Die Anforderungen an Verkehrsflächen im urbanen Bereich sind vielfältig und steigen kontinuierlich. Von Bedeutung für die Bewohner ist die Reduktion von urbanen Wärmeinseln bzw. “Heat Islands“, welche aufgrund ihrer erhöhten Temperatur das Stadtklima negativ beeinflussen. Auf Basis der Untersuchung wurde festgestellt, dass die Oberflächentemperatur und das allgemeine Temperaturniveau im innerstädtischen Bereich (dargestellt am Beispiel Wien) durch Ausführung heller Verkehrsflächen deutlich reduziert und auch die Sichtbarkeit von Verkehrsteilnehmern bei gleicher Ausleuchtung in der Nacht wesentlich verbessert werden kann. Als effiziente Sanierungsmethode eignet sich hier das System Whitetopping besonders gut, da mit dieser Methode sowohl die Tragfähigkeit als auch die Helligkeitseigenschaften von urbanen Verkehrsflächen einfach und kostengünstig verbessert werden können. Das Ersetzen von Asphaltstraßen durch Straßen mit einem Betonbelag mit einer Albedo gleich 0, 5 würde zu einer Abnahme der täglichen Lufttemperatur im Sommer um ca. 1 °C führen. Auch die Modellsimulationen der Lufttemperatur über eine 150 m × 150 m große homogene Fläche zeigen eine Abnahme der Temperatur um 1 °C über Flächen in Whitetopping-Ausführung verglichen zu Asphalt. Da Straßen einen Anteil von ca. 10 % der Gesamtfläche einer Stadt in Anspruch nehmen, können hier effiziente und langfristige Maßnahmen zur Verbesserung des Mikroklimas sowie der Erhöhung der Verkehrssicherheit gesetzt werden.

Reduction of Urban Heat Islands with Whitetopping.
The requirements for traffic areas in the urban zone are manifold and continuously increasing. The reduction of the heat islands, which adversely affect the urban climate due to their increased temperature, is of importance for the residents. An investigation revealed that light-coloured traffic areas can significantly reduce the surface temperature and overall temperature levels in urban areas (illustrated by the example of Vienna) and improve the visibility of traffic participants at unchanged illumination levels at night. As a rehabilitation measure the Whitetopping method is simple and cost-efficient for improving the load bearing capacity and brightness characteristics of urban traffic zones. Replacing asphalt roads with roads with a concrete topping, such as Whitetopping, with an albedo of 0.5 would lead to a daily air temperature reduction of approximately 1 °C in summer. The model simulations of the air temperature over a 150 m × 150 m homogeneous area with Whitetopping also show a decrease in temperature by 1 °C compared to asphalt. Since roads are representing 10 % of the total area of a city, efficient and long- term measures to improve the micro-climate and facilitate a further increase in traffic safety can be taken.

Mit dem Urban Mining Index wurde an der Bergischen Universität Wuppertal ein Planungsinstrument für zirkuläres Bauen entwickelt. Es ist die erste Systematik, die die Kreislauffähigkeit von Baukonstruktionen quantitativ messbar macht und dabei sowohl die Qualität der zirkulären Materialverwendung als auch den Rückbauaufwand und die Wirtschaftlichkeit des selektiven Rückbaus in die Bewertung einbezieht.
Zur systematischen Erfassung von Baukonstruktionen wurde eine Matrix in Form eines anwenderfreundlichen Exceltools entwickelt, mit der die Kreislaufpotenziale und der CO2-Footprint auf Bauteil- und Gebäudeebene berechnet und bewertet werden können. Über den gesamten Lebenszyklus eines Bauwerks werden alle eingehenden Materialien und alle daraus entstehenden Wert- und Abfallstoffe berechnet und nach den Qualitätsstufen ihrer Nachnutzung bewertet. Der Anteil der zirkulären Baustoffe an der Gesamtmasse aller im Lebenszyklus des Bauwerks verbauten Materialien beziffert das Ergebnis, den Urban Mining Indicator.
An ersten Modellprojekten, wie dem Neubau für das Rathaus in Korbach, konnte mit dem “UMI” die Optimierung für das ressourcenschonende Bauen nachgewiesen werden.

Urban Mining Index - planning and assessment tool for circular construction
With the Urban Mining Index, a planning tool for circular construction has been developed at the University of Wuppertal. It is the first system that makes the circularity of building constructions quantitatively measurable and includes both the quality of circular material use as well as the deconstruction effort and the economic efficiency of selective deconstruction in the evaluation.
A matrix in the form of a user-friendly Excel tool was developed for the systematic recording of building constructions, with which the circularity potential and the CO2 footprint can be calculated and evaluated at component and building level. Over the entire life cycle of a building, all incoming materials and all resulting valuable and waste materials are calculated and evaluated according to the quality levels of their subsequent use. The proportion of circular building materials in the total mass of all materials used in the life cycle of the building quantifies the result: the Urban Mining Indicator.
In first model projects, such as the new building for the town hall in Korbach, the optimisation for resource-saving sustainable construction could be demonstrated with the “UMI”.

Amberg Engineering was involved in numerous subsurface infrastructure projects in Sweden, predominantly in the Stockholm metropolitan area. Our rock mechanical and engineering expertise represented and represents our key contribution to the projects, while we came in touch with valuable, and sometimes very different tunnelling approaches. While certain technical solutions still appear exotic, majority of them have to be valued as correct and consequent answers to the predominant geological conditions in Scandinavia. The present publication will show our experience based on one case study. Special attention is given to rock mass characterisation, design processes and tunnelling philosophy. The issues of support, water ingress control and vibration control are treated in detail, and a comparison with our local practice is presented. The paper attempts to deliver an objective treatise and honest presentation of our experience, and a summary of “lessons learned”.
Amberg Engineering hat eine Vielzahl von unterirdischen Infrastrukturprojekten in Schweden, vorrangig in Großraum Stockholm, betreut. Dabei wurde eigene felsmechanische und tunnelbautechnische Expertise eingesetzt, und zugleich wertvolle, und manchmal völlig andere Sichtweisen zum Tunnelbau im Allgemeinen kennengelernt. Während gewisse Lösungen nach wie vor auf Skepsis stoßen, müssen zahlreiche Lösungen als richtige und konsequente Folgen der dominanten geologischen Verhältnisse in Skandinavien bewertet werden. Die vorliegende Publikation präsentiert die Erfahrungen der Autoren anhand eines Fallbeispiels. Dabei liegt der Fokus auf Gebirgscharakterisierung, Planungsprozesse, und Tunnelbauphilosophie - und hier insbesondere auf den Fragen der Sicherung, der Wasserhaltung und der Kontrolle der Erschütterungen sowie auf einen Vergleich mit heimischen Gepflogenheiten. Ein besonderes Augenmerk liegt auf dem Versuch einer unvoreingenommenen Betrachtung, einer aufrichtigen Offenlegung der gemachten Erfahrungen und einer Zusammenfassung der “Lessons learned”.

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Urban road tunnels have only been built in four towns in the Czech Republic. Their purpose is mostly environmental, with construction being enforced by ever growing requirements for environmental protection. Currently there are twelve urban road tunnels operating in the Czech Republic: six in Prague, four in Brno and single tunnels in Liberec and Jihlava. The Blanka complex of tunnels in Prague is currently under construction and will become the longest tunnel in the Czech Republic in 2014.
Innerstädtische Straßentunnel wurden bisher nur in vier tschechischen Städten gebaut, und dabei sind meist umwelttechnische Überlegungen ausschlaggebend gewesen. Ihr Bau wurde durchgesetzt aufgrund der immer stärkeren Anforderungen an den Umweltschutz. Zurzeit gibt es in der Tschechischen Republik zwölf städtische Straßentunnel in Betrieb: sechs in Prag, vier in Brünn und jeweils ein Tunnel in Reichenberg und Jihlava. Zusätzlich wird der Blanka Tunnelkomplex in Prag gerade gebaut. Bei Fertigstellung 2014 wird er der längste Tunnel der Tschechischen Republik sein.

Die Absicherung urbaner Räume vor terroristischen Gefahren erfordert neue Lösungen des baulichen Schutzes, die nicht als solche wahrgenommen werden. Dazu gehören Elemente der Stadtmöblierung und der Landschaftsarchitektur. Dieser Artikel beschreibt numerische und experimentelle Untersuchungen zur Schutzwirkung von Pflanzen bei Explosionsdruckwellen. Es zeigt sich, dass Pflanzen mit bestimmten Eigenschaften den Explosionsdruck um bis zu 60 % abmindern. Diese ersten Untersuchungen werfen jedoch auch einige Fragen auf, die es mithilfe weiterer Forschungsarbeiten zu beantworten gilt.

Urban security against explosions - protection through plants
The protection of urban areas against terroristic actions requires new solutions of protective systems that are not recognized as protective elements. Among them there are elements of city furniture and landscape architecture. This paper describes theoretical, numerical and experimental research towards protection capabilities of plants against blast. An outcome of the research is that plants of certain characteristics reduce the blast pressure up to 60 %. These first studies pose specific questions that need to be answered in further research work.

Stadtplaner, Bauingenieure und Architekten haben den Anspruch, Städte als lebenswerte und sichere urbane Räume zu gestalten. Anhaltender Terrorismus macht es notwendig, sich Gedanken zur Sicherheit unserer Städte zu machen. In den letzten Jahren wurde die Verwundbarkeit europäischer Städte mehrfach erkennbar. Die Angriffe richteten sich dabei direkt gegen weiche Ziele, wie z. B. Menschenansammlungen. Deshalb werden bauliche Schutzmaßnahmen für den urbanen Raum benötigt, die verträglich sind mit der Urbanität. Innovative Schutzlösungen mit einer ansprechenden Erscheinung und versteckten Schutzeigenschaften können in öffentliche Plätze integriert werden. Somit bleibt das öffentliche Leben davon nahezu unbeeinflusst. Bei einer möglichen Explosion sollen diese Schutzelemente sowohl dem einfallenden Luftstoß widerstehen als auch möglichen Fragmenten. Sie müssen den einfallenden Spitzenüberdruck der Luftstoßwelle reduzieren und sollen Fragmente stoppen oder zumindest verlangsamen. Eine innovative Schutzlösung aus Edelstahl-Ringgeflecht mit einem herabrinnenden Wasservorhang wurde erfolgreich getestet. Mit den durchgeführten Explosionsversuchen konnte eine signifikante Reduktion der Überdruck- und Impulsbelastung durch die Luftstoßwelle gezeigt werden. Dies zeigt das Schutzpotenzial der Ringgeflecht-Wasser-Barriere, das in diesem Aufsatz dargestellt und diskutiert wird.

Ring mesh with water curtain for the protection of urban areas
City planners, civil engineers and architects, have the objective to develop cities as safe and worth living urban environments. Terrorist attacks make it necessary to increase the safety and the security in our cities. The vulnerability of European cities was demonstrated several times within the last few years. The attacks were directed against soft targets like gatherings of people. Therefore, physical protection measures are needed for urban areas. Innovative protective solutions with an appealing design and hidden protective properties should be integrated within the public places. Thus, the public life will be influenced by these measures as little as possible. In case of an explosive threat a protective element should withstand both the incoming blast wave as well as possibly impacting fragments. The overpressure needs to be reduced below a certain limit and fragments need to stopped or at least decelerated. An innovative solution for this purpose which was successfully tested is the combination of a stainless steel ring and a flowing water curtain. With the conducted explosion tests a significant reduction of the overpressure and impulse of the blast wave could be demonstrated. These results show the protective capability of the ring-mesh-water-barrier that will be presented and discussed in this article.

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Polymere Beschichtungen werden heutzutage standardmäßig für verschiedene Bauwerke eingesetzt. Sie dienen entweder der Sicherstellung der Dauerhaftigkeit der Konstruktion z. B. als Schutz vor eindringenden Chloriden aus winterlichem Tausalzeinfluss oder sind für die Nutzung des Bauwerks z. B. bei der Halbleiterproduktion in Reinsträumen unersetzbar.
Das Phänomen der “osmotischen Blasenbildung” bei derartigen Beschichtungen ist seit Anfang der 1970er Jahre bekannt. Unmittelbar nach Auftrag der Beschichtung oder einige Wochen bis Monate später können i. d. R. flüssigkeitsgefüllte Blasen in der Beschichtung von einigen Millimeter bis Zentimeter Durchmesser entstehen. Bisher ging man bei der Ursache dieser Blasen von osmotischen Vorgängen aus, bei denen sich infolge einer semipermeablen Membran in der Kontaktzone Beton - Grundierung ein osmotischer Druck aufbauen kann.
In einem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG geförderten Forschungsvorhaben zu den Mechanismen dieser Blasenbildung konnte anhand von Laborversuchen und Analysen von Schadensfällen gezeigt werden, dass die Kontaktzone Beton - Grundierung im Bereich vorhandener Blasen für die wesentlichen Inhaltsstoffe der Blasenflüssigkeiten permeabel ist. Gleichzeitig zeigen Untersuchungen, dass Wechselwirkungen zwischen dem flüssig aufgetragenen Epoxidharz und dem mineralischen Untergrund zu Fehlstellen und Vernetzungsstörungen innerhalb der Epoxidharzgrundierung führen können. Die für die Blasenbildung erforderlichen Drücke basieren daher nicht, wie bisher angenommen, auf osmotischen Vorgängen sondern vielmehr auf im Wesentlichen feuchte- und temperaturbeeinflussten Druckschwankungen innerhalb des Kapillarporengefüges des Betons.

Der Einsturz im nahezu fertigstellten Bauzustand der Brücke wird auf den Bruch einer Hängerkonstruktion beim Betonieren des Schlusstücks zwischen zwei Kragträgern mit ca. 52 m Auskragung zurückgeführt.

Schon fast 200 Jahre kennen Wissenschaftler den Treibhauseffekt. Entstehung, Ausmaß und Folgen der Erderwärmung werden seitdem immer genauer beschrieben. Doch Politik, Wirtschaft und Gesellschaft nehmen alle Warnungen nicht ernst genug. Zunächst gilt es, den globalen Temperaturanstieg gegenüber dem vorindustriellen Niveau im Mittel auf unter zwei Grad Celsius zu begrenzen - eigentlich ein eher bescheidenes Ziel. Es ist ein Kompromiss zwischen dem aus der Sicht der Wissenschaftler Erforderlichen und dem politisch Erreichbaren. Heute sind die Optionen für eine klimafreundlichere Gewinnung und Nutzung von Energie klarer denn je - wir müssen sie nur mit aller Kraft verfolgen, denn die Zeit für ihre Umsetzung läuft uns davon.

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Autoclaved Aerated Concrete (AAC) masonry is widely used in the UK and is a commonly utilised material, predominantly for housing, but also for other building structures. First produced in the 1950s in the UK, it has become an important masonry solution for houses used in number locations from cavity walls to below ground and in concrete beam and block floors. This paper looks at why the material has become so popular and the background for the acceptance of use. The growth of the market for AAC has been driven by changes to Building Regulations and solutions have been developed to improve the structures thermal and acoustic performance.

During the renovation of the Gotschna Tunnel from 2019 to 2020, prefabricated elements made of Compex were used for the first time as a deformable yielding zone in the invert zone. The client, construction management, construction company and supplier of the compressible elements worked closely together to implement the design specifications. Consequently, the expectations of the special building material in terms of the production quality of the prefabricated elements and handling on the construction site were more than met. The parties involved in the construction thus see potential for further applications and further developments of Compex.
Bei der Sanierung des Gotschnatunnels im Zeitraum 2019 bis 2020 wurden erstmals Fertigteile aus Compex als deformierbare Knautschzone im Sohlgewölbe eingesetzt. Bei der konkreten Umsetzung der Vorgaben aus der Planung arbeiteten Bauherr, Bauleitung, Bauunternehmen und Knautschkörperlieferant eng und vertrauensvoll zusammen. So wurden die Erwartungen an den Sonderbaustoff in Bezug auf die Qualität bei der Herstellung der Fertigteile und dem Handling auf der Baustelle mehr als erfüllt. Die am Bau Beteiligten sehen daher Potential für weitere Anwendungen und Weiterentwicklungen von Compex.

The Artificial Ground Freezing (AGF) has demonstrated its versatility as an effective approach for both temporary ground stabilization and ground water control in almost all types of saturated soils. This paper describes the use of a closed circuit freezing system in the construction of four cross passages. The passages connect 4.8 km long twin road tunnels that have recently been constructed at depths of up to 60 m under Suez Canal in Ismailia, Egypt. The paper starts by describing the ground conditions at the locations of the cross passages and by presenting the results of laboratory tests conducted on unfrozen, frozen and thawed soil specimens. The main design criteria considered in designing the freezing works are discussed and the freezing and cross passages construction works are described. The frozen body was carefully monitored during the freezing process and construction of passages. Records of the adopted monitoring program are presented and discussed. Significant observations that contribute to effective planning of future freezing works are also presented.
Das künstliche Einfrieren von Erdboden hat die Vielseitigkeit als effektiver Ansatz sowohl für die temporäre Bodenstabilisierung als auch die Grundwasserbeherrschung in fast allen Arten von gesättigten Böden unter Beweis gestellt. Typischerweise gibt es zwei Bodenvereisungs-Systeme: Ein offenes Kühlsystem, das flüssigen Stickstoff als Kühlmittel verwendet, und ein geschlossenes Kreislaufsystem, das stattdessen Solelösung aus CaCl2 verwendet. Dieser Bericht beschreibt den Einsatz eines geschlossenen Gefriersystems beim Bau von vier Querschlägen. Die Querschläge verbinden zwei 4,8 km lange Straßentunnel, die vor kurzem in Tiefen von bis zu 60 m unter dem Suezkanal in Ismailia, Ägypten, gebaut wurden. Der Beitrag beginnt mit der Beschreibung der geologischen Verhältnisse an den Querschlägen und der Darstellung der Ergebnisse von Labortests an ungefrorenen, gefrorenen und aufgetauten Bodenproben. Es werden die wesentlichen Planungsgrundsätze zur Beherrschung des Erddrucks und des Wasserdrucks von bis zu 5 bar angegeben. Anschließend wird die Ausführung der Gefrierarbeiten und das Auffahren der Querschläge beschrieben. Der gefrorene Körper wurde während des Einfrierens, des Vortriebs der Querschläge und der Wartungsphasen sorgfältig überwacht. Die Ergebnisse des angewendeten Überwachungssystems werden vorgestellt und erörtert. Bedeutende Beobachtungen, die zu einer effektiven Planung künftiger Gefrierarbeiten beitragen, werden ebenfalls vorgestellt.

In the operating phase of a road tunnel, not only maintaining or increasing the availability in the network but the economic optimization regarding the life cycle costs of the structure are also important priorities. A consistent application of the Building Information Modelling (BIM) methodology can theoretically make a useful and targeted contribution, as it provides a complete digital model of the structure with all installed elements and the information required for the operator tasks. In the research project FE https://doi.org/15.0623/2016/RRB “Building Information Modeling (BIM) in Tunneling, ” the Institute of Tunneling and Construction Management and the Institute of Computing in Engineering (both Ruhr University Bochum) in cooperation with BUNG Ingenieure AG developed the basics for a BIM-based operating model of road tunnels with funding from the Federal Highway Research Institute commissioned by the Federal Ministry of Transport and Digital Infrastructure. In the article, the results of the research are presented on the basis of specific use cases of a BIM-based operation and maintenance management.

Verwendung von BIM für eine optimierte Tunnelbetriebsphase: Herangehensweise, Informationsanforderungen und exemplarische Implementierung
In der Betriebsphase eines Tunnelbauwerks stellen die Aufrechterhaltung bzw. die Erhöhung der Verfügbarkeit im Netz sowie die ökonomische Optimierung im Hinblick auf die Lebenszykluskosten des Bauwerks wichtige Prioritäten dar. Eine konsequente Anwendung der BIM-Methodik (“Building Information Modeling”) kann dabei theoretisch einen sinnvollen und zielgerichteten Beitrag leisten, da hierdurch ein vollständiges digitales Modell des Bauwerks mit allen verbauten Elementen und den für die Betreiberaufgaben notwendigen Informationsgrundlagen zur Verfügung gestellt wird. Im Rahmen des Forschungsprojekts FE https://doi.org/15.0623/2016/RRB “Building Information Modelling (BIM) im Tunnelbau” wurden mit Förderung der Bundesanstalt für Straßenwesen im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur vom Lehrstuhl für Tunnelbau, Leitungsbau und Baubetrieb und vom Lehrstuhl für Informatik im Bauwesen (beide Ruhr-Universität Bochum) in Zusammenarbeit mit der BUNG Ingenieure AG die Grundlagen für ein BIM-basiertes Betriebsmodell von Straßentunneln entwickelt. Im Beitrag werden die Untersuchungsergebnisse anhand konkreter Anwendungsfälle eines BIM-basierten Betriebs- und Erhaltungsmanagements dargestellt.

The practical application of accurate design and coordination in Building Information Modeling (BIM) environment for precast rings in Tunnel Boring Machine (TBM)-bored tunnels is becoming more achievable. These rings, made up of individual segments, are subject to many constraints which include: 1) deviations from theoretical alignment, as modeling the straight centerline of a ring into a curved alignment naturally produces minor deviations in line and grade, 2) avoiding crucifix joints when the joints between segments align in the longitudinal direction, reducing sealing performance, 3) and TBM shield design by minimizing the diameter of the TBM to reduce overcut and required backfill. This article describes the automated procedures for developing our design intent in the BIM environment with consideration for ring length optimization in tunnel curves, geometrical analyses of the staggered pattern of joints, and the minimum diameter and overcut envelope of the TBM shield. This procedure is demonstrated in multiple light-rail transit lines in Montréal including the Réseau Express Métropolitain (REM) airport link tunnel and the expansion of the Montreal Blue Line Metro. Virtual build of these segmentally lined tunnels negotiating all straight and curved drives of the alignment with BIM modeling is realized and summarized in this article.

The drainage system is a core element of tunnel construction and operation. Frequently, natural as well as technical boundary conditions lead to the deposition of scales (especially calcium carbonates) in the drainage system. As a preventive measure - in contrast to post-depositional cleaning procedures - the use of scale inhibitors to treat the drainage water (hardness stabilisation) is an option. ‘Green inhibitors’ are tailored green organic substances that delay or prevent scale formation when added in small concentrations. Moreover, green inhibitors can change the material consistency of scale deposits (soft sinter). An additional advantage of their use is the good environmental compatibility compared to conventional inhibitors. Suitable test procedures can be used to select a substance or product and evaluate or optimise its dosage. The application of polyaspartic acid or polysuccinimide products as ecologically harmless and readily biodegradable agents has proven advantageous in tunnel structures. The choice of liquid or depot stone conditioning essentially depends on the scaling mechanism, in addition to the technical considerations, flow rates and water chemistry. Regarding discharge to existing receiving water bodies, the inhibitor concentration in the water can be measured and controlled by DOC analysis and fluorescence spectroscopy. This article presents contemporary and tunnel-specific case studies.
Die kontinuierliche Entwässerung eines Tunnelbauwerks über das Drainagesystem stellt ein zentrales Element der Bauausführung und des Betriebs dar. Häufig führen natürliche und technische Randbedingungen dazu, dass sich mineralische Abscheidungen (v.a. Karbonat-Sinter) im Drainagesystem ablagern. Als präventive Strategie bietet sich die Härtestabilisierung des Drainagewassers an, die durch Zugabe bestimmter Wirkstoffe die Abscheidung dieser Sinter reduzieren und dessen Materialkonsistenz verändern kann. Im Gegensatz zu konventionellen Inhibitoren werden vermehrt Grüne Inhibitoren eingesetzt. Diese zeichnen sich durch eine gute Umweltverträglichkeit aus. Mittels geeigneter Testprozeduren kann die Auswahl eines Wirkstoffs und dessen Dosierung bewertet und optimiert werden. Die Anwendung von Produkten auf Basis von Polyasparaginsäure und Polysuccinimid hat sich als ökologisch unbedenklicher Wirkstoff für Tunneldrainagen bewährt. Die Umsetzung der Konditionierung hängt von den fallspezifischen technischen und geogenen Rahmenbedingungen ab. Hinsichtlich der Einleitung in natürliche Fließgewässer wird ein Monitoring des Inhibitorgehalts empfohlen. Es werden aktuelle Konzepte und Fallstudien zur Flüssigkonditionierung aus dem Koralmtunnel und der Tunnelkette Semmering vorgestellt und erläutert.

In Memoriam of Prof. Dr. Bernt Johansson
The use of high-strength steels (HSS, 460 < fy ≤ 700 MPa) and particularly very high-strength steels (VHSS, fy > 700 MPa) is limited in steel structures in civil and offshore engineering. This is due to a lack of experience in structures made of these materials and a lack of understanding of the structural performance of HSS and VHSS. The main questions that are unanswered concern the topics of static strength, fracture toughness, fatigue, material (in)homogeneity and manufacturing. With regard to the static strength, it is unclear as to whether requirements currently stated in the Eurocodes for the yield-to-tensile strength ratio (fy/fu) as well as the Von Mises yield criterion are applicable to structural designs in HSS and VHSS. With regard to fracture toughness, it is unclear as to whether the crack arrest capability of HSS and VHSS is currently sufficiently covered in Eurocode requirements. Furthermore, Eurocode requirements for maximum plate thickness are quite restrictive if they are extrapolated to HSS and VHSS. Other questions relate to the homogeneity of the material. Are HSS and VHSS sufficiently resistant to lamellar tearing and is material testing in different orientations necessary? This study gives an overview of the relevant questions, outlines the requirements in the current Eurocode system, presents answers to these questions where possible and provides a recommended research focus for the coming years.

The research into a specific type of unstiffened extended end-plate joint used to connect I-shaped beams to concrete-filled rectangular hollow section columns is presented in this paper. The main idea is to use long bolts passing through the column to connect the beam end-plates in order to...
1) avoid intermediate connecting elements (e.g. a reversed channel) or special bolts (e.g. blind bolts), which are sometimes used in practice, and
2) improve the resistance and stiffness of the joint when used in seismic-resistant frames.
Firstly, a test programme was performed within an RFCS European project entitled HSS-SERF “High-Strength Steel in Seismic-resistant Building Frames”, 2009-2013. The test programme included defining specimens subjected to significant bending moments (and shear) or shear only. Analytical models based on the component approach and aimed at predicting the joint response were then proposed; their validity is demonstrated through comparisons with the test results. Finally, the requirements of EN 1998-1-1 related to full-strength resistance for the proposed joint configuration are discussed, accounting for the actual positions of plastic hinges and the possible individual over-strength factors for each component.