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Inhalt: Stahlbau 6/2021Stahlbau6/2021Inhalt

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Stamatelopoulos, GeorgEnergiebranche ist wichtiger Motor in der EnergiewendeStahlbau6/2021405Editorials

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Lüddecke, Falk; Zipfel, Bernadette; Schwedler, Michael; Al Otaibi, WalidVibrationsinstallierte Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen - Herausforderungen für eine ermüdungssichere BemessungStahlbau6/2021406-416Aufsätze

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Mit einem Marktanteil von 81,2 % stellen Monopfahlgründungen von Offshore-Windenergieanlagen nach wie vor die verbreitetste Gründungskonstruktion für Offshore-Windenergieanlagen dar. Aktuell ist ein Trend zur Vibrationsrammung zu verzeichnen. Die Vibrationsrammung hat das Potenzial, die Installationszeit sowie den Eintrag von Rammschall stark zu reduzieren. Im Rahmen dieses Fachbeitrags werden für das neuartige Installieren von Monopfahlgründungen mittels Vibratorhammer in Bezug auf die zu erwartenden Beanspruchungen die wesentlichen bestimmenden Parameter benannt. Die Auswirkungen bei Variation dieser bestimmenden Parameter, wie die axiale Steifigkeit aus der Baugrund-Bauwerksinteraktion, werden in genereller Form sowie im Hinblick auf den Arbeits- bzw. Frequenzbereich des Vibratorhammers vorgestellt. Die stahlbaulichen Nachweise und die zu erwartenden Beanspruchungshöhen im Vergleich zur Schlagrammung wie auch die zu erwartenden Ausnutzungsgrade für die Ermüdungsschädigung während der Vibrationsrammung werden untersucht.

Vibrator driving installation of offshore wind turbines - challenges of the fatigue verification
Monopile foundations for offshore wind turbines have a market share of 81.2 %. There is actual a tendency noticeable to change the installation method from impact driving to vibrator driving. The vibro driving covers cost reduction potentials related to the needed installation time as well as related to the needed noise mitigation effort. Within this article for the innovative vibro driving the expected stress level and the governing parameters impacting the stress level within the steel will be defined. The effects like during changing the axial stiffness properties of soil-pile interaction will be presented in a general form and specific for the working range of the vibro hammer. The fatigue verification method, the stress level as well as the utilization ration will be analyzed.

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Improvements in the fatigue design of support structures for offshore wind turbinesStahlbau6/2021416Empfehlungen der Redaktion

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Blanke, Tobias; Reger, Vitali; Döring, Bernd; Göttsche, Joachim; Kuhnhenne, MarkusKoaxiale StahlenergiepfähleStahlbau6/2021417-424Aufsätze

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Ein entscheidender Teil der Energiewende ist die Wärmewende im Gebäudesektor. Ein Schlüsselelement sind hier Wärmepumpen. Diese benötigen eine Wärmequelle, der sie Energie entziehen können, um sie auf ein höheres Temperaturniveau zu transformieren. Diese Wärmequelle kann bspw. das Erdreich sein, dessen Wärme durch Erdsonden erschlossen werden kann. In diesem Beitrag werden in Stahlpfähle integrierte Koaxialsonden mit dem Stand der Technik von Erdsonden gleichen Durchmessers bezüglich ihrer thermischen Leistungsmerkmale verglichen. Die Stahlenergiepfähle bieten neben der Wärmegewinnung weitere Vorteile, da sie auch eine statische Funktion übernehmen und rückstandsfrei zurückgebaut werden können. Es werden analytische und numerische Berechnungen vorgestellt, um die thermischen Potenziale beider Systeme zu vergleichen. Außerdem wird ein Testaufbau gezeigt, bei dem Stahlenergiepfähle in zwei verschiedenen Längen mit vorhandenen gängigen Erdsonden verglichen werden können. Die Berechnungen zeigen einen deutlichen thermischen Mehrertrag zwischen 26 % und 148 % der Stahlenergiepfähle gegenüber dem Stand der Technik abhängig vom Erdreich. Die Messergebnisse zeigen einen thermischen Mehrertrag von über 100 %. Es lässt sich also signifikante Erdsondenlänge einsparen. Dabei ist zu beachten, dass sich damit der thermisch genutzte Bereich des Erdreichs reduziert, wodurch die thermische Regeneration und/oder das Langzeitverhalten des Erdreichs an Bedeutung gewinnt.

Coaxial steel energy piles
A decisive part of the energy transition is the heat transition in the building sector. Heat pumps are a key element here. They need a heat source from which they can extract energy to transform it to a higher temperature level. This heat source can be, for example, the ground, whose heat can be extracted of geothermal probes. In this paper, coaxial probes integrated in steel piles are compared with the state of the art in ground probes of the same diameter regarding their thermal performance. In addition to heat extraction, steel energy piles offer further advantages, as they can also assume a static function and can be dismantled without leaving any residues. Analytical and numerical calculations are presented to compare the thermal potentials of both systems. In addition, a test setup is shown in which steel energy piles in two different lengths can be compared with existing common borehole heat exchangers. The calculations show a significant thermal surplus of between 26 % and 148 % of the steel energy piles compared to the state of the art, depending on the soil. The measurement results show an additional thermal yield of over 100 %. This means that a significant length of borehole heat exchanger can be saved. It should be noted that this reduces the thermally utilized area of the ground, which makes thermal regeneration and/or the long-term behavior of the ground more important.

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Vachlakis, Konstantinos; Beyer, André; Vayas, IoannisTragverhalten von Fachwerkmasten aus WinkelprofilenStahlbau6/2021425-440Aufsätze

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Es werden vier Großversuche an freistehenden Fachwerkmasten aus Winkelprofilen vorgestellt, die im Rahmen des RFCS- (Research Fund for Coal and Steel) Forschungsprojekts ANGELHY durchgeführt wurden. Die Maste werden durch eine horizontale Kraft am Mastkopf belastet. Die Belastung erfolgt entweder parallel zu den Seiten oder über Eck. Je nach Ausbildung und Querschnittsauswahl versagen die Stiele oder die Verbandsdiagonalen. In diesem Beitrag werden zunächst die Versuche vorgestellt. Darauf folgend werden die Versuche mittels numerischer Analysen und Nachweise der Tragelemente nach gültigen Normenbestimmungen nachgerechnet. Es wird gezeigt, dass die Rechenmodelle die Versagensformen richtig erfassen. Allerdings zeigt sich auch, dass die Nachweisregeln des Eurocode 3 konservativ und änderungsbedürftig sind. Es wurde dann ein zweites Berechnungsmodell getestet, bei dem sowohl die numerische Berechnung als auch die Tragfähigkeitsnachweise auf detaillierteren Annahmen beruhen. Die Anwendung dieses Rechenmodells führt zu genaueren Ergebnissen bezogen auf die Laborversuche und zu einer Tragfähigkeitserhöhung von ungefähr 10-30 % im Vergleich zum vereinfachten Eurocode-3-Rechenmodell.

Behaviour of lattice towers with angle profiles
Four experimental large-scale tests on angle section lattice towers are presented that have been carried out in the frame of ANGELHY, an RFCS (Research Fund for Coal and Steel) research project. The towers were subjected to pushover loading, applied in orthogonal or diagonal direction at their top. Failure occurred due to buckling of the braces or the legs, depending on the lay-out. This paper presents first the experimental tests. Then, the experimental tests are recalculated through the currently available design model. It is shown that this design model correctly predicts the failure modes. However, it is also shown that the Eurocode 3 provisions are very conservative and need to be improved. Therefore, a second design model has been applied to recalculate the towers. This alternative design model is more refined concerning the modelling of the tower and concerning the resistance checks. The application of the alternative design model leads to more precise results compared to the laboratory tests and to an increase in the tower resistances that are approximatively 10-30 % higher than those obtained by the current Eurocode 3 model.

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Gelhaar, AndreasNachweis von Verunreinigungen durch Öle, Fette und Wachse auf zu beschichtenden OberflächenStahlbau6/2021441-448Aufsätze

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Eine fachgerechte Herstellung des Korrosionsschutzes von Stahlbauwerken erfordert, dass die zu beschichtenden Oberflächen frei von sichtbaren und visuell nicht erkennbaren Verunreinigungen sind. Als geeignete Möglichkeiten für den Nachweis von Ölen, Fetten und Wachsen enthält das Regelwerk hauptsächlich Verfahren, die auf der Grundlage des Benetzungsverhaltens von Flüssigkeiten basieren. Für die Anwendung des Wassersprühtests werden an einem realen Bauwerk und an Probeblechen ermittelte Erkenntnisse mitgeteilt. Des Weiteren wird über Erfahrungen bei der Prüfung mittels Testtinten berichtet.

Detection of contamination by oils, greases and waxes on surfaces to be coated
A professional production of the corrosion protection of steel structures requires that the surfaces to be coated are free of visible and visually invisible contamination. The set of rules mainly contains methods based on the wetting behavior of liquids as suitable options for the detection of greases, oils and waxes. For the application of the water spray test, findings obtained on a real building and on test panels are communicated. Furthermore, experiences with testing using test inks are reported.

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Stollwitzer, Andreas; Fink, JosefDie rechnerische Bestimmung der Dämpfung von Stahl-Eisenbahnbrücken - Teil 2: Verifizierung anhand von BestandsbrückenStahlbau6/2021449-462Aufsätze

Kurzfassung

Werden an Eisenbahnbrücken Messungen zur Bestimmung der dynamischen Parameter Eigenfrequenz und Dämpfung durchgeführt, ist hinsichtlich der Dämpfung häufig eine signifikante Diskrepanz zwischen Messung und normativer Vorgabe zu beobachten. Die EN 1991-2 schreibt für dynamische Berechnungen konservative Dämpfungsmaße vor, welche als untere Grenze der in der Realität zu erwartenden Dämpfung kommuniziert werden und damit stark auf der sicheren Seite liegen. In Teil 1 zum vorliegenden Beitrag wurden für zwei vorab definierte Brückenmodelle neue Ansätze hergeleitet, welche es ermöglichen, die Dämpfung von Eisenbahnbrücken rechnerisch zu ermitteln. Diese Rechenmodelle werden nun durch einen Vergleich mit aus Messdaten identifizierten dynamischen Parametern von 13 bestehenden Stahl-Eisenbahnbrücken verifiziert. Ein Vergleich zwischen Rechnung und Messung veranschaulicht einerseits die erhebliche Abweichung zwischen normativ vorgeschriebener und real vorhandener Dämpfung. Andererseits wird gezeigt, dass die in Teil 1 vorgestellten Ansätze realitätsnahe Ergebnisse liefern und eine evidenzbasierte Alternative zur Norm darstellen. Dadurch werden Potenziale für eine Minimierung der Diskrepanz zwischen Messung und Rechnung aufgezeigt und eine Grundlage zur realitätsnahen rechnerischen Bestimmung der Dämpfung geschaffen.

Mathematical calculation of the damping value of steel railway bridges - part II: verification on the basis of existing bridges
The measurement of dynamic parameters of railway bridges (natural frequency and damping value) frequently reveals a significant discrepancy between measured damping values and normatively specified damping values. The EN 1991-2 stipulates conservative damping values for dynamic calculations, which are assessed as the lower limit of the damping values to be expected in reality and therefore lead to uneconomical results. Part 1 of this article introduces two predefined bridge models which allow determination of the damping value of railway bridges by calculation. These calculation models are thus verified by way of comparison with dynamic parameters obtained from 13 existing steel railway bridges. The comparison between calculation and measurement not only illustrates a considerable deviation between normatively prescribed and actually existing damping values. It also shows that the methods presented in Part 1 provide realistic results and effectively represent an evidence-based alternative to the technical standard. Finally, these new insights identify important potentials for minimising the discrepancy between measurement and calculation and thus establish a solid basis for realistic mathematical determination of the damping values.

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Simulation of a SCSC plate with a spring framework model including the effects of inelastic slipStahlbau6/2021462Empfehlungen der Redaktion

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Pelke, Eberhard; Kurrer, Karl-EugenFreivorbau, Fortschritte in der Mechanisierung der Montage und Anfänge des Schweißens im Stahlgroßbrückenbau (Teil 3) - Montage im StahlbrückenbauStahlbau6/2021463-468Berichte

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Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Während in Teil 2 dieser Aufsatzserie die Etablierung und Vollendung des Freivorbaus als Kern der Formierung der Montage zu einer eigenständigen Disziplin des Stahlbrückenbaus im Mittelpunkt stand, geht es im Folgenden um die Ausdifferenzierung des Freivorbaus als Hauptmontageverfahren, die kurze Darstellung der weiteren Fortschritte in der Mechanisierung der Montage sowie die Anfänge des Schweißens und dessen Auswirkung auf die Montageprozesse.

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Stahlbau aktuell 6/2021Stahlbau6/2021469-475Stahlbau aktuell

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Stahlbau Quiz:
Stahlbau Quiz 2020:
Bücher für die Gewinner

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Persönliches:
Mathias Euler zum Professor für Stahl- und Holzbau an die BTU Cottbus-Senftenberg berufen
Ortwin Goldbeck erhält Rudolf-Diesel-Medaille in der Kategorie "Erfolgreichste Innovationsleistung"

Rezension:
Atlas Recycling - Gebäude als Materialressource
Herzstücke in Berlin. Besonderes abseits der bekannten Wege entdecken

Einen Besuch wert:
Porsche Museum Stuttgart

ÖSTV News:
Österreichischer Stahlbaupreis 2021 verliehen

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau6/2021476Veranstaltungskalender

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Titelbild: Stahlbau 5/2021Stahlbau5/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
EIL (Engineering Innovation Lab) GmbH heißt das Start-up der SEH Engineering GmbH. Dass man sich hier nicht vorrangig auf existierende Techniken beruft, sondern zu den dringend erforderlichen, neuen bautechnischen Ufern aufbricht, zeigt der Space Cube mit seinem futuristischen, kubischen Raum. Eine leichte Stahlkonstruktion, großzügige Fensterfronten und eine ästhetische, hinterlüftete Metallfassade ergeben ein Gewicht, das dem Gebäude ermöglicht, auf nur acht runden Stahlstützen zu schweben. Neben zahlreichen anderen bautechnischen und ökologischen Vorteilen, die der Space Cube aufweist, stellt er auch eine Lösung für die innerstädtische Nachverdichtung dar, da die aufgeständerte Konstruktion auch schwieriges Terrain zwischen Bestandsgebäuden erschließen kann. (Foto: Hermann Kolbeck)

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Inhalt: Stahlbau 5/2021Stahlbau5/2021Inhalt

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Siebert, GeraltDie Investition in Ingenieur-Know-how lohnt im Fassadenbau besondersStahlbau5/2021325Editorials

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Bollinger, Klaus; Hauke, Bernhard; Kloft, HaraldImmer wieder neu denken - Der Ingenieur und Hochschullehrer Stefan Polónyi ? (1930-2021)Stahlbau5/2021326-331Essays

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Der Ingenieur und Hochschullehrer Univ.-Prof. em. Dr.-Ing. E.h. mult. Stefan Polónyi ist am 9. April 2021 in Köln verstorben. Der nachfolgende Beitrag ist ein gekürztes Essay aus dem Jahrbuch Ingenieurbaukunst 2021. Dieser Beitrag erscheint auch in den Ernst & Sohn-Zeitschriften Bautechnik Heft 5 und Stahlbau Heft 5.

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Oppe, Matthias; Gauss, FlorianIntegrale Planung von Gitternetzschalen - Überdachungskonstruktionen für die neue Metro in RiadStahlbau5/2021332-340Aufsätze

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Der Bau der Metro in Riad, bestehend aus sechs Linien, ist eines der größten öffentlichen Infrastrukturprojekte der Welt. Die Trassen der Linie 2 verlaufen sowohl ober- als auch unterirdisch. Dies macht zwei verschiedene Typen für die freigeformten Überdachungskonstruktionen erforderlich: voll klimatisierte Eingangspavillons, die einen bequemen Zugang zu den unterirdischen Plattformen der Shallow-Underground-Stationen bieten, und Verschattungskonstruktionen für die oberirdischen At-Grade-Stationen. Gegenstand der Planung waren freigeformte Gitternetzschalen für zehn identische Shallow-Underground- und vier verschiedene At-Grade-Stationen mit einer Gesamtfassadenfläche von ca. 22 000 m2. Um den hohen Ansprüchen der Kunden an eine Digitalisierung der Planung und dem engen Zeitrahmen für Tragwerksplanung, Fertigung und Montage Sorge zu tragen, kam nur ein vollständig integrierter digitaler Prozess infrage.

Integral planning of grid-shell structures - canopy constructions for the new metro in Riyadh
The construction of the metro in Riyadh, consisting of six lines, is one of the largest public infrastructure projects in the world. The route of line 2 runs both above and below ground. This makes two different types necessary for the free-form roof structures: Fully air-conditioned entrance pavilions, which offer easy access to the underground platforms of the “Shallow Underground”-stations and shading structures for the above-ground “At Grade”-stations. The subject of the planning were free-form grid shells for ten identical shallow underground and four different at grade stations with a total facade area of approx. 22 000 m2. In order to meet the high demands of customers in respect to digital planning and the tight time frame for planning, production and assembly, only a fully integral digital planning process came into question.

***Der Beitrag ist nur als gedruckte Version erhältlich. / The article is only available as a printed version.***

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Hein, Carsten; Dercks, ChristianDie Fassade des Axel-Springer-Neubaus in BerlinStahlbau5/2021341-349Aufsätze

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Der Medienkonzern Axel Springer zählt zu den größten Verlagshäusern in Europa. Das Unternehmen hat den mit der Digitalisierung verbundenen tiefgreifenden Wandel der Medien zum Anlass für eine Neuorientierung genommen. Ein ikonischer Neubau mit rund 52 000 m2 Nutzfläche wurde als physisches Symbol dieser Erneuerung in unmittelbarer Nähe des Axel-Springer-Hochhauses und der Axel-Springer-Passage in Berlin errichtet. Er bietet Raum für bis zu 3 500 Mitarbeiter. Das lichtdurchflutete Mediencenter wurde vom Architekturbüro Office for Metropolitan Architecture (OMA) entworfen. Architektonisches Highlight des 13-geschossigen Gebäudes ist das 45 m hohe gläserne Atrium. Darin befinden sich zahlreiche miteinander verbundene Terrassen, die den Eindruck vermitteln zu schweben. Hier sollen sich Journalisten und Medienmacher gegenübersitzen. Das Atrium durchzieht das gesamte Gebäude wie ein Tal, dadurch entstehen zwei Gebäudeteile, die stets visuell miteinander verbunden und von allen Seiten einsehbar sind.

The facade of the new Axel-Springer-building in Berlin
The Axel Springer Media Group is one of the largest publishing companies in Europe. The company has taken the profound change in the media associated with digitalisation as an opportunity for reorientation. An iconic new building with around 52 000 m2 of floor space was built as a physical symbol of this renewal in the immediate vicinity of the Axel Springer Tower and the Axel Springer Passage in Berlin. It offers space for up to 3 500 employees. The light-flooded media centre was designed by the architectural firm Office for Metropolitan Architecture (OMA). The architectural highlight of the 13-storey building is the 45 m high glass atrium. Inside are numerous interconnected terraces that seem to float in midair. Here, journalists and media makers are supposed to sit opposite each other. The atrium runs through the entire building like a valley, creating two parts of the building that are always visually connected and can be seen from all sides.

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Fourmont, Marcus; Mennenga, HaikoKreuzfahrtterminal Warnemünde: Abfertigung, kommunale Nutzung, LandmarkStahlbau5/2021350-355Berichte

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Die steigenden Schiffsanläufe und Passagierzahlen in Rostock-Warnemünde, einem der bedeutendsten Standorte für den Kreuzfahrttourismus im Ostseeraum, erforderten eine Erweiterung und Modernisierung der Infrastruktur. Das neue Cruise-Terminal wurde 2020 eröffnet. Trotz der in diesem Jahr geringeren Auslastung durch die weltweite Corona-Pandemie bleibt die Nachfrage und Prognose für den Ostseeraum hoch. Die Gestaltung des Gebäudes folgt den Anforderungen der unterschiedlichen Nutzungen im Jahresverlauf als EU-Außengrenze und kommunaler Veranstaltungsraum. Die Windlasten waren aufgrund der exponierten Lage in unmittelbarer Küstennähe sowie durch die Position der Schiffe im Bezug zum Gebäude versuchsgestützt zu ermitteln. Der gewünschte repräsentative Charakter des Gebäudes, kombiniert mit einer komplizierten Gründungssituation, erzeugt ein außergewöhnliches Tragwerk in Stahlbauweise. In diesem Beitrag wird detailliert auf die anspruchsvolle Tragwerksplanung eingegangen.

Rostock-Warnemünde cruise terminal: passenger handling, communal use, landmark
The increasing numbers of ship visits and cruise passengers served in Rostock-Warnemünde, one of the most important locations for cruise tourism in the Baltic Sea region, required the port's infrastructure to be expanded and modernised. So a new cruise terminal was built, which opened in 2020. Despite the impact on the cruise industry of the global coronavirus pandemic, the outlook for the Baltic Sea region remains positive. The building's design caters to its different uses throughout the year, including as a European Union external border point and as a communal event space. The wind loads for the design had to be determined using testing due to the building's exposed location on the coast and the nearby docking locations of the ships. The desired imposing character of the building, combined with the site's challenging soil conditions, resulted in an extraordinary steel structure. The demanding structural design is discussed in detail.

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Schmid, Fabian; Blandini, LucioWerkzeuge für die digitale Transformation des Hochbaus - Ein Bericht aus dem Projekt DigitalTWINStahlbau5/2021356-367Aufsätze

Kurzfassung

Die Fortschritte der Informations- und Kommunikationstechnik verändern zunehmend Wirtschaft und Gesellschaft. Im Bauwesen wirken sich diese Veränderungen bislang jedoch weniger stark aus als in anderen Branchen. Das Potenzial digitaler Werkzeuge wird aktuell insbesondere bei komplexen Großprojekten bereichsweise genutzt. Gewerke- und disziplinenübergreifende Ansätze zu Automatisierung, Systematisierung und Strukturierung sind somit noch nicht umfassend im Bauwesen etabliert und kommen bei der Anwendung an Grenzen. Ausschlaggebend hierfür ist sicher die Fragmentierung des Sektors. Verschiedene Forschungsprojekte befassen sich mit der Frage, wie eine umfassende und durchgehende Digitalisierung erreicht werden kann. Eines dieser Projekte ist das Forschungsprojekt DigitalTWIN. Das multidisziplinär besetzte Team untersucht mit einem Fokus auf den Hochbau und am Beispiel von Stahl-Glas-Konstruktionen, wie die Fragmentierung der Branche mittels durchgehender, digital gestützter Prozesse reduziert werden kann. Hierfür wurden Randparameter des Markts identifiziert und exemplarische Schnittstellen entwickelt. Dabei wurden Methoden, Technologien und Dienste des Industriellen Internets der Dinge (Industrial Internet of Things), der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling) sowie der Erweiterten Realität (Extended Reality) bzw. der Datenerhebung und Datennutzung zusammengeführt. Die erarbeiteten Lösungen ermöglichen den beteiligten Akteuren, aktuelle und neue IT-Dienste zielgerichteter, niederschwelliger und sicher zu nutzen.

Tools for the digital transformation of building construction - a report based on the project DigitalTWIN
Progress in information and communications technology is increasingly changing economies and societies. In the building sector, however, these changes are impacting to a smaller extent than in other industries. The potential of digital tools is currently being used in some areas, particularly in complex large-scale projects. Approaches to automation, systematization and structuring across different fields and disciplines have therefore not yet been comprehensively established in the building sector and reach their limits when used. The fragmentation of the sector is certainly a key factor here. Various research projects are addressing the question of how comprehensive and end-to-end digitalization can be achieved. One of these projects is the DigitalTWIN research project. With a focus on building construction and using the example of steel and glass structures, the multidisciplinary team is investigating how the fragmentation of the sector can be reduced by means of end-to-end, digitally supported processes. For this purpose, constraining parameters of the market were identified and interfaces were developed as an example. Methods, technologies and services of the Industrial Internet of Things, Building Information Modeling, Extended Reality as well as data collection and data use were combined. The solutions developed will enable the stakeholders involved to use current and new IT services in a more targeted, less restrictive and secure manner.

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Groß, Mirjam; Gaube, David; Sadegh-Azar, HamidGrundsätzliche Untersuchungen zum seismischen Verhalten schienengebundener mobiler Großgeräte der Fördertechnik - Teil 2: Seismische Analysen und ValidierungStahlbau5/2021368-377Aufsätze

Kurzfassung

Mobile Großgeräte sind für die globale Wirtschaft von großer Bedeutung. Zunehmend werden sie aufgrund immer knapper werdender Rohstoffe in seismisch aktiven Gebieten, in denen noch Vorräte schlummern, eingesetzt. Das seismische Verhalten dieser nicht verankerten Strukturen unterscheidet sich durch die Möglichkeit des Abhebens grundlegend von konventionellen Bauwerken und eine zutreffende und wirtschaftliche erdbebengerechte Auslegung ist nach derzeit geltenden Erdbebennormen weltweit kaum möglich. In diesem Beitrag wird das Verhalten typischer schienengebundener mobiler Großgeräte der Fördertechnik bei Erdbeben am Beispiel von Schaufelradgeräten exemplarisch in seinen Grundsätzen untersucht, analysiert und daraus resultierend grundsätzliche Bemessungsempfehlungen für schienengebundene mobile Großgeräte der Fördertechnik gegeben. Das numerische Berechnungsmodell wird anhand von Schwingungsmessungen an realen Geräten validiert.

Basic investigation of the seismic behavior of large material handling equipment using the example of a rail-bound stacker-reclaimer - Part 2: Seismic analysis and validation
Large mobile equipment is of great importance to the global economy. Due to ever scarcer raw materials it is increasingly being used in seismically active areas where reserves are still dormant. The seismic behavior of these non-anchored structures differs fundamentally from conventional structures due to the possibility of lift-off, and an accurate and economical seismic design according to current earthquake standards worldwide is hardly possible. The seismic behavior of typical large rail-bound mobile material handling equipment using the example of stacker-reclaimers is basically investigated and analyzed in this paper. As a result, basic design recommendations for large rail-bound mobile material handling equipment are given. The numerical analysis model is validated by means of vibration measurements on real stacker-reclaimers.

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Unterweger, Harald; Derler, ChristophErmittlung von Inspektionsintervallen für Rissprüfungen an historischen genieteten Eisenbahnbrücken auf Basis der Bruchmechanik - Teil 2Stahlbau5/2021378-385Aufsätze

Kurzfassung

Eine konventionelle Restlebensdauerbeurteilung, auf Basis von Ermüdungs-Festigkeitslinien (Wöhlerlinien), führt bei historischen genieteten Eisenbahnbrücken meist zu konservativen und unwägbaren Ergebnissen wegen des großen Einflusses der Ermüdungsschädigung aus der Vergangenheit, für die die Betriebszüge meist nur unzureichend bekannt sind. Für eine repräsentative einfeldrige Fachwerkbrücke erfolgte eine alternative Vorgehensweise auf Basis der Bruchmechanik, mit vorheriger Kalibrierung eines zutreffenden Bruchmechanikmodells anhand von Schwingversuchen an ausgebauten historischen und künstlich gekerbten Fahrbahnträgern sowie Betriebskollektiven aus simulierten Betriebszugsüberfahrten. Darauf wurde in Teil 1 dieses Beitrags eingegangen. Bei vorausgesetzten Anfangsrisslängen, die im Zuge einer konventionellen Brückenprüfung feststellbar sind, lassen sich Restlebensdauern für die einzelnen Bauteile - bis zur Gefahr eines plötzlichen Sprödbruchs - ermitteln und daraus sinnvolle Inspektionsintervalle ableiten. Dies ist nun der Inhalt von Teil 2 dieses Beitrags, wobei umfangreiche Parametervariationen im Zuge dieser Untersuchung eine Verallgemeinerung der Ergebnisse für andere historische genietete Eisenbahnbrücken erlauben.

Reasonable periods of inspection for crack detection on historical riveted railway bridges based on fracture mechanics - part 2
An assessment of the remaining fatigue life based on SN-curves often leads to conservative and imponderable results, because of the high effect of the fatigue damage in the past with minor knowledge of the associated service trains. For a representative single span truss bridge an alternative assessment based on fracture mechanics was done, with calibrated models based on fatigue tests on dismounted historical girders and stress spectra based on numerical simulations of the crossing of the individual service trains. This was the content of part 1 of this paper. Based on the assumption of a starting crack length detectable at regular inspections, remaining fatigue life are calculated for the individual bridge members, leading to a proposal of accurate time periods for inspection. This topic is the content of this part 2 of the paper, including also comprehensive parameter variations to allow a generalization for other historical riveted railway bridges.

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Moldenhauer, Florian; Schneider, Christian; Vilas-Román, CeciliaAbbruch einer Spannbetonbrücke am Autobahndreieck A 8 SaarlouisStahlbau5/2021386-391Berichte

Kurzfassung

Im Zuge des Ersatzneubaus der Saarbrücke im Verlauf der A 8 am Autobahndreieck Saarlouis war auch ein anspruchsvoller Rückbau der alten Spannbetonbrücke erforderlich. Vor allem die Entwicklung und Umsetzung eines intelligenten Abbruchkonzepts für den die Saar überspannenden und aus zwei Spannbetonhohlkästen bestehenden Brückenquerschnitt stellte die Ingenieure vor besondere Herausforderungen. Durch geschickte Kooperation aller Projektbeteiligten konnte der Ausschreibungsentwurf in vielerlei Hinsicht perfektioniert werden. Hierdurch konnte ein optimales Zusammenwirken der jeweiligen Vorteile mehrerer Spezialgewerke genutzt und vor allem auch für die Umsetzung sichergestellt werden. Neben dem konventionellen Abbruch wurden die bei dieser Aufgabe erforderlichen Spezialoperationen durch entsprechend erfahrene Fachunternehmen ergänzt. So konnten funktionierende Konzepte aus Neubaugewerken zur letztendlich optimalen Lösung dieser komplexen Rückbauaufgabe in großem Umfang beitragen.

The A 8 Saarlouis motorway junction - demolition of a prestressed concrete bridge
For the task of replacing the Saar Bridge on the A 8 motorway at the A 8 motorway junction, dismantling the old prestressed concrete bridge was also necessary. Especially the development and implementation of an intelligent demolition concept presented the engineers with particular challenges. Through competent cooperation of all parties involved in the project, the tender design was perfected in various respects. This made it possible to use the advantages of several specialty trades optimally together and, above all, to ensure implementation. In addition to conventional demolition, adequately experienced specialist companies supplemented the special operations required for this task. Thus, functioning concepts from new construction trades could contribute to the ultimately optimal solution of this complex dismantling project on a large scale.

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Hofstetter, Christian; Graichen, AndreasBrückenensemble bei FriedrichshafenStahlbau5/2021392-400Aufsätze

Kurzfassung

Im Zuge des Neubaus der Bundesstraße 31 am nördlichen Bodenseeufer waren eine Eisenbahnbrücke und eine benachbarte Geh- und Radwegbrücke neu zu errichten. Der Beitrag verbindet die Sicht des Baudurchführenden mit der Sicht des entwerfenden Ingenieurs auf das Projekt. Im Mittelpunkt der technischen Darstellung steht der Entwurfsprozess mit Variantenuntersuchung, statisch-konstruktiver Durchbildung der Tragwerke und gestalterischen Entscheidungen. Darüber hinaus werden die organisatorischen Abläufe sowie das Zusammenwirken der Beteiligten während der Planungs- und Ausführungsphase beleuchtet.

Bridge ensemble near Friedrichshafen
On the northern shore of Lake Constance, a railway bridge and a pedestrian bridge were built across the new course of a federal road. The client and the designing engineer describe the project emphasizing the design process and organisational aspects of planning and construction.

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Stahlbau aktuell 5/2021Stahlbau5/2021401-403Stahlbau aktuell

Kurzfassung


Aktuelles:
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Ein Jahr, an das man sich erinnern wird
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Neue DAST-Richtlinie 028: ergänzende Angaben zu Walzprofilen

Dissertationen: Design of Cast Steel Components under Cyclic Loading

Einen Besuch wert: Spanische Wand Instituto Cervantes Frankfurt

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