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Die Ermüdungseigenschaften von Beton werden in den meisten Fällen mithilfe sogenannter Einstufenversuche untersucht. Dabei wird eine Betonprobe mit einer konstanten Mittellast beaufschlagt, der nachfolgend eine oszillierende Schwingbeanspruchung überlagert wird. Um den Zeitaufwand für diese Versuche zu minimieren, wird eine möglichst hohe Belastungsfrequenz angestrebt. Allerdings wurde durch einige Forschungsarbeiten deutlich, dass die Belastungsfrequenz einen Einfluss auf die ertragbaren Lastwechsel von Beton hat. Die Auswertung von in der Literatur dokumentierten Versuchen ergab, dass die Ermüdungsfestigkeit, analog zur Betondruckfestigkeit bei einmaliger Belastung, scheinbar maßgeblich von der Dehngeschwindigkeit abhängt. Diese Erkenntnis erlaubt zum einen eine relativ einfache Umrechnung von Versuchsergebnissen, die mit hohen Prüffrequenzen gewonnen wurden. Zum anderen kann damit eine Grenzfrequenz für Ermüdungsversuche in Abhängigkeit von der Schwingbreite bestimmt werden.

About loading frequency and stress rate influences on fatigue strength of concrete
The fatigue behavior of concrete is mostly studied on the basis of constant amplitude tests. Constant maximum and minimum stresses are applied to concrete specimens during these tests. In addition, high loading frequencies are used in order to minimize the test duration. However, the loading frequency has an influence on the number of load cycles to failure. A study of fatigue tests documented in the literature has shown that the fatigue strength of concrete depends on the strain rate like the compressive strength due to single loading. With this consideration it becomes possible to convert test results with different loading frequencies into each other. Furthermore, a frequency limit can be determined depending on the stress range.

Der Ermüdungsnachweis nach CEB-FIP Model Code 90 ist auf Betone bis zu der Festigkeitsklasse C120 beschränkt. Gleichzeitig beinhaltet dieser Nachweis eine festigkeitsabhängige Reduktion der Druckfestigkeit unter Ermüdungsbeanspruchung, die bereits für hochfeste Betone zu einer unwirtschaftlichen Bemessung führt. In Anbetracht der mittlerweile vorliegenden umfangreichen Erkenntnisse zum Ermüdungsverhalten normalfester und hochfester Betone ist die Größe dieser Abminderung als nicht mehr gerechtfertigt einzustufen. Im vorliegenden Beitrag wird ein neu entwickeltes Ermüdungsbemessungsmodell vorgestellt, welches eine wirtschaftliche und sichere Bemessung von normalfesten, hochfesten und ultrahochfesten Betonen im Grenzzustand der Ermüdung ermöglicht. Der neue Bemessungsansatz wurde in das Bemessungskonzept des CEB-FIP Model Code 90 integriert, so dass eine einfache Anwendung möglich ist.

Design model for the fatigue behaviour of normal strength, high strength and ultra-high strength concrete
Fatigue design according to CEB-FIP Model Code 90 is limited to concrete grades of up to C120. In addition, the design rules include a strength dependent reduction of the fatigue reference strength, which leads to uneconomical design of high strength concretes. Considering today's existing comprehensive knowledge regarding the fatigue behaviour of normal strength and high strength concretes, the size of this reduction is no more justifiable. In this article, a newly developed design model for fatigue is presented, which enables an economic and safe design of normal strength, high strength and ultra-high strength concretes based on fatigue limit state. This new design approach is integrated into the design concept of the CEB-FIP Model Code 90, thereby guaranteeing a simpler application.

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Aktuelles:
6:0 - für Knut Göppert zum 60. Geburtstag

Weihnachtsaufgabe:
Weihnachtsaufgabe

Persönliches:
Robert Lang neuer Professor für Stahl- und Verbundbautechnologie der Universität Innsbruck
Michael Volz zum Professor für Stahl- und Verbundbau an der Hochschule Würzburg berufen

Firmen & Verbände:
Christian Boppert ist neuer Vorsitzender von bauforumstahl
Christian Wurst neuer DSTV-Präsident

Wettbewerbe:
Europäischer Stahlbaupreis 2021

Tagungen & Veranstaltungen:
Wie bauen wir zirkulär?

Einen Besuch wert:
Besucherzentrum Brückenpark Müngsten

Rezension:
Physical Models: Their historical and current use in civil and building engineering design

IFBS news:
Dr. Lars Pfeiffer - neuer Vorstandsvorsitzender des IFBS

ÖSTV news:
Europäischer Stahlbaupreis für KTM Motohall

SZS steel news:
Europäischer Stahlbaupreis für die Italienische Brücke in Chur

Prof. Dr.-Ing. Mario Fontana zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet.
Im Rahmen der Weiterentwicklung der EN 1993-1-1 für die zweite Generation der europäischen Tragwerksnormen (Eurocodes) wurde ein Bemessungsverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile mit einfach- und doppeltsymmetrischen I-förmigen Querschnitten unter Druck, zweiachsiger Biegung und Torsion entwickelt. Aufgrund ausstehender Untersuchungsergebnisse zum Zeitpunkt des finalen Entwurfs sind die normativen Regelungen bisher konservativ limitiert. Die vorliegende Publikation überprüft daher auf Basis einer umfassenden Parameterstudie, ob die Regelungen für semi-kompakte Querschnitte der Querschnittsklasse 3 gemäß Anhang B der prEN 1993-1-1:2018 [1] und für einfachsymmetrische Querschnitte gemäß Anhang C.1 der prEN 1993-1-1:2018 für Querschnitte mit planmäßiger Torsion angewendet werden können, um den Anwendern ein konsistentes Nachweisverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile unter unterschiedlichen Schnittgrößenkombinationen bereitstellen zu können. Die Analyse des strukturmechanischen Verhaltens von stabilitätsgefährdeten Bauteilen liefert die Grundlage für die Erweiterung des Nachweisverfahrens. Eine Vergleichsstudie belegt, dass der Anwendungsbereich oben genannter Nachweisverfahren auf einfachsymmetrische Querschnitte unter Torsionsbeanspruchung erweitert werden kann.

Further studies on the structural behaviour of mono-symmetric I-sections in bending, axial compression and torsion
Within the framework of the evolution of the structural steel code EN 1993-1-1, a simplified design method for members with mono- and double-symmetric I-section in bending, axial compression and torsion was developed. Due to the limited scope of the recent study, it was necessary to limit the application range of the novel method. Based on a comprehensive numerical simulation study, however, this publication analyses whether the models of annex B of prEN 1993-1-1:2018 for semi-compact class 3 cross-section members as well as the models of annex C.1 of prEN 1993-1-1:2018 for mono-symmetric cross-sections can be applied to members in scheduled torsion to facilitate a consistent stability verification for structural steel members. An enhanced design model is proposed based on a comprehensive study of the structural member behaviour. A comparative study shows that the application range of the above-mentioned methods can be extended to mono-symmetric cross-sections subjected to torsion.

Um die Wende zum 20. Jahrhundert hatte der amerikanische Industriebau mit innovativen Konstruktionsmethoden und neuen Bauformen weltweit eine führende Rolle übernommen. Die Standardisierung und Vorfertigung von Bauelementen beschleunigten die Bauzeiten und förderten eine effiziente räumliche Gestaltung der Fabrikgebäude.

Industrial architecture in the United States of America during the first third of the 20th century.
At the turning of the 20th century the American Industrial Architecture assumed a leading role worldwide with new construction methods and new materials. The standardization of building processes and new methods of prefabrication accelerated the reduction of construction-time and promoted an efficiency in the design of factories.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei HV-Verbindungen werden die Schrauben planmäßig vorgespannt. Hierbei führen die Effekte “Setzen” und “selbsttätiges Losdrehen” zu Vorspannkraftverlusten, die bei der Planung prinzipiell zu berücksichtigen sind. Am Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik der TU Darmstadt wurden Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen durchgeführt. Ziel war es, die Effekte weiter zu erforschen und Konstruktionsregeln für die praktische Auslegung von HV-Verbindungen abzuleiten. Im vorliegenden Beitrag werden Grundlagen zum Vorspannen zusammengefasst sowie die Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen vorgestellt und die daraus resultierenden Ergebnisse und Konstruktionsempfehlungen präsentiert.

Loss of preload in connections using high-strength bolts.
In high-strength structural bolting connections (system HV) the bolts are usually preloaded. Embedding and self-loosening lead to a loss of the preload that has to be considered in the structural design. At the Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik (Institute for Steel Structures and Materials Mechanics) of TU Darmstadt the embedding and self-loosening was assessed experimentally. Aim of this was to gain further knowledge of these effects and to develop recommendations for the practical application of preloaded bolted connections. In this paper some basics of preloading are presented. Furthermore the test-results are presented and some design recommendations are given.

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- Historische Brückenkonstruktionen. Technische Bauwerke der Eisenbahn in Niedersachsen (Wollenweber, B.)
- The History of the Theory of Structures. From Arch Analysis to Computational Mechanics (Kurrer, K.-E.)
- Stuttgarter Mathematiker - Geschichte der Mathematik an der Universität Stuttgart von 1829 bis 1945 in Biographien (Böttcher, K.-H. und Maurer, B.)
- So funktioniert Mediation im Planen + Bauen (Hammacher, P., Erzigkeit, E. und Sage, S.)
- Schallschutz 1  -  Anforderungen, Nachweise, Berechnungsverfahren und Schallschutz 2  -  Bauakustische Prüfungen

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Der Beitrag erläutert die Grundlagen und Ergebnisse des Forschungsvorhabens "Nachweis der Gesamtstabilität von Stahlverbundträgern". Die Untersuchungen zur Gesamtstabilität durchlaufender Stahlverbundträger, die nur an den Auflagern ausgesteift sind, schließen das Stegbeulen sowie das Knick- und das Beulproblem des Untergurtes unter Berücksichtigung wirklichkeitsnaher Randbedingungen ein. Der erste Bereich behandelt die Ermittlung von Verzweigungslasten auf der Grundlage der Finiten-Steifen-Methode für praxisbezogene Querschnitts- und Lastenparameter. Es werden die unterschiedlichen Beulformen und es wird die praktische Nutzung der umfangreichen Berechnungsergebnisse erläutert. Der zweite Bereich beschreibt die physikalisch und geometrisch nichtlinearen Finite-Elemente-Berechnungen zur Ermittlung der Traglasten von Stahlverbundträgern. Hierbei werden unterschiedliche Querschnitte und Belastungen berücksichtigt und die Einflüsse von Schweißeigenspannungen auf die Gesamttraglast untersucht. Die unterschiedlichen Versagensformen sowie das Zusammenspiel von lokalen und globalen Beulerscheinungen im Traglastzustand werden erläutert. Darüber hinaus wird der Zusammenhang zwischen Verzweigungs- und Traglasten untersucht, so daß ein vereinfachtes Verfahren zur Ermittlung der Traglasten von Stahlverbundträgern angegeben werden kann, dem die ermittelten Verzweigungslasten und die Traglastkurven für das Biegedrillknicken nach DIN 18800 T.2 zugrundeliegen.

There are several methods available to decide appropriate design recommendations to prevent corrosion of reinforcing steel in prestressed concrete bridge girders. With respect to chloride-induced corrosion, in the present study two methods are considered. The first one is based on the target probability of corrosion initiation and the initial cost. The other method is based on the life-cycle cost that includes the initial cost, maintenance cost, and expected failure cost. This paper deals with the development of recommendations for durability design of structures in marine environments from the reliability point of view, taking into consideration the life-cycle cost of a structure. In order to address the problem, the chloride diffusion coefficient of a cracked area under service load is obtained considering opening and closing motion of cracks. Utilizing the diffusion coefficient of a cracked area, the development over time of the chloride concentration at the surface of reinforcement can be predicted. This information is used to quantify the probability of initiation of corrosion of prestressing steel as well as the distribution of life-cycle cost. Based on the findings, recommendations for durability design in various exposure environments are developed.

Angesichts des Kostendrucks im Produktgeschäft stehen viele Unternehmen vor der Frage, wie sie ihr margenträchtigeres Servicegeschäft ausbauen können. Die Vernetzung von Produkten über das Internet of Things (IoT) ermöglicht neue Serviceangebote wie Fernwartung, Predictive Maintenance, funktionale (Software-)Updates usw. oder sogar innovative “Product as a Service”-Angebote. Statt z. B. Klimaanlagen zu verkaufen, verkauft der Hersteller nur noch die Klimatisierung eines bestimmten Raumvolumens pro Jahr und übernimmt auch die Verantwortung für die Wartung und Verfügbarkeit der Anlage. Voraussetzung für die Ausschöpfung dieser neuen Servicepotenziale ist zum einen eine engere Verzahnung der Prozesse in Entwicklung, Produktion und Service und zum anderen eine durchgängige Digitalisierung der Informationsflüsse von der Erstellung und Bereitstellung der Servicedokumentation über die Ersatzteilversorgung bis zur Rückkopplung von Änderung aus dem Feld in die Serviceorganisation. Eine konsequente Digitalisierung der servicerelevanten Informationen erlaubt zugleich ihre Visualisierung im Produktkontext mithilfe von Verfahren der Augmented Reality (AR) oder auch die Nutzung der digitalen Produktmodelle für die additive Fertigung von Ersatzteilen vor Ort.
Im Folgenden werden, aufbauend auf dem gleichzeitig veröffentlichten Whitepaper, die Möglichkeiten einer durchgängigen Nutzung digitaler Daten im Service mit der PROSTEP Service-Content-Lösung erläutert und Potenziale für die Effizienzsteigerungen aufgezeigt, die sich daraus für die Prozesse im Ersatzteilwesen und After Sales ergeben.

Efficient service content creation
In the light of increasing cost pressure many businesses need ideas for expanding revenue triggering repair, maintenance and overhaul offerings. The Internet of things (IoT) interconnects their products and allows new service offerings like remote management, predictive maintenance, functional software updates over the air and other offerings as product as a service. Instead of selling air conditioning appliances, manufacturers may offer air flow control capacities for volumes of air at a controlled temperature per year and manage behind the scenes maintenance level and uptime. Two of the essential preconditions for utilizing this new business opportunities are a strong link between product development, production and after sales, and the seamless digitalization of the flows of information between the creation and provisioning of the maintenance manuals, the spare part management and the feedback from service providers in the field and change management.
In the following the opportunities for seamless utilization of digital information in service enabled by the PROSTEP Service Content Solution will be demonstrated and potential benefits for increased efficiency of processes in spare part management and aftersales are outlined based on the whitepaper.

Gemeinhin gelten die französischen Bauunternehmer FRANÇOIS-MARTIN LEBRUN (1799-1849) und FRANÇOIS COIGNET (1814-1888) als Pioniere des modernen (Stampf-)Betonbaus im Hoch- und Brückenbau. Der vorliegende letzte Teil der Artikelserie zur frühen Geschichte des modernen Betons zeigt jedoch, dass diese Protagonisten des neuen Baustoffes bereits auf etablierte Verfahren und erprobte Techniken zurückgreifen konnten, auch beim Bau von Bogenbrücken und gewölbten Hochbauten. Außerdem wird der Blick geweitet auf Ingenieure des deutschen Sprachraums, die ebenfalls schon um die Mitte des 19. Jahrhunderts mit Gewölben und Bogenbrücken aus Beton experimentierten. Der Beitrag spannt den Bogen jeweils von frühen Beschreibungen und Abbildungen in zeitgenössischen Publikationen bis zu erhaltenen Zeugnissen des Wölbens mit Beton. Dabei wird auch deutlich, dass die Grenzen zwischen einer Betonbauweise, wie wir sie heute kennen, und einem unregelmäßigen Bruchsteinmauerwerk lange fließend blieben.

On the early history of modern concrete - part IV: Arches and vaults
The French contractors FRANÇOIS-MARTIN LEBRUN and FRANÇOIS COIGNET are generally considered “fathers” of modern concrete, particularly with a view to bridge building. However, when they embarked on their careers, they were already able to draw on considerable previous French experiences. The present article, the last one of a series of papers dedicated to the early history of concrete, puts the well-known achievements of LEBRUN, COIGNET and others in context. The paper also traces the development of concrete between rough rubble-cement masonry and real concrete in the modern sense. For all the different variants of concrete vaulting and bridge building, the article spans the entire scope from early notices in contemporary publications, to preserved monuments, including some little-known examples.

Persönliches:
Josef Hegger 60 Jahre / Dr.-Ing. Wolfgang Sondermann neuer Vorsitzender der DGGT

Nachrichten: Wolfgang-Zerna-Ehrenmedaille an Prof. Manfred Curbach verliehen

Aus den Hochschulen: Call for Papers - Experimentelle Untersuchungen von Baukonstruktionen an der TU Dresden

Firmen und Verbände: Otto Schaaf als Präsident der DWA bestätigt / 100. Todestag von Adolf Martens - mehr als 100 Jahre Schadensanalyse an der BAM / Fachverband Betonbohr- und -sägebranche startet Ausbildungsoffensive / BDB-Studentenförderpreis 2015

Auszeichnungen: Hafen, Hof und Hospital für den Deutschen Nachhaltigkeitspreis nominiert

Der wachsende Flächenbedarf der Wirtschaft im Hamburger Hafen einerseits und die Flächenknappheit im Ballungsraum andererseits zwingen zu einem äußerst sorgsamen Umgang mit der Ressource Fläche. Eine Optimierung bereits in Nutzung befindlicher Flächen im Hamburger Hafen mit dem Ziel, den veränderten Ansprüchen gerecht zu werden, kann auch die Auffüllung ehemaliger, teilweise mit Schlick aufgefüllter, Hafenbecken erfordern. Die Überbauung stellt aufgrund der sehr geringen Tragfähigkeit des Schlicks hohe Anforderungen an die Entwurfsbearbeitung und die Bauausführung. In diesem Beitrag werden das Tragwerkskonzept unter Verwendung besonderer Geokunststoffe sowie die dafür erforderlichen Baugrunduntersuchungen und Bemessungen vorgestellt. Die ingenieurtechnische Entwurfsbearbeitung mündete in Empfehlungen zur Anwendung der Beobachtungsmethode während der Bauausführung. Die Ergebnisse der durchgeführten Verformungsbeobachtungen werden abschließend erläutert.

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