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Bauelemente des Metallleichtbaus sind in der Regel dünnwandige Bauteile aus Stahl oder Aluminium, welche untereinander oder mit Bauteilen aus Holz zu verbinden sind. Den zunehmenden Anforderungen durch bauaufsichtliche Vorgaben, sich verändernde Umweltbedingungen und komplexere Anwendungen entsprechen die Hersteller von Verbindungselementen durch Optimierung bestehender Produkte oder durch Neuentwicklungen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit zeigt der nachfolgende Artikel einen kurzen Überblick über den Stand der Technik auf.
Assembling and fixing systems for light metal constructions - Demand and challenge on connection device.
Lightweight metal components are usually thin-walled parts made of steel or aluminium, which are to connect among themselves or with components made of wood. The increasing demands by building requirements, changing environmental conditions and more complex applications, the manufacturers of fasteners have to adapt these requirements by optimization of existing products or new developments. Without claiming to be exhaustive, the following article gives a brief overview of the state of the art.

Sandwichelemente werden über Verbindungsmittel, meist selbstbohrende Schrauben, an eine Unterkonstruktion montiert. Diese raumabschließenden Bauteile sind sowohl Beanspruchungen senkrecht zur Elementebene als auch durch Belastungen in der Ebene ausgesetzt, z. B. durch das Eigengewicht der Wandelemente. Über die Verbindungsmittel werden Längszugkräfte und Querkräfte vom Bauteil in die Unterkonstruktion weitergeleitet. Für die kombinierte Beanspruchung von Längs- und Querkräften liegen zurzeit noch keine experimentellen und theoretischen Untersuchungen zur Tragfähigkeit der Verbindung vor. Anhand von Versuchen und einem mechanischen Modell wird das Tragverhalten von längs- und querkraftbeanspruchten Verbindungen von Sandwichelementen im Folgenden analysiert.

Fastenings of sandwich panels under combined longitudinal and shear load.
Sandwich panels are mounted by fasteners, usually self-drilling screws, to a substructure. These space-enclosing components are stressed perpendicularly to the panel surface and in wall-elements by loads in their plane (by self-weight). The tensile and transverse forces are transmitted from the panel into the substructure by fasteners. Up to now the interaction of longitudinal and transverse forces in the connection has not been assessed by any experimental or theoretical study. On the basis of experiments and a mechanical model the structural behavior of fasteners of sandwich panels loaded by longitudinal and transverse forces will be analyzed in the following.

Bauteile aus ultrahochfestem Beton (UHPC) werden insbesondere in Fertigteilwerken hergestellt. Daher sind tragfähige und wirtschaftliche Verbindungen von UHPC-Fertigteilen von besonderer Bedeutung. In Verbindungen von Bauteilen können Schub-, Druck- oder Zugkräfte oder Kombinationen aus diesen Belastungen auftreten. In dem vorliegenden Beitrag werden die im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1182 “Nachhaltiges Bauen mit ultrahochfestem Beton” der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) durchgeführten Versuche zur Ermittlung der Tragfähigkeit wesentlicher Knotenpunkte von Fertigteilen beschrieben und die Ergebnisse diskutiert. Die Versuchsergebnisse dienen der Entwicklung von Ingenieurmodellen zur Bemessung von Fertigteilverbindungen aus UHPC.

Connections of precast UHPC elements
Ultra-High Performance Concrete (UHPC) elements are particularly suited for precast construction. To utilise the high structural performance of single UHPC elements, solid and economical connections are essential. Such joints are exposed to shear, compressive or tensile forces or combinations of these. This paper presents tests on the load bearing capacity of UHPC nodes. All tests have been carried out within the priority programme 1182 “Sustainable Construction with UHPC” of the German Research Foundation (DFG). The test results provide a basis for construction recommendations of connections for precast UHPC elements.

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Die ständige Verbesserung des Wärmeschutzes an Wohngebäuden läßt die Frage aufkommen, inwieweit zukünftig Einzelfeuerstätten, wie Kamine oder Kachelöfen, überhaupt noch im modernsten Wohnungsbau erforderlich oder vertretbar sind. Unter Berücksichtigung individueller Bewohner-Bedürfnisse und dem Einsatz des Kohlendioxid-neutralen Brennstoffes Holz werden Wege aufgezeichnet, wie sowohl konventionelle als auch den Erfordernissen angepaßte Einzelfeuerstätten im modernen Wohnungsbau Bestand haben können.

Bericht über nachträgliche Massnahmen zur Verbesserung des Schallschutzes von bestehenden Fenstern durch den zusätzlichen Einbau eines Fensters auf der Innenseite.

Im folgenden wird über einen neuen Effekt berichtet, mit dessen Hilfe bei leichten doppelschaligen Bauteilen, vor allem im Holzbau, durch eingebrachte Dämmschichten eine große Körperschalldämpfung der Schalen erreicht werden kann. Der Effekt beruht darauf, daß man die Dämmschicht so mit den Schalen verbindet, daß sich einzelne Resonatoren innerhalb der Dämmschicht bilden, die zu einem verstärkten Entzug von Körperschall-Energie aus den Schalen führen (Schwingungstilger).

Durch eine die Stütze kreuzende, an der Plattenunterseite eingelegte Bewehrung lässt sich das Verhalten der Platte-Stütze Verbindung nach dem Durchstanzen entscheidend beeinflussen. Dies konnte in dem hier beschriebenen Versuch eindrucksvoll gezeigt werden. Aus dem Versuchsergebnis und theoretischen Überlegungen wird der Vorschlag einer "Kollapsbewehrung" gemacht.

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Tragverhalten von steifen Ankerplatten mit Kopfbolzen in stabförmigen Stahlbetonbauteilen insbesondere unter Schubbeanspruchung quer zum Bauteilrand, aber auch unter zentrischer Zugbeanspruchung. Für beide Belastungsrichtungen wurden Versuche mit Ankerplatten in Stahlbetonbauteilen mit einer Standardbügelbewehrung in gerissenem und ungerissenem Beton durchgeführt.
Außerdem erfolgten zahlreiche numerische Simulationen mit dem FE-Programm MASA. Die FE-Modelle wurden an den Versuchsergebnissen verifiziert, so dass umfangreiche Parameterstudien durchgeführt werden konnten. Dadurch konnten weitere Effekte untersucht werden, die das Anwendungsfeld der Ankerplatten erweitern und die Entwicklung eines sicheren Bemessungsmodells unterstützen.
Auf Grundlage der Ergebnisse aus Versuchen und FE-Simulationen wurde für Ankerplatten mit Kopfbolzen in stabförmigen Stahlbetonbauteilen ein Komponentenmodell zur Berechnung der Traglast dieser Ankerplatten unter Schub sowie zentrischem Zug entwickelt, das die im Bauteil vorhandene Bewehrung berücksichtigt und das Tragverhalten der Ankerplatte realistisch wiedergibt.

Improvement of the load carrying capacity of anchor plates with welded headed studs in narrow reinforced concrete members.
This contribution deals with the structural behavior of stiff anchor plates with welded headed studs in narrow reinforced concrete members under shear loading perpendicular to the edge as well as pure tension loading. For both directions of loading tests were carried out with anchor plates in concrete structures with a standard stirrup reinforcement in cracked and non-cracked concrete.
Furthermore numerous numerical simulations using the finite element program MASA have been done. The FE models were verified by the experimental results and extensive parameter studies were carried out. Further effects were examined which extend the application field of the anchor plates and support the development of a reliable design model.
Based on these experimental and numerical results a component model for the calculation of the load capacity of anchor plates with headed studs in narrow reinforced concrete structures under shear loads and tension loads has been developed. The model takes into account the reinforcement in the concrete member and predicts the resistance of the anchor plate in a realistic way.