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Es wird ein Verfahren zum nachträglichen klebtechnischen Fügen von Haltern beschrieben, das auch für Bereiche mit ungenügender Haftung der Beschichtung zum Substrat eine hohe mechanische Beständigkeit unter Zugscherbeanspruchung gewährleistet. Das Verfahren ermöglicht eine umweltverträgliche, nahezu emissionsfreie und materialschonende örtliche Vorbereitung von Beschichtungsbereichen mit ungenügender Haftung zur Stahloberfläche. Eine integrierte mechanisierte Haftfestigkeitsmessung gestattet eine objektive Bewertung der Tragfähigkeit von beschichteten Oberflächen und eine Entscheidung darüber, ob das klebtechnische Fügen auf der beschichteten oder der teilweise freigelegten Stahloberfläche erfolgen kann.

Subsequent mounting of brackets onto coated steel substrates with insufficient adhesion
The contribution describes a method for the subsequent mounting of brackets onto coating with insufficient adhesion to steel substrates. The method provides a high mechanical lap-shear resistance. It also allows an environmental-friendly, nearly emission-free local pre-treatment of coating areas with insufficient adhesion. An integrated mechanized adhesion test enables an objective assessment of the load capacity of coated substrates along with a decision on whether the brackets can be adhered directly onto the existing coating or onto the locally exposed substrate.

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Mit den schweren Zug- und Lokomotivlasten der Eisenbahn und der Steigerung der Dienstlasten, den Zustandsverschlechterungen und den systemischen Defiziten, wird bereits vor der Wende zum 20. Jh. in Deutschland damit begonnen, die in die Jahre gekommenen Eisenbahnbrücken zu ersetzen. Das Austauschen der eisernen Überbauten unter Verkehr in kurzen Sperrpausen mechanisiert den Montageablauf und mündet in der Arbeitsteilung von Werkstatt und Montageabteilung. Montage und Montageingenieure emanzipieren sich von technischer Bearbeitung und Werkstatt und formen eine eigene Disziplin aus. Diese in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfolgende Disziplinbildung setzt leistungsfähige Hebezeuge und Kraftanlagen voraus, die durch deren Elektrifizierung nach 1900 beschleunigt wird.

Weihnachtsaufgabe:
Lösung und Gewinner der Weihnachtsaufgabe 2020

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Kein Herbstblues im Stahlhandel

Stahlbau Quiz:
Überfestigkeit, Beulnachweise oder Verbundbau - das Stahlbau Quiz 2020

Aktuelles:
7. Neuauflage: Kosten im Stahlbau 2021
Neue UBA-Publikation zum Recycling bei Bauprodukten
Neue Dokumentation “Nichtrostender Stahl in der Infrastruktur: Brücken aus aller Welt”
Weiterbau der A1-Rheinbrücke in Leverkusen durch ARGE unter Führung der SEH Engineering

Wettbewerbe:
Balthasar Neumann Preis 2021 für Bestandserweiterung der Goldhofer-Kita Memmingen
Detail Product Award für Passivhaus-zertifizierte Edelstahlkonsole
Green Solutions Awards suchen nach den besten Beispielen klimagerechten Bauens

Tagungen & Veranstaltungen:
Nachhaltiges Bauen erklärt: DGNB erweitert digitales Schulungsangebot
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3
STCO Online-Live-Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. Taras
Ankündigung: Münchener Stahlbautage am 2. und 3. Dezember 2021

Rezension:
Handbuch der Auftragsabwicklung, 6. überarbeitete Auflage
Ingenieurbauführer Berlin

Einen Besuch wert:
Hauptbahnhof Kiel

IFBS news:
Neue IFBS-Fachregeln zum Wärmeschutz im Metallleichtbau
IFBS-Fachregeln zur Luftdichtheit und zur EU-Bauproduktenverordnung aktualisiert
Korrosionsschutz im Metallleichtbau - neue IFBS-Fachregeln

ÖSTV News:
Vorankündigung: 33. Österreichischer Stahlbautag 15./16. Juni 2023

SZS steel news:
Zusammenarbeit über die Landesgrenzen

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As part of the AiF-FOSTA research project P1020 “Economical welded joints of high-strength steels”, extensive tests were carried out at the Institute of Steel and Timber Construction at the TU Dresden. Tested were lap joints, cruciform joints and butt joints of steels in grades S500 to S960. The picture shows the flat tensile test specimens made from butt joints with a thickness of 20 mm and a width of 35 mm in the weld area to be tested. Fully and partially penetrated butt welds were tested. In order to determine the strains in the course of the tests, strain measurements were carried out using photogrammetry in addition to inductive measurements. For this purpose, a stochastic pattern of graphite spray was applied to the test specimens and the high-frequency image recordings were digitally evaluated (s. article pp. 138-149. Foto: TU Dresden, Institute of Steel and Timber Construction).

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In the AiF-FOSTA research project P1020 [1], a new design model for welded joints was developed. In this context, a small scale test on flat tensile specimens was designed, with the help of which various influences on the strength and ductility of the welds were investigated. Furthermore, extensive tests were carried out on overlap joints, cruciform joints with double fillet welds as well as partially and fully penetrated butt joints. This was done to calibrate the weld construction factor &agr;w, which takes into account the influence of the type of joint on the load-bearing capacity. In the following article, after a short summary of the current state of research, the design model, and the results from the parameter studies on flat tensile tests are described in more detail in [2-4]. Subsequently, the test program on welded joints and the calibration of the weld construction factor &agr;w are presented. Finally, the results of the design model and the tests carried out are compared with test results from other research projects and the design model of prEN 1993-1-8 [5].

Resilience has many components, but two are of importance when structural systems are envisaged, i.e. the capacity to resist the hazard, or robustness, and the ability to recover from the hazard. So, the structure may sustain structural damage, but collapse should be avoided. Moreover, the damages are repairable, such that the initial functionality is recovered.
In terms of structural mechanics, a robust structure is associated with a good balance between stiffness, strength, and plastic deformation capacity. As a result, it is expected that alternative routes are available for redistributing the loads and prevent the progressive collapse in case of a local damage. The seismic design codes in force today aim at these objectives by applying the capacity design method and using relevant admissibility criteria. However, there are exceptional situations when the earthquakes are more powerful than expected, and even the structures correctly designed can be at risk. The situation can be worsened by cascading hazards, like fire or explosion. When safety margins are exceeded, partial or global collapse can be initiated. The reliability demands of building structures at high seismic risk need to be considered to increase the resilience. One such approach is based on the so-called Dual Steel-Dual Frame concept, which combines steel grades and structural systems to increase the capacity of response and reduce the consequences of extreme hazards.

In this study, an experimental program on welded hollow section joints fabricated from high-strength steel is presented. The experimental program tested a total of six T or Y cold-formed circular hollow section (CHS) joints under brace axial compression. One mild steel with a nominal yield stress of 355 MPa and two high-strength steels with nominal yield stresses of 460 and 650 MPa were included. The test results and existing test database were used to evaluate the relevant design provisions for high-strength steel joints. The material factor - used in the current standards to reduce the design resistance of high-strength steel tubular joints - was found to be adequate for CHS T/Y-joints with steel grades up to 700 MPa. The chord stress effect resulting from a particular test setup needs to be considered when evaluating the experimental joint strength. The experimental load-indentation relationships were analysed to appraise the behaviour of high-strength steel CHS T/Y-joints from the perspectives of ductility and serviceability. The ductility of high-strength steel T/Y-joints is slightly lower than that of mild steel joints. T/Y-joints show relatively lower ductility and serviceability performance compared to CHS X-joint counterparts that comprise identical members. Local strain distributions in tested T/Y-joints of different steel grades were analysed to identify the location and intensity of strain concentration. The possibility of fracture failure near the weld seam of the cold-formed chord member is discussed.

By using parametric modelling tools, designers can simulate a high number of design-variants with relatively low effort. Visual programming software's like Grasshopper significantly lowers the threshold for beginners to start building parametric models. This paper discusses how using Grasshopper as a parametric design tool can be applied by structural engineers to improve well-informed decision making, when designing a steel structure. Finally, worth mentioning further possibilities parametric design workflows can bring are discussed such as optimisation strategies, optimising sustainability and including structural connections in the parametric model.

Many steel rope systems are subjected to fluctuating tensile loads and therefore can fail due to fatigue. Available fatigue test data indicate that rope diameter, mean stress, socket type, lay angle and rope length influence the fatigue resistance. Most of the tests were terminated before full failure of the ropes. This paper shows that the test termination criterion, such as fracture of the first wire, fracture of 5 % of the wires or full rope fracture, has a large influence on the resulting fatigue resistance. A probabilistic analysis is carried out for a rope system in a bridge, demonstrating that the required structural reliability levels are met when considering full failure as the end-of-life criterion for ropes.

Many steel rope systems are subjected to fluctuating tensile loads and therefore can fail due to fatigue. There are indications that the fatigue resistance of full-locked coil ropes is somewhat lower than that of other types of rope. Fatigue test data on full-locked coil ropes have been collected, but they terminate at different conditions. A semi-empirical model is employed to extrapolate the test results to full failure of the rope. The resulting S-N curve is being adopted for the revision of European standard prEN 1993-1-11.

ECCS News:
European Steel Design Awards 2021

Editor's reccomendations:
Coaxial steel energy piles

News:
Steel Construction CiteScore leapes to 1.9

Events:
STCO Online Live Seminar #3
Introduction to parametric design of steel structures

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Zum Titelbild:
Moderne Architektur und eine sehr gute Arbeitsatmosphäre waren der Josel Hebel GmbH & Co. KG Bauunternehmung beim Neubau ihres Firmengebäudes in Memmingen (Allgäu) sehr wichtig. Das Unternehmen setzt in seinem achtgeschossigen Verwaltungsgebäude auf teiloffene Büros für bis zu 20 Mitarbeiter:innen pro Etage. Zum hohen Komfort für das Team tragen Akustikplatten von JOMA (Holzgünz) bei, die in sämtlichen Bürobereichen verbaut wurden - auf insgesamt 3.100 m2. Die innovativen Komponenten sorgen hier mit einem Schallabsorptionswert von &agr;w = bis 1,0 für eine sehr gute Raumakustik. Sie zeichnen sich zudem durch ihre natürliche Festigkeit und ihre regulierende Feuchtigkeitsaufnahme aus. JOMA-Akustikplatten bestehen komplett aus den Naturmaterialien Holz und Weißzement, werden unter umweltschonenden Bedingungen hergestellt und können der Natur später wieder als Kompost zugeführt werden. (Foto: JOMA)

Raumabschließende Bauteile in einer Holzrahmen-/Holztafelbaukonstruktion werden derzeit über das additive Berechnungsverfahren nach DIN EN 1995-1-2 Anhang E geregelt. Dieses Berechnungsverfahren gilt in der Praxis jedoch häufig als zu konservativ, was zu einer Überdimensionierung der entsprechenden Bauteile führt. Daher wurde an der ETH in Zürich die Component Additive Method (CAM) auf Basis der DIN EN 1995-1-2 Anhang E entwickelt, die das bisherige Verfahren durch eine genauere Berechnungsmöglichkeit verbessern soll. Im Rahmen einer Versuchsreihe wurden das additive Berechnungsverfahren mit der Component Additive Method verglichen. Die Component Additive Method bildet die Grundlage für das im Technical Guideline “Fire Safety in Timber Buildings” beschriebene Berechnungsverfahren. Durch Brandversuche und FEM-Simulationen wurde die Genauigkeit der beiden Berechnungsverfahren untersucht. Die sich ergebenen Bereiche guter Übereinstimmung bzw. teilweise deutlicher Abweichung werden analysiert und insbesondere auf die anzunehmende Funktionsdauer raumabschließender Holzrahmen-/Holztafelbauwände bezogen.

Fire protection behaviour of separating components in timber frame constructions
Separating components in a timber frame construction are currently regulated by the additive calculation method according to DIN EN 1995-1-2 Annex E. However, this calculation method is considered too conservative in practice, which leads to overdimensioning of the considered components. For this reason, the Component Additive Method (CAM) was developed at the ETH in Zurich based on the standard, which is intended to improve the previous method by providing a more precise calculation option.
As part of a test series, the additive calculation method was compared with the CAM. The CAM is the basis for the addition method that is described in the Technical Guideline “Fire Safety in Timber Buildings”. The results of these two calculation methods got compared with results of real fire tests. The next step was, to get another comparison value with FEM simulations. The results are analysed and related in particular to the assumed functional life of separating timber frame walls.

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Im Forschungsvorhaben “Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen” wurde in mehreren Teilprojekten der Feuchte-, Wärme-, Schall- und Brandschutz sowie die Nachhaltigkeit und Emissionswirkung von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaRo-Dämmstoffe) untersucht. Das übergeordnete, primäre Ziel des Forschungsverbundes war es, die Anwendbarkeit von nawaRo-Dämmstoffen signifikant zu erhöhen und Anwendungshemmnisse auszuräumen. Im Arbeitsbereich Brandschutz und Glimmverhalten wurde das Schwelen, Glimmen und Brennen der nawaRo-Dämmstoffe analysiert und Anwendungsgrenzen im Rahmen des mehrgeschossigen Bauens definiert. Der vorliegende Aufsatz behandelt die experimentellen Untersuchungen zum Auslösen, Verlauf und Löschverhalten von Schwelprozessen in nawaRo-Dämmstoffen, der Wirkung von Flammschutzmitteln und denen im Zersetzungsprozess freigesetzten Emissionen. In einem folgenden Aufsatz wird die bautechnische Verwendung von nawaRo-Dämmstoffen, anstelle der bisher geforderten nichtbrennbaren Dämmung, im Gefach von Holztafelbauweisen dargestellt.

Fire performance of insulating materials made from renewable resources - Part 1: Experimental investigations of smouldering processes and emissions
In the research project “more than just insulation - additional benefits of insulating materials made from renewable resources”, several sub-projects investigated the moisture protection, thermal protection, noise insulation and fire protection as well as the sustainability and emission effect of insulating materials made from renewable resources. The primary goal of the research network was to significantly increase the applicability of renewable insulating materials and to eliminate obstacles to their use. In the field of fire protection behavior, the smoldering and burning of renewable insulation materials was analyzed and application limits defined in the context of multi-storey buildings. The presented article deals with the experimental investigations on initiation, process and extinguishing behavior of smoldering, the effect of flame retardants and the emissions released in the combustion process. In the following article, the structural use of renewable insulation materials, instead of the previously required non-combustible insulation, is presented in the context of wood panel construction.

Die Wärmespeicherfähigkeit von Baumaterialien ist die wesentliche Größe, die beschreibt, welche Wärmemenge von der Gebäudestruktur aufgenommen werden kann. Die thermische Speicherfähigkeit der Wände und Decken beeinflussen den Heizenergiebedarf von Gebäuden und den Mindestwärmeschutz aber auch das sommerliche Überhitzungspotenzial. Um die Kenntnisse zur Wärmespeicherfähigkeit im Gebrauchszustand von Gebäuden zu vertiefen, wurden zwei Versuchskuben errichtet und über zwei Jahre messtechnisch untersucht.
Das thermische Verhalten der Bauteile und des Innenraums der Versuchskuben wurde bei verschiedenen Heiz- und Lüftungsszenarien gemessen, simuliert und analysiert. Es wurden einerseits längere Aufheiz- und Auskühlphasen und andererseits realitätsnahe Nutzungsszenarien untersucht, um den Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit unter sehr vielfältigen Bedingungen zu analysieren und zu bestimmen.
Aufgrund der verschiedenen Nutzungsszenarien im Experiment und den durchgeführten Simulationen konnte der Einfluss der Wärmespeicherfähigkeit auf das thermische Verhalten der Versuchskuben herausgearbeitet und ermittelt werden. Insbesondere galt es, die Bedeutung der Wärmespeicherfähigkeit von Bauteilen auf den Heizenergiebedarf sowie auf den sommerlichen Wärmeschutz zu bestimmen.

Influence of the heat storage capacity of building materials on the thermal behavior of buildings
The heat storage capacity of building materials is the essential parameter that describes the amount of heat that can be absorbed by the building structure. The thermal storage capacity of the walls and ceilings influence the heating energy demand of buildings and as the result the minimum thermal protection, but also the summer overheating potential. To deepen the knowledge of the heat storage capacity in the state of use of buildings, two test cubes were erected and examined with measurements over a period of two years.
The thermal behavior of the components and the interior of the test cubes was measured, simulated and analyzed in various heating and ventilation scenarios. On the one hand, longer heating and cooling phases and on the other hand realistic usage scenarios were examined in order to analyze and determine the influence of the heat storage capacity under very diverse conditions.
Due to the different usage scenarios in the experiment and the simulations carried out, the influence of the heat storage capacity on the thermal behavior of the test cubes could be worked out and determined. It was important to determine the importance of the heat storage capacity of components on the heating energy demand and on the summer heat protection.

Die flankierende Schallübertragung wird bei massiven Bauteilen durch ihre Direktdämmung und die Stoßstellendämmung bestimmt. Bei flankierenden Massivwänden in Verbindung mit einer mehrschaligen Trennwand ist das Stoßstellendämm-Maß bei durchlaufenden Massivwänden deutlich vermindert. Im Flankenprüfstand der Hochschule für Technik Stuttgart wurde die Stoßstellendämmung auf dem Übertragungsweg Außenwand - Außenwand an einem T-Stoß aus Hochlochziegel-Mauerwerk und einer Leichtbau-Trennwand untersucht. Durch bauliche Maßnahmen konnten unterschiedliche Stoßstellenvarianten realisiert und deren Einfluss auf das Stoßstellendämm-Maß ermittelt werden.
Die Pegeldifferenz bleibt durch einen bauüblichen Anschluss der mehrschaligen Leichtbau-Trennwand an die Hochlochziegel-Außenwand konstant und das Stoßstellendämm-Maß auf diesem Übertragungsweg wird für eine durchlaufende Außenwand durch den Mindestwert des Stoßstellendämm-Maßes Kij, min beschrieben. Durch konstruktive Maßnahmen an der Außenwand im Bereich der Stoßstelle (Trennfuge, Beton- oder Mauerwerksstütze) werden die Schnellepegeldifferenzen und damit die Stoßstellendämm-Maße erhöht. Ein Verkürzen der Außenwandlänge im Prüfstand auf bauübliche Längen zeigt, dass die Norm-Flankenschallpegeldifferenz bei den kleinen Außenwandlängen deutlich größer wird. Mit diesen verkürzten Stößen ist die Messung des Stoßstellendämm-Maßes zwar nicht mehr normgerecht, liefert aber konservative Werte.

Flanking sound transmission of highly insulated hollow clay bricks with a light framed gypsum board separating wall
Understanding flanking sound transmission along exterior walls is important to ensure an appropriate sound insulation between dwellings. The flanking sound transmission in massive construction is determined by the direct sound reduction index of the single elements and the vibration reduction index of the junction. For cases constructed with a separating wall of light framed gypsum board, the junction attenuation can be quite low. Therefore, a closer look was taken at the flanking sound transmission along an outer wall constructed of hollow clay bricks, where the separating element was a light framed gypsum board wall. The effect of modifications of this T-junction on the junction vibration reduction index was determined in the flanking facility of the Stuttgart University of Applied Sciences.
For the standard butted T-junction, the velocity level along the outer wall - outer wall path stays constant. This suggests the use of the minimum value of the vibration reduction index Kij, min. Modifications of the junction, such as introducing joints and blocking masses, can increase the junction attenuation significantly. It is also shown that reducing the length of the outer walls, to simulate windows and doors as found in the real world, increases the normalized flanking level difference. Note, that these “reduced” measurements, although more realistic, over predict the flanking attenuation relative to the standard measurement method.

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