of the quality of the gained measuring results. Both, visual inspection methods and electronic state-of-the-art measurement techniques are presented. In this contribution new developed and patented innovative methods for testing and monitoring of the preload level in mechanical fasteners are introduced. The developed methods are a smart mechanical fastener with pressure indicator and a smart electronic measuring screw nut. The smart mechanical fastener includes no electronic features and is able to display the loss of preload by just a red dot that occurs on the upper end of the fastener. The smart measuring screw nut is an electronic fastening element, that records the current value of preload in a time-discrete or permanent manner. In order to investigate the suitability for daily use and long-term stability of the new developed methods for testing and monitoring of the preload in mechanical fasteners, laboratory experiments and in-situ tests were executed. The gained results will be presented and discussed.

Der Neubau der Dreifeld-Sporthalle der Friedrich-Ebert-Schule in Pfungstadt ist ein frei stehender Solitär in einem heterogen strukturierten Gewerbegebiet. Das mit einer futuristisch wirkenden, weißen Kunststoff-Gebäudehülle verkleidete Stahl-Chassis der Sporthallenüberdachung ist das gestalterisch prägende Element des kraftvollen Baukörpers. Der Beitrag beschreibt den Tragwerksentwurf für die Sporthallenüberdachung.

Filigree steel-chassis with futuristic plastic cladding roofs sports hall Friedrich-Ebert-school in Pfungstadt
The new sports hall of Friedrich-Ebert-school in Pfungstadt is a freestanding solitaire in a heterogeneous industrial area. The steel-chassis of the roof structure with its futuristic white plastic cladding is an outstanding design element of the building. This article describes the structural design of the roof structure.

Dieser Beitrag bietet eine Hilfestellung für den Entwurf und die Bemessung der Tragkonstruktionen von Parkdecks. Oberirdische, offene Parkhäuser spielen eine wichtige Rolle im Bereich der Zubringer zum öffentlichen Personenverkehr, aber auch für große außerurbane Versammlungsorte und Arbeitsstätten. Der statische Entwurf eines Parkdecks wird durch die spätere Nutzung vorgegeben, insbesondere durch die Abmessungen der Stell- und Fahrflächen. Die Auswirkungen auf den Entwurf werden im gegenständlichen Beitrag abgeleitet.
Eine wesentliche Komponente für den Entwurf des Tragsystems ist der Widerstand der Konstruktion gegenüber der Brandbelastung. Durch den Entfall von Erhaltungsaufwendungen bieten gegen Brand ungeschützte Stahlkonstruktionen Vorteile für den Erhalter des Bauwerks. In der Planung ist eine entsprechende Bemessung für den Brandfall erforderlich. Es werden an einem konkreten Beispiel einer ungeschützten Tragkonstruktion aus Stahl/Stahlbetonverbundträger unterschiedliche Brandszenarien und deren Auswirkung auf die Bemessungsstellen behandelt. Der Brand im Parkhaus wird durch ein Naturbrandmodell realitätsnah berechnet und mit der Einheitstemperaturkurve verglichen. Die veränderbaren Entwurfsparameter mit Einfluss auf die Brandbelastung werden variiert und deren Auswirkungen untersucht. Der Unterschied zwischen ungeschützten Stahlkonstruktionen mit Beschichtung und mit Feuerverzinkung wird ermittelt.

Vehicle fires in open car storages, application of localised fire method for uncoated steel-concrete composite girders of open car storages
This paper offers support for the draft and design of open car storages. Detached car storages with open fronts play an important part in the feeding to public transport hubs and extra urban points of interest. The design of the structural layout is determined by the designated usage. The main geometrical design parameters of the structural layout are affected by the dimensions of the parking spaces and the driving lane. Here we quantify the main design parameters and their influence to the structural design will be shown.
A major part for the design of the structure is its resistance in case of vehicle fires. Therefore, the accidental action of vehicle fires and design are calculated. Various scenarios of accidental fire and influence on the static utilization are investigated. The fire load according to the standard temperature-time curve and to a localised fire for detached car storages are compared to each other. The variable design parameters of the structural layout are varied to cover their effect on the design results in case of fire by a worked-out example. The difference between coated and hot-dip galvanized steel structures without other fire protections was reviewed.

Reaktive Brandschutzsysteme können die Feuerwiderstandsdauer von Stahlbauteilen signifikant erhöhen. Im Brandfall schäumt das reaktive Brandschutzsystem auf und bildet um das Stahlbauteil eine thermische Schutzschicht aus. Dadurch wird die Erwärmung des Stahls verlangsamt und der temperaturbedingte Festigkeitsverlust verzögert. Reaktive Brandschutzsysteme werden überwiegend in drei Bereichen angewendet: Hochbau, Offshore bzw. maritimer Sektor sowie Tank- bzw. Behälterbau. Insbesondere bei Stahltanks und -behältern sind häufig einfach oder auch doppelt gekrümmte Bauteiloberflächen anzutreffen. Aufgrund des meist begrenzten seitlichen Expansionsvermögens von reaktiven Brandschutzsystemen kann es bei Bauteilen mit konvexer Oberflächenkrümmung zu einer Intensivierung der Rissbildung im Schaum kommen, wodurch sich häufig die thermische Schutzwirkung verschlechtert. Da zum Thema des Einflusses der Oberflächenkrümmung auf die Leistungsfähigkeit reaktiver Brandschutzsysteme bisher kaum Untersuchungen vorliegen, wurden exemplarisch zwei Tankböden mit zwei verschiedenen Trockenschichtdicken eines reaktiven Brandschutzsystems einer Brandprüfung unterzogen. Bei gleicher Trockenschichtdicke des reaktiven Brandschutzsystems zeigten die Tankböden eine wesentlich schnellere Erwärmung als ebene Stahlplatten mit vergleichbarem Profilfaktor. Die Brandprüfungen und die Ergebnisse zum Einfluss der Oberflächenkrümmung werden im Beitrag ausführlich vorgestellt und diskutiert.

Intumescent fire protection coatings on steel members with double curved surface
Intumescent fire protection coatings, also referred to as reactive fire protection systems, can significantly increase the fire resistance of steel members. In case of fire, the intumescent coating foams up and forms a thermal protection layer around the steel. This slows down the heating of the steel and delays its temperature-related loss of strength. Intumescent fire protection coatings are predominantly used in three areas: building construction, offshore or maritime sector as well as tank construction. Steel tanks often have single- or double-curved surfaces. Due to the usually limited lateral expansion capacity of intumescent coatings, steel components with convex surface curvature can experience an intensification of crack formation in the foam, which often worsens the thermal protection effect. Since there is almost no existing research study or test data on the influence of the surface curvature on the performance of intumescent coatings, fire tests were carried out to investigate two different dry film thicknesses on torispherical and hemispherical heads. With the same dry film thickness of the intumescent coating, the tested steel components with curved surface showed a much faster heating than flat steel plates with comparable section factor. The fire tests and the results on the influence of the surface curvature are presented and discussed in detail in the article.

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In Heilbronn entstand bis 2019 der Erweiterungsbau des Experimenta Science Center. Das geometrisch höchst anspruchsvolle Gebäude besteht aus fünf Geschossen, die einen pentagonalen Grundriss aufweisen und zueinander verdreht und übereinandergestapelt sind. Das in Stahlverbundbauweise entwickelte Tragwerk wird von einem zentralen Stahlbetonkern ausgesteift, von dem sich die Holorib-Verbunddecken auf die raumhohen Stahlfachwerkwände spannen, die in ihren Überschneidungspunkten die Lasten abtragen.
Nachfolgender Bericht erläutert den Tragwerksentwurf und die planerische Umsetzung hinsichtlich eines effizienten Bauablaufs. Aus Firmensicht wird zudem über die Werkstattplanung, Fertigung und Montage berichtet.

The new Experimenta in Heilbronn
The extension building of the Experimenta Science Center was erected in Heilbronn until 2019. The highly geometrically challenging building consists of five floors with a pentagonal layout, that are twisted against each other. The composite structure in steel and concrete is stabilised by a central concrete core from which Holorib composite floors span to the floor-high truss walls, which transfer the loads to the foundations in their intersections with each other.
The following report explains the structural design and the planning implementation used to achieve an efficient construction workflow. Moreover, the workshop planning, fabrication and assembly are described from the company's perspective.

Stahlbau in der DDR:
Vom Stahlbauschlosser zum Generaldirektor

Aktuelles: Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Der Sturm vor der Ruhe?
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Neue Autobahnbrücke Saint George in Genua übergeben
Auch CiteScore von Stahlbau und Steel Construction verbessert
Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2022: Projekte bis zum 22. Dezember 2020 einreichen
Investitionsbeschleunigungsgesetz verabschiedet
Wie geht es weiter mit der Konjunktur insgesamt, für den Bau und den Stahlbau?
Roland Berger - Studie: Die Zukunft der Stahlherstellung - wie die europäische Stahlindustrie Kohlenstoffneutralität erreichen kann

Persönliches: Jerzy Ziółko verstorben

Tagungen & Veranstaltungen: Neue Online-Live-Seminar-Serie mit internationalen Keynote-Beiträgen startet mit Prof. Frantiek Wald: Component based finite element design of steel joints

Einen Besuch wert: Aufzug Bad Schandau

IFBS news: Erste IFBS-Vorarbeiter und neue IFBS-Fachmonteure

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Zum Titelbild:
Blick auf die Ränge des neuen Puskás-Stadions in Budapest. Im mit einem Fassungsvermögen von über 67.000 Zuschauern größten öffentlichen Bauwerk Ungarns, das nach dem legendären ungarischen Fußballer Ferenc Puskás benannt wurde, sind 15.000 m2 Bodenfläche auf den Tribünen mit MC-Floor TopSpeed flex, der flexibilisierten Rollbeschichtung mit rissüberbrückenden Eigenschaften auf Basis der KineticBoost-Technology®, ausgeführt worden. Auch bei ungünstigen Klimabedingungen wie 2 °C und 100 % relativer Luftfeuchte lassen sich hochbelastbare und ästhetische Bodenbeläge umsetzen. Wie bei kaum einem anderen Bodenbeschichtungswerkstoff lassen sich damit auch Härte und Elastizität von gering bis sehr hoch einstellen. Diese Vorteile machten sich die Bauherren und Planer des neuen Puskás-Stadions in Budapest zunutze, die diese Arbeiten im Winter durchführen mussten. (Foto: MC-Bauchemie)

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Unter gewöhnlichen Bedingungen sind zementgebundene Baustoffe in Trinkwasser beständig. Sehr weiches bzw. kalkarmes Wasser kann jedoch die Dauerhaftigkeit von Betonoberflächen beeinträchtigen. Auslaugungsprozesse zwischen Werkstoff und Wasser führen langfristig zur Aufweichung der Oberfläche und der einhergehende Alkalitätsverlust kann bei unzureichender Betondeckung zur Korrosion der Bewehrung führen. In einer zuvor in der Bautechnik vorgestellten Studie wurde der Widerstand von Betonoberflächen gegenüber Auslaugung in Trinkwasser untersucht. Darauf aufbauend werden hier Messergebnisse mittels einseitiger Wasserstoff-Kernspinresonanz vorgestellt, die einen vertieften Einblick in die zeit- und tiefenabhängige Porositätsänderung bei der Auslaugung von Betonoberflächen erlauben. Auf Basis einer neu entwickelten Auswertungsmethodik werden aus den Messungen quantitativ Schädigungstiefen abgeleitet. Die erfassten Strukturänderungen innerhalb des Zementsteins erlauben direkte Rückschlüsse auf die bei der Auslaugung aufeinanderfolgenden Schädigungsprozessen.

Non-destructive monitoring of the leaching of concrete surfaces by single sided 1H nuclear magnetic resonance
Under regular conditions, concrete is durable when immersed in drinking water. Pure water on the other hand can severely leach and damage concrete surfaces. Consequently, the concrete surface becomes soft and the rebar-protecting passivity can be lost. In a past study presented in Bautechnik, the leaching resistance of concrete surfaces in drinking water reservoirs was reported. Based on this, we present results from the non-destructive measurement of the time- and depth-depending changes in material porosity by single-sided 1H nuclear magnetic resonance due to leaching. The results allow the quantitative deduction of damage depths as well as insights into the underlying deterioration processes.

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