Entwicklungen globalen Ausmaßes wirken sich scheinbar automatisch auf die Stahlbranche aus und führen dort zu überraschenden Anstiegen der Stahlpreise. Viele erinnern sich noch an die Preisrallye 2008, während der der Preis für Stahlprodukte innerhalb weniger Monate um über 50 % angestiegen ist. Und auch jetzt häufen sich wieder die Zeitungsartikel, in denen von steigenden Schrott- und Stahlpreisen berichtet wird. Der Stahlbau gilt - mal wieder - als schwer kalkulierbar. Aber stimmt es wirklich, dass die steigenden Rohstoffpreise automatisch auch zu höheren Stahlpreisen und insbesondere auch zu höheren Baupreisen führen? Eine detaillierte statistische Analyse entlang der Wertschöpfungskette “Stahlbau” zeigt, dass Stahlpreise und Stahlbaupreise nicht wirklich korrelieren.

Are steel prices and constructional steelwork prices correlated? A statistical survey
Developments of global dimensions seem to have automatically influence on the steel sector leading to rather unexpected steel price increases. Many still remember the price rally in 2008 when steel prices rose within few months by more than 50 %. And now again the newspapers report more and more of increasing scrap and steel prices. Constructional steelwork is named again as difficult to estimate. But is it really true, that rising raw material prices are automatically leading to higher steel prices and especially also to higher constructional steelwork prices? A detailed statistical analysis along the value chain of constructional steelworks shows, that steel prices and constructional steelwork prices are not really correlated.

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Aktuelles:
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Völlig losgelöst
Zur Erinnerung an Klaus Knothe (1937-2021)

Persönliches:
Max Gündel Professor für Stahlbau und Stahlwasserbau an der Helmut-Schmidt-Universität Hamburg
Max Spannaus Professor für Stahlbau an der Universität der Bundeswehr in München
Tim-Oliver Müller neuer Hauptgeschäftsführer des Hauptverbandes der Deutschen Bauindustrie

Tagungen & Veranstaltungen:
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt
Fachtag Brückenbau am 8. September 2021 in Duisburg
Münchener Stahlbautage am 2. und 3. Dezember 2021

Einen Besuch wert:
Leuphana Universität Lüneburg
SZS steel news

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Zum Titelbild:
Erweiterung Kohleinsel im Duisburger Hafen - Das Foto zeigt die Herstellung einer Spundwand zur Erweiterung der Kohleninsel im Duisburger Hafen. Hierzu wurden auf ca. 420 m Länge 300 Doppelbohlen Z-Profil und in die Wand integrierter Dalben als Anlegepfähle eingebaut. Die Rückverankerung erfolgte über sogenannte “Totmann”-Konstruktionen. Durch die Verfüllung hinter der Spundwand konnte eine Fläche von ca. 10.500 m2 neu gewonnen. Somit ist die Kohleninsel für neue Aufgaben nach dem Kohleumschlag weiter vorbereitet. (Foto: Hülskens)

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Informationsmanagement Planen + Bauen

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Der notwendige Ausbau maritimer erneuerbarer Energien bedingt die eingehende Untersuchung von strukturellen Belastungsgrenzen und potenziellen Umwelteinflüssen von Offshore-Strukturen. Großmaßstäbliche Versuchseinrichtungen nehmen hierbei eine wichtige Rolle ein, da nur hier Belastungen, die sich mit der Expansion von Offshore-Strukturen in größere Wassertiefen ergeben, realitätsnah untersucht werden können. Von besonderer Bedeutung für die Bemessung von Offshore-Strukturen ist eine realistische Abbildung der komplexen Überlagerung von Wellen und Strömung, die bisher nur in wenigen Versuchseinrichtungen großmaßstäblich möglich ist. Mit der Erweiterung des Großen Wellenkanals (GWK) in Hannover zum GWK+ wird ab 2022 die erste Versuchsanlage dieser Art in Deutschland zur Verfügung stehen. Die Planung und Konstruktion der Einleitung einer zusätzlichen Strömung in einen Wellenkanal mit dem Ziel der Erreichung natürlicher Strömungszustände stellt eine große Herausforderung dar. Als wesentliche strömungstechnische Komponente soll daher in diesem Beitrag die Entwicklung der Strömungseinleitung in den erweiterten GWK vom Entwurf bis hin zu einer Optimierung durch ein eigens hierfür geschaffenes 1:10-Modell beschrieben werden. Einblicke in die Umsetzung, die strömungstechnischen Herausforderungen sowie die Optimierung der Strömungseinleitung in einen Wellenkanal mittels Leitwände und verstellbarer Lamellen sowie die Passfähigkeit eines 1/15-Potenzgesetzes für das vertikale Strömungsprofil werden gegeben.

GWK+: extension of the large wave flume in Hannover - analysis of current inlet
The necessary expansion of maritime renewable energies requires the detailed investigation of structural load limits and potential environmental impacts of offshore structures. Large-scale test facilities play an important role in this context, as they provide the rare opportunity to investigate offshore structures in large scale under realistic conditions. Of particular importance for the design of offshore structures is a realistic representation of the complex superposition of waves and currents, which is currently only possible in a few large-scale test facilities. With the extension of the large wave flume (GWK) in Hannover to the GWK+, the first test facility of this kind in Germany will be available from 2022. The design and construction of an additional current inlet into a wave channel represents a major technical challenge. The design of the current inlet must ensure that flow conditions similar to those in nature can be reproduced in the study area of the wave channel. As an essential flow component, this paper will therefore describe the development of the current inlet into the extended GWK from the design stage to further optimization by means of a 1:10 model created specifically for this purpose. Insights into the implementation, the flow-related challenges as well as the optimization of the current inlet into the wave flume by means of guiding walls and adjustable guiding vanes, and the general suitability for the approximation of the vertical velocity profile as a 1/15 law are presented.

Um die Eigenschaften des Schotteroberbaus in dynamischen Berechnungen von Eisenbahnbrücken zu berücksichtigen, steht in der Brückendynamik zwar ein breites Feld an Rechenmodellen zur Verfügung, eine erhebliche Streuung der zugehörigen Steifigkeits- und Dämpfungskennwerte erschwert jedoch einen ingenieurpragmatischen Zugang. Aufbauend auf dynamischen Analysen an einer Versuchsanlage, welche durch ihre spezielle Funktionsweise eine Betrachtung des vom Brückentragwerk unabhängigen Schotteroberbaus ermöglicht, werden Dämpfungskennwerte für den Schotteroberbau bestimmt. Die Kennwerte sind dabei zugehörig zu einem mechanischen Modell, welches auf die im Schotteroberbau wirkenden Energiedissipations- bzw. Dämpfungsmechanismen abgestimmt ist und eine Gleis-Tragwerk-Interaktion sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung berücksichtigt. Die ermittelten Dämpfungskennwerte zeigen für das gegenständliche Versuchsspektrum signifikante Frequenz-, Verschiebungs- und Beschleunigungsabhängigkeiten, unterliegen innerhalb dieser Abhängigkeiten jedoch nur einer geringfügigen Streuung, womit für den Schotteroberbau letztendlich eine ausreichend genaue und realitätsnahe Angabe von Rechenmodell und darauf abgestimmten Kennwerten ermöglicht wird.

Damping parameters of ballasted track on railway bridges - part II: energy dissipation in the ballasted track and related calculation model
Calculations of the dynamics of railway bridges rely on a broad range of pertinent models which analyse the dynamic properties of the ballasted track. However, the substantial variations of related stiffness and damping parameters complicate appropriate implementation into vibration prognoses. Relying on dynamic calculations gained from a special test facility, which allows to analyse the ballasted track (isolated from the bridge structure), it is possible to determine related damping parameters. Those core parameters correspond to a mechanical model which is tuned to the energy dissipation and damping mechanisms arising in the ballasted track. Within the scope of this test the damping parameters show significant dependencies as regards frequency, acceleration and displacement, but at the same time cause minimal variances within these dependencies. This facilitates the set-up of a sufficiently precise and realistic calculation model for the ballasted track, plus related core parameters.

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Der Sonderforschungsbereich 1463 “Integrierte Entwurfs- und Betriebsmethodik für Offshore-Megastrukturen” ist im Januar 2021 von der Deutschen Forschungsgemeinschaft für eine Laufzeit von zunächst vier Jahren eingerichtet worden. In 15 Teilprojekten beschäftigen sich Forscher von fünf Institutionen unter der Leitung der Leibniz Universität Hannover mit der Erforschung und Entwicklung neuer Methoden zur Realisierung zukünftiger Offshore-Windenergieanlagen mit einer Nennleistung von > 20 MW als wesentlichen Beitrag zu einer regenerativen Energieversorgung.

Integrated design and operation methodology for offshore megastructures
The collaborative research centre 1463 “Integrated Design and Operation Methodology for Offshore Megastructures” was established by the German Research Foundation in January 2021 for an initial period of four years. In 15 sub-projects, researches from five institutions under the leadership of Leibniz University Hannover are investigating and developing new methods to realize future offshore wind turbines with a rated power of > 20 MW as a significant contribution to a renewable energy supply.

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In Düsseldorf erfolgt in unmittelbarer Rheinnähe der Bau eines ca. 20 m × 36 m großen Regenklär-/Regenrückhaltebeckens, das rd. 13 m tief in den Baugrund einbindet. Der Baugrund im Bereich des Baufelds besteht aus fluviatilen Sanden und Kiesen, die von marinen Feinsanden unterlagert werden. Das Grundwasser bewegt sich innerhalb der stark wasserdurchlässigen Sande und Kiese und weist Schwankungen in Abhängigkeit vom Rheinwasserstand von bis zu 8 m auf. Zur Stützung der technisch wasserdichten, 80 cm dicken Schlitzwand wurden erstmals im Düsseldorfer Baugrund Staffelanker BBV-multibond eingesetzt. Durch den Einsatz der patentierten Multibond-Anker konnte nicht nur die Gesamtanzahl der Anker, sondern auch die im Zuge des Ausschreibungsentwurfs vorgesehenen zwei bis vier Ankerlagen auf eine Ankerlage oberhalb des bauzeitlichen Grundwasserstands reduziert werden. Zur Schaffung belastbarer Planungsgrundlagen und zum Nachweis der Tragfähigkeit der Multibond-Anker wurden im Zuge der Baumaßnahme umfangreiche Eignungsprüfungen durchgeführt.

Use of step anchors BBV-multibond in the subsoil of Düsseldorf
Currently a new stormwater retention tank is constructed nearby the river Rhine in Düsseldorf with dimensions of 36 m × 20 m. The average depth of the required excavation pit is about 13 m. In the area of the working panel, the general subsoil profil consists of fluvial sand and gravel underlain by marine fine sands. The groundwater flows through the porous sandy and gravelly aquifer. The fluctuation rate of the groundwater directly corresponds with the water level of the close by river Rhine and is up to 8 m. A waterproof diaphragm wall with a thickness of 80 cm is necessary for a dry excavation and construction of the tank-building. The patent multibond anchor system from the company BBV-Systems GmbH is used to ensure the stability of the diaphragm wall. In comparison of the basic design, which includes up to four layers of conventional grouted anchors, only one layer of multibond anchors, placed above the in-situ groundwater level, is needed to achieve similar stabilisation effects. Extensive performance tests were successfully carried out and documented during the execution process for the purpose of proving and verifying the load-bearing capacity of the multibond anchors compared to conventional grouted anchors within the subsoil in Düsseldorf.

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Das HZ/AZ-System wird weltweit als effiziente und robuste Stützwandlösung, vorzugsweise für Kaimauern im Hafenbau und als Stützwand bei tiefen Baugruben, eingesetzt. Diese Form einer kombinierten Wand wird aus der wechselweisen Anordnung von HZ-M-Profilen als Tragpfähle mit AZ-Profilen als Füllbohlen gebildet. Wird eine kombinierte Wand durch einen hohen Wasserüberdruck belastet, so ist dies für das Tragverhalten der Wand von Bedeutung. Die endgültige Lage der Tragpfähle führt zu einer tatsächlichen Wandgeometrie, die den Spannungszustand und somit auch das Tragverhalten der durch Wasserüberdruck beanspruchten Wandelemente beeinflusst. Zulässige Imperfektionen für das Einbringen einer kombinierten Spundwand werden zwischen den Vertragsparteien vereinbart. In diesem Beitrag werden Untersuchungen zur Auswirkung von Einbringimperfektionen auf das Tragverhalten sowie ein Modell zur Abschätzung des aufnehmbaren Wasserüberdrucks der Füllbohlen von HZ-M/AZ-kombinierten Wänden unter Berücksichtigung von Einbringimperfektionen vorgestellt.

The influence of driving imperfections on the water pressure resistance of HZ/AZ walls
The HZ/AZ wall system is widely used around the world as an efficient and robust retaining wall solution, mainly used in port structures and deep excavations. The system consists of alternating HZ-M king piles with or without intermediary double AZ sheet pile sections as infill sheets. If a combined wall is subjected to high water pressure, its load-bearing behavior and resistance is influenced. The final position of the piles leads to an actual wall geometry, which influences the state of stress and thus may also affect the load-bearing behavior of the wall elements subjected to water pressure. Permissible driving imperfections of a combined sheet pile wall are agreed between the contracting parties.This article presents studies on the effects of pile driving imperfections on the load-bearing behavior as well as a model for estimating the allowable water pressure of the intermediate piles of HZ/AZ combined walls, taking these pile-driving imperfections into account.

Um die Grundlagen für die in diesem Jahrzehnt erforderlichen Bauwerksprüfungs-, Planungs- und Baumaßnahmen für die Infrastruktur im Bereich der Wasserstraßen zu verbessern, wird seit Dezember 2018 das mit Forschungsmitteln des BMVI geförderte Projekt 3D HydroMapper für die Erfassung und Nutzung der 3-D-Scandaten von Bestandsbauwerken durchgeführt. Durch 3D HydroMapper sollen neuartige Positionierungs- und Routingverfahren in Verbindung mit einer aktiven Objektausrichtung der Sensorik genutzt werden, um BIM-fähige 3-D-Bauwerksdaten zu erzeugen. Erste Ergebnisse zeigen, dass durch die 3-D-Aufnahme von Bestandsbauwerken und Baustellen erhebliche Verbesserungen für alle Beteiligten erzielt werden können. Durch die mit einer innovativen Messplattform und einem speziellen Multi-Sensorsystem aufgenommenen Informationen können den Betreibern, den Planern und den ausführenden Bauunternehmen vollständige, zuverlässige und dreidimensionale Bestandsdaten und die daraus prozessierten Bestandsmodelle zur Verfügung gestellt werden.

Innovative methods for digital measuring of waterway structures
Since December 2018 the research project “3D HydroMapper”, funded by BMVI, is operated to improve the basic concepts of the data acquisition to be carried out in structural inspection, design and construction activities for waterway structures using scanned 3-D data. Based on 3D HydroMapper, novel positioning and routing methods in connection with an active object sensor alignment should be used in order to create BIM capable inventory data of structures. First results show that the 3-D scanning of structures and construction sites are very beneficial. Thanks to the information collected with the innovative measuring platform and a special multi-sensor system, the operators, planners and construction companies can be supported by complete, reliable and three-dimensional as-built data and their obtained BIM models.

Es wird über die Verlegung in offener Dükerbauweise gegenüber anderen Methoden des Dükerbaus berichtet. Die technischen Möglichkeiten und Vorteile gegenüber grabenlosen Verfahren werden erläutert. Als Beispiel hierzu dient der Bau des Dükers durch den Rhein zwischen den Orten Wallach und Ork im Rahmen der Zeelink-Leitung.

The culvert construction in the open construction: using the example rhine culvert Zeelink between the places Wallach and Ork
It is reported on the laying in open culvert construction compared to other methods of culvert construction. The technical possibilities and advantages over trenchless processes are explained. An example of this is the construction of the culvert through the Rhine between the villages of Wallach.

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Beim Studium historischer Erläuterungsberichte, wie bspw. zum Bau des Erfurter Flutgrabens in den Jahren 1890-1898, stößt man immer wieder auf die sog. “Kuttersche Formel” und damit auf die Frage, wer eigentlich der Namensgeber dieser hydraulischen Abflussformel war. In den allgemeinen, frei zugänglichen Quellen findet man hierzu nur begrenzte Hinweise, welche im Wesentlichen den wissenschaftlich-technischen Hintergrund erläutern. Unterzieht man sich aber der Mühe, die familiären Beziehungen über vier Generationen hinweg zu recherchieren, und hat man dabei noch das Glück, mit Samuel Kutter einen promovierten Physiker als Ururenkel zu finden, so kann man auch heute noch ein beeindruckendes Portrait von Wilhelm Rudolf Kutter nachzeichnen.

Wilhelm Rudolf Kutter - portrait of a hydraulic engineer
When studying historical explanatory reports, such as the construction of the Erfurt flood ditch between 1890 and 1898, one repeatedly comes across the so-called “Kuttersche Formula” and thus the question of who actually gave this hydraulic discharge formula its name. In the general, freely accessible sources, there are only limited references to this, which essentially explain the scientific and technical background. But if you take the effort to research family relationships over four generations and if you are lucky enough to find a doctorate in physics as a great-great-grandson in Samuel Kutter, you can still trace an impressive portrait of Wilhelm Rudolf Kutter today.

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Nachrichten:
Neue Nationalgalerie Berlin: Guten Morgen, du Schöne

Wettbewerbe:
Deutscher Architekturpreis 2021 entschieden

Veranstaltungen:
3DK-Seminar “Additive Fertigung von Keramik”

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