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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 11/2020Beton- und Stahlbetonbau11/2020Inhalt

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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 11/2020Beton- und Stahlbetonbau11/2020Titelbild

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Zum Titelbild:
Blick auf die Roll- und Hangarbahnen des Flughafens Brisbane West Wellcamp Airport in Australien. Sie wurden mit dem weltweit ersten zementfreien Beton, dem “Earth Friendly Concrete” (EFC) der Firma WAGNERS, gebaut. Dieser Geopolymerbeton ist das Ergebnis von zehn Jahren Entwicklungsarbeit und einer intensiven Zusammenarbeit zwischen WAGNERS und der MC-Bauchemie, die passende Fließmittel entwickelte, um die für einen effizienten EFC-Einbau erforderlichen Anwendungseigenschaften zu schaffen. MC-Bauchemie forscht hier seit vielen Jahren an neuen Technologien zur Herstellung von klimafreundlichen Beton ganz vorne mit. (Foto: MC-Bauchemie)

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Novák, BalthasarNeubau und Bestand - ein Spannungsfeld zwischen Ausbildung, Norm und TragwerkBeton- und Stahlbetonbau11/2020837Editorials

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Loh, Lutz; Garg, AndreasTorsionstragverhalten von Betonhohlquerschnitten in geschlossenen und klaffenden Segmentfugen - Teil 1: Eine Nachweisführung gemäß ElastizitätstheorieBeton- und Stahlbetonbau11/2020838-847Aufsätze

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Beim Bau von besonders hohen Windenergieanlagen und auch im Brückenbau werden Betonfertigteile bevorzugt mit trockener Fuge gestoßen und einer Längsvorspannung überdrückt. Schubkräfte infolge Torsion und Querkraft können in der Segmentfuge lediglich über Reibung abgetragen werden, d. h. die Torsions- und Querkrafttragfähigkeit ist direkt mit dem Reibwiderstand der Fuge gekoppelt. Unter einer Biegebeanspruchung ist dieser Reibwiderstand über den Querschnitt veränderlich. Gleichzeitig kann es zu einer klaffenden Fuge im GZT kommen. Die vorherrschenden Bemessungsansätze haben es bisher nicht geschafft, eine stringente Lösung zur Torsionstragfähigkeit in Kombination mit Biegung darzulegen. Ein Ansatz gemäß Elastizitätstheorie soll hier auf das wahre Tragverhalten aufmerksam machen.

Torsional structural behavior of hollow concrete cross-sections in closed and gaping segment joints - Part 1: A verification according to elasticity theory
Segment joints can be found in bridge construction, but also in the construction of particularly high onshore wind turbines. In the horizontal joint of these segment towers, the prefabricated concrete elements often meet dryly, so that the shear forces have to be transmitted by friction alone. The torsional load-bearing capacity is therefore directly coupled to the friction resistance of this joint. Under a bending load, this frictional resistance varies over the cross section. At the same time, there might be a gaping joint in the ultimate limit state. The prevailing design approaches have not yet been able to present a stringent solution to the torsion load capacity in combination with bending. An approach based on the elasticity theory shall therefore draw attention to the true load-bearing behavior.

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Implenia stellte Rohbau des Berliner U-Bahnhofs Museumsinsel fertigBeton- und Stahlbetonbau11/2020847Nachrichten

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Willers, Kerstin; Gerlach, Lutz; Herrmann, Nico; Dehn, FrankErmüdungscharakteristika eines hochfesten Betons bei sehr hohen LastwechselzahlenBeton- und Stahlbetonbau11/2020848-857Aufsätze

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Bei zyklisch beanspruchten Betontragwerken besteht die Herausforderung, die Nutzungsdauer zunehmend filigraner Baustrukturen und vorgespannter Systeme mit sehr hohen Lastwechselzahlen N = 107 bemessungstechnisch abzusichern. Dies erfordert technische Spezifikationen, die unter Berücksichtigung eines hinreichend genauen Materialverständnisses das Ermüdungsverhalten unter sehr hohen Lastwechselzahlen realitätsnah abbilden. Die derzeitigen Bemessungsgrundlagen in Form von Wöhlerlinien beschränken sich für Betonbauteile bisher auf versuchstechnisch verifizierte Lastwechselzahlen bis N = 107. Durch die Entwicklung einer gezielt zum Schwingen anregbaren Versuchsvorrichtung war es am IMB/MPA Karlsruhe des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) möglich, erste Versuche an einem hochfesten Beton C120 unter Nutzung eines Hochfrequenzpulsators zur Erzeugung von Druckschwellbeanspruchungen durchzuführen. Der Beitrag fasst die Untersuchungsergebnisse zusammen und weist auf weitergehende thematische Fragestellungen bezüglich des Ermüdungsverhaltens von Beton unter sehr hohen Lastwechselzahlen hin.

Fatigue characteristics of high-strength concrete with very high numbers of load cycles
For more and more filigreed as well as prestressed concrete structures very high numbers of load cycles N = 107 occur during service life. This shall be implemented in adequate design rules. Therefore, technical specifications reflecting cyclic actions with very high numbers of load cycles and a sufficient precise understanding of fatigue behavior of the building materials are necessary. Currently available design rules based on S-N curves for concrete building components are verified by testing up to a number of load cycles N of not more than N = 107. Using a special test rig at IMB/MPA Karlsruhe of Karlsruhe Institute of Technology (KIT), tests with specimens made of a high-strength concrete grade C120 were carried out, including the development and verification of the suitability of this test method. The following article summarizes the test results and points out unknown thematic aspects due to fatigue of concrete structures with very high numbers of load cycles.

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Osterminski, Kai; Hiemer, FlorianUntersuchungen zur Prüfmethodik bei Dauerschwingversuchen von Betonstahl - Betrachtungen unter Ansatz der physikalischen ArbeitBeton- und Stahlbetonbau11/2020858-867Aufsätze

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Infolge dynamischer Belastung von Stahlbetontragwerken (Windenergieanlagen) kann es auch bei Lasten unterhalb der statischen Festigkeit zu Materialermüdung im Betonstahl kommen. Materialseitig wird die dynamische Festigkeit im Dauerschwingversuch geprüft. Neben der Oberflächengeometrie, der chemischen Zusammensetzung hängt das Dauerschwingverhalten auch vom Belastungsregime ab. Im vorliegenden Beitrag wurden theoretische Berechnungen zur verrichteten physikalischen Arbeit während den Dauerschwingversuchen durchgeführt und in einer Parameterstudie für unterschiedliche Lastregime ausgewertet. Vergleichende experimentelle Untersuchungen zeigten, dass die Ergebnisse des Lastregimes mit fixierter Oberspannung zur Prüfung von Betonstahl nicht den theoretischen Berechnungen gleichen. Vor diesem Hintergrund ist zu diskutieren, inwieweit die Rahmenbedingungen des Dauerschwingversuchs die Absicht der Quantifizierung einer realitätsnahen Wöhlerlinie für Betonstahl tatsächlich erlauben.

Investigations of the test methodology in fatigue tests of reinforcing steel - Considerations on physical work
Cyclic loading of reinforced concrete structures (e. g. wind energy plants) can cause fatigue fractures in reinforcing steel even with loads far below its yield strength. The dynamic tensile strength of rebars is determined in the fatigue tests of which the results strongly depend on the geometry and chemical composition of the reinforcing steel. Furthermore, the influence of the load regime has to be taken into account. In this paper, theoretical calculations of the physical work borne during the fatigue tests were carried out on three different load regimes within a parameter study. Comparative experimental investigations showed that the results of the load regime with fixed upper stress level (for testing reinforcing steel according to DIN EN ISO 15630-1) could not be explained by theoretical calculations. The results seem to depend more on process factors and surface conditions of the rebars than on the tests boundary conditions. Hence, it should be discussed to what extent the boundary conditions of the fatigue test allow for an actual quantification of a S-N-curve for reinforcing steel.

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ZÜBLIN feiert Spatenstich für eigenen Erweiterungsbau in KarlsruheBeton- und Stahlbetonbau11/2020867Nachrichten

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Stierschneider, Elisabeth; Zeman, Oliver; Bergmeister, KonradEinfluss unterschiedlicher Lastaufbringungsverfahren auf die Verschiebungsprognose von VerbunddübelnBeton- und Stahlbetonbau11/2020868-877Aufsätze

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In diesem Beitrag wird der Einfluss von drei unterschiedlichen Lastaufbringungsarten im Rahmen von Dauerlastversuchen an Verbunddübeln untersucht. Diese unterscheiden sich in der Gleichmäßigkeit der aufgebrachten Dauerlast und ihrer Regelung über die Versuchszeit, sind aber alle für die Durchführung zulässig. Da die aufgebrachte Dauerlast in direktem Zusammenhang mit den gemessenen Verschiebungen steht, welche auf eine Nutzungsdauer von derzeit üblicherweise 50 Jahren extrapoliert werden, soll der Einfluss unterschiedlicher Lastaufbringungsarten auf die Verschiebungsprognose untersucht werden. Da gegenwärtig eine verlängerte Nutzungsdauer immer mehr an Bedeutung gewinnt, sind mögliche Einflüsse im Zuge der Versuchsdurchführung auf die Extrapolation von Relevanz. Die so gewonnenen Erkenntnisse in Bezug auf die Art der Lastaufbringung und deren Einfluss auf die Prognose können unter Umständen für die Erarbeitung von Prüfrichtlinien für eine verlängerte Nutzungsdauer herangezogen werden.

Influence of different load application mechanisms on displacement extrapolation of bonded fasteners
The influence of three different load application mechanisms for sustained load testing on bonded fasteners is investigated in this contribution. These vary in terms of constancy of applied load and their readjustment during testing. However, all of them are permissible for sustained load tests on bonded fasteners. Since the applied load is directly connected to the measured displacements, which are extrapolated up to the desired design working life of 50 years, the influence of different load application mechanisms on the displacement prediction is investigated. An extended design service life is currently gaining more importance and therefore the estimation of possible influences during testing on the extrapolation is relevant. Consequently, obtained knowledge in terms of the effect of different load application mechanisms on the prediction could be helpful for the development of testing guidelines for an extended design working life of bonded fasteners.

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A2: Autobahnsanierung in 88 StundenBeton- und Stahlbetonbau11/2020877Nachrichten

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Horn, Sebastian; Zimprich, Sebastian; Gwosch, Thomas; Matthiesen, SvenErmittlung eines Designraums zur Mechatronisierung von Befestigungsmitteln am Beispiel von VerbundankernBeton- und Stahlbetonbau11/2020878-886Aufsätze

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Mit steigender Digitalisierung im Bauwesen werden zunehmend Sensordaten für die Zustandsanalyse von Bauwerken notwendig. Als lasteinleitende Bauteile eignen sich insbesondere Befestigungsmittel zur Integration sensorischer Elemente. Jedoch ist bisher nicht bekannt, wie sich sensorische Elemente auf die Primärfunktion “Haltekraft” auswirken. Dieser Beitrag untersucht die Effekte zusätzlich eingebrachter Elemente zur Ermittlung möglicher Designräume am Beispiel eines Verbundankers. Hierzu wurden an zuvor bestimmten Wirkflächen und Begrenzungsflächen Elemente in Verbundanker integriert und in einem vollfaktoriellen 33-Versuchsplan experimentell untersucht. Die Effekte der Faktorstufen gegenüber der Primärfunktion wurden statistisch interpretiert. Es kann gezeigt werden, dass im System Verbundanker Designraum für den Einsatz sensorischer Elemente vorhanden ist, der genutzt werden kann, um sensorische Verbundanker zu entwickeln, ohne die Verbundspannung signifikant zu beeinflussen.

Detection of a design space to mechatronize fastening elements by the example of chemical anchors
With increasing digitalization in the construction industry, sensor data are increasingly necessary for the condition analysis of buildings. Fasteners are particularly suitable as load-introducing components for the integration of sensor elements. However, it is not yet known how sensory elements affect the primary function “load capacity”. This paper examines the effects of additionally introduced elements to determine possible design spaces using the example of a chemical anchor. For this purpose, elements were integrated into chemical anchors at previously determined working and limiting surfaces and experimentally investigated in a full-factorial 33 test design. The effects of the factor stages compared to the primary function were interpreted statistically. It can be shown that there is design space in the system of chemical anchors for the use of sensory elements, which can be used to develop sensory chemical anchors without significantly influencing the bond stress.

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Wörle, Patrick; Appl, Jörg; Genesio, GiovacchinoBewehrungsanschlüsse für momententragfähige Verbindungen nach EOTA TR 069Beton- und Stahlbetonbau11/2020887-896Aufsätze

Kurzfassung

Nachträglich eingemörtelte Bewehrungsanschlüsse haben sich in den letzten Jahrzehnten in der täglichen Baupraxis bewährt. Sie werden sowohl im Neubau als auch bei Renovierungen oder Nutzungsänderungen eingesetzt. Bislang beschränken sich die Anwendungsbereiche von nach EAD 330087-00-0601 qualifizierten Injektionssystemen auf Übergreifungsstöße, Endauflager von gelenkig gelagerten Balken, Bewehrungsstäbe unter Druckbelastung und die Verankerung der Zugkraftdeckung. Der neue technische Bericht EOTA TR 069 “Design method for anchorages of post-installed reinforcing bars (rebars) with improved bond-splitting behaviour as compared to EN 1992-1-1” regelt nun erstmalig die Bemessung und Ausführung von Bewehrungsanschlüssen für biegesteife Beton-Beton-Verbindungen auf europäischer Ebene ohne Ausführung als Übergreifungsstoß. Im Rahmen dieses Beitrags werden die Anwendungsbereiche des neuen technischen Berichts TR 069 sowie das neue Qualifizierungsverfahren nach EAD 332402-00-0601 erläutert. Darüber hinaus werden die Bemessungsnachweise nach EOTA TR 069 erklärt. Ergänzende Beispielrechnungen von biegesteifen Verbindungen veranschaulichen ergänzend die Vorteile, die sich sowohl in der Planung als auch Ausführung ergeben.

Post-installed reinforcing bar connections for moment-resisting connections according to EOTA TR 069
Post-installed reinforcing bar connections are common in daily construction practice since decades. They are used in new construction projects as well as for renovations or changes of use. Up to now, the areas of application of injection systems qualified according to EAD 330087-00-0601 have been limited to overlap joints, end anchorages of simply supported beams, reinforcing bars under compression loading and anchoring to cover the envelope line of acting tensile forces in bending members. The new technical report EOTA TR 069 “Design method for anchorages of post-installed reinforcing bars (rebars) with improved bond-splitting behaviour as compared to EN 1992-1-1” for the first time regulates the design and execution of reinforcement connections for rigid concrete to concrete joints on a European level without execution as overlap joint. In the context of this article, the areas of application of the new technical report TR 069 and the new qualification procedure according to EAD 332402-00-0601 are explained. Furthermore, the design verification steps according to EOTA TR 069 are explained. Additional example calculations of rigid connections additionally illustrate the advantages that result in both design and execution.

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Berger, Johannes; Keuser, ManfredEinfluss von Querbewehrung auf das Rissverhalten von Stahlbetonplatten unter GebrauchslastBeton- und Stahlbetonbau11/2020897-905Aufsätze

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Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der Universität der Bundeswehr München wurde in den vergangenen Jahren in experimentellen und theoretischen Studien der Einfluss von Bewehrung auf das Riss- und Verformungsverhalten von Stahlbetonplatten im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) untersucht. Neben experimentellen Untersuchungen zum Einfluss von senkrecht zur Zugspannungsrichtung angeordneten Bewehrungsstäben auf die Rissbildung in Stahlbetonplattenstreifen wurden auch Versuche an Stahlbetonplatten mit geneigten Bewehrungsnetzen unter ein- und zweiaxialer Biegebeanspruchung durchgeführt. Die Auswertung der Versuchsergebnisse zeigte insgesamt, dass unter speziellen Randbedingungen die senkrecht, aber auch geneigt angeordnete Bewehrung einen signifikanten Einfluss auf das Rissverhalten in Stahlbetonplatten haben kann. Auf Grundlage mechanischer Vorüberlegungen, experimenteller Untersuchungen sowie zusätzlicher numerischer Parameterstudien wurde, basierend auf dem klassischen Rissmodell, ein vereinfachter Ansatz zur Berechnung des Rissabstands und der Rissbreite in Stahlbetonplatten unter Berücksichtigung des Einflusses beliebig orientierter Querbewehrung entwickelt.
Der nachfolgende Beitrag stellt ausgewählte Inhalte der durchgeführten Untersuchungen vor und fasst die wesentlichen Ergebnisse der Forschungsarbeit zusammen. Der Fokus liegt hierbei auf den experimentellen Untersuchungen an Stahlbetonplatten unter einaxialer Biegebeanspruchung.

Influence of transversal reinforcement on the crackin behaviour of reinforced concrete slabs under service load
In the framework of a research project at the Universität der Bundeswehr München, experimental and theoretical studies were conducted to observe the influence of reinforcement on the crack and deformation behaviour of reinforced slabs in the serviceability limit state. Besides experimental investigations on the influence of reinforcement bars, arranged perpendicular to the direction of tensile stress, on cracking in reinforced concrete strips, tests on concrete slabs with inclined reinforcement mesh subjected to uniaxial and biaxial bending load were also conducted. Overall, the evaluation of the test results showed a significant influence of the perpendicular and skewed arranged reinforcement bars on cracking behaviour of reinforced concrete slabs under particular conditions. On the basis of preliminary mechanical considerations, test results and additional numerical parameter studies, an approach to calculate the crack spacing and the crack width in concrete slabs, based on the classical crack model and with taking the influence of arbitrary reinforcement direction into account, was developed.
The following article presents selected contents of the conducted investigations and summarizes the essential results of the research project. The focus is on experimental investigations on slabs under uniaxial bending load.

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Jin, Chao; Schmidt, Christopher; Chudoba, Rostislav; Hegger, JosefExperimentelle Untersuchungen zur Rissbildung in Stahlbetonbauteilen infolge ZwangbeanspruchungBeton- und Stahlbetonbau11/2020906-916Aufsätze

Kurzfassung

Für die Ermittlung der Mindestbewehrung zur Rissbreitenbegrenzung unter Zwang wird im aktuellen Eurocode 2 ein risskraftbasierter Ansatz verwendet. Infolge der Änderung der anzusetzenden Betonzugfestigkeit im nationalen Anhang ist eine wirtschaftliche Bemessung weitestgehend nicht mehr möglich. Die Ursache der Überdimensionierung der Mindestbewehrung liegt unter anderem darin, dass der Bemessungsansatz auf unvollständigen empirischen Daten und konservativen Annahmen basiert. Zur Untersuchung der Einflüsse auf die Rissentstehung und -bildung unter Zwang sind genau definierte Randbedingungen nötig. Dadurch werden die Vergleichbarkeit und Reproduzierbarkeit der experimentellen Untersuchungen ermöglicht. Der verwendete Versuchsaufbau erlaubt eine vollständige Zwängung unter konstanten klimatischen Randbedingungen der Versuchskörper. Die systematische Auswertung ausgewählter Versuche und Analyse der Rissbildung bildet die Grundlage für eine zukünftige Identifizierung maßgeblicher Phänomene.

Experimental Investigations on crack formation in reinforced concrete due to restraint stress
In the current Eurocode 2, a crack-force-based approach is used to determine the minimum reinforcement in restrained concrete members. Due to the tightening of the requirement by a change of the German national annex in Eurocode 2, an economic design is no longer possible. One of the reasons for the overdimensioning of the minimum reinforcement is that the design approach is based on incomplete empirical data and conservative assumptions. To investigate the influences on crack initiation and the effects of crack formation on restrained concrete members, precisely defined boundary conditions are necessary. These allow not only the comparability of the experimental investigations but also their reproducibility. The test setup used allows full restraint under constant climatic conditions of the test specimens. By systematic evaluation of selected tests, the crack formation of restrained plates is analyzed, allowing interpretations and the identification of basic phenomena.

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Meßerer, Dennis; Käseberg, Stefan; Weisbrich, Martin; Holschemacher, KlausEinfluss der Untergrundvorbehandlung auf das Tragverhalten CFK-umschnürten BetonsBeton- und Stahlbetonbau11/2020917-927Aufsätze

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Die Umschnürung mit CFK-Werkstoffen ist eine effektive Maßnahme zur Steigerung der Tragfähigkeit und Duktilität von Stahlbetonstützen. Die Umschnürungsbewehrung bewirkt eine Behinderung der Querdehnung des Betons und versetzt diesen in einen dreidimensionalen Spannungszustand. Dadurch lassen sich höhere Betondruckfestigkeiten erzielen und das Spannungs-Dehnungsverhalten beeinflussen. Trotz nationaler und internationaler Forschungsbemühungen ist der Einfluss bestimmter Parameter auf das Tragverhalten CFK-umschnürten Betons noch nicht ausreichend geklärt. Der Beitrag befasst sich mit den Auswirkungen der Untergrundvorbehandlung auf das Tragverhalten von CFK-Mantel und umschnürtem Beton. Zu diesem Zweck wurden CFK-umschnürte Betonzylinder mit unterschiedlichen Verbundbedingungen und Maßnahmen zur Untergrundvorbehandlung untersucht. Darüber hinaus wurden die experimentellen Daten bestehender, empirischer Bemessungsmodelle hinsichtlich der Vorbehandlungsmaßnahmen der einzelnen Versuchsprogramme ausgewertet.

Effect of substrate preparation on the load-bearing behaviour of CFRP-confined concrete
The confinement of reinforced concrete columns with CFRP is an effective measure to increase the load-bearing capacity and ductility. The jacket resists the lateral expansion of the concrete causing a multidimensional stress state. In the result, a higher concrete compressive strength can be achieved. Despite extensive international research efforts, there are still some pending issues concerning the effect of different parameters on the load-bearing behavior of CFRP-confined concrete. This paper focuses on the influence of the substrate preparation on the concrete's maximum strength and stress-strain relations. For this purpose, an experimental study on CFRP-confined concrete cylinders with different substrate conditions and various preparation methods has been carried out. Furthermore, the experimental databases of empirical design models have been assessed regarding the preparation methods of the individual experimental programs.

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Sichere und effiziente Systemlösungen für den GerüstbauBeton- und Stahlbetonbau11/2020927Nachrichten

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 11/2020Beton- und Stahlbetonbau11/2020929-932Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
Ernennung von Professor Harald S. Müller zum ACI Honorary Member
Gemeinsam forschen für das Bauen der Zukunft
Kooperations-Netzwerk für Planer am Bau

Aktuelles:
Die Kienlesbergbrücke von Ulm: Bravissimo für die Einladung

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau11/2020932Veranstaltungskalender

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Inhalt: Stahlbau 11/2020Stahlbau11/2020Inhalt

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Titelbild: Stahlbau 11/2020Stahlbau11/2020Titelbild

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Zum Titelbild:
Ausschnitt eines Sandwichelements mit Wellpappe als Kernmaterial. Musterelement hergestellt für das Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik der TU Darmstadt (Foto: Aaron von der Heyden; s. Beitrag S. 895).

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Podleschny, RalfVom Wetterschutz zur MultifunktionshülleStahlbau11/2020885Editorials

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Kuhnhenne, Markus; Pyschny, Dominik; Pauli, GesaZur Ermittlung der Grenzstützweiten der Begehbarkeit von StahltrapezprofilenStahlbau11/2020886-894Aufsätze

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Die Verwendung höherfester Materialien in der Produktion von Stahlprofilen bietet die Möglichkeit höherer Tragfähigkeiten bei gleichbleibendem Querschnitt. Alternativ können durch die verbesserten Festigkeitseigenschaften die Bauteildicken reduziert werden. Hinsichtlich der Nutzung von Stahltrapezprofilen ermöglicht dieser Fortschritt die Realisierung herkömmlicher Spannweiten mit Profiltafeln geringerer Blechdicken und erlaubt somit einen reduzierten Materialeinsatz. Frei spannende Profiltafeln sind grundsätzlich nicht begehbar. Ausnahmen hierfür liegen jedoch zum einen während der Montage und zum anderen im Falle von Wartungs- und Reinigungsarbeiten vor. Bis zu welcher Stützweite die Profiltafeln zu diesem Zweck ohne lastverteilende Maßnahmen begangen werden dürfen, legt die sog. Grenzstützweite der Begehbarkeit fest. Diese stellt im deutschsprachigen Raum einen wesentlichen Aspekt bei der Auslegung von Dachaufbauten aus Stahltrapezprofilen dar. Die Grenzstützweiten der Begehbarkeit neuartiger Stahltrapezprofile aus höherfesten Stählen mit geringen Blechdicken wurden im Rahmen von Untersuchungen an der RWTH Aachen behandelt. Ausgewählte Ergebnisse sollen im vorliegenden Beitrag vorgestellt werden.

Determination of the span limit for walkability of trapezoidal steel profiles
The use of higher-strength materials in the production of steel profiles offers the possibility of higher load-bearing capacities with the same cross-section. Alternatively, component thicknesses can be reduced due to improved strength properties. With regard to the use of trapezoidal steel profiles, this progress enables the realisation of conventional span widths with profiled sheets with thin sheet thicknesses and thus allows a reduced use of materials. In general, free-spanning profiles are not accessible. However, exceptions to this rule exist for assembly, maintenance and cleaning. The maximum span up to which a profile sheet may be walked upon for these purposes without load-distributing measures is defined by the span limit of walkability. In German-speaking countries, this constitutes an essential aspect in the design of roof structures made of trapezoidal steel profiles. The span limit of walkability of new types of trapezoidal steel profiles made of higher-strength steels with thin sheet thicknesses were investigated within the scope of studies at RWTH Aachen University. Selected results will be presented in this article.

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von der Heyden, Aaron; Lange, JörgSandwichelemente mit Wellpappe als KernmaterialStahlbau11/2020895-903Aufsätze

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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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Joints with lockbolts in steel structuresStahlbau11/2020903Empfehlungen der Redaktion

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Podleschny, RalfKorrosionsschutz im Metallleichtbau - neue IFBS-FachregelnStahlbau11/2020904-911Aufsätze

Kurzfassung

Der Korrosionsschutz tragender dünnwandiger Bauelemente im Metallleichtbau ist durch eine Vielzahl internationaler, europäischer und auch deutscher Normen geregelt. Dieser Beitrag soll hierzu einen Überblick geben und die Regelungsbereiche der einzelnen Normen zueinander abgrenzen und deren Inhalte erläutern. Durch das Normenwerk werden jedoch nicht alle Aspekte des Korrosionsschutzes abgedeckt. Dem Planer fehlen wichtige Angaben, die er für das konstruktionsgerechte Planen der erforderlichen Korrosionsschutzmaßnahmen bauteilbezogen benötigt. Zum Teil waren diese Hilfestellungen in alten, mittlerweile zurückgezogenen deutschen Normen enthalten, sie wurden aber nicht in adäquater Weise in das neue Normenwerk überführt. Diese Lücke füllen die neuen IFBS-Fachregeln für den Korrosionsschutz im Metallleichtbau, die hier vorgestellt werden.

Corrosion protection of lightweight metal construction - new technical rules of IFBS
The corrosion protection of load-bearing thin-walled components in lightweight metal construction is regulated by a large number of international, European and also German standards. This article is intended to provide an overview of these standards and to delineate the regulatory areas of the individual standards and explain their contents. However, not all aspects of corrosion protection are covered by the body of standards. The planner lacks important information which he needs for the design-compatible planning of the necessary corrosion protection measures in relation to components. Some of this assistance was contained in old German standards which have since been withdrawn but was not adequately transferred to the new body of standards. This gap is filled by the new IFBS technical rules for corrosion protection in lightweight metal construction, which are presented here.

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