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Vorgestellt werden der Entwurf und die Realisierung einer zweigeschossigen Glaskonstruktion, die konsequent auf Stahltrag- und Sicherungselemente verzichtet. Stützen und Träger sollten die Transparenz der Hülle nicht beeinträchtigen und sind deshalb aus Glas. Die Gesamttragwirkung wird über die Verklebungen der Bauelemente untereinander und mit dem angrenzenden Baukörper gewährleistet. Die Einleitung örtlicher Lasten in den Rand der Wandscheiben ohne zusätzliche konstruktive Elemente wird numerisch und experimentell untersucht. Dieser Experimentalbau dient dazu, konstruktive Lösungen zu testen und fundierte Aussagen zur Nutzung und zu den Kosten zu erhalten.

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An investigation of a new type of connection between precast concrete decks and steel girders, for composite steel-concrete bridges, is being performed by the Steel Structures Laboratory, ICOM, of Ecole Polytechinque Fédéral de Lausanne, EPFL. The connection resists the loads by shear resistance between base materials. Hence, a fundamental part of the research focuses on the behaviour of the different confined interfaces of the connection, subjected to shear, static and fatigue loading. The confinement is a combined outcome of the kinematic law of the interfaces and the section geometry. Experimental investigation through a series of direct shear tests on confined interfaces has resulted in the development of failure criteria and constitutive and kinematic models describing the behaviour of the different interfaces. Those laws are used as an input for a model that simulates the connection behaviour. The model of the connection is validated by push-out tests on large-scale specimens. Finally, a composite beam has been tested under constant amplitude for five million cycles. A static test, following the fatigue sequence, has shown that the composite beam reaches its plastic moment capacity due to the sufficient ductility of the connection.

Neue Stahl-Beton-Verbindung für vorgefertigte StahlverbundbrüKen.
Im Labor für Stahlkonstruktionen (ICOM) der Eidgenössischen Polytechnischen Hochschule Lausanne werden Untersuchungen für eine neue Verbindungsart zwischen Betonfertigteil-Fahrbahn und Stahlträgern bei Stahlverbundbrücken durchgeführt. Die Verbindung nimmt die Beanspruchungen über den Schubwiderstand zwischen den Grundmaterialien auf. Daher konzentriert sich ein wesentlicher Teil der Forschung auf das Verhalten der verschiedenen, eingeschlossenen Verbundfugen, die Schubkräften und statischen und ermüdungswirksamen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die Zwängungsbeanspruchung ist ein kombiniertes Ergebnis der Kinematik der Verbundfugen und der Profilgeometrie. Experimentelle Forschung anhand einer Reihe von direkten Abscherversuchen an eingeschlossenen Verbundfugen führte zur Entwicklung von Versagenskriterien, Materialgesetzen und kinematischen Modellen zur Beschreibung des Verhaltens der verschiedenen Verbundfugen. Diese Gesetze werden als Eingangsgrößen für ein Modell verwendet, welches das Verhalten der unterschiedlichen Verbundfugen simuliert. Das Modell der Verbindung wird durch Push- Out-Versuche an großen Prüfkörpern validiert. Abschließend ist ein Verbundträger unter konstanter Amplitude mit 5 Millionen Lastwechseln geprüft worden. Eine statische Prüfung der Resttragfähigkeit hat gezeigt, dass der Verbundträger die vollplastische Momententragfähigkeit aufgrund einer ausreichenden Duktilität der Verbindung erreicht.

In den letzten Jahren sind vereinzelt Schäden an Stabbogenbrücken aufgrund nichtruhender Belastung aufgetreten, die zum Teil zu einer Beeinträchtigung der Standsicherheit der Brücken geführt haben. Eine wichtige dynamische Einwirkung sind Regen-Wind-induzierte Schwingungen an den Hängern. In diesem Beitrag werden daher Hilfen zur Bemessung und Konstruktion von Hängeranschlüssen im Hinblick auf die Ermüdungsfestigkeit unter Berücksichtigung statischer und dynamischer Anforderungen gegeben. Es werden vereinfachte Verfahren vorgestellt, mit deren Hilfe die Anschlüsse hinsichtlich iher Schwinungsgefährdung klassifiziert und ohne die Anwendung von FE-Programmen auf Dauerfestigkeit überprüft werden können.

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Im Vergleich zu deutschen und französischen Errungenschaften auf dem Gebiet des Schalenbaus sind die Entwicklungen in der frühen Sowjetunion bis auf wenige Publikationen der Fachwelt bisher weitestgehend unbekannt geblieben. Mit dem folgenden Beitrag soll versucht werden, den sowjetischen Schalenbau anhand eines geschichtlichen Rückblicks in den internationalen Kontext einzuordnen. Neben einigen Bauwerken und Ideen sollen auch hinter den Projekten stehende Persönlichkeiten sowie einige einflussgebende politische Zusammenhänge beleuchtet werden.

Forgotten shell structures of the young Soviet State (1922-1939). Systems. Engineers. Politics.
In comparison to German and French achievements in the field of shell construction, developments in the early Soviet Union, apart from a few publications, are largely unknown to scientific community. With the following contribution, an attempt will be made to insert the Soviet shells into the international context on the basis of a historical retrospective. In addition to a few buildings and ideas, personalities behind the projects as well as some influential political factors will be examined.

Die Berechnung des Last-Verformungs-Verhaltens von Stahlbetonplatten unter Berücksichtigung der materialbedingten Nichtlinearitäten ist aufwendig und komplex. Im Rahmen dieses Fachaufsatzes werden großmaßstäbliche Plattenversuche nachgerechnet, wobei die zugrunde gelegte Werkstoffbeziehung für Stahlbeton auf dem Gerissenen Scheibenmodell [2] in Kombination mit dem Schichtenmodell nach [4] basiert. Die Werkstoffbeziehung wurde als Usermat in ANSYS MECHANICAL APDL [5] implementiert. Neben dem Vergleich der berechneten und gemessenen Last-Verformungs-Verhalten der Plattenversuche sind auch die berechneten und gemessenen Verzerrungen, der Kraftfluss und das Rissbild an einem ausgewählten Plattenversuch gegenübergestellt. Um die Qualität der Nachrechnungen beurteilen zu können, wurden die Versuche zusätzlich mit zwei kommerziellen Finite-Elemente-Programmen SOFISTIK [14] und ABAQUS [15] nachgerechnet. Zudem wird der Einfluss der Idealisierung der Spannungs-Dehnungs-Beziehung für Betonstahl auf das Last-Verformungs-Verhalten der Platten an einem Beispiel diskutiert. Es wird gezeigt, dass insbesondere das berechnete Verformungsvermögen der Platten stark von der Idealisierung der Werkstoffbeziehungen abhängt.

Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Slabs - Post-test calculations of plate tests using the cracked membrane model
The calculation of the load-deformation behaviour of reinforced concrete slabs, under consideration of the non-linear material behaviour, is an involved and complex process. In this paper post-test calculations of large-scale plate tests are carried out. The utilised constitutive law for reinforced concrete is based on the combination of the cracked membrane model [2] and the layer model according to [4]. The constitutive law was implemented as Usermat in ANSYS MECHANICAL APDL. Comparisons of the calculated and measured load-deformation curves of the plate tests are carried out. The calculated and measured load-deformation curves of the plate tests are compared. Further, for a selected plate test, comparisons are carried out for the calculated and experimentally determined strains, the flow of force and the crack pattern. To assess the quality of the post-test calculations, the test results were also verified with the two commercially available finite element programs SOFISTIK [14] and ABAQUS [15]. Furthermore, a selected plate test is used to discuss the influence of the idealisation of the reinforcement steel stress-strain relationship on the load-deformation behaviour of the plates. It is shown that the calculated deformation capacity of the slabs is strongly dependent on the chosen idealisation of the constitutive law.

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Im Rahmen eines Forschungsprojekts des Fachgebiets Stahlbau der TU Darmstadt wurde die Eignung von Wellpappe als Kernmaterial für Sandwichelemente zur Verkleidung von Dach- und Wandflächen untersucht. Wellpappe ist im Gegensatz zu üblichen Kernmaterialien recycelbar und besteht aus nachwachsenden Rohstoffen. Das Tragverhalten hängt hauptsächlich von den verwendeten Papieren und der Ausrichtung des anisotropen Materials im Sandwichelement ab. Die schwächste Ausrichtung weist ähnliche Steifigkeiten und Festigkeiten wie die herkömmlichen Materialien auf. Diese können jedoch von anderen Kernausrichtungen vielfach übertroffen werden. Untersuchungen der wichtigsten bauphysikalischen Parameter der Sandwichbauweise haben gezeigt, dass das Brandverhalten geringfügig besser ist als das üblicher PU-Sandwichelemente. Die Wärmeleitfähigkeit in der schwächsten Kernausrichtung ist mit der von Mineralwolle vergleichbar, die stärkeren Kernausrichtungen zeigen höhere Wärmeleitfähigkeiten.

Sandwich panels with a core of corrugated cardboard
The goal of a research project of the Institute for Steel Construction and Materials Mechanics was to determine the utilization of corrugated cardboard as a core material for sandwich panels for roof and wall cladding. In contrast to common core materials, corrugated cardboard is recyclable and consists of renewable raw materials. The bearing behaviour depends mainly on the paper types and on the orientation of the anisotropic material inside the panel. The weakest orientation has similar stiffness and strength as common core materials. However, these can be exceeded many times by other core orientations. Investigations of the most important building physical parameters have shown that the fire behaviour is slightly better than that of most PU-sandwich panels. The thermal conductivity in the weakest core orientation is comparable to that of mineral wool, the stronger core orientations show higher thermal conductivity.

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Adaptive Tragwerke sind mit Verschiebungen und Kräfteumlagerungen in der Zeit verbunden. Als Ziel der Adaption bzw. der Kräfteumlagerungen wird in der einschlägigen Literatur die gleichmäßige volle Ausnutzung des Materials definiert. Die gleichmäßige volle Ausnutzung des Konstruktionsmaterials wird seinerseits mit der Effektivität des Leichtbaus verknüpft.
Im vorliegenden Aufsatz analysiert der Autor zunächst aus Sicht der Baustatik den Adaptivitätsmechanismus anhand des aus der Literatur bekannten selbstanpassenden Tragwerks: Stuttgarter Träger. Durch den Adaptivitätsmechanismus, bestehend aus Sensoren und Aktuatoren, manipulieren die Erfinder des Stuttgarter Trägers die inneren und äußeren Kräfte anhand eines Modells (Computermodell und gebautes Miniaturmodell).
Im Anschluss werden Grundlagen der linearen Theorie der Kräfteumlagerungen in Tragwerkssystemen aufgezeigt. In diesen Systemen wird die Steuerung der Kräfteumlagerungen dem Material selbst überlassen.

Adaptive structures
Adaptive structures are associated with shifts and force redistributions over time. Relevant literature defines the even full utilization of material as the aim of the adaptation respectively the force redistributions. The even full utilization of construction material itself is linked to the effectiveness of lightweight construction.
In the present essay, the author first analyses the adaptive mechanism from a statics viewpoint using the self-adapting and from literature known supporting structure Stuttgarter Träger. Through the adaptive mechanism, consisting of sensors and actuators, the inventors of the Stuttgarter Träger manipulate the internal and external forces based on a model (computer model and built miniature model).
Subsequently, fundamentals of the linear theory of force redistribution in structural systems are shown. In these systems the control of force redistributions is left to the material itself.

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