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Informationen aus der Stahlbauforschung 3/18
Unter anderem Elbphilharmonie: Prof. Dr.-Ing. Ömer Bucak erhält die Auszeichnung des Deutschen Stahlbaus 2018

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Die Stahlbauweise durchlief in der ersten Hälfte des 20. Jh. eine dynamische Entwicklung. Als erste der modernen Bau weisen musste sie auf vielen Gebieten wesentliche Grundlagen schaffen. Die vielfältigen Einsatzgebiete, wie Skelettbauten, unterschiedlichste Hallen- und Brückenkonstruktionen, Kuppeln, Maste, riesige Behälter u. v. m., verlangten nach sicheren, zuverlässigen und ökonomischen Lösungen bei höchst unterschiedlichen Anforderungen. Der Werkstoff Stahl hat der Moderne wesentliche Chancen eröffnet und diese Epoche eindrucksvoll geprägt.
Die Erzeugung von Bessemerstahl (1855) und Siemens-Martin-Stahl (1865) bildete die Basis für entscheidende Fortschritte in der Qualität des Materials. Es begann die Massenerzeugung von Baustahl. Ende der 1930er-Jahre war das grundlegende Sortiment der Baustähle geschaffen.
Die Technologie der Stahlbearbeitung mit hydraulischen Scheren und Pressen mit über 1 000 t Druck erlaubte schon zum Ende des 19. Jh. eine sehr effektive Produktion. Nach der Jahrhundertwende fanden Autogenschneidbrenner, Pressluftwerkzeuge und elektrisch betriebene Werkzeuge rasch Eingang in den Herstellungsprozess. Der Stahlbau produzierte immer auf industrieller Grundlage. Das Nieten bildete die beherrschende Verbindungstechnik zum Ende des 19. Jh. In den 1920er-Jahren begann sich die Schweißtechnik ernsthaft zu etablieren. Damit wurden neue, konstruktiv klare, material- und herstellungs effektive Details und Baugruppen möglich.

Steel - structural material of the Modern Era - from cast iron to high-strength, weldable structural steel
Steel construction underwent a very dynamic development in the first half of the 20th century. As the first of the modern construction methods, it had to create essential foundations in many areas. The diverse fields of application, such as skeleton constructions, diverse hall and bridge constructions, domes, masts, large containers and much more, demanded safe, reliable and economical solutions for the most varied requirements. Steel as a material has opened up significant opportunities for Moderne and has impressively shaped this epoch.
The production of acid Bessemer steel (1855) and acid Siemens-Martin steel (1865) formed the basis for decisive advances in the quality of the material. Mass production of structural steel began, and the quality of the material reached a new level. At the end of the 1930s, the basic range of structural steels was established.
The technology of steel processing with hydraulic shears and presses with over 1 000 t pressure allowed very effective production by the end of the 19th century. After the turn of the century oxyacetylene cutting torches, compressed air tools and electrically operated tools quickly found their way into the production process. Steel structures always have been produced on an industrial basis. Riveting was the dominant joining technique at the end of the 19th century. In the 1920s, welding technology began to establish itself seriously. This made new, structurally clear, material- and production-effective details and assemblies possible.

Historisch bedeutsame Bauwerke aus Stahlbeton legen Zeugnis ab über die Entwicklung der Bautechnik, was Materialtechnologie und Bemessung betrifft. Im Rahmen von Instandsetzungsmaßnahmen müssen sie häufig an heutige Vorstellungen von Dauerhaftigkeit und Gebrauchstauglichkeit angepaßt werden. Mitunter erfordern auch Nutzungsänderungen eine Verstärkung der ursprünglichen Konstruktionen. Zur Instandsetzung historisch wertvoller Betonbauten werden moderne Technologien im Hinblick auf die zusätzlichen Anforderungen des Denkmalschutzes weiterentwickelt. Neben der Funktion tritt hier auch die Wahrung des architektonischen und handwerklichen Erbes in den Vordergrund.

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Der Einsatz von Korrosionsschutzsystemen, bestehend aus organischen Beschichtungssystemen oder metallischen Überzügen, wird in teils umfangreichen technischen Regelwerken für die Anwendung auf dünnem Blech bis 3 mm Blechdicke bis hin zu massiven Stahlbaukonstruktionen mit Tragsicherheitsnachweis umfassend beschrieben. Nach Bestimmung der vor Ort vorhandenen Korrosivitätskategorie und Festlegung der gewünschten Schutzdauer können geeignete Korrosionsschutzsysteme für ein bestimmtes Objekt aus Tabellen ausgewählt werden. Des Weiteren lassen sich zahlreiche Hinweise zur korrosionsschutzgerechten Konstruktion, zur Oberflächenvorbereitung und -vorbehandlung des Substrates und zu den Verarbeitungsbedingungen des Korrosionsschutzsystems in einschlägigen Regelwerken finden. Ein fachgerechter Korrosionsschutz an Stahlkonstruktionen muss durch Umsetzung der in Regelwerken genannten Qualitätssicherungsmaßnahmen sowohl bei der Planung als auch bei der Ausführung der Korrosionsschutzarbeiten erfolgen.

Professional corrosion protection for towers and masts made of steel.
The usage of corrosion protection systems, consisting of organic or metallic coatings, are comprehensively described in partly extensive technical rules for the application on thin metal sheets (3 mm sheet thickness maximum) up to massive steel structures with ultimate limit state design. After determining of existing on-site corrosion category and defining the desired term of protection time, the appropriate corrosion protection systems for a particular object can be selected from tables. Furthermore, numerous comments can be found for corrosion-resistant construction, for surface preparation and pretreatment of the substrate and the processing conditions of the corrosion protection system in the relevant regulations. A professional corrosion protection for steel structures must be carried out by implementation of technical rules mentioned in quality assurance measures, both in planning and in the execution of corrosion protection work.

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Der Fernbahnhof Berlin Spandau gehört zur neuen Generation der mit hohem gestalterischem Anspruch gebauten Bahnhöfe. Dies findet insbesondere in der filigranen Bahnsteigüberdachung sichtbaren Ausdruck, eine echte Tonnenschale aus einem verglasten Netzwerk. Dieser Beitrag beschreibt den Tragwerksentwurf für die Bahnsteigüberdachung und deren geometrische und konstruktive Besonderheiten.

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Hänger von Stabbogenbrücken sind häufig veränderlichen Beanspruchungen infolge Verkehrslasten ausgesetzt. In Abhängigkeit von Spannungsspielzahl und Spannungsniveau kann deshalb die Gefahr des Ermüdungsbruchs bestehen. Als maßgebend sind in dieser Hinsicht die Anschlüsse der Hängestangen an Bogen bzw. Versteifungsträger anzusehen, da sich hier durch Geometrieänderung und durch die Kerbwirkung der Anschlußschweißnähte ein ungleichförmiger Spannungszustand einstellt. Die maximale Spannungsspitze im Kerbgrund wird durch die Tiefe und Schärfe der Kerben bestimmt. Um eine ausreichende Ermüdungssicherheit zu gewährleisten, ist es notwendig, diese rißerzeugenden Spannungsspitzen zu minimieren und möglichst einen homogenen Spannungsverlauf über das gesamte Bauteil zu erzeugen. Mit Hilfe einer parametergestützten Gestaltoptimierung und anschließender Topologieanpassung soll die Gefahr von Ermüdungsbrüchen vermindert werden. Für die unter diesen Gesichtspunkten entworfene Anschlußkonstruktion wird die Kerbwirkung, ausgedrückt durch die Kerbwirkungszahl Kf , mittels FE-Analyse ermittelt. Abschließend wird eine analytische Formel für Kf entwickelt, welche die Anwendung des Kerbspannungskonzeptes für Hängeranschlüsse ermöglicht.