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Titelbild: Beton- und Stahlbetonbau 6/2022Beton- und Stahlbetonbau6/2022Titelbild

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Die Umnutzung von ehemaligen Industrie- und Gewerbebauten zu attraktiven Wohnungen hat das Potenzial, die Wohnungsnot besonders in großen Städten zu verringern. Zugleich leistet eine Umgestaltung einen wichtigen Beitrag zum ressourcenschonenden und damit nachhaltigen Bauen, denn sie verlängert u. a. die Lebenszeit eines Gebäudes. Das Projekt View 180 in Frankfurt/M. ist hierfür ein gutes Beispiel. Beim Umbau zu Wohnzwecken wurde der frühere Bürokomplex mit Balkonen nachgerüstet, die zusätzlichen Wohnraum und einen unvergleichlichen Blick auf die Frankfurter Skyline bieten. Die stabile und energieeffiziente Verbindung mit dem Bestandsgebäude sichert das tragende Wärmedämmelement Schöck Isokorb T Typ S. (Foto: Schöck Bauteile GmbH)

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 6/2022Beton- und Stahlbetonbau6/2022Inhalt

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Meyer, LarsWir müssen nachhaltig bauen - und wir können das auch!Beton- und Stahlbetonbau6/2022381-382Editorials

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Krause, Hans-Jürgen; Horstmann, Michael; Hohmann, Rainer; Zitzelsberger, Thomas; Freimann, Thomas; Heinlein, Ulli; Frisch, JanPlanungsprozesse für erfolgreiche WU-Betonkonstruktionen - Empfehlungen aus der PraxisBeton- und Stahlbetonbau6/2022383-396Aufsätze

Kurzfassung

Bei wasserundurchlässigen Betonbauwerken (Weiße Wannen) übernimmt die erdberührte Stahlbetonkonstruktion in Verbindung mit planmäßigen Fugenabdichtungen und ggf. nachträglichen Rissabdichtungen die Abdichtungsfunktion. Dabei unterscheiden sich die Nutzungsanforderungen der Konstruktionen heute oft kaum noch von denen oberirdischer Geschosse. Um diese hochwertigen Nutzungen sicherzustellen, bieten WU-Richtlinie und zugehörige Begleitliteratur wesentliche inhaltliche Anforderungen und Vorgaben an Planung und Ausführung. Dennoch sind in der Baupraxis zum Teil mangelhafte und schadensträchtige Konstruktionen anzutreffen, die unter anderem auf unzureichende Fachkenntnisse sowie mangelnde Prozesssicherheit bei WU-Planungen zurückzuführen sind. Insbesondere bei zeitlichen Abläufen, technischen Abhängigkeiten, Schnittstellenkoordination und Verantwortlichkeiten herrschen oft Unsicherheiten. Der vorliegende Beitrag beschreibt zunächst häufige Probleme in der Praxis und diskutiert begriffliche Festlegungen beginnend mit WU-Planung, WU-Fachplanung, WU-Koordination und WU-Konzept bis hin zur WU-Objektüberwachung. In Prozessdiagrammen werden erforderliche Schritte und Schnittstellen für eine erfolgreiche WU-Planung in chronologischer Reihenfolge mit ihren technischen Abhängigkeiten dargestellt und den Leistungsphasen zugeordnet. Hierbei werden Planungskonstellationen mit internen und externen WU-Fachplanern unterschieden. Ziel ist es, sowohl für einfache als auch komplexe WU-Bauwerke eine eindeutige Beschreibung der Verantwortlichkeiten, Leistungsumfänge sowie praxistaugliche Abläufe und Abhängigkeiten aller erforderlichen technischen Planungsschritte aufzuzeigen. Planern werden damit weiterführende Arbeitshilfen für eine alltägliche Problemstellung bereitgestellt.

Planning processes for successful waterproof concrete structures - practice recommendations
In waterproof concrete structures (white boxes), the reinforced concrete structure in contact with the soil in combination with planned joint sealings and, if necessary, subsequent crack sealings secures a defined sealing function against ingress of water. The utilization requirements of present waterproof concrete structures are often hardly different from those of above-ground floors. In order to enable these high-quality utilizations, the guideline for waterproof concrete structures and its accompanying literature offer essential requirements and specifications for planning and execution of these building parts. Nevertheless, in some cases defective and damage-prone structures can be found in general practice, which can be traced back e.g. to insufficient technical knowledge and a lack of reliability in the planning process of waterproof concrete structures. In particular, uncertainties often prevail with regard to chronological orders, technical dependencies, interface coordination and responsibilities. This article first describes common problems in general practice and discusses conceptual definitions of stages and elements of planning waterproof concrete structures. In process diagrams, the required steps and intersections for a successful planning of waterproof concrete structures are presented in chronological order with their technical dependencies and assigned to the service phases. A distinction is made between planning constellations with internal and external planner of waterproof concrete structures. The aim is to provide a clear description of the responsibilities, scope of services and practical procedures and dependencies of all the required technical planning steps for both simple and complex structures. Planners are thus provided with further working aids for an everyday problem.

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Wolfger, Hannes; Kollegger, JohannFrühzeitiges Versagen bei hochfesten Stahlbetonstützen mit großen StabdurchmessernBeton- und Stahlbetonbau6/2022397-409Aufsätze

Kurzfassung

Der Einsatz hochfester Materialien im Stahlbetonbau ermöglicht die Herstellung schlanker Bauteile. Vor allem im Hochhausbau kann dadurch die Wirtschaftlichkeit eines Gebäudes gesteigert werden, etwa durch die Erhöhung der Nutzflächen aufgrund schlanker Stützen. Untersuchungen aus der Vergangenheit dokumentierten hingegen ein frühzeitiges Bauteilversagen beim Einsatz von hochfestem Beton in Stahlbetonstützen. Vor allem bei zentrischem Druck kann die rechnerische Querschnittstragfähigkeit des Druckglieds aufgrund der Abplatzung der Betondeckung nicht erreicht werden. Diese Untersuchungen waren jedoch vom Bewehrungsgrad (≤ 6 %) und den verwendeten Stabdurchmessern (≤ 25 mm) stark begrenzt. Aus diesem Grund wurden an der TU Wien experimentelle Untersuchungen an hochfesten Stützen durchgeführt, welche in diesem Beitrag beschrieben werden. In zwei Versuchsserien wurde der Einfluss unterschiedlicher Stabdurchmesser (bis 63,5 mm), verschiedener Stahlgüten (B 550 und SAS 670/800) und der Einfluss der Dicke der Betondeckung untersucht. Des Weiteren beinhalten die Versuchsserien Untersuchungen an Stoßausführungen bei Ortbetonstützen und bei Fertigsteilstützen.

Early failure of high-strength concrete columns with large bar diameters
The use of high-strength materials in reinforced concrete constructions enables the manufacture of slender elements. This can increase the economic efficiency of a building, especially in high-rise construction, for example by increasing the usable living space due to slender columns. Studies from the past documented early component failure when using high-strength concrete in reinforced concrete columns. In the case of centrically compression the calculated cross-sectional load-bearing capacity of these compression member cannot be achieved due to the spalling of the concrete cover. However, these investigations were severely limited by the degree of reinforcement (≤ 6 %) and the bar diameters used (≤ 25 mm). For this reason, experimental investigations were carried out on high-strength columns at the TU Wien, which are described in this article. The influence of different bar diameters (up to 63.5 mm), different steel quality (B 550 and SAS 670/800) and the influence of the thickness of the concrete cover were examined in two test series. Furthermore, the test series includes investigations of joints from in-situ concrete columns as well as in precast columns.

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Leutbecher, Torsten; Heck, Lennart; Schleiting, MaximilianPrüfung von UHFB nach DIN EN 14651 - Zum Einfluss der Probekörperherstellung auf die PrüfergebnisseBeton- und Stahlbetonbau6/2022410-421Aufsätze

Kurzfassung

Ultrahochfester Beton (UHFB) wird in der Praxis meist fließfähig bis sehr fließfähig verarbeitet. Der Entwurf der DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” sieht für diesen Fall vor, dass die Balken, an denen die residuelle Biegezugfestigkeit des stahlfaserbewehrten UHFB bestimmt wird, durch Befüllen der Schalung von einer Stirnseite aus hergestellt werden. Um sicherzustellen, dass mit diesem Verfahren reproduzierbare Prüfergebnisse erzielt werden, wurden im Rahmen eines vom Deutschen Ausschuss für Stahlbeton geförderten Forschungsvorhabens 3-Punkt-Biegeversuche an Balken aus Feinkorn- und Grobkorn-UHFB durchgeführt und die Verteilung und Orientierung der Fasern ausgewertet. Im Zuge dieser Untersuchungen wurde auch ein alternatives Verfahren der Probekörperherstellung getestet. Für alle Probekörper wurden die residuellen Biegezugfestigkeiten sowie die Faseranzahl, der “effektive” Fasergehalt und die Faserorientierung nahe dem Bruchquerschnitt bestimmt. Unterschiede zeigten sich in erster Linie in Hinblick auf den Größtkorndurchmesser, während ein signifikanter Einfluss der Herstellmethode nicht zu erkennen war. Die Ergebnisse legen nahe, dass die untersuchten Methoden gleichermaßen für die Probekörperherstellung geeignet sind.

Testing UHPFRC according to DIN EN 14651 - Effect of manufacturing procedure on the test results
In practice, ultra-high performance fibre-reinforced concrete (UHPFRC) is usually produced so that it is flowable to very flowable. The draft of the DAfStb Guideline “Ultra-high-Performance Concrete” defines for this case that the beams, on which the residual flexural tensile strength of UHPFRC is determined, are produced by filling the moulds from one end face. In order to ensure that reproducible test results are obtained by this method, three-point bending tests were carried out on beams made of fine- and coarse-grained UHPFRC and the distribution and orientation of the fibres were evaluated as part of a research project funded by the German Committee for Structural Concrete. In the course of these investigations, an alternative method of producing the test specimens was also tested. The residual flexural tensile strengths as well as the number of fibres, the “effective” fibre volume fraction, and the fibre orientation near the failure section were determined for all specimens. Differences were primarily found with regard to the maximum aggregate size, while a significant influence of the manufacturing procedure could not be identified. The results suggest that the investigated methods are equally suitable for manufacturing the test specimens.

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Gebäudesanierung ist auch ohne Förderung wirtschaftlichBeton- und Stahlbetonbau6/2022421Nachrichten

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Look, Katharina; Mark, PeterStahlfasern ersetzen Bewehrung - Fundamente aus Halbfertigteilen mit hoher FasermengeBeton- und Stahlbetonbau6/2022422-432Aufsätze

Kurzfassung

Ziel des Beitrags ist es, kreuzweise Oberflächenbewehrungen von ca. 4 bis 8 cm2/m vollständig durch Stahlfaserbeton zu ersetzen. Dies gilt für die Tragfähigkeit genauso wie für die Abschätzung der Rissbreiten. Dazu werden Halbfertigteile (HFT) mit sehr hohen Fasermengen vorgefertigt und anschließend mit Ortbeton ergänzt. Das Konzept ist für die untere Bewehrung von Fundamenten oder für Wände in Halbfertigteilbauweise geeignet. Es vereinfacht und beschleunigt den Bauablauf und reduziert erheblich die Bewehrungsarbeiten. Im Beitrag wird das Konzept an einem Einzelfundament lx × ly × h = 1,1 × 1,1 × 0,3 [m] mit einem 10 cm hohen HFT und 140 kg/m3 endverankerten hochfesten Stahlfasern umgesetzt. In zwei realmaßstäblichen Experimenten wird die Biegetragfähigkeit des Fundaments mit HFT gegenüber einem klassisch bewehrten Stahlbetonfundament als Referenz getestet. Beide waren so ausgelegt, dass die Bewehrungsmenge bei Fließen in etwa dieselbe Zugkraft aufnimmt wie der Stahlfaserbeton nach Rissbildung. Die Faserbetonlösung besitzt eine rund 14 % höhere Tragfähigkeit, eine höhere Steifigkeit nach Rissbildung, eine geringere Verformungskapazität auf dem Lastniveau der Tragfähigkeit und auf Lastniveau der Gebrauchstauglichkeit etwa gleiche Rissbreiten.

Steel fibers substitute reinforcement - Foundations made of precast elements with high fiber contents
The contribution aims to completely replace crosswise surface reinforcement of approx. 4 to 8 cm2/m with steel fiber reinforced concrete. This applies to the load-bearing capacity as well as to the calculation of crack widths. For this purpose, semi-finished parts are prefabricated with very high fiber contents and then added by in-situ concrete. The concept is suitable for the bottom reinforcement of foundations or walls in semi-precast construction. It simplifies and accelerates the construction process and considerably reduces the reinforcement work. In the contribution, the concept is implemented on a single foundation lx × ly × h = 1.1 × 1.1 × 0.3 [m] with a 10 cm thick semi-finished part and 140 kg/m3 high-strength steel fibers. In two real-scale experiments, the flexural capacity of the foundation with the semi-finished part is tested against a classically reinforced foundation as a reference. The reinforcement was chosen to bear approximately the same tensile force at yielding as the steel fiber reinforced concrete after cracking. The steel fiber reinforced concrete solution has about 14 % higher load-bearing capacity, higher stiffness after cracking and lower deformation capacity at the load-bearing capacity level and same crack widths at the serviceability load level.

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Betschoga, Christoph; Sever, Yolcu; Tung, Nguyen Duc; Lutz, Matthias; Tue, Nguyen VietBiegeschubtragfähigkeit zentrisch vorgespannter Stahlbetonbalken unter GleichstreckenlastBeton- und Stahlbetonbau6/2022433-444Aufsätze

Kurzfassung

Es wurde ein experimentelles Programm zur Untersuchung des Einflusses einer zentrischen Vorspannung auf die Querkrafttragfähigkeit von Stahlbetonbalken ohne Querkraftbewehrung durchgeführt. Insgesamt wurden zwölf vorgespannte Einfeldträger und Kragarme unter Gleichstreckenlast getestet. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass der Einfluss der Normalkraft bei den Kragarmen mit Gleichstreckenlast, bei denen der kritische Schubriss im Bereich hoher Momentenbeanspruchung auftritt, deutlich geringer als bei Einfeldbalken mit Gleichstreckenlast ist. Der Einfluss der Vorspannung wird somit maßgeblich durch die damit verbundene Änderung des Rissbilds und der Dehnungsebene am Querschnitt mitbestimmt. Ergänzend wurde eine umfassende nichtlineare FE-Parameterstudie durchgeführt. Durch Kombination der experimentellen und numerischen Untersuchungen kann der Einfluss der Vorspannkraft auf die Querkrafttragfähigkeit bei unterschiedlichen statischen Systemen und Belastungen quantifiziert werden.

Shear capacity of prestressed beams subjected to uniformly distributed load
An experimental study on the influence of a centric prestressing on the shear capacity of RC-beams without shear reinforcement was conducted. The experimental program consisted of twelve simply supported and cantilever prestressed beams under uniformly distributed loads. The results have shown significant differences of the influence of the prestress force on the shear capacity with regards to different M/V-combinations in the shear span. The increase of shear capacity due to prestressing is for the cantilever beams considerably smaller than that of the simply supported beams. In addition, a nonlinear FE-simulation was performed. Based on the experimental results and the conducted parametric FE study the enhancement factor of the shear capacity with respect to the centric prestress can be quantified for different static systems and loading configurations.

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Hitzler Ingenieure Düsseldorf: Wohnbauprojekt erfolgreich an Auftraggeber übergebenBeton- und Stahlbetonbau6/2022444Nachrichten

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Fingerloos, Frank; Hornig, Ute; von Thaden, HaraldErläuterungen zum DBV-Merkblatt "Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Arbeitsfugen"Beton- und Stahlbetonbau6/2022445-450Berichte

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Das DBV-Merkblatt “Injektionsschlauchsysteme und quellfähige Einlagen für Arbeitsfugen” ist in der überarbeiteten Fassung Dezember 2020 veröffentlicht worden. Zwei neue Themen in Bezug auf die Injektionsschlauchsysteme sind dabei die Festlegungen zur Fugenrauigkeit im Verlegebereich und die Erweiterung des Anwendungsbereichs auf Ingenieurbauwerke im Regelungsbereich der öffentlichen Verkehrsträger für Straße und Wasser. Auf diese Themen wird in diesem Beitrag eingegangen.

Explanations on the DBV-Guide-to-good-practice “Injection hose systems and swellable sealing strips for construction joints”
The DBV Guide-To-Good-Practice “Injection Hose Systems and Swellable Sealing Strips for construction joints” has been published in the revised version of December 2020. Two new topics in relation to injection hose systems are thereby the specifications for the joint roughness in the installation area and the extension of the area of application to engineering structures in the regulatory area of public transport carriers for roads and water. These topics are dealt with in this article.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 6/2022Beton- und Stahlbetonbau6/2022451-456Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
Ernst & Sohn Ingenieurbaupreis 2022: Übergabe der Siegerplakette & Veröffentlichung der Dokumentation
BAUKONGRESS - Großes Comeback gefeiert!
Münchener Kranbahntag am 21. September 2022
Baustoffindustrie veröffentlicht Studie zur Rohstoffnachfrage bis 2040
Bayerischer Ingenieurpreis 2023 ausgelobt

Persönliches:
Gerhard Mehlhorn - 90 Jahre
Enthusiasmus - Harald Budelmann 70 Jahre

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau6/2022457Veranstaltungskalender

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Titelbild: Stahlbau 6/2022Stahlbau6/2022Titelbild

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Innovative Verfahren der Blechumformung und parametergestützte CAD-Modellierung erlauben die Realisierung hoch individualisierter Stahlbaukonstruktionen im Bauwesen. An der RWTH Aachen untersuchen der Lehrstuhl für Tragkonstruktionen und das Institut für Bildsame Formgebung topologische Bausysteme aus Feinblech auf Grundlage dieser Prinzipien. Mithilfe solcher Systeme lassen sich beliebige Flächengeometrien erzeugen, auch komplexe Krümmungen auf der Grundlage individueller Bauteile werden wirtschaftlich herstellbar. Zwei Prototypen, die im Rahmen dieser Untersuchungen entstanden sind, nutzen die strukturelle Leistungsfähigkeit des Materials aus und zeigen das Leichtbaupotenzial dieser Konstruktionsweise auf (Quelle: Lehrstuhl für Tragkonstruktionen (Trako RWTH), Beitrag Trautz, M. et al, S. 375 ff.).

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Inhalt: Stahlbau 6/2022Stahlbau6/2022Inhalt

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Hartmann, UlrichBIMvestieren, solange der Markt brummt!Stahlbau6/2022351-352Editorials

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Schmid, Fabian; Kopriwa, Philipp; Schüle, TobiasAgile Softwareentwicklung in Bauprojekten - Ein Bericht aus dem Forschungsprojekt DigitalTWINStahlbau6/2022353-364Aufsätze

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Das Projektmanagement im Bauwesen ist geprägt von vielschichtigen und zahlreichen Abhängigkeiten, großen Projektvolumen, veränderlichen Randbedingungen und langen Laufzeiten. Da sich Kriterien, Einschätzungen und Meinungen verändern oder erst im Projektverlauf eindeutig werden, benötigt es strukturierte und definierte Planungsgrundlagen sowie flexible Handlungsmöglichkeiten. Im Forschungsprojekt DigitalTWIN bilden deshalb digitale Werkzeuge für das Projektmanagement einen wichtigen Schwerpunkt. Die Implementierung agil entwickelter Softwarefunktionen im Projektverlauf von Gitterschalenkonstruktionen und Seilnetzfassaden zeigt exemplarisch die Vorteile einer engen Kopplung zwischen Projektbeteiligten und Experten der Datenwissenschaft und der Softwaretechnik. Tatsächliche Projektabläufe werden schneller und präziser bewertbar, strukturierte Prozessentwicklungen können datenbasiert abgeleitet werden und erprobte Workflows werden situativ angepasst, ohne den Bezug zur wachsenden Datenbasis zu verlieren. Der Aufsatz leitet zu Managementmethoden ein und zeigt beispielhaft, wie in Bauprojekten durch individuelle Softwareentwicklung aus relevanten Daten schneller Wissen und Handlungsempfehlungen abgeleitet werden können. Die erforderlichen Cloud-Infrastrukturen, die Plattformtechnologien und Methoden werden dabei in Demonstratoren sukzessive entwickelt und geben einen Ausblick, wie mit verteilten IT-Systemen trotzdem strukturiert, schnell, umfassend, digital und vertrauenswürdig zusammengearbeitet werden kann.

Agile software development in construction projects - a report summarizing the DigitalTWIN research project
Project management in the construction sector is characterized by manifold and numerous interdependencies, high project volumes with variable constraints and long project durations. It requires structured and defined planning principles as well as flexibility, as criteria, assessments, and opinions change or only become clear during the course of a project. Digital tools for project management are consequently an important focus in the DigitalTWIN research project. The implementation of agile software development in the project course of grid shell structures and cable net facades show the advantages of a close collaboration between project stakeholders and specialists in data science and software engineering. Real project progress can be evaluated faster and more precisely, process designs can be developed based on data, and proven workflows can be adjusted to specific situations without losing the relation to a growing database. The paper gives an introduction to management methods and shows how knowledge and recommended actions for construction projects can be obtained faster from relevant data using individual software development. The required cloud infrastructures, platform technologies and methods are developed step by step in demonstrators and provide an outlook how collaboration can be structured, fast, comprehensive, digital and trustworthy using distributed IT systems.

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Lange, Jörg; Waldschmitt, Benedikt; Costanzi, Christopher Borg3D-gedruckte Stützen mit außergewöhnlicher GeometrieStahlbau6/2022365-374Aufsätze

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Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) ist ein Schweißverfahren, mit dem dreidimensionale Strukturen aus Stahl hergestellt werden können. Wie andere additive Fertigungstechnologien ermöglicht es die Herstellung geometrisch komplexer Strukturen, die mit herkömmlichen Methoden nicht oder nur sehr aufwendig realisierbar sind. In diesem Beitrag wird ein Arbeitsablauf vom Entwurf bis zur Fertigung für den Einsatz von WAAM im Rahmen der Herstellung von Stützen mit außergewöhnlicher Geometrie vorgestellt. Hierbei wird die Erforschung von Materialverhalten und Prozessparametern mit dem Ziel kombiniert, ein digitales Werkzeug für den Entwurf und die Fertigung von Bauteilen mittels WAAM bereitzustellen. Um die gewünschten Geometrien zu erreichen, werden die erforderlichen Schweißparameter erfasst und in einem rudimentären Digitalen Zwilling gespeichert. Ergänzt wird dies durch mehrere Prozesskontrollen, die während des Druckprozesses durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das Objekt wie geplant erzeugt wird. Schließlich werden die Strukturen hergestellt und einer kritischen Bewertung unterzogen, um das Potenzial für zukünftige Anwendungen zu ermitteln. Die Herausforderung, geometrische Komplexität mit der Fertigung in großem Maßstab zu verbinden, stellt einen nächsten Schritt in der Integration von WAAM in den Stahlbau dar.

3D printed columns with exceptional geometry
Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) is a welding process used to build up three-dimensional structures in steel. Like other Additive Manufacturing technologies, it allows for geometrically-exceptional structures to be fabricated which are otherwise unfeasible or very expensive to manufacture using traditional methods. This paper presents an integrated design approach to the use of WAAM in the context of large-scaled applications, focusing on columns with exceptional geometric complexity. It combines material behaviour and process parameter research, with the aim of providing a digital tool to design and print structures using WAAM. To achieve the desired geometries, necessary welding parameters are stored and applied to a rudimentary digital twin model. This is complimented by multiple process-control checks, which are implemented during the printing process to ensure that an object is generated as planned. Finally, the structures are manufactured and are subjected to a critical evaluation in order to identify the possible future potential. The challenge of combining geometric complexity with manufacturing for large scale represents a next step in the integration of WAAM in steel constructions.

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Trautz, Martin; Pofahl, Thorsten; Seiter, Alex; Hirt, Gerhard; Reitmaier, Lisa-Marie; Bailly, DavidLeichtbaukonstruktionen aus FeinblechStahlbau6/2022375-384Aufsätze

Kurzfassung

Der Einsatz von Stahl im Bauwesen war über viele Jahre von engen Vorgaben hinsichtlich der einsetzbaren Halbzeuge geprägt und verlieh Stahlkonstruktionen häufig den Charakter von “Baukastensystemen”. Die Modernisierung der Bearbeitungsmethoden veränderte diese Gegebenheiten. Im digitalen Zeitalter ist es nunmehr möglich, nicht nur aufseiten der Produktion, sondern auch aufseiten des Entwurfs, der Darstellung, der Planung und der Konstruktion eine Prozesskette zu erstellen, mit deren Unterstützung hoch individualisierte Stahlbauteile erzeugt werden können, die Teil wiederum von individualisierten Bauwerken sind. Mit diesen Mitteln lassen sich Leichtbaukonstruktionen aus Blech mit individuellem Design erstellen, wie zwei Prototypen, die an der RWTH Aachen in Kooperation des Lehrstuhls Tragkonstruktionen mit dem Institut für Bildsame Formgebung entstanden sind, eindrücklich demonstrieren. Die neuartige Bauweise aus Feinblech erschließt einen für den Stahlbau bisher eher unzugänglichen Formenkanon und erweist sich als äußerst materialsparend und liegt so im Trend des nachhaltigen Bauens unserer Zeit.

Lightweight structures made of thin sheet metal
For many years, the use of steel in the construction industry was characterized by strict specifications regarding the semi-finished products that could be used and often gave steel structures the character of “modular systems”. The modernization of processing methods changed and improved these conditions. In the digital era, it is now possible to create a process chain not only on the production end, but also on the design, presentation, planning and construction end, with the support of which highly individualized steel components can be produced, which in return form part of individualized structures. With these means, lightweight sheet metal structures with individual design can be created, as impressively demonstrated by two prototypes that were created at RWTH Aachen University in cooperation between the Chair of Structures and Structural Design and the Institute of Metal Forming. The novel construction method using thin sheet metal opens up a canon of shapes that was previously rather inaccessible to steel construction and proves to be extremely material saving, thus being in line with the trend of sustainable construction of our time.

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Schmid, Fabian; Eisert, Peter; Feldmann, IngoSituationsbezogener Einsatz von Technologien der erweiterten Realität bei Stahl-Glas-Konstruktionen - Ein Bericht aus dem Forschungsprojekt DigitalTWINStahlbau6/2022385-396Aufsätze

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Prozesse beim Planen, Bauen und Betreiben sind von Abstimmungen, Bewertungen und Entscheidungen geprägt, bei denen Modelldaten, Visualisierungen und Simulationen wesentlich unterstützen. Im Forschungsprojekt DigitalTWIN steht deshalb der Einsatz von Diensten der erweiterten Realität (Extended Reality/XR) als ein wesentlicher Visualisierungsweg zukünftiger Arbeitsabläufe im Fokus. Eine durchgängige Datenverarbeitung, um Objekt-, Prozess- und Werkzeugdaten koordiniert kombinieren zu können, ist eine wesentliche Voraussetzung. Der systematische Einsatz der Gebäudedatenmodellierung (Building Information Modeling/BIM) und die Anwendung agiler Projektmanagementmethoden sind hierfür die Basis. Um die Schnittstellen durch IT-Werkzeuge schneller und aufgabenspezifisch zu lösen, wurden die entwickelten Dienste für kompatible, offene Plattformtechnologien entwickelt. Auch neue Funktechnologien für die latenzarme Vernetzung sowie die Frage des Breitbandausbaus auf der Baustelle wurden untersucht, da mit modernsten Visualisierungs- und Interaktionstechnologien die Anforderungen an die Breitbandinfrastruktur steigen. Der Aufsatz leitet zu den Möglichkeiten von XR-Diensten im Bauwesen ein und zeigt dann die entwickelten Szenarien für Stahl-Glas-Konstruktionen. Abschließend wird die Kombinierbarkeit der Softwaremodule für spezifische Einsatzszenarien gezeigt und ein Ausblick gegeben, wie Technologien des Industrial Internet of Things und der erweiterten Realität verknüpft werden können.

Situation-based use of extended reality technologies for steel-glass structures - a report from the DigitalTWIN research project
Planning, construction and operation are characterized by coordination, evaluation and decision-making processes, for which model data, visualizations and simulations provide essential support. The DigitalTWIN research project therefore focuses on the use of extended reality/XR services as an essential visualization path for future work processes. End-to-end data processing is an essential prerequisite in order to combine object, process and tool data in a coordinated manner is an essential prerequisite. The systematic use of building information modeling (BIM) and the application of agile project management methods are the base for this. Based on open platform technologies fast and task-specific services were developed in order to efficiently adapt and optimize software interfaces between individual modules. New wireless technologies for low-latency networking and the issue of broadband expansion on the construction site were also investigated, as state-of-the-art visualization and interaction technologies increase the demands on broadband infrastructure. The article introduces the possibilities of XR services in construction and then shows the developed scenarios for steel-glass constructions. Finally, the combinability of the software modules for specific application scenarios is shown and an outlook is given on how Industrial Internet of Things and augmented reality technologies can be linked.

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Bending response of sandwich panels with steel skins and aluminium foam coreStahlbau6/2022396Empfehlungen der Redaktion

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Seyfried, Benjamin; Möller, Benjamin; Ummenhofer, Thomas; Baumgartner, Jörg; Melz, TobiasLaserstrahl- und Laserhybridschweißverbindungen aus ultrahochfesten Feinkornbaustählen - Teil 1: Verfahren und SchweißnahtcharakterisierungStahlbau6/2022397-408Aufsätze

Kurzfassung

Bei Feinkornbaustählen mit den aktuell höchsten nominellen Streckgrenzen von bis zu 1300 MPa stellt die Ausführung hochwertiger Schweißverbindungen eine besondere Herausforderung dar. Innovative Schweißverfahren, wie Laserstrahl- und Laserhybridschweißverfahren, bieten ein hohes Einsatzpotenzial, werden aber aufgrund mangelnder Erfahrungswerte bisher nur selten eingesetzt. Im Beitrag wird deshalb eine an vier verschiedenen Werkstoffen (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) und zwei Schweißverfahrensvarianten (Laserstrahlschweißen ohne Zusatzwerkstoff, Laserstrahl-MSG-Hybridschweißen) durchgeführte Schweißnahtcharakterisierung vorgestellt. Die Untersuchungen der Stumpfnähte umfassen u. a. Sicht-, Farbeindring- und Röntgenprüfungen sowie Querzugversuche und Härtefeldmessungen. Die Schweißzonen zeigen auffallend geringe Abmessungen und nur eine moderate Entfestigung, die sich insbesondere auf die Anlasszone konzentriert. Eine Ausnahme stellen die Verbindungen des S1100M dar, bei welchem keine Entfestigung in der Anlasszone festgestellt wird.

Laser beam and laser-GMAW-hybrid welded joints made of high-strength fine-grained structural steels - part 1: procedure and weld characterisation
In the case of fine-grained structural steels with the currently highest nominal yield strengths of up to 1300 MPa, the execution of high-quality welded joints represents a particular challenge. Innovative welding processes, such as laser beam and laser hybrid welding, show high application potential, but have only rarely been used due to a lack of experience so far. This article, therefore, presents a weld characterisation carried out on four different materials (S960MC, S1100M, S1100QL, S1300QL) and two welding process variants (laser beam welding without filler metal, laser-GMAW-hybrid welding). The investigations of butt welds include visual, dye penetration and X-ray tests as well as transverse tensile tests and hardness field measurements. The weld zones show remarkably small dimensions and only moderate softening, which is particularly concentrated in the tempering zone. Exceptions are the joints of the S1100M, where no softening is observed in the tempering zone.

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Seyfried, Benjamin; Möller, Benjamin; Ummenhofer, Thomas; Baumgartner, Jörg; Melz, TobiasRevitalisierung und Umbau einer denkmalgeschützten Scheune in Gerswalde, UckermarkStahlbau6/2022409-413Berichte

Kurzfassung

Der ländliche Raum außerhalb größerer Städte mit ihren Speckgürteln erlebt derzeit eine Renaissance. Die Potenziale an Bausubstanz und örtlichen Strukturen des Gemeinwesens bleiben hierbei in Teilen oft ungenutzt - bieten sie doch einen Mehrwert abseits der üblichen architektonischen Lösungen für Wohn- oder Gewerbenutzungen. Das nachfolgend vorgestellte Praxisbeispiel beschreibt Prozess und konstruktive Maßnahmen der Wiedernutzbarmachung einer denkmalgeschützten und stark baufälligen Scheune. Mittels einer, hinsichtlich des minimalen zusätzlichen (Raum-)Volumenverbrauchs, hocheffizienten Stahlkonstruktion konnte das Gebäude stabilisiert und durch Rückbau der Innenwände die Nutzungsflexibilität erhöht werden. Das Planungsteam setzte sich hierbei erfolgreich mit den gegenwärtig relevanten Themen des Baugeschehens und der Baukultur auseinander: Revitalisierung sowohl auf Gebäudeebene durch die Wiedernutzbarmachung einer Ruine als auch in dörflichem Maßstab durch die Ergänzung durch attraktives und v. a. aktives Gewerbe in der Gemeinde; re-use von vorhandener grauer Energie; kreislaufgerechtes Bauen durch entsprechende Materialwahl und Fügungen; Reduzierung auf wesentliche bauliche Intervention zur Nutzbarmachung des Bestands; regionale Partizipation durch Einbindung lokaler Handwerksbetriebe in Workshops und in die bauliche Umsetzung; interdisziplinäre Zusammenarbeit bei gewerkeübergreifender und ganzheitlich simultaner Planung von Konzept, Detail und Bauzuständen.

Revitalization and conversion of a heritage-protected barn in Gerswalde, Uckermark
Rural areas outside of larger cities with their suburbs are currently experiencing a renaissance. Unfortunately, the potential of existing buildings and local structures of the community often remains untapped. Thereby they offer added value beyond the usual architectural solutions for residential or commercial use. The practical example presented below describes the process and constructive measures for making a dilapidated historic barn usable again. The building was stabilized by means of a highly efficient steel structure in terms of minimum additional (space) volume consumption. The flexibility of use was increased by dismantling the inner walls. The planning team successfully dealt with the currently relevant topics of building activity and building culture: revitalization both at building level by making a ruin usable again, and on a village scale by adding attractive and, above all, active businesses in the community; reuse of existing grey energy; circular construction through appropriate material selection and joints; reduction to essential structural intervention to make the existing building usable; regional participation by involving local craft businesses in workshops and in the structural implementation; interdisciplinary collaboration in cross-trade and holistic-simultaneous planning of concept, detail and states of construction.

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Schmachtenberg, RichardErsatzneubau der Schwebefähre an der Eisenbahnhochbrücke RendsburgStahlbau6/2022414-422Berichte

Kurzfassung

Die Schwebefähre an der Eisenbahnhochbrücke Rendsburg versah von Dezember 1913 bis zur Kollision mit einem Frachtschiff im Januar 2016 ihren täglichen Dienst. Die Fähre musste wegen der Kollision neu gebaut werden. Am 4. März 2022 wurde der Ersatzneubau für den Verkehr freigegeben. Die Schwebefähre ist mit der Eisenbahnhochbrücke Rendsburg ein historisches Wahrzeichen und ein Zeugnis deutscher Ingenieurkunst.

Rebuilding a new suspension ferry under the railway high bridge at Rendsburg
The construction of a new suspension ferry under the railway high bridge was in daily service from December 1913 until its collision with a freighter in January 2016. Because of this collision a new ferry had to be built. On 4th of March 2022 the new suspension ferry is brought into service. This ferry is together with the railway high bridge a historic landmark and an evidence of German engineering.

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Stahlbau aktuell 6/2022Stahlbau6/2022423-427Stahlbau aktuell

Kurzfassung

Aktuelles:
Ernst & Sohn Ingenieurbaupreis 2022: Übergabe der Siegerplakette & Veröffentlichung der Dokumentation
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Wettbewerbe:
Stahlarchitekturpreis 2020 für adidas Arena von Behnisch Architekten

Tagungen & Veranstaltungen:
Münchener Kranbahntag am 21. September 2022

IFBS news:
Neuer Leitfaden - Brandschutzanforderungen im Metallleichtbau
Aktualisierung - Katalog zertifizierter Produkte der IFBS-Mitgliedsunternehmen
10. KlempnerTreff digital

ÖSTV news:
1. Österreichische Metallschutztage 2022

SZS steel news:
steelacademie 03/22 Brückenbautagung in Zürich

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