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Stroman, FraukeFassade vermittelt zwischen Moderne und Tradition - Büroneubau Phoenixwerk in Dortmund-HördeMauerwerk4/2021179-181Berichte

Abstract

Im Dortmunder Vorort Hörde ist auf dem ehemaligen Gelände des Hochofenwerks Phoenix West das PhoenixWERK, der erste Baukörper eines zukunftsweisenden Büroensembles, entstanden. Mit seiner Architektursprache und der Mauerwerksfassade fügt er sich hervorragend in die zum Teil unter Denkmalschutz stehende Umgebung ein und nimmt damit die Ursprünglichkeit des Ortes auf.

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Strohmann, IsabelBemessungshilfen für den Biegedrillknicknachweis gevouteter I-Profile (Teil II)Stahlbau7/2011530-539Fachthemen

Abstract

Bei Rahmentragwerken werden in den hochbeanspruchten Ecken häufig Vouten angeordnet. Die statisch-konstruktiven Vorteile gevouteter Stäbe können derzeit nur für wenige Sonderfälle effizient genutzt werden, da die für den Tragsicherheitsnachweis erforderlichen Angaben fehlen. Es werden Bemessungshilfen für Bauteile mit und ohne Vouten vorgestellt. Diese beinhalten Bedingungen für die erforderliche Steifigkeit von sekundären Traggliedern, bei deren Einhaltung ein aufwändiger Biegedrillknicknachweis entfallen und somit die Querschnittstragfähigkeit voll ausgenutzt werden kann. Außerdem werden Regeln für das Herauslösen von Ersatzstäben aus dem Gesamtsystem angegeben.

Design aids for the lateral torsional buckling analysis of haunched I-profiles (part II).
In the highly stressed corners of frame structures often haunches are realized. Currently, the structural advantages of haunched members can be utilised efficiently for only a few special cases because of the lack of necessary information for the member checks. Design aids for the lateral torsional buckling check of members with and without haunches are presented. These include requirements concerning the stiffness of secondary members that permit to rule out failure due to lateral torsional buckling and to utilise the full resistance of the cross section if complied with. Furthermore, rules for breaking down structures for individual member checks are specified.

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Strohmann, IsabelBiegedrillknicken von I-Profilen mit und ohne Voute  -  Bemessungshilfen für den vereinfachten Nachweis (Teil 1)Stahlbau4/2011240-249Fachthemen

Abstract

Bei Rahmentragwerken werden in den hochbeanspruchten Ecken häufig Vouten angeordnet. Die statisch-konstruktiven Vorteile gevouteter Stäbe können derzeit nur für wenige Sonderfälle effizient genutzt werden, da die für den Tragsicherheitsnachweis erforderlichen Angaben fehlen. Es werden Bemessungshilfen vorgestellt, mit deren Hilfe der Nachweis biegebeanspruchter Bauteile mit und ohne Vouten mittels Handrechnung geführt werden kann. Diese umfassen Hilfen zur Bestimmung des idealen Biegedrillknickmoments und Empfehlungen bezüglich der Wahl einer geeigneten Traglastabminderungskurve. Abschließend werden die vorgestellten Bemessungshilfen anhand von Versuchsergebnissen verifiziert.

Lateral torsional buckling of I-sections with and without haunches  -  Design aids for a simplified check (part 1).
In the highly stressed corners of frame structures often haunches are realized. Currently, the structural advantages of haunched members can be utilised efficiently for only a few special cases because of the lack of necessary information for the member checks. Design aids are presented that allow to perform the lateral torsional buckling check of members with and without haunches subject to bending by a hand calculation. These include aids for the determination of the ideal critical buckling moment and recommendations regarding the choice of an appropriate buckling curve. Finally, the presented design aids are verified by experimental results.

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Stroetmann, Richard; Strehl, ChristianNachruf auf Prof. Dr. habil. Richard SchardtStahlbau6/2015449-450Persönliches

Abstract

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Stroetmann, Richard; Siebert, GeraltHerzlichen Glückwunsch zum Geburtstag! - Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig zur Vollendung seines 65. LebensjahresStahlbau10/2015719-720Editorial

Abstract

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Stroetmann, Richard; Podgorski, Christine; Mensinger, Martin; Huang, Li; Eisele, Johann; Trautmann, Benjamin; Feldmann, Markus; Pyschny, Dominik; Lingnau, Volker; Kokot, Katharina; Zink, Klaus J.; Baudach, TinoGanzheitliche Planung nachhaltiger Bürogebäude in Stahl- und VerbundbauweiseStahlbau7/2014429-440Fachthemen

Abstract

Im folgenden Beitrag wird eine Übersicht über Inhalte und Ergebnisse des interdisziplinären Forschungsprojektes FOSTA P881 “Nachhaltige Büro- und Verwaltungsgebäude in Stahl- und Stahlverbundbauweise“ [1] gegeben. Ausgangspunkt sind soziokulturelle und soziotechnische Untersuchungen zur zukünftigen Entwicklung von Büroarbeitswelten und Beobachtungen des Immobilienmarktes. Aus diesen werden strukturelle Anforderungen zur Schaffung flexibler Gebäudestrukturen abgeleitet, die Änderungen der Büroorganisationsformen mit geringen Eingriffen erlauben. Zur Bewertung der ökonomischen Nachhaltigkeit werden neben den Kosten im Lebenszyklus die Wertstabilität und der ökonomische Nutzen flexibler Bürogebäude berücksichtigt. Grundlage für den Entwurf von Deckensystemen und Stützen unter Nachhaltigkeitskriterien sind die Ergebnisse aus Parameterstudien, bei denen Bauprinzipien, Bauteilausbildung und Werkstoffe, Rastermaße und Spannweiten variiert und vorteilhafte Lösungen herausgearbeitet wurden. Als ein Hilfsmittel für die Planung steht ein umfangreicher Bauteilkatalog zur Verfügung, der im Rahmen des Forschungsprojektes erarbeitet wurde. Im Fokus der Untersuchung zu den Fassadenkonstruktionen stehen vorgehängte hinterlüftete Fassaden und Wärmedämmverbundkonstruktionen, für die z. B. graue Energie und Wärmedurchgang in Relation gesetzt werden. Es wird ein neu entwickeltes CAD-basiertes Softwaretool vorgestellt, das einen genetischen Algorithmus zur Tragwerksoptimierung nutzt und den Entwurf unter Nachhaltigkeitskriterien in Sekundenschnelle ermöglicht.

Holistic planning of sustainable office buildings in steel and composite construction.
In this paper, an overview of the contents and results of the interdisciplinary research project FOSTA P881 “Sustainable office and administration buildings in steel and steel composite construction“ [1] is given. Socio-cultural and socio-technical studies on the future development of office work environments and observations in the real estate market are the starting point of the research. From these studies, structural requirements are derived for the design of adaptable building structures that allow changing the office organisation form with little modifications. Besides the life cycle costs, the value retention and the economic benefits of adaptable office buildings are considered in the evaluation of the economic sustainability. The results of parameter studies, in which the structural system and grid dimensions of the building as well as forms, dimension and material qualities of structural components were varied, serve as a basis for the design of slab systems and columns considering defined sustainability criteria. The parameter studies were also used to elaborate advantageous solutions. As a part of the research project, an extensive component catalogue was developed, which may be used for the planning of sustainable office buildings. The investigations considering the façade structures focus on ventilated rainscreen cladding façade and external thermal insulation composite systems, in which, for example, the embodied energy and the heat transfer are set in relation. In addition, a newly developed CAD-based software tool is presented, which uses a genetic algorithm for the structural optimisation and yields the optimum structural design within seconds.

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Stroetmann, Richard; Podgorski, Christine; Faßl, ThomasZur Nachhaltigkeit von Stahl- und Verbundkonstruktionen bei Büro- und Verwaltungsgebäuden - Tragkonstruktionen (Teil 3)Stahlbau10/2015751-762Fachthemen

Abstract

Der folgende Beitrag zur Nachhaltigkeit von Tragkonstruktionen für Büro- und Verwaltungsgebäude ist eine Fortsetzung des Aufsatzes in [1] und [2]. Im ersten Teil wurden zunächst eine Übersicht über das AIF-FOSTA-Projekt P881 gegeben und die Objektanforderungen an die Tragkonstruktionen sowie Deckensysteme in Stahl- und Verbundbauweise beschrieben. Nach einer Darstellung zur Normungssituation und zu Bewertungssystemen wurde die im Forschungsprojekt angewendete Methodik zur Beurteilung der ökologischen und ökonomischen Qualität von Tragkonstruktionen erläutert. Ferner ging der Beitrag auf Untersuchungen zur Optimierung von Deckensystemen ein. Gegenstand des zweiten Teils war die Querschnittswahl und Bemessung der Gebäudestützen für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen sowie für den Brandfall unter Nachhaltigkeitskriterien. Anschließend wurden die Ergebnisse aus Parameterstudien zur Optimierung von Tragsystemen mit Unterzugsdecken vorgestellt, in denen die Decken, Trägersysteme und Stützen einbezogen wurden.
In diesem Beitrag werden Parameterstudien zur Ökologie und zu den Kosten von Slim-Floor-Systemen, eine Gegenüberstellung mit Unterzugsdecken sowie Untersuchungen zum Einfluss der Anschlüsse vorgestellt. Abschließend werden zusammenfassende Erläuterungen zur Wahl der Deckensysteme und Stützen sowie Hinweise auf die im Projekt P881 erarbeiteten Planungshilfen gegeben.

Sustainability of steel and composite structures of office and administration buildings - Structural systems (part 3).
The following paper on the sustainability of structural systems of office and administration buildings is a sequel of the articles in [1] and [2]. In the first part, an overview on the AIF FOSTA Project P881 was given and the requirements resulting from the building and structural design as well as slab systems in steel and composite construction were described. After an overview on the standardization situation and assessment systems, the methods used in the research project to assess the environmental and economic performance of structural systems were explained. In addition, the paper discussed studies on the optimization of slab systems. The choice of the cross-section and the dimensioning of the building columns for persistent and transient design situations as well as for the case of fire considering sustainability criteria were the subject of the second part.
In this paper, the results of parametric studies on the ecology and costs of slim floor systems, a comparison with slabs with downstand beams, and studies on the influence of joints are presented. Finally, summarizing remarks on the choice of floor systems and columns as well as comments on the planning tools developed in Project P881 are given.

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Stroetmann, Richard; Podgorski, ChristineZur Nachhaltigkeit von Stahl- und Verbundkonstruktionen bei Büro- und Verwaltungsgebäuden - Tragkonstruktionen (Teil 2)Stahlbau9/2014599-607Fachthemen

Abstract

Der folgende Beitrag zur Nachhaltigkeit von Tragkonstruktionen für Büro- und Verwaltungsgebäude ist eine Fortsetzung des Aufsatzes [1]. Dort wurden zunächst eine Übersicht über das AIF-FOSTA-Projekt P881 gegeben und die Objektanforderungen an die Tragkonstruktionen sowie Deckensysteme in Stahl- und Verbundbauweise beschrieben. Nach einer Übersicht zur Normungssituation und Bewertungssystemen wurde die im Forschungsprojekt angewendete Methodik zur Beurteilung der ökologischen und ökonomischen Qualität von Tragkonstruktionen erläutert. Ferner ging der Beitrag auf Untersuchungen zur Optimierung von Deckensystemen ein. Gegenstand des hier vorliegenden zweiten Teils ist die Querschnittswahl und Bemessung der Gebäudestützen für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen sowie für den Brandfall unter Nachhaltigkeitskriterien. Anschließend werden die Ergebnisse aus Parameterstudien zur Optimierung von Tragsystemen mit Unterzugsdecken vorgestellt, in denen die Decken, Trägersysteme und Stützen einbezogen wurden. In einem noch folgenden Beitrag werden dann Flachdeckensysteme und die Anschlüsse thematisiert.

Sustainability of steel and composite structures of office and administration buildings - Structural systems (part 2).
The following paper on the sustainability of structural systems of office and administration buildings is a sequel of the article [1]. In that paper, an overview on the AIF FOSTA Project P881 was given and the requirements resulting from the building and structural design as well as slab systems in steel and composite construction were described. After an overview on the standardization situation and assessment systems, the methods used in the research project to assess the environmental and economic performance of structural systems were explained. In addition, the paper discussed studies on the optimization of slab systems. The choice of the cross-section and the dimensioning of the building columns for persistent and transient design situations as well as for the case of fire considering sustainability criteria are the subject of the second part on the structural systems. Following this, the results of parametric studies to identify the optimal structural systems with downstand beams are presented, in which the slabs, beam systems and columns are included. Slim floor systems and connections are addressed in a remaining paper.

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Stroetmann, Richard; Podgorski, ChristineZur Nachhaltigkeit von Stahl- und Verbund- konstruktionen bei Büro- und Verwaltungsgebäuden - Teil 1: TragkonstruktionenStahlbau4/2014245-256Fachthemen

Abstract

Im folgenden Beitrag wird auf die Nachhaltigkeit von Tragkonstruktionen für Büro- und Verwaltungsgebäude eingegangen. Nach einer Beschreibung der Anforderungen aus der Objekt- und Tragwerksplanung werden Deckensysteme in Verbundbauweise, die Systemwahl und seine statisch-konstruktive Auslegung erläutert. Zur Nachhaltigkeit wird zunächst eine Übersicht über Prinzipien, die Normungssituation und die Umsetzung im AIF-FOSTA-Projekt P881 [1] gegeben. Anschließend werden Grundlagen und Wege zur Beurteilung der ökologischen und ökonomischen Qualitäten beschrieben. Es folgen Parameterstudien zur Optimierung und Einordnung der Tragkonstruktionen nach Nachhaltigkeitskriterien. Zur Begrenzung des Umfangs werden zunächst Untersuchungen zu Deckensystemen vorgestellt. Ein noch folgender Beitrag enthält weitere Parameterstudien unter Einbeziehung von Gebäudestützen und Brandschutzmaßnahmen.

Sustainability of steel and composite structures of office and administration buildings - Part 1: structural systems.
The following article concerns the sustainability of structural systems of office and administration buildings. After a description of the requirements resulting from the building and structural design, slab systems in composite construction, the choice of the structural system as well as structural design will be explained. With respect to the sustainability an overview of the principles, the standardization situation and the implementation into the AIF-FOSTA-project P881 [1] is given. Subsequently basics and methods to assess the environmental and economic performances are described. Parameter studies for optimization and classification of the structural system according to sustainability criteria are following. To limit the scope, firstly, investigations of slab systems are presented. A following article will include further parameter studies involving columns and fire protection measures.

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Stroetmann, Richard; Otto, Jens; Eisele, Johann; Bleicher, Volkmar; Wisnewski, Joachim; Dorn, Charlotte; Trautmann, Benjamin; Bauer, MaxBewertung der Adaptivität von Geschossbauten für den städtischen RaumBautechnik3/2022199-212Aufsätze

Abstract

Demografische Veränderungen, ein sich wandelnder Arbeitsmarkt und konjunkturelle Schwankungen mit unterschiedlich dominierenden Gewerbezweigen erfordern Gebäude, die sich an verändernde Nutzeranforderungen anpassen können. Zur Erhöhung der Ressourceneffizienz sind Gebäude nicht nur hinsichtlich des Materialeinsatzes und Energieverbrauchs zu optimieren, sondern darüber hinaus für einen langen Nutzungshorizont auszulegen. Um die Anpassungsfähigkeit von Geschossbauten an verschiedene Nutzungsformen bewerten zu können, wurde im Rahmen des Innovationsprogramms “Zukunft Bau” das Forschungsprojekt “Adaptive Gebäudestrukturen zur Erhöhung der Ressourceneffizienz von Geschossbauten im städtischen Raum” durchgeführt. Im folgenden Beitrag werden die Motivation zum Forschungsprojekt, eine Übersicht zu wesentlichen Fragestellungen und die Ergebnisse in einer zusammenfassenden Darstellung vorgestellt.

Assessment of the adaptivity of multi-storey buildings for the urban area
Demographic changes, a transforming labour market and economic volatility with different dominant industries require buildings that can adapt to changing user requirements. In order to increase resource efficiency, buildings must not only be optimised in terms of material use and energy consumption, but also designed for a long horizon of use. In order to be able to evaluate the adaptability of multi-storey buildings to different forms of use, the research project “Adaptive building structures to increase the resource efficiency of multi-storey buildings in urban areas” was carried out within the framework of the “Zukunft Bau” research initiative. In the following article, the motivation for the research project, an overview of the main aspects and the results are presented in a summarising form.

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Stroetmann, Richard; Nüsse, GregorUlrike Kuhlmann 60 Jahre - Vielschichtiges Engagement in Lehre und Forschung, Normung und PraxisStahlbau8/2017659-660Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Mangerig, IngbertHerzlichen Glückwunsch zum Geburtstag!Stahlbau12/2016799-800Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Mangerig, IngbertHerzlichen Glückwunsch zum Geburtstag!Stahlbau4/2014215-216Editorial

Abstract

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Stroetmann, Richard; Kästner, Thoralf; Mayr, Peter; Hälsig, AndréZur Festigkeit und Duktilität von Schweißverbindungen an höherfesten StählenStahlbau9/2019869-881Aufsätze

Abstract

Im AiF-FOSTA-Forschungsprojekt P1020 [1] wurde ein neues Bemessungsmodell für Schweißverbindungen entwickelt. In diesem Zusammenhang wurde ein Kleinteilversuch an Flachzugproben konzipiert, mit dessen Hilfe verschiedene Einflüsse auf die Festigkeit und das Verformungsvermögen der Nähte untersucht wurden. Hierzu gehören solche aus dem Grund- und Schweißzusatzwerkstoff, der Abkühlgeschwindigkeit und der Anzahl der Schweißlagen. Im folgenden Beitrag werden das Bemessungsmodell und dessen Eingangsparameter beschrieben. Nach einer Charakterisierung der untersuchten Stähle und Schweißzusatzwerkstoffe wird der Kleinteilversuch zur Bestimmung der mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte erläutert. Im Anschluss folgen Parameterstudien, im Rahmen derer wesentliche Einflussgrößen auf die Eigenschaften von Schweißnähten untersucht werden. Auf Basis statistischer Auswertungen werden Schweißnahtfestigkeiten in Abhängigkeit vom Zusatzwerkstoff und der Abkühlzeit t8/5 angegeben.

About the strength and ductility of welds on high-strength steels
In the AiF-FOSTA research project P1020 [1] a new design model for welded joints was developed. In this context, a flat tensile test specimen was developed, to study various influences on the strength and ductility of the welds. These includes such from the base material and filler metal, the cooling rate and the number of weld layers. In the following, the design model and its input parameters are described. After a characterization of the investigated steel grades and welding consumables, the tensile test specimen to determine the mechanical properties of the welds is explained. This is followed by parameter studies in the course of which the main influencing variables on the properties of welds are investigated. On the basis of statistical evaluations, weld strengths are specified as a function of the filler metal and the cooling time t8/5.

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Stroetmann, Richard; Kästner, Thoralf; Hälsig, André; Mayr, PeterInfluence of the cooling time on the mechanical properties of welded HSS-jointsSteel Construction4/2018264-271Articles

Abstract

In Memoriam of Prof. Dr. Bernt Johansson
The influence of the cooling time t8/5 has been examined as part of the ongoing AiF-FOSTA P1020 research project for the development of a new design approach for welded joints on high-strength steels. Four thermomechanically rolled and quenched steel grades were investigated. The temperature-time course of a MAG welding process was thermo-physically simulated in a quenching and deformation dilatometer to evaluate the material behaviour. Subsequently, the influence of the cooling time on the mechanical properties of welds was examined using a flat tensile test specimen with a centric hole. The results of the examinations form the scientific basis for a significant improvement of the current execution rules for welded joints between high-strength steels taking into account mismatching of base material and filler metal.

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Stroetmann, Richard; Kästner, ThoralfA new design model for welded joints - Experimental investigations of welds on high-strength steelsSteel Construction3/2021138-149Articles

Abstract

In the AiF-FOSTA research project P1020 [1], a new design model for welded joints was developed. In this context, a small scale test on flat tensile specimens was designed, with the help of which various influences on the strength and ductility of the welds were investigated. Furthermore, extensive tests were carried out on overlap joints, cruciform joints with double fillet welds as well as partially and fully penetrated butt joints. This was done to calibrate the weld construction factor &agr;w, which takes into account the influence of the type of joint on the load-bearing capacity. In the following article, after a short summary of the current state of research, the design model, and the results from the parameter studies on flat tensile tests are described in more detail in [2-4]. Subsequently, the test program on welded joints and the calibration of the weld construction factor &agr;w are presented. Finally, the results of the design model and the tests carried out are compared with test results from other research projects and the design model of prEN 1993-1-8 [5].

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Stroetmann, Richard; Kuhnen, Lea; Schneider, SvenDie Revitalisierung des Glockenstuhls der Dresdener KreuzkircheStahlbau12/2011922-933Fachthemen

Abstract

Das Bronzegeläut der Dresdener Kreuzkirche aus dem Jahr 1899 gilt mit 28,5 t als eines der schwersten erhaltenen Großgeläute Deutschlands. Auf engstem Raum wird das fünfstimmige Geläut von einem stählernen Glockenstuhl getragen. Nach einer Begutachtung wurden dessen Schäden als so gravierend eingestuft, dass im März 2009 aus Sicherheitsgründen ein Läuteverbot erteilt wurde. Zudem vermutete man, dass durch den Glockenbetrieb erhebliche Rissschäden am Kirchturm entstanden waren. Im folgenden Beitrag werden nach einem geschichtlichen Rückblick und der Zustandsanalyse die Planungsschritte bis zur Revitalisierung des Glockenstuhls beschrieben.

The revitalization of the bell frame of the Dresdener Kreuzkirche, Germany.
The bronze church bells of the Dresdener Kreuzkirche, dated from 1900, are some of the heaviest preserved in Germany. The steel frame of the fife-voice peal is located in a bell chamber with a minimum of space. After an inspection of the steel structure the damages have been classified such as serious, that starting from the 9th of March 2009 bell ringing was forbidden. In addition it was suspected, that significant cracks at the church tower were caused by ringing. After an historical review and the analysis of current state the following article describes the planning stages up to the revitalization of the bell frame.

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Stroetmann, Richard; Kuhlmann, UlrikeGlückwunsch zum Achtzigsten! - Es gratulieren die Kollegen Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Lindner zur Vollendung seines 80. LebensjahresStahlbau4/2018295-296Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Knobloch, MarkusScience and engineering practice prosper from personal exchange - SDSS 2022 and the special session of ECCS-TC8 in AveiroSteel Construction4/2022201Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Knobloch, MarkusSpecial session of ECCS-TC8 at SDSS 2019 in Prague - A European perspective on Stability of Steel StructuresSteel Construction4/2019263Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Knobloch, MarkusJörg Lange 60 Jahre - Hochschullehrer und Stahlbauer aus LeidenschaftStahlbau5/2018419-410Editorials

Abstract

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Stroetmann, Richard; Hüttig, Lukas; Eisele, Johann; Trautmann, Benjamin; Otto, Jens; Harzdorf, Anne; Weller, CornellMultifunktionale Geschäftshäuser in Stahl- und Verbundbauweise - Teil 2 - Planung und Bewertung am Beispiel von ReferenzgebäudenStahlbau5/2018456-475Fachthemen

Abstract

Herrn Prof. Dr.-Ing. Jörg Lange zur Vollendung seines 60. Lebensjahres gewidmet
Der Teil 2 zu “Multifunktionale Geschäftshäuser in Stahl- und Verbundbauweise” ist eine Fortsetzung des im Heft 4 des STAHLBAU veröffentlichen Beitrags [1]. Dort wurden die Grundlagen zur Bewertung der Ökologie und Ökonomie, zur Objektplanung und Konstruktion multifunktionaler Geschossbauten erläutert und Parameterstudien zu Deckensystemen vorgestellt. Der Schwerpunkt von Teil 2 liegt in der Planung und Bewertung von Geschossbauten in verschiedenen Variabilitätsgraden am Beispiel von Referenzgebäuden. Mit der Zuordnung “gering”, “mittel” und “hoch” wird die Anpassungsfähigkeit dieser Gebäude an Folgenutzungen differenziert. Im Rahmen der Objektplanung werden die Nutzungsszenarien beschrieben und Entwurfskriterien für die Grundrissgestaltung und Erschließung, die Wahl der lichten Geschosshöhen und Nutzlasten erläutert. Zudem wird auf Fassadensysteme und ihre Anschlussmöglichkeiten für Innenwände eingegangen. In Verbindung mit der Konstruktion der Referenzgebäude werden die Baustoffmassen, der Primärenergiebedarf und die Kosten der ausgewählten Deckensysteme und Stützen gegenübergestellt. Die Auswirkungen der Systemwahl in Bezug auf die Konstruktions- und Geschosshöhen werden im Zusammenhang mit den Fassaden und deren Bilanzierung beleuchtet. Zudem werden der Einfluss der Gebäudemassen, Nutz- und Ausbaulasten auf die Dimensionierung von Flach- und Tiefgründungen bei unterschiedlichen Baugrundverhältnissen untersucht. Darauf folgt die Wirtschaftlichkeitsanalyse der Referenzgebäude und der Sensitivität der Ergebnisse in Bezug auf die Streuung ausgewählter Eingangsgrößen, wie z. B. der Rohbaukosten und des Restwertes der Gebäude nach einem festgelegten Zeitraum. Abschließend erfolgt eine Zusammenstellung wesentlicher Untersuchungsergebnisse und Empfehlungen für die Planung und Bewertung multifunktionaler Geschäftshäuser. Beide Teile bilden eine Zusammenfassung des Forschungsprojektes AIF/FOSTA P1118, das durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert wurde.

Multifunctional commercial buildings in steel and composite construction. Part 2 - planning and evaluation using the example of reference building.
Part 2 of “Multifunctional Commercial Buildings in Steel and Composite Construction” is a continuation of the article published in Issue 4 of STAHLBAU [1]. There, basics for the evaluation of ecology and economy, for the object planning and construction of multifunctional multi-storey buildings were explained and parameter studies on ceiling systems presented. Part 2 focuses on the planning and evaluation of multi-storey buildings using reference buildings as an example. With the assignment “low”, “medium” and “high” the adaptability of these buildings to subsequent uses is differentiated. In the context of the object planning, the usage scenarios are described and design criteria for the floor plan design and development, the choice of clear storey heights and imposed loads are explained. In addition, façade systems and their connection options for interior walls are described. In context with the construction of the reference buildings, the building material demand, primary energy consumption and costs of the selected ceiling systems and columns are compared. The influence of the choice of the ceiling systems on the construction and clear story-heights are examined in relation to the facades and their ecologic and economic balances. In addition, the influence of building material masses, imposed loads and additional dead loads on the design of shallow and deep foundations under different subsoil conditions is examined. This is followed by the economy analysis of the reference buildings and the sensitivity of the results with regard to the scattering of selected input variables, such as the costs of bearing structures and the residual value of the building after a specified period. Finally, a compilation of essential research results and recommendations for the planning and evaluation of multifunctional commercial buildings is given. Both parts form a summary of the research project AIF/FOSTA P1118, which was funded by the Federal Ministry for Economic Affairs and Energy on the basis of a resolution of the German Federal Parliament.

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Stroetmann, Richard; Hüttig, Lukas; Eisele, Johann; Trautmann, Benjamin; Otto, Jens; Harzdorf, Anne; Weller, CornellMultifunktionale Geschäftshäuser in Stahl- und Verbundbauweise - Teil 1 - Grundlagen zur Bewertung, Planung und KonstruktionStahlbau4/2018363-381Fachthemen

Abstract

Herrn Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Lindner zur Vollendung seines 80. Lebensjahres gewidmet
Im Rahmen des AIF/FOSTA-Forschungsprojektes P881 [1] wurde der Einsatz von Stahl- und Verbundkonstruktionen bei Büro- und Verwaltungsgebäuden im Hinblick auf die Flexibilität für unterschiedliche Büroorganisationsformen und die Nachhaltigkeit mit Schwerpunkten auf die Ökonomie und Ökologie untersucht. Hierüber wurde in verschiedenen Beiträgen berichtet (s. z. B. [2] bis [5]). Gegenstand des kurz vor dem Abschluss stehenden AIF/FOSTA-Projektes P1118 [6] ist die Gestaltung und Bewertung multifunktionaler Geschäftshäuser in Stahl- und Verbundbauweise. Kerngedanke des Forschungsvorhabens ist die Schaffung anpassungsfähiger Geschossbauten für den städtischen Raum, um damit die Wertstabilität und Vermarktungsfähigkeit der Immobilien zu erhöhen und die Nutzungsdauer zu verlängern. Dabei wird der moderate Mehraufwand bei der Errichtung der Gebäude dem Nutzen in Bezug auf die Ökonomie und Ökologie gegenübergestellt.
Der Teil 1 des Beitrags beginnt mit der Beschreibung der Problemstellung und Grundlagen zur Bewertung der Nachhaltigkeit mit dem Schwerpunkt auf die Ökonomie. Dabei wird auf die Lebenszyklusberechnung, Methoden der Investitionsrechnung und immobilienwirtschaftliche Einflussgrößen eingegangen. Es folgen objektplanerische Aspekte zur Schaffung multifunktionaler Gebäude. Ausgehend von den Gebäudetypologien und der Zuordnung von Nutzungsformen zu Geschossen werden Strategien zur planerischen Berücksichtigung verschiedener Erst- und Nachnutzungen in typischen städtischen Gebäuderiegeln vorgestellt. Wesentliche Aspekte sind dabei die Wahl der Gebäudetiefe, der lichten Geschosshöhe, die Erschließung über Gebäudekerne, Flure und Schächte für die technische Gebäudeausstattung. Im Abschnitt 4 werden zunächst die Lastannahmen für Geschossbauten bei verschiedenen Nutzungsformen und Deckensysteme in Stahl- und Verbundbauweise erläutert. Dabei wird auch auf neue Entwicklungen von Multifunktionsdecken eingegangen. Es folgen Untersuchungen und Parameterstudien zu Ökologie und Ökonomie verschiedener Flach- und Unterzugsdecken. In diesem Zusammenhang wird auch den Fragestellungen nachgegangen, “welche Unterschiede ergeben sich bei Deckensystemen mit und ohne Innenstützen?” und “wie wirken sich unterschiedlich hohe Nutzlastansätze aus?”

Multifunctional commercial buildings in steel and composite construction. Part 1 - basic principles for assessment, planning and construction.
Within the AIF/FOSTA research project P881 [1], the use of steel and composite structures in office and administrative buildings in terms of flexibility for different types of office organization and sustainability was examined focusing economics and ecology. This has been reported in various articles (see e. g. [2] to [5]). The subject of the AIF/FOSTA project P1118 [6], which is about to be completed, is the design and evaluation of multifunctional commercial buildings in steel and composite construction. The core idea of the research project is the creation of adaptable multi-storey buildings for urban areas in order to increase the value stability and marketability of the real estate and to extend the useful life. In this process, the moderate additional expenditures for the construction of buildings are compared with the benefits in terms of economy and ecology.
Part 1 of the article starts with the problem outline and basics of assessing sustainability with a focus on the economic efficiency. It deals with the life cycle costing, investment calculation methods and real estate economic parameters. The third section explains planning aspects for creating multifunctional buildings. Based on the building typologies and the assignment of usage forms to floor levels, strategies for the consideration of different initial and subsequent uses for planning typical urban building blocks are presented. Essential aspects are the choice of building width, clear storey height, the access via building cores, corridors and shafts for technical building equipment. The key criteria for the design of multifunctional storey buildings are summarized. Section 4 provides an overview of the load assumptions for multi-storey buildings in various types of use and ceiling systems in steel and composite construction. At the same time, new developments in multifunctional ceilings will be discussed. This is followed by investigations and parameter studies on the ecology and economy of various slim floor systems and ceilings with downstand beams. In this context, the questions are also pursued, “what differences arise in ceiling systems with and without inner supports?” and “how do different imposed load levels affect?”

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Stroetmann, Richard; Hensel, Jonas; Kuhlmann, Ulrike; Ummenhofer, Thomas; Engelhardt, Imke; Kästner, Thoralf; Rust, Brian; Neumann, Martin; Knecht, Wigand; Münch, Adrian; Schmidt, Jan; Hälsig, André; Weidner, Philipp; Weinert, Joscha; Larasser, ValentinAusführung und Fertigung von geschweißten, hochfesten HohlprofilknotenStahlbau10/2022647-659Aufsätze

Abstract

Etablierte Fertigungsmöglichkeiten erlauben den genauen Zuschnitt der Kontur von auf Hohlprofilgurten aufgesetzten Fachwerkstäben als runde oder rechteckige Hohlprofile. Bei der Tragfähigkeitsberechnung von Hohlprofilanschlüssen nach DIN EN 1993-1-8 und ISO 14346 werden volltragfähige Schweißverbindungen vorausgesetzt. Einflüsse auf die Tragfähigkeit von Hohlprofilanschlüssen haben u. a. die Schweißnahtgeometrie, die Stähle der Gurte und Füllstäbe sowie die verwendeten Schweißzusatzwerkstoffe und Schweißprozesse. Verschiedene Versagensformen setzen voraus, dass der Anschluss eine ausreichende Duktilität ausweist. Daher muss ausreichend plastisches Umlagerungsvermögen vorhanden sein. Mit zunehmender Streckgrenze wird es schwieriger, diese Voraussetzung zu erfüllen. Gründe hierfür können in einer Festigkeitsreduzierung oder Versprödung der Schweißnahtbereiche liegen. Um ein vorzeitiges Versagen innerhalb der Wärmeeinflusszone zu vermeiden, ist eine sach- und fachgerechte Ausführung der Schweißverbindungen erforderlich. In einem weiteren Beitrag der vorliegenden Ausgabe der Stahlbau wird auf die statische Tragfähigkeit geschweißter, hochfester Hohlprofilknoten eingegangen. Zu den hierzu laufenden AiF-FOSTA-Forschungsvorhaben wird eine Übersicht gegeben. Im folgenden Beitrag wird die Bemessung und Ausführung von Schweißverbindungen an hochfesten Stahlhohlprofilen erläutert. Dabei wird zunächst auf die Bemessungsregeln von Schweißnahtverbindungen in der Neuausgabe der EN 1993-1-8 eingegangen. Es folgen Erläuterungen zur Herstellung geschweißter Stahlhohlprofilanschlüsse einschließlich des Zuschnitts, der Flankenvorbereitung und der schweißtechnischen Ausführung. Darauf aufbauend wird die Entwicklung eines Versuchsprogramms zur Untersuchung von Füllstab-Gurt-Anschlüssen vorgestellt und der Einfluss der Fertigungsparameter auf die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte und der Wärmeeinflusszone beschrieben.

Design and fabrication of welded high-strength hollow section joints
Established manufacturing facilities allow the precise cutting of the contour of truss members placed on hollow section chords as round or rectangular hollow sections. When calculating the load-bearing capacity of hollow section joints according to DIN EN 1993-1-8 and ISO 14346, fully load-bearing welded connections are assumed. Influences on the load-bearing capacity of hollow section joints include the weld geometry, the steel grades of the chords and braces, and the filler materials and welding processes used. Various failure modes require that the joint show sufficient ductility. A plastic rearrangement capacity must be ensured. As the yield strength increases, it becomes more difficult to meet this requirement. Reasons for this may be a reduction in strength or embrittlement of the weld areas. To avoid premature failure within the heat-affected zone, the welded connections must be properly and professionally executed. Another article in this issue of Stahlbau deals with the static load-bearing capacity of welded high-strength hollow section joints. An overview is given of the current AiF-FOSTA research projects in this area. The following article explains the design and execution of welded connections on high-strength hollow section joints. First, the design rules for welded connections in the new edition of EN 1993-1-8 are discussed. This is followed by explanations of the execution of welded hollow section joints, including cutting, flank preparation and welding. Based on this, the development of a test program for the investigation of brace-to-chord connections is presented and the influence of the processing parameters on the mechanical properties of the welds and the heat-affected zone is discussed.

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Stroetmann, Richard; Fuchs, Alexander; Oertel, RolandSchauspielhaus Dresden - Revitalisierung und Ausbau der Tragkonstruktionen des BühnendachesStahlbau11/2017972-985Fachthemen

Abstract

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Das als Königliches Schauspielhaus im Zeitraum von Dezember 1911 bis zum September 1913 errichtete Theatergebäude hat eine wechselvolle Geschichte erfahren. Hierzu gehörten die Zerstörungen am 13. und 14. Februar 1945 durch die alliierten Luftangriffe auf Dresden und der unmittelbare Wiederaufbau mit den bescheidenen Mitteln der Nachkriegsjahre. Zu DDR-Zeiten wurde das Gebäude als multifunktionale Veranstaltungsstätte für Oper, Ballett, Schauspiel und Staatskapelle genutzt, da die naheliegende Semperoper noch durch Kriegsschäden zerstört war und erst im Februar 1985 erneut in Betrieb gehen konnte. Nach der “Wende” wurde ein Architekturwettbewerb ausgelobt, der als einen der wesentlichen Eingriffe die Abtragung und den Neuaufbau des Zuschauerraumes vorsah. Gegen zeitgemäße Entwürfe konnte sich der Vorschlag des Dresdener Architekturbüros Hänsch zu einer Rekonstruktion in enger Anlehnung an den Zustand von 1913 durchsetzen, der bis zum September 1995 umgesetzt wurde. Beim Hochwasser im August 2002 wurden durch das eindringende Wasser von Elbe und Weißeritz die Unterbühne überflutet und zahlreiche technische Anlagen zerstört. Nach der Beseitigung der Flutschäden erfolgte im Jahr 2007 eine Außensanierung mit der Wiederherstellung des ehemals weißen Anstrichs des Gebäudekomplexes. Zur “Erhaltung der Spielfähigkeit” wurde das Dresdener Schauspielhaus innerhalb einer verlängerten Spielpause im Jahr 2016 umfangreich saniert und modernisiert. Zu den Maßnahmen gehörten die Modernisierung des technischen Ausbaus, insbesondere die Erneuerung der Bühnentechnik, Nachbesserungen zum Brandschutz, die Ertüchtigung des Dachtragwerks vom Bühnenturm, die Sanierung des Parketts, des Gestühls und der Dekorationsmalereien im Zuschauersaal. Im vorliegenden Beitrag werden nach einem geschichtlichen Rückblick die Untersuchungen zur Standsicherheit des Dachtragwerkes vom Bühnenturm, die Modernisierung der Bühnentechnik, die Planungen zur Ertüchtigung und Ergänzungen des Stahltragwerks sowie die bauliche Umsetzung beschrieben.

The Dresden Schauspielhaus - Revitalisation and upgrading of the supporting structures of the stage roof.
The Dresden Schauspielhaus, built as a royal theater in the period from December 1911 to September 1913, has undergone a changeful history. These included the destruction on the 13th and 14th February 1945 by the Allied air raids on Dresden and the reconstruction with the modest means of the post-war years. In GDR times, the building was used as a multifunctional venue for opera, ballet, drama and Staatskapelle, since the nearby Semper Opera House was still destroyed by war damages and could only went into operation again in February 1985. After the reunification of Germany, an architectural competition was held which, as one of the most important interventions, provided the ablation and reconstruction of the spectator hall. Against modern designs, the proposal of the Dresden architectural office Hänsch for a reconstruction closely to the state of 1913 prevailed, which was implemented until September 1995. During the floods in August 2002, the water of the Elbe and Weißeritz floods the lower stage area and destroys many technical facilities. After repairing of the flood damages in 2007, an external renovation took place with the restoration of the former white painting of the building complex. The Dresdener Schauspielhaus was extensively renovated and modernised within an extended break of the spectacle in 2016 in order to “maintain the capability to play”. The measures included the modernisation of the technical equipment, in particular the renewal of the stage technology, upgrading of the fire protection, the strengthening of the roof structure from the stage tower, the restoration of the parquet, seating and the decorative paintings in the spectator hall. Following a historical review this paper presents the investigations of the structural safety of the stage roof structure and the modernisation of the stage equipment. In addition the planning of the strengthening measures and supplemental structures as well as the implementation will be described.

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