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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
In diesem Beitrag werden experimentelle und theoretische Untersuchungen zum Einfluss des Beschichtungsmaterials von textilen Bewehrungen auf das Zugtragverhalten von Carbonbeton beschrieben. Zunächst werden die notwendigen Grundlagen für eine im Anschluss erläuterte Versuchstechnik aus dem Bereich der Luft- und Raumfahrttechnik, die als Dynamisch-Mechanische Analyse (DMA) bezeichnet wird, behandelt. Die DMA dient dazu, das temperatur- und frequenzabhängige Materialverhalten textiler Carbonbewehrungen zu erforschen. Die so gewonnenen Versuchsdaten werden verwendet, um Materialparameter für eine Modellierung des mechanischen Verhaltens der Bewehrung im Rahmen der linearen Viskoelastizitätstheorie zu ermitteln. Schließlich werden die Ergebnisse aus Zugversuchen an bewehrten Dehnkörpern unter verschiedenen Belastungsgeschwindigkeiten vorgestellt und mit theoretischen Betrachtungen zum Zugspannungs-Dehnungs-Verhalten des Bewehrungsmaterials verglichen.

Influence of the coating material on the tensile load bearing behaviour of carbon reinforced concrete
In this paper experimental and theoretical investigations, which are dealing with the influence of the coating material of carbon reinforcements on the tensile load bearing behaviour of reinforced fine-grained concrete are discussed. At first, the necessary basics about an afterwards described experimental technique from the field of aero-space technology which is called Dynamic-Mechanical Analysis (DMA) are presented. The DMA is used in order to investigate the temperature- and frequency-depending material behaviour of textile carbon reinforcements. The collected data serves for an identification of material parameters which are essential for numerical modelling of the mechanical behaviour of the reinforcement in the framework of the theory of linear viscoelasticity. Finally, the results of tensile tests with different strain-rates on reinforced concrete specimens are described and compared to theoretical considerations about the stress strain behaviour of the reinforcement material.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Die Rissbildung in Beton ist ein komplexes Phänomen, welches durch äußere Lasten und Zwang hervorgerufen werden kann und somit das Last-Verformungs-Verhalten von Stahlbeton beeinflusst, sobald die Zugfestigkeit überschritten wird. Folglich ist es bedeutsam vorherzusagen, wo Risse auftreten und wie sie sich ausbreiten.
Dieser Artikel gibt einen kurzen Überblick über die im Labor für Konstruktiven Ingenieurbau an der Universität der Bundeswehr München durchgeführten Experimente an Stahlbetonscheiben und -platten sowie über die wesentlichen Ergebnisse derselben. Anschließend wird auf die aktuelle Forschung des Autors eingegangen. Um ein besseres Verständnis zur Spannungsverteilung in der direkten Umgebung der Längs- und Querbewehrung zu erlangen, wird ein kleiner vereinfachter Ausschnitt einer Stahlbetonplatte in dem Finite-Elemente-Programm ANSYS modelliert. Ziel war es, die Möglichkeiten und Grenzen der Extended Finite Element Method (XFEM), welche in ANSYS zur Rissfortschrittsanalyse implementiert ist, zu evaluieren sowie den Ort der Rissinitiierung und die Rissausbreitung zu untersuchen.

Assessment of the crack propagation in reinforced concrete
Cracking of concrete is a complex phenomenon induced by direct loads or restraints affecting reinforced concrete structures as soon as the tensile strength of the concrete is exceeded. Hence it is important to predict where cracks will be located and how they will propagate.
This paper presents a short overview on the experiments on R/C-panels and slabs carried out in the Laboratory for Structural Engineering at the University of the German Armed Forces in Munich and on the results obtained. Next, the current research carried out by the author is presented. To understand the stress distribution in the direct vicinity of the longitudinal and transversal reinforcement bars a small simplified section of a R/C slab was modeled in the finite element program ANSYS. The aim is to evaluate the capabilities and limitations of the Extended Finite Element Method (XFEM) implemented in ANSYS to simulate crack growth and to determine where the crack will initiate and propagate in this region.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Militärische Einrichtungen der deutschen Bundeswehr stellen bei Einsätzen in einem Konfliktgebiet ein mögliches Ziel für Angriffe dar. Aus diesem Grund kommt der Sicherung von Infrastruktur mittels massiver Schutzbauteile eine hohe Bedeutung zu. Als Grundlage für die Entwicklung von Ingenieurmodellen zur Bemessung der Bauteile für Einwirkungen mit hohen Belastungsgeschwindigkeiten wurden Kontaktdetonationsversuche an Probekörpern, die aus Normal- und Stahlfaserbeton hergestellt sind, durchgeführt. Der durch die Kontaktdetonation erzeugte Schädigungsverlauf im Bauteil ist mittels zerstörungsfreier Prüfung untersucht worden. Ziel der Untersuchung war es, die Eignung des Impakt-Echo(IE)-Verfahrens für dieses besondere Anwendungsgebiet zu überprüfen. Die Untersuchungen zeigten, dass das IE-Verfahren zur Bestimmung der Größe des geschädigten Bereichs geeignet war, aber nicht zur Detektion der exakten Schadenstiefe an jedem einzelnen Messpunkt. In der Zukunft werden noch weitere Untersuchungen mit zerstörungsfreien Prüfgeräten wie beispielsweise dem Georadar durchgeführt.

Non-destructive testing of protective components by using the impact echo method
Military facilities of the German Armed Forces are a possible target for attacks when deployed in an area of conflict. For this reason, the protection of operational facilities by means of massive protective components is of great importance. Contact detonation tests were conducted on test specimen made from reinforced concrete as well as steel fibers reinforced concrete, aiming at developing engineering models for the dimensioning of the components with respect to impacts with high load velocities. The damage caused by the contact detonation in the component was determined by using a method of nondestructive testing. The aim of this study is to evaluate the impact echo (IE) method for this particular field of application. The investigations showed that the IE-method was suitable for determining the size of the damaged area, but not for detecting the exact damage depth at each individual measuring point. Hence future experimentations with further nondestructive test equipment, such as the georadar, will be conducted and evaluated.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei dem Entwurf von Bauwerken wie Botschaften, militärischen Einrichtungen und Kernkraftwerken sind neben den planmäßigen auch außergewöhnliche Beanspruchungen wie Explosion und Impakt zu berücksichtigen. Diese Einwirkungen führen zu großen Verzerrungsraten in den betroffenen Baustoffen. Es ist bekannt, dass sich die mechanischen Eigenschaften von Stahl und Beton ebenso wie ihr Verbundverhalten mit der Belastungsgeschwindigkeit verändern. Die Kenntnis des ratenabhängigen Verbundverhaltens von Stahl und Beton ist die Voraussetzung für die nichtlineare Analyse von Stahlbetonbauteilen bei hochdynamischen Beanspruchungen, wenn Systemreserven durch plastische Lastumlagerungen ausgenutzt werden sollen, die Dichtigkeit gegen Flüssigkeiten oder Gase gewährleistet sein muss und Anforderungen an die Begrenzung der Rissbreite bestehen oder die auftretende Verformung begrenzt werden muss. Um das komplexe Zusammenwirken von Stahl und Beton bei hohen Belastungsgeschwindigkeiten zu erfassen, wurden geeignete experimentelle Methoden entwickelt. Auf Grundlage der Versuchsergebnisse werden Modelle vorgeschlagen, mit denen der Einfluss der Zeit auf den Verbund beschrieben werden kann.

Bond between concrete and reinforcement under high dynamic loading
In addition to the well-planned loads during life-cicle in usual structures, buildings such as embassies, military infrastructure or nuclear power plants must withstand also threads like impact and explosion due to terrorist atacks. These dynamic loads are leading to high strain rates in the construction materials. It is well known, that the mechanical properties of concrete and steel as well as their interaction change with an increase of the loading rate. The knowledge of the rate dependent bond behavior is the condition for the nonlinear analysis of high-dynamic stressed reinforced structural components, if system reserves should be activated by the formation of plastic hinges, a sealing effect against fluids and gases has to be ensured and the crack width or the deformation should be limited. The bond behavior between steel and concrete under high loading rates has been investigated. Different test configurations have been developed and an extensive test program has been performed. The results served as a basis for the development of a model for the bond behavior, where the influence of high strain rates is considered.

Gewidmet Univ.-Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner zu seinem 60. Geburtstag
In der Vergangenheit durchgeführte Untersuchungen an schlanken UHPC-Stützen mit homogenen Materialeigenschaften führten zu dem Ergebnis, dass das normativ geforderte Zuverlässigkeitsniveau für bestimmte Schlankheitswerte scheinbar unterschritten wird. Eine wirklichkeitsnahe Abbildung des Tragverhaltens derartiger Bauteile erfordert jedoch insbesondere die Berücksichtigung der Materialinhomogenität. Diese wird im Falle von faserbewehrten Betonen auch durch die ungleichmäßige Verteilung der beigemischten Fasern beeinflusst.
Vor diesem Hintergrund wurde im Rahmen eines DFG-Forschungsvorhabens der Einfluss räumlich streuender Materialparameter auf das Tragverhalten und die Zuverlässigkeit schlanker Druckglieder aus UHPC wissenschaftlich untersucht. Die Streuungen von traglast- bzw. zuverlässigkeitsbestimmenden Materialkennwerten wurden sowohl an kleinformatigen Probekörpern bestimmt als auch an Prüfkörpern ermittelt, die großformatigen UHPC-Stützen entnommen wurden. Darüber hinaus erfolgte die Analyse der Verteilung und Ausrichtung der im Beton enthaltenen Stahlfasern mithilfe eines optoanalytischen Verfahrens. Im vorliegenden Beitrag werden die wesentlichen Erkenntnisse aus den Materialversuchen sowie die Ergebnisse der Traglast- und Zuverlässigkeitsuntersuchungen für schlanke UHPC-Druckglieder vorgestellt.

Influence of spatially scattered material properties on the reliability of slender UHPC columns - Dedicated to Univ.-Prof. Dr.-Ing. Carl-Alexander Graubner on his 60th birthday
Previous studies on slender columns made of UHPC with homogeneous material properties have led to the conclusion that the normatively required reliability level seems to be underestimated for certain slenderness values. A more realistic prediction of the load-bearing behavior of columns requires in particular the consideration of the material inhomogeneity. In the case of fiber-reinforced concrete, this is also influenced by the distribution of the fibers.
Within a recently finished DFG research project, the influence of spatially scattered material parameters on the load-bearing behavior and the reliability of slender UHPC columns was investigated scientifically. The scattering of relevant material properties was determined both on small-scale test specimens and on samples taken from large-scale UHPC elements. In addition, the distribution and orientation of the steel fibers in the concrete were evaluated by means of image analyses. This article presents the essential findings from the material tests as well as the results of the reliability analyses for slender UHPC columns.

Eine denkmalgeschützte Kulturstätte, die im Jahr 1957 fertiggestellt wurde, wurde baulich und energetisch saniert. Die tragenden Stahlbetonbauteile waren zum Teil mit Holzwolleleichtbauplatten verkleidet bzw. geschalt. Von Holzwolleleichtbauplatten ist bekannt, dass diese bis in die 1960er-Jahre teilweise unter Verwendung chloridhaltiger Ausgangsmaterialien (z. B. Magnesiabinder) hergestellt wurden, von denen ein Korrosionsrisiko für die angrenzenden Stahlbetonbauteile ausgehen kann. Nach lokaler Entfernung der Holzwolleleichtbauplatten wurden deshalb Bauteiluntersuchungen an den betroffenen Stahlbetonbauteilen (Rippendecken, Unterzüge, Stützen) durchgeführt. Es wurden zum einen erhebliche Mängel in der Ausführungsqualität festgestellt (Kiesnester, Betondeckung lokal nicht vorhanden) und zum anderen Chloridgehalte im Beton bestimmt, die über dem nach Rili-SIB 2001 definierten unteren Schwellenwert für den kritischen Chloridgehalt lagen. Bereichsweise wurden an der Bewehrung Querschnittsverluste von bis zu rd. 10 % festgestellt. Da von Seiten des Bauherrn aufgrund des Denkmalschutzes des Gebäudes eine minimalinvasive Instandsetzung gewünscht war, wurde ein individuelles Instandsetzungskonzept entwickelt, bei dem unter Beachtung der vorliegenden Randbedingungen und in Zusammenarbeit mit dem Tragwerksplaner und dem Bauphysiker die Chloride zum Teil im Bauteil belassen wurden. Dieses Vorgehen war möglich, da durch Bauteiluntersuchungen belegt wurde, dass trotz vorhandener Chloridbelastung aufgrund der trockenen Umgebungsbedingungen im Innenbereich des Bauwerks nach anfänglicher Korrosionsinitiierung kein weiterer nennenswerter Korrosionsfortschritt stattfindet.

Chloride contamination in 60 year-old reinforced concrete elements with wood wool building panels used as lost formwork
A historically protected cultural center was built in 1957. The bearing concrete members were partly shuttered with wood wool building panels. Until up to the 1960s these panels were produced with basic materials containing chlorides (e.g. magnesia binder) which may cause a corrosion risk for the adjacent reinforced concrete members. In the examined cultural center local removal of the panels and analysis of the concrete showed significant construction defects (honeycombing, rock pockets, no concrete cover above reinforcement) und chloride contents higher than the normatively defined critical values. The reinforcement without concrete cover showed area losses up to 10 %. Since the contractor wanted a minimally invasive repair measure an individual concept was developed with all technical planers (building physicists, structural engineer, qualified repair specialist with prefunded corrosion knowledge). The principle was to leave the chlorides in the concrete members with no corrosion risk. This approach is only possible when certain conditions are met.

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Herrn Univ. Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Durch die gute Zusammenarbeit zwischen Architekt und Bauherr ist auf einem Grundstück mit leichter Hanglage am Starnberger See ist ein wahres Prachtstück eines Hauses mit Flachdach und zwei Stockwerken entstanden, wovon eines im Erdboden “versteckt” ist. Das gesamte Haus besteht aus Sichtbeton. Die Fassade wurde aus Fertigteilen erstellt, sämtliche Innenwände und Decken aus Ortbeton. Raumhohe Fensterflächen befriedigen das Bedürfnis, das Äußere nach innen zu holen. An die Tragwerksplanung stellte der Entwurf hohe Anforderungen in Hinblick auf die Ausarbeitung der Details. So wurden die rahmenlosen Fensterscheiben in die Decken und Wände integriert. Zudem stellte das Konzept der Sichtbetonflächen hohe Anforderungen an die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit im Stahlbetonbau und auch im Hinblick auf die Ausführung einer WU-Wanne im Untergeschoss.

Family home in Berg at Starnberger See - Architectural masterpiece with high detail requirements on the structural design and on construction
Through the good cooperation of architect and client on a property with a slight slope on Starnberger See is a house with jewellers quality with flat roof and two floors developed, one of which is “hidden” in the ground. The entire house consists of exposed concrete. The façade is made of prefabricated elements, all inner walls and ceilings made of in-situ concrete. Room high glazed surfaces satisfy the need to bring the nature inward. The design required high requirements with regard to the elaboration of the details for the structural design. Thus, the frameless window panes were integrated into the ceilings and walls. In addition, the concept of the exposed concrete surfaces posed a great challenge to the limits of usability in reinforced concrete construction, also with regard to the construction of waterproof walls in the basement.

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Persönliches:
Ministerialrat Friedrich Standfuß verstorben

Nachrichten: Statement zu maroden Eisenbahnbrücken: Eine Frühzeitige Instandsetzung zahlt sich aus
Ab sofort zum kostenlosen Download auf der FDB-Homepage: FDB-Merkblatt Nr. 7 Brandschutz mit Betonfertigteilen 07/2017
vpi-NRW fördert Studierende des Bauingenieurwesens mit Stipendien
VÖB Konjunkturbarometer: Fertigteilbranche freut sich über steigende Umsätze
Umbaukultur bringt's: Baukulturwerkstatt in Bochum zeigt neue Chancen für den Bestand

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Das Forschungsprojekt “Bauen im Bestand - Lösungen für Dach und Fassade in Stahlleichtbauweise” untersucht Möglichkeiten, bestehende Dach- und Fassadensysteme in Stahlleicht- und massiver Bauweise mit Bausystemen des Stahlleichtbaus energetisch zu ertüchtigen. Als Sanierungsmaßnahmen werden dabei Stahl-Sandwichelemente und modulare Stahlleichtbaukonstruktionen, die beispielsweise aus Stahltragprofilen, Wärmedämmung und Stahlfeinblechprofilen bestehen, eingesetzt. Neben hygrothermisch-bauphysikalischen Untersuchungen werden auch statisch-mechanische Bewertungen der energetisch optimierten Bausysteme durchgeführt.
Der vorliegende Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse vor, die innerhalb des Projektes erarbeitet wurden. Dabei wird die energetische Qualität von Bestandsfassaden in Stahlleichtbauweise diskutiert und es werden Einsparpotentiale im Bereich der Wärmetransmission aufgezeigt, die sich durch die Sanierung dieser Fassaden eröffnen. Des Weiteren werden einige der sich daraus ergebenden Fragestellungen hinsichtlich Tragverhalten und Lastannahmen thematisiert.

Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction.
The research project “Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction” investigates possibilities to improve energetically existing roof and façade systems in lightweight steel and massive construction by using lightweight steel systems. As refurbishment systems steel sandwich panels as well as modular lightweight steel constructions, consisting for example of steel supporting profiles, thermal insulation and steel sheet profiles, will be applied. Besides hygrothermal-building-physical studies also static-mechanical reviews for the energetically optimized building systems will be conducted.
The present paper shows selected results that have been developed within the project. On the one hand, the energetic quality of existing façades in lightweight steel construction is shown, and savings potentials due to heat transmission, which are opened up by the renovation of these façades, are clarified. On the other hand, some of the resulting building-structural questions with regard to load-bearing behaviour and loadings are discussed.

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Um die aussteifende Wirkung von Sandwichelementen zu untersuchen, wurden im Rahmen von [5] Großversuche zur Schubfeldwirkung von Sandwichelementen durchgeführt. Darüber hinaus wurden kleinere Versuchsaufbauten konzipiert, in denen das Tragverhalten der unterschiedlichen Komponenten, die zur Schubfeldwirkung beitragen, untersucht wurde. Hierzu gehören Versuche an den Schraubverbindungen zwischen Sandwichelementen und Unterkonstruktion sowie Versuchsreihen zur Tragwirkung der Längsfugen zwischen den einzelnen Bauteilen. In der Tragwirkung der Längsfuge liegt bisher ungenutztes Potential für die Verbesserung der Steifigkeit und Tragfähigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine gesteigerte Kraftübertragung in der Längsfuge höhere Werte für die Steifigkeit und die maximal aufnehmbare Last eines Schubfeldes erreicht werden können. Verschiedene Methoden zur Verbesserung der Fugentragfähigkeit wurden entwickelt, wobei sich die Ertüchtigung der Fuge durch Klettband als besonders geeignet herausstellte. Diese Variante wurde ebenfalls in Großversuchen untersucht. Durch die Verbesserung der Fugentragfähigkeit konnte eine Entlastung der Schraubverbindungen erzielt werden.

Diaphragm effect of sandwich panels.
Full scale tests were carried out within the scope of [5] to investigate the diaphragm action of sandwich panels. Shear diaphragms were constructed to assess the load carrying action of the sandwich panels bracing the structure. The bearing behaviour of the various components contributing to the shear diaphragm effect was investigated in more detail on smaller experimental set ups. These small scale tests include investigations into the screw connections between the sandwich panels and the substructure, as well as a series of tests on the load transfer through the longitudinal joint between the individual panels. The most untapped potential for improvement of the bearing capacity has been found to be the influence of the longitudinal joint. An increased force transmission in the longitudinal joint leads to higher values of stiffness and maximum bearable load of the shear diaphragm. Various methods to improve the contribution of the joints were developed. Of these, the hook-and-loop tape joint reinforcement has been found to yield the best results. Therefore, this reinforcing method has also been investigated in full scale tests. The use of hook-and-loop tape in the longitudinal joint makes the panels acting as one big plate. The impact on the screw connection has been successfully reduced by improving the load transfer in the longitudinal joints.

Im Metallleichtbau wurden in den letzten Jahren dünnwandige Stahlprofiltafeln entwickelt, für die in den aktuellen Regelwerken keine Berechnungsverfahren existieren oder die Anwendungsgrenzen der bestehenden Verfahren überschritten werden. Im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsvorhabens GRISPE wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an Verbunddeckenprofilen mit diskreter Sickung der Stege, perforierten Trapezprofilen, Fassadenprofilen mit Steckverbindungen, bombierten Profilen, Wellprofilen, Trapezprofilstößen und Kassettenprofilen mit direkt befestigter Außenschale durchgeführt. Es wurden ausgehend von bestehenden Regelwerken und Verfahren praxistaugliche Berechnungsverfahren abgeleitet. Der vorliegende Beitrag stellt auszugsweise die Ergebnisse für Kassettenprofile mit direkt befestigter Außenschale für Befestigungsmittelabstände, die normativ nicht oder nur unzureichend abgedeckt sind, sowie für statisch wirksame Überdeckungen, Trapezprofil-Überlappungsstöße und lokal verstärkte Trapezprofile dar.

New calculation methods for thin-walled steel profiled sheets - Results from the European Research Project GRISPE.
In recent years, thin-walled profiled steel sheets where developed in lightweight metal construction for which no calculation methods are available in current regulations, or application boundaries of existing methods are exceeded. Within the scope of the European RFCS Research Project GRISPE, extensive experimental investigations have been performed on composite floor profiles with discrete embossments in the webs, perforated trapezoidal profiles, façade profiles, curved profiles, corrugated profiles, trapezoidal joints and liner trays with directly fixed outer façade. Practicable calculation methods have been derived based on existing regulations and methods. This paper depicts in extracts the results for liner trays with directly fixed outer façade for fastener distances that are normatively not or insufficiently covered as well as for statically effective superimpositions, trapezoidal profile overlapping joints and locally stiffened trapezoidal profiles.

Für 15 typische Wellprofile werden die Schubfeldwerte nach der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie (VTB) bestimmt. Das Berechnungsmodell wurde bereits 1976 [5] vorgestellt. Die Krümmungen der Wellprofile werden durch Polygonzüge angenähert. Die Anzahl der Abschnitte bestimmt die Anzahl der zu lösenden Eigenwerte und Eigenvektoren. Die Lösung der Eigenwerte und eine geforderte Genauigkeit werden diskutiert. Für Trapezprofile wird eine ergänzende Untersuchung über den Einfluss von Stegversatz und Gurtsicken vorgenommen. Nach Kenntnis des Verfassers wurden diese Einflüsse noch nicht untersucht. Die Auswertungen von Beispielrechnungen für verschiedene Profile zeigen, dass das vereinfachte Berechnungsmodell weiterhin angewendet werden kann.

Thrust field values for corrugated iron sheets - Including additional considerations for trapezoidal profiles.
According to the Generalized Bending Theory (VTB) the thrust field values for 15 typical corrugated iron profiles are determined. The computational model has been presented already 1976 [5]. In the model the curvatures of the corrugated profiles are approximated by polygonal chains. The number of segments determines the number of eigenvalues and the number of eigenvectors which have to be solved. The algorithm for determination of the eigenvalues is described and the required accuracy of the solution is discussed. Considering trapezoidal profiles the influence of web offset and ripped chords is studied, too. By knowledge of the author these influences have been not yet investigated so far. The evaluation of results for various profiles shows that the simplified computational model can be used furthermore.

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Die Bemessung und konstruktive Durchbildung von Trapezprofilen aus Stahl erfolgt in Deutschland gegenwärtig nach der noch gültigen Norm DIN 18807-3 (1987), die auf dem veralteten Bemessungskonzept mit globalem Sicherheitsbeiwert basiert und Verweise auf längst zurückgezogene Normen enthält. Im Rahmen der Überführung der Regeln aus DIN 18807 in die europäische Norm EN 1090-4 wurde die gegenwärtig vorhandene Regelung zu Öffnungen in Trapezprofilen, welche auf einem über 30 Jahre alten Technik- und Kenntnisstand basiert, hinterfragt. Dabei zeigen Untersuchungen, dass zahlreiche offene Fragen zur Anwendung der Bemessungsregeln und zur mechanischen Wirksamkeit der Abdeckbleche bestehen. Die zum Teil unklaren Regelungen und das Konzept der Lasterhöhungsfaktoren führen auf der einen Seite zu unwirtschaftlichen Lösungen, wenn sie befolgt und konservativ ausgelegt werden. Auf der anderen Seite führt das derzeitige Konzept bei Missachtung der Regeln (unwirksame Abdeckbleche als Verstärkungen, keine weiteren Maßnahmen) zu unsicheren Bemessungsergebnissen.

Experimental validation of design rules for trapezoidal profiles with openings.
Structural design and detailing of trapezoidal steel sheets in Germany currently follows the rules provided by the still valid National Standard DIN 18807-3 (1987). This Standard is based on the old design concept using one global safety factor and contains references to outdated codes which had been long since withdrawn.
Within the framework of transition of design rules from DIN 18807-3 to the European Standard EN 1090-4 available provisions for openings in trapezoidal profiles, which exist since 30 years, were brought into question. The investigations regarding background information on these rules revealed a number of open questions concerning their application in practice as well as the mechanical performance of the cover plates.
The basic concept for consideration of openings consists of the application of increased loads and verification using the complete cross-section of trapezoidal profiles. On the one head, several details regarding the application of this method are, however, not clearly specified leaving space for interpretations which may lead to non-economic results in case of over-conservative interpretation. On the other hand, non-safe results may be obtained if neglecting the increased loads while relying on the (non-existing) strengthening effect of the cover plates.

Die natürlichen Windbelastungen dominieren in der Regel die sicherheitstechnische Auslegung von Gebäudehüllen. Mit Blick auf das statische Tragverhalten liegen für einfache Baukörper Lastmodelle vor, die anerkannt und bewährt sind. Es gibt jedoch Situationen, bei denen es sinnvoll erscheint, bei der Lastmodellierung auch komplexere Effekte miteinzubeziehen, die in der Regel vernachlässigt werden. Im vorliegenden Beitrag soll darauf exemplarisch näher eingegangen werden und dabei aufgezeigt werden, inwiefern sich der erhöhte Modellierungsaufwand lohnt.

Appraisement of complex wind load effects on the building envelope.
The natural wind loading normally dominates the design of building silhouettes in its ultimate limit state. With respect to the static load bearing capacity, simplified load models are available which are accepted and approved. However, for certain situations a more thorough analysis, taking into account more complex loading effects, is meaningful. In the present contribution, it is shown exemplary to which extent the increased modelling effort is worthwhile.