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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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Dieser Beitrag stellt die Fortsetzung des ersten Teiles des Aufsatzes “Entwurf und Bemessung der Wildbrücke Völkermarkt” dar, einer Talbrücke mit einem extern vorgespannten Bogen, bestehend aus dünnwandigen Hohlkastensegmentfertigteilen aus ultrahochfestem Beton (UHFB). Es werden die Besonderheiten bei der Fertigung im Werk, die Montage und Errichtung auf der Baustelle sowie die begleitenden Versuche und die Qualitätsüberwachung als auch die gewonnenen Erfahrungen im Rahmen der Umsetzung beschrieben. Mit dem Bau dieses Pilotprojektes konnte das Potenzial von UHFB bei einer Anwendung für Brückenbauwerke eindrucksvoll gezeigt und durch die äußerst kurze Bauzeit von weniger als zehn Arbeitstagen zur Errichtung des Bogens bestätigt werden. Letztlich ist der Bau der Wildbrücke Völkermarkt ein weiterer Beweis dafür, dass das Entwicklungspotenzial im Betonbau noch lange nicht erschöpft ist und eine werkstoffgerechte Anwendung neuer Materialien zu immer wieder neuen und wirtschaftlichen Lösungen führen kann.

Bridge WILD Völkermarkt - prestressed arched structure made of precast UHPC-segments. Part 2 - Erection, accompanying research, quality control
The WILD-bridge spans a romantic valley at the periphery of Völkermarkt in Carinthia. The main structure is an arch consisting of thin-walled pre-cast elements made of ultra high performance concrete (UHFB). The arch is pre-stressed by means of bondless tendons which are arranged in the hollow space of the box-shaped pre-cast elements. This paper continuous the first part, which deals with design and detailing of WILD-bridge. The focus here is on various issues of the realisation. These are the production of the pre-cast members, assembling and erection as well as particular approval experiments and the procedure of quality examination. The mounting of the arch took only ten working days, which shows the high potential of UHFB in the building of bridges as far as economic efficiency is concerned. The project WILD-bridge impressively shows that the possibilities for innovation and development in the field of concrete construction are far from being exhausted. Further bridge projects with UHFB might benefit from the manifold experience gained from this successful pilot project.

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Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Einreichen für Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2024
2023 Registration for the Dutch Open Students Steel Award

Persönliches:
Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Kurz zum 60. Geburtstag
Elyas Ghafoori, Professor für Stahl-, Verbund- und Leichtbau, Leibniz Universität Hannover

Tagungen & Veranstaltungen:
Brückenbautage 2022 in Düsseldorf

Es gratulieren Kollegen, Mitarbeiter, Freunde und Wegbegleiter Herrn Prof. Dr. sc. techn. Mario Fontana zum Fünfundsechzigsten

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Seit Mai 2005 ist die europäische Norm EN 1993-1-8 offizieller Ersatz für Regelungen zur Bemessung von Anschlüssen in der 1993 veröffentlichten ENV 1993-1-1. Im vorliegenden Beitrag wird auf die Konstruktion und Bemessung von Schweißverbindungen dieses Teils des Eurocode 3 (EC3) “Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten” eingegangen. Es werden Unterschiede zu der noch parallel gültigen DIN 18800-1 aufgezeigt. Auf die Bemessung von Anschlüssen an Hohlprofilen, wie in DIN 18808 geregelt, wird in einem gesonderten Beitrag eingegangen.

Design of welded joints according to DIN EN 1993-1-8.
Since May 2005 the European standard EN 1993-1-8 is the official supersede for regulations for the design of connections of ENV 1993-1-1, which was published in 1992. This article describes details of the design of welded joints of this part of Eurocode 3 (EC3) “Design of steel structures”. Differences to the still valid DIN 18800-1 are pointed out. The design of joints at hollow sections acc. DIN 18808 will be shown in a separate article.

In Paris-La Défense ist eine Kirche, die "Église Notre Dame de Pentecôte", inmitten der Bürotürme dieses Viertels entstanden. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Stahl-Glas-Konstruktion der Église. Dabei wird besonders auf die sehr schlanke Konstruktion des sogenannten "Grand-Écran", einer freistehenden, transluzenten Stahl-Glas-Wand in modularer Bauweise, eingegangen, die neben der statischen Berechnung auch eine dynamische Berechnung erforderte. Weiterhin wird die Berechnung und Auslegung der Verglasung behandelt, für die eine französische Zustimmung im Einzelfall erwirkt werden mußte.

Verbundkonstruktionen bewähren sich auch im Brückenbau in immer besserer Art und Weise. Die im folgenden vorgestellte Brücke besteht aus einem geschweißten Hohlkasten aus S 355 J5G3 und hochfestem Feinkornbaustahl S 690 QL1, der in Deutschland für diese Anwendungen zum ersten Mal verwendet wird. Der Hohlkasten ist mit Rohrprofilen verbunden, die im Abstand von ca. 4,0 m Querträger unterstützen. Diese Querträger wiederum unterstützen selbsttragende Fertigteilplatten mit einer Dicke von 12 cm, die mit Aufbeton zu einem Gesamtquerschnitt von 40 cm Dicke ergänzt werden. Die Verbundwirkung wird durch eine Bügelbewehrung sichergestellt. Bei dieser innovativen Bauweise kann sowohl auf ein Lehrgerüst als auch auf Schalung verzichtet werden.

Ein mehrgeschossiges Firmengebäude in Berlin wurde in Holz- und Holz-Beton-Verbundbauweise errichtet. Die sichtbare Konstruktion aus Brettschichtholz erstreckt sich teilweise über vier Etagen und erforderte eine Auslegung der Brandsicherheit nach R90. Entworfen wurde das Gebäude durch die Roswag Architekten, die Konzeption für die Holzkonstruktion sowie die Holz-Beton-Verbunddecken erfolgte durch die Stephan Holzbau GmbH. Eine besondere Herausforderung stellten die Knotenpunkte dar, bei denen die hohen Stützenlasten durch die Durchlaufträger aus Brettschichtholz hindurchzuleiten waren. Hierfür kam eine Sonderlösung mit Polymerverguss zum Einsatz. Bohrungen, quer zur Spannrichtung, wurden mit einem hochfesten Polymerverguss gefüllt, die Lasten konnten auf kleinem Raum über diese integrierten Vergusssäulen durch den Träger hindurch weitergeleitet werden. Die Querschnittsreduzierung bleibt äußerst gering und somit die Durchlaufwirkung erhalten. Bauseitig bestanden sehr hohe Anforderungen an die Maßhaltigkeit. Die geringen Bauteiltoleranzen der Sichtkonstruktion waren problemlos über den CNC-Abbund und Verguss im Werk steuerbar. Durch den Einsatz von Polymerverguss konnten die Kosten für diese Verbindung, verglichen mit einer Standardlösung mit Stahleinbauteilen, um ca. 30 % reduziert werden. Im Artikel werden Ansätze und Lösungen für die Holz-Beton-Verbunddecken und die Knotenpunkte vorgestellt sowie nähere Ausführungen zu deren Anwendungspotenzial auf Grundlage der Entwicklungsarbeit der Professur Holz- und Mauerwerksbau gegeben.

Timber construction engineering for multiple storey buildings
A multiple storey industrial building was erected in Berlin with timber and timber-concrete-composite technology. The load bearing system made of glued laminated timber has a height of four floors in visual quality and with a fire resistance level of R90. The design was done by Roswag architects, the load bearing system with timber and TCC ceilings was developed by Stephan Holzbau GmbH.
A special challenge are the joints of the post and lintel construction. The high load impact from the posts had to be transfered by the continuing timber lintels. Therefore, a special solution was found in a polymer compound grout with a very high compression resistance. Drill holes, perpendicular to the grain, were filled with the grout to produce integrated columns. Hence, the impact to the cross section of the glulam lintel is low and the load bearing system transfer still works without limitations. Due to the pre-fabrication and computer-aided wood-working in the workshops of Stephan Holzbau it was possible to meet the very high standards of visual appearance and precision of the construction. Furthermore, the cost of the joints could be reduced by about 30 % compared to usual steel details.

Im äußersten Nordwesten des Berliner Stadtbezirks Treptow gibt es im begrenzenden Spreelauf eine idyllische kleine Insel, die ausschließlich dem Amüsement der Berliner und der Touristen dient. Zur Insel führt eine Bogenbrücke, die eine Einmaligkeit in Deutschland darstellt. Errichtet in dem seinerzeit vollkommen neuen Verfahren des Gusseisenbetonverbundes nach dem Prinzip des Österreichers FRIEDRICH VON EMPERGER ist die Brücke trotz der langen Dauernutzung von nahezu 100 Jahren heute nach umfangreicher Sanierung in einem hervorragenden Zustand.

The Abtei Bridge in Berlin
In the outer northwest of Berlin there is an idyllic island inside the Spree river, that serves the Berliners and tourists for pleasure. A bridge leads to that island which is unique in Germany. Built by the entirely new Emperger system this building is in spite of long lasting use of about 100 years in a very good condition.

Es wird ein Modell zur Berechnung der zu erwartenden Setzungen einer kombinierten Pfahl-Plattengründung (KPP) vorgestellt. Das Modell berücksichtigt die Interaktionen der verschiedenen Bauteile untereinander, wie z. B. die Pfahl-Pfahl-Interaktion oder die Pfahl-Platten-Interaktion. Weiterhin werden spannungs- und richtungsabhängige Bodeneigenschaften, wie beispielsweise der Steifemodul und die Lastgeschichte der Gründung, berücksichtigt.
Mit Hilfe eines Evolutionären Algorithmus wird eine beispielhafte kombinierte Pfahl-Plattengründung optimiert. Ziel der Optimierung ist die Reduktion der Kosten und der Setzungen der Gründung. Es wird gezeigt wie dem entwerfenden Ingenieur eine Entscheidungshilfe anhand eines fallspezifischen Zusammenhangs zwischen Kosten und Setzungen gegeben werden kann.
Während der Ausführung verändert die Herstellung der Pfähle die Bodenzustandsgrößen in der Umgebung der Pfähle. Es wird beispielhaft aufgezeigt, wie diese Einflüsse abgeschätzt werden können und welche Konsequenzen diese für das Setzungsverhalten der KPP haben.

Article about design and building of combined pile-raft foundations.
A calculation model to predict the settlement of combined pile-raft foundations is presented. This model takes account of interactions between the building elements, e.g. the pile-to-pile or the pile-to-raft interaction. Additionally, stress and direction depending soil properties are taken into account, e.g. the soil stiffness or the loading history.
An evolutionary algorithm is used to optimize an exemplary combined pile-raft foundation. Using this optimization method, the total costs and settlement of the foundation are reduced. A case specific correlation between total costs and settlement is presented. Hence this correlation can be used by the design engineer as a decision support.
During the installation process of the foundation, the soil state properties are modified. So the influence on a combined pile-raft foundation design is presented.

Vor rund einem halben Jahrhundert wurden erstmals Versuche unternommen, Betonbauteile mit Latten aus vorgespanntem Beton zu bewehren. Sie wurden rasch wieder aufgegeben, nachdem selbst eine geringe Ausmittigkeit der Vorspannung die Geradlinigkeit der Latten beeinträchtigte. Inzwischen aber haben sowohl die Technologie des Vorspannens als auch die des Schalens beträchtliche Fortschritte hinsichtlich ihrer Genauigkeit erzielt und rücken ein Bewehren mit ?vorgespannten Betonstäben? wieder ins Blickfeld. Die Vorzüge hiermit be-wehrter Biegeträger und Platten sind bisher noch gar nicht durchleuchtet worden. Sie beruhen auf der Tatsache, dass vorgespannte Betonstäbe eine gegenüber Stahl zehn- bis dreißigfache Dehnsteifigkeit aufweisen; ihr entspricht eine gleichfalls spektakuläre Biegesteifigkeit mit ihnen bewehrter Bauteile. Die Folge dieser hohen Steifigkeit (die auch durch Schwinden und Kriechen nicht verloren geht) ist ein großer aktiver Druckbereich, wie man dies allenfalls von beschränkt vorgespannten Querschnitten her kennt. Der Autor hat sich bereits vor eineinhalb Jahrzehnten für die Verwendung vorgespannter Betonstäbe im Po-renbetonbau ausgesprochen, wo sie auch jeden Korrosionsschutz entbehrlich machen; die statischen Vorzüge mit ihnen bewehrter Querschnitte allgemein werden allerdings erst im vorliegenden Aufsatz detailliert dargelegt und hierfür die entsprechenden Bemessungsgrund-lagen entwickelt.

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