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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Kopfbolzen werden als Verbundmittel in der Verbundfuge zwischen Stahl und Beton primär auf Schub beansprucht. Folglich wurde zunächst in den Bemessungsregeln eine Zugbeanspruchung der Kopfbolzen nicht explizit berücksichtigt. Im Fall von Konstruktionen mit randnahen Kopfbolzen, wie z. B. im Verbundbrückenbau, werden die Kopfbolzen u. U. zusätzlich auf Zug beansprucht. Für randnahe Kopfbolzen wird in aktuellen Bemessungsregeln ein durch eine Zugbeanspruchung verursachtes mögliches Versagen durch Herausziehen durch Vorgabe von verschiedenen geometrischen Randbedingungen verhindert, sodass rechnerisch teilweise sehr lange Kopfbolzen erforderlich sind, was zu unwirtschaftlichen oder nicht praktikablen Einbindelängen der Kopfbolzen führt. Da inzwischen für die Regelungen der Befestigungstechnik mit DIN EN 1992-4 eine eigene europäische Norm existiert, bezieht sich der kommende Eurocode 4 bei der Bemessung zugbeanspruchter Kopfbolzen in Verbundträgern darauf. Die Befestigungstechnik erlaubt eine direkte Bemessung der Kopfbolzen unter Zugbeanspruchung für verschiedene Versagensarten unter Berücksichtigung des Einflusses der Bewehrung und der Betonfestigkeit. Dieser Idee folgend, wird in diesem Beitrag ein Bemessungsmodell für Kopfbolzen im Verbundbau unter Schub- und zusätzlicher Zugbeanspruchung auf Grundlage von experimentellen und numerischen Untersuchungen unter Einbeziehung neuerer Entwicklungen in der Befestigungstechnik vorgestellt.

Design model for headed studs as shear connectors under additional tensile loading
Headed studs are primarily subjected to shear when used as shear connectors in usual steel-concrete composite structures. Consequently, initial design rules for shear connectors in composite structures did not address tensile forces directly. In case of horizontally lying headed studs embedded in a thin concrete slab such as in composite bridges, the headed studs may be subjected to tensile forces. For horizontally lying studs, current design rules consider a possible failure caused by a tensile load due to pull-out by specifying geometric boundary conditions. As a consequence, relatively long shear connectors are required, which lead to uneconomical or impractical embedment lengths of the shear connectors. As meanwhile European code rules for fasteners under shear and tension (EN 1992-4) have been developed, the upcoming Eurocode 4 refers to them for the design of shear connectors under combined tension and shear in composite structures. The fastening technology allows a direct design for tensile loading for different failure mechanisms, considering the influence of the reinforcement and concrete strength. Following this idea, this paper presents a design model for shear connectors in steel-concrete composite structures under additional tensile loading based on experimental and numerical investigations considering recent developments in fastening technology.

Aktuelles:
Schnellstart der Stahlbaumontage für die neue Rheinbrücke Leverkusen im zweiten Anlauf
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Persönliches:
Wolfgang Eilzer zum 65. Geburtstag

Wettbewerbe:
Bei der Nominierung zum Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur spielt Technik keine Rolle

Tagungen & Veranstaltungen:
Fachtag Brückenbau 2021: Mehr Eigenverantwortung für Ingenieure
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt: Wie bauen wir zirkulär?

Rezension:
Atlas Tragwerke, Strukturprinzipien - Spannweiten - Inspirationen

ÖSTV news:
Neue ÖSTV-Broschüre Nachhaltig Stahlbau

Einen Besuch wert:
Schwebendes Depot Albertinum Dresden

Zwei Stahlfachwerkbrücken über die Salzach wurden auf der Strecke der Österreichischen Bundesbahnen (ÖBB) von Salzburg nach Wörgl durch einen Rahmen aus Verbundfertigteilträgern erneuert. Die Verbundkonstruktion wurde gewählt, um die Baumaßnahme in kurzen Sperrzeiten der hoch belasteten Bahnstrecke abwickeln zu können. Im Zuge der Maßnahmen des Baus der Bahnbrücke wurden eine Radwegunterführung als Stahlbetonrahmen unter der Bahn und eine Fuß- und Radwegbrücke über die Salzach ebenfalls neu gebaut. Der Aufsatz beschreibt die beiden Verbundbauwerke in ihrer Konstruktion und die Erfahrungen beim Bau der Brücken.

Railway viaduct nearby Schwarzach/St. Veit - Challanges by the realisation of a 46 m long VFT composite frame.
In the railway link of the Austrian Federal Railways (ÖBB) from Salzburg to Wörgl two trasswork bridges out of steel over the river Salzach were renewed by a frame construction out of prefabricated composite girders. This composite construction has been chosen to realize the construction work in the short track possessions of the high-stressed railway link. In the scope of the reconstruction of the railway viaduct also a cyclist underpass as a reinforced concrete frame beneath the railway and a pedestrian and cyclist viaduct over the river Salzach have to been rebuilt . The article describes the two composite constructions due to their constructional details and the experiences by building the bridges.

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no abstract

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In Memoriam Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. Joachim Scheer
Der vorliegende Beitrag beschreibt - als zweiter von zwei Teilen - Forschungsergebnisse über den statistischen Maßstabseffekt und die entsprechende Zuverlässigkeit im Stahlbau. In diesem Beitrag wird der Einfluss der maßstabsabhängigen Festigkeitsverteilung auf die Zuverlässigkeitsanalyse und die Bemessung von Stahlbauteilen unter der Berücksichtigung eines linearen Versagensgrenzzustands diskutiert. Mithilfe der vereinfachten Annahme einer normalverteilten Last werden Berechnungsbeispiele für den 3-Punkte- und 4-Punkte-Biegeversuch durchgeführt, um die Änderung des Zuverlässigkeitsindex zu demonstrieren. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass der statistische Maßstabseffekt direkt zu einem maßstabsabhängigen Zuverlässigkeitsindex führt, der in den meisten Fällen eine vernünftige Abschätzung des Versagensrisikos liefern kann.

Statistical size effect and corresponding influence for reliability in steel structures, part 2 - reliability analysis
This paper presents - as the second of two parts - research results about the statistical size effect and the corresponding reliability in steel structures. In this paper, the influence of the size effect on the reliability analysis and the design of steel structural components are discussed based on a linear failure limit state. The calculation examples for 3-point and 4-point bending tests are carried out applying a Gaussian load as a simplification. The results show that the statistical size effect leads directly to a size-dependent reliability index, which in most cases can provide a reasonable estimate of the failure risk.

Für die Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsstrecke im Projektabschnitt “Albaufstieg” des Großprojekts Stuttgart 21 wird die Filstalbrücke als semiintegrales Bauwerk ausgeführt, bei welchem die Pfeiler ohne Fugen und Lager kraftschlüssig mit dem Überbau gekoppelt werden. Der Entwurf sah flach gegründete Widerlager und kombinierte Pfahl-Plattengründungen für die Pfeiler in den teilweise karstigen Jurakalken vor. Auf der Grundlage der konsequenten Ausweisung von Tragwerksreserven durch Anwendung hochwertiger numerischer Bemessungsmodelle in Verbindung mit der Durchführung von Pfahlprobebelastungen konnte die Gründung so optimiert werden, dass gegenüber dem ursprünglichen Entwurf ca. 50 % der Pfahlmeter eingespart werden konnten.
Während der Bauausführung wurde im Bereich des Widerlagers komplexer und sehr heterogener Baugrund angetroffen. Als Folge wurde eine Vielzahl an Vergütungsmaßnahmen geplant und ausgeführt.

The Filstal Bridge at the new railway line Wendlingen-Ulm - challenges for the geotechnical planning of a semi-integral construction
The Filstal Bridge is part of the high-speed railway line of the mega project Stuttgart 21, project section “Albaufstieg”, and is planned as semi-integral construction. The pillars are connected monolithically and force-locking with the superstructure. The design planning scheduled surface foundations at the abutments and combined pile-raft foundations at the pillars. The ground is built by jurassic limestone with partial karstification. On the basis of a consequent designation of reserves for the supporting structure by applying sophisticated numerical modelling in combination with pile load tests, the foundation was optimized and 50 % of the total pile meters could be save compared to the original design planning.
In terms of th e construction work at the abutment, complex and highly disintegrated rock mass was observed. Therefore, multiple remuneration measures were planned and carried out at the construction site.

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Die Vedouten Canalettos dokumentieren, daß sich die Stadt Dresden trotz verheerender Zerstörungen durch den 2. Weltkrieg ihre einzigartige, unverwechselbare Silhouette bewahrt hat. Sie wird durch bedeutende Bauten aus verschiedenen Epochen entlang der Brühlschen Terrasse mit den anliegenden Gebäuden und der Semperoper mit dem sich anschließenden Landtagsneubau begrenzt. Das Kongreßzentrum schließt die Charakteristika der Stadtsilhouette mit seiner modernen Architektursprache in beeindruckender Weise ab. Der Beitrag soll die ingenieurtechnischen Leistungen an diesem Gebäude verdeutlichen. Dazu werden sowohl die Konstruktion des Gebäudes, seine Gründung und die Probleme der unmittelbaren Flußnähe vorgestellt, als auch Lösungen für die weitgespannte und unterspannte geneigte Decke der Säle in fugenloser Bauweise erläutert. Weitere Schwerpunkte sind das Schwingungsverhalten unter der Erregersituation von Menschenansammlungen, die Verformungsbegrenzung und der Brandschutz.

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Eine bedarfsgerechte Instandsetzung umfasst nach Zustandsermittlung und Schadensdiagnose die Aufstellung eines Instandsetzungskonzepts sowie eine wirkungsvolle Qualitätssicherung auf der Baustelle. Dadurch wird u. a. deutlich, ob die getroffenen Annahmen z. B. hinsichtlich des erforderlichen Betonabtrags zutreffen. Darüber hinaus wird sichergestellt, dass die Instandsetzung durch das ausführende Unternehmen unter Beachtung aller technischen Erfordernisse ausgeführt wird. Neben klassischen Methoden wie der visuellen Bestandsaufnahme und der Ermittlung der Oberflächenzugfestigkeit wird in diesem Beitrag mit der LIBS-Technologie (Laser-induzierte Breakdown Spektroskopie) ein ergänzendes Verfahren zur Qualitätssicherung vorgestellt, für das zwischenzeitlich ein Baustellengerät entwickelt wurde. Die Instandsetzung samt Qualitätssicherung wird am Beispiel eines Schneckenpumpwerks auf der Kläranlage Düren vorgestellt. Sie wurde bereits vor zwei Jahren in diesem Heft hinsichtlich der Schadensdiagnose mit LIBS beschrieben. Die Instandsetzung erfolgte mit vier verschiedenen Instandsetzungssystemen, deren Wirksamkeit zusätzlich durch neu entwickelte Korrosionssensoren dauerhaft überwacht wird. Dadurch sollen messtechnisch belegte Erfahrungen zur Eignung bzw. zu den Einsatzgrenzen verschiedener Instandsetzungssysteme bei näherungsweise identischer Beanspruchung gewonnen werden. Darüber hinaus wurde aus Betreibersicht ein Instandhaltungskonzept erarbeitet, das Planung, Inspektion, Untersuchung und Schadensdiagnose zurAufstellung bedarfsgerechter Instandsetzungskonzepte zusammen mit Qualitätssicherung bei der Ausführung berücksichtigt.

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