Der Verbundbrückenbau hat sich in Deutschland, aber auch in Polen etabliert. Gründe sind der hohe Vorfertigungsgrad, die großen Spannweiten, die mit modularen Systemen realisiert werden können, und die einfache Durchbildung von integralen Bauweisen. Daraus ergeben sich eine hohe Qualität des Bauwerks, kurze Bauzeiten und günstige Herstellkosten. Die Verbunddübelleiste ist seit 2013 in Deutschland als Konstruktionselement zugelassen. In verschiedenen Brückenprojekten kam sie in unterschiedlichen Konstruktionen zum Einsatz. Hauptsächlich werden sie im Brückenhauptträger als Schubverbund zwischen Betonfertigteil und Stahlträger angeordnet. Interessant für die Entwicklung der Bauweise sind jedoch weitere Einsatzbereiche in VFT-WIB-Platten in Brückenquerrichtung und als Verankerungselemente, um große Einzellasten in Betonbauteile einzuleiten.

Innovative solutions in bridge construction with composite dowel strips.
Composite constructions are established in bridge engineering in Germany and Poland. This success is based on the high grade of prefabrication and the large spans which can be realized by modular systems and the straightforward design of integral structures. The result is a high-quality structure, short construction times, low construction costs. Since 2013 the composite dowel strip is regulated in Germany. It was applied in several bridge projects in diverse technical solutions. The widest application is in bridge girders in the function of shear connector between prefabricated concrete element and steel girder. The progress of the construction method becomes interesting with the view to wide range of use in filler beam decks in transversal direction of the bridge and in anchorage elements to introduce high concentrated loads into concrete elements.

Ein neues Konzept im Brückenbau wird im Pilotprojekt Greißelbach umgesetzt. Das Hauptmerkmal des Bauprinzips bildet die Trennung der Tragstruktur in ein Längs- und ein Quertragsystem und die trocken gestoßenen, voll vorgespannten Segmente ohne Abdichtung und Asphalt. Das Haupttragsystem bildet ein VFT-Rahmen als integrales Bauwerk. Durch eine Gleitebene zwischen Segment und Hauptträger bewegt sich die Fahrbahnplatte unabhängig vom Haupttragsystem. Die Bauweise weist eine hohe Qualität und sehr kurze Bauzeiten durch die Vorfertigung sowie große Flexibilität in der Nutzung aus.

Segment bridge Greißelbach as composite bridge without sealing and asphalt.
The Greißelbach bridge project implements a new construction principle. The main feature of the construction is the separation of the bridge bearing system in a main structural system in longitudinal and transversal direction in interaction with dry jointed segments without sealing and asphalt. A VFT-frame is the integral main structural system. The deck slab is independently moving of the structural system realised by a sliding surface between the segments and the main girders. The construction is characterized by its high quality level and the short construction time based on the high level of prefabrication. Furthermore the bridge implements a high degree of flexibility in service.

Die Elsterbrücke Osendorf ist die erste Brücke in Deutschland, die in Verbundfertigteil-Bauweise mit Walzträgern in Beton (VFT-WIB) mit feuerverzinkter Stahltragstruktur ausgeführt wurde. Auf Grundlage von Forschungsprojekten konnte die Ermüdungsfestigkeit von dynamisch beanspruchten Stahlbauteilen beurteilt werden. Die gewählte Bauweise bietet sich in ihrer Konstruktionsart für eine Feuerverzinkung an. Ihre externe Bewehrung aus halbierten Walzträgern ist arm an Eigenspannungen und mit Längen bis 16 m leicht in der Verzinkung zu handhaben. Im Projekt Brücke Osendorf zeigte sich die Wirtschaftlichkeit der Feuerverzinkung im Hinblick auf Qualität, Kosten und Unterhalt.

Elster bridge near by Osendorf - a hot-dip galvanized composite bridge with external reinforcement.
The viaduct over the river Elster next to Osendorf is the first bridge project using the VFT-WIB construction method in Germany with a hot-dip galvanized steel structure. The fatigue resistance of the steel structure under dynamic loads was already clarified on the basis of several research projects. The construction method is suitable to protect the steel by hot-dip galvanizing. The external reinforcement made out of halved rolled sections contains only a small ratio of residual stresses. The steel girders are easy to handle with a length up to 16 m. The Osendorf bridge project figures out the economic feasibility of the hot-dip galvanizing due to quality, costs, maintenance.

No short description available.

No short description available.

Verbundtragwerke mit Längs- und Quervorspannung zählen zu den Besonderheiten im Brückenbau. Die Isarbrücke Oberföhring im Zuge des Föhringer Rings aus dem Jahr 1960 ist ein Beispiel für die Kombination einer Spanngliedvorspannung gekoppelt mit einer Vorspannung durch Abstapeln. Das Tragwerk wurde im Hinblick auf den Materialeinsatz sehr wirtschaftlich konstruiert und ist nach mehr als 40 Jahren trotz der hohen Verkehrsbelastung in einem bemerkenswert guten Zustand. Die Ergebnisse der Hauptprüfung und die Ursachen der dabei dennoch festgestellten Schäden werden dargestellt. Eine Auswertung der Bemessung und des Tragverhaltens zeigt, mit welchen Mitteln die beachtliche Schlankheit des Hauptfelds unter geringem Materialeinsatz erzielt werden konnte. Hierin spielt die Vorspannung eine zentrale Rolle.

Der Verbunddübel ermöglicht neue Konstruktionsprinzipien im Brückenbau. Mit der Straßenbrücke in Vigaun/Österreich ist im Herbst 2008 die erste Brücke in VFT-WIB-Bauweise in Betrieb gegangen. Zwei Verbundfertigteile mit halbierten Walzträgern als Untergurt bilden den Querschnitt. Die durch den Schneideprozess mit Verbunddübeln versehenen halbierten Walzträger wirken als “externe” Bewehrung im Querschnitt und vereinen Schlankheit und Wirtschaftlichkeit im Verbundbrückenbau. Der Aufsatz beschreibt das 78m lange 3-Feld-Rahmenbauwerk über die Bahnstrecke von Salzburg nach Wörgl unter den Gesichtspunkten Entwurf, versuchsgestützte Bemessung und Ausführung.

Seit Bauwerke errichtet werden, kommen auch wandelbare Dachtragwerke zum Einsatz, die durch Veränderung ihrer Strukturform eine Anpassung an wechselnde Witterungsverhältnisse sowie an unterschiedliche Nutzungswünsche ermöglichen.
Solche Überdachungen, bei denen die kontrollierte Bewegung von Tragwerken oder Tragwerksteilen im Vordergrund steht, sind trotz ihrer polyvalenten Anwendungsmöglichkeiten eher prototypischen Sonderkonstruktionen zuzuordnen. Sie charakterisieren das Ergebnis vergleichsweise seltener Entwurfsaufgaben, die vor allem hinsichtlich der Tragwerkskonzeption hohe Ansprüche an den Planer zur Lösung der konstruktiven Entwurfsaufgabe stellen.
Insbesondere für ArchitektInnen wirft der Entwurf einer veränderbaren Überdachung spezifische Fragestellungen nach dem geeigneten Verhältnis von der Strukturform zur gewünschten architektonischen Form auf. So sind die Reversibilität und Veränderung der Geometrie der tragenden Bauteile, die Krafteinleitung und Lastab- und -weiterleitung sowie die Steifigkeit und Formstabilität eng verknüpft mit den Anforderungen an die Nutzbarkeit, an die verwendeten Werkstoffe für Struktur und Haut und an die räumliche Wirkung.
Entwurfsaufgaben mit solcherart komplexen Einflussgrößen verlangen nach einem disziplinenübergreifenden Entwurfsprozess, bei welchem sich der eigenständige Design- und Entwurfsbegriff in der Architektur möglichst frühzeitig an das Wissen der Fachingenieure annähert, um einen wechselseitigen Dialog zwischen Architekt und Fachplanern zu ermöglichen.
Die Abteilung Hochbau 2 (Leitung Prof. Gerhard Steixner) vom Institut für Architektur und Entwerfen an der TU Wien bietet den Studierenden seit Jahren konstruktive Entwurfsthemen an, die auch mit Unterstützung von in der Praxis stehenden Fachplanern bearbeitet werden.
Bei der im Wintersemester 2011 entstandenen Entwurfsübung ‘Kinematic Space Structure‘ waren von den Studierenden Lösungen für eine wandelbare bzw. mobile Überdachung für den Hof 1 des Hauptgebäudes der TU Wien zu entwickeln, um für die derzeitige Hofnutzung eine witterungsunabhängige, anpassungsfähige Umgebung zu schaffen und das Nutzungsspektrum zu erweitern.

Ring flange connections for tubular towers, like those for wind turbines or chimneys, are subjected to significant fatigue loading. Next to the bolts, the weld connecting the flange to the tower shell also needs to be checked against fatigue failure. The flange causes local bending moments in the shell, which increase the meridional stress, i. e. stress concentrations occur. In this paper, the influence of geometrical imperfections on such stress concentrations is quantified and the influence of flange geometry on resulting stress is investigated. Recommendations are given for flange dimensions and the design procedure.

Einfluss von Flanschabmessungen und geometrischen Imperfektionen auf Spannungskonzentrationen an Schweißnähten von Ringflanschverbindungen
Ringflanschverbindungen für Rohrtürme, wie solche für Windenergieanlagen oder Schornsteine, sind einer erheblichen Ermüdungsbelastung ausgesetzt. Neben den Schrauben muss auch die Schweißnaht, die den Flansch mit der Turmschale verbindet, gegen Ermüdungsversagen abgesichert werden. Aufgrund des Flansches treten lokale Biegemomente in der Schale auf, die die nominelle Meridianspannung erhöhen, d. h., es treten Spannungskonzentrationen auf. In diesem Beitrag werden der Einfluss geometrischer Imperfektionen sowie der Einfluss der Flanschgeometrie quantifiziert. Es werden Empfehlungen für Flanschabmessungen und die Bemessung gegeben.

Structural design of offshore wind turbine support structures is a complex process, which has many challenges. In particular in the early phase of a project it is difficult to select the appropriate structural concept and to determine structural masses with reasonable accuracy, without having to go through a time-consuming iterative process. In the more advanced stages, care must be taken that required data for an optimized design has been collected earlier and that the right software tools are available such that all parties involved can execute the design work. In this paper, practical advice is given how this process can be organized and which methods can be used. Furthermore, common mistakes are highlighted, such that those can be avoided.

Entwurfsprozess für Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen - Praktische Vorgehensweisen und Fallstricke während unterschiedlicher Phasen.
Der Entwurf von Tragstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen ist eine anspruchsvolle Aufgabe. Insbesondere in der frühen Entwurfsphase ist es oft schwierig, die richtige Entscheidung für das Konzept der Tragstruktur zu treffen und die strukturellen Massen mit angemessener Genauigkeit zu bestimmen, da dies häufig in einem zeitaufwendigen Iterationsprozess mündet. Im weiteren Verlauf muss sichergestellt sein, dass alle notwendigen Eingangsdaten für ein optimiertes Design vorliegen und die beteiligten Parteien über die notwendige Software verfügen. In dieser Veröffentlichung werden praktische Hinweise gegeben, wie dieser Prozess durchgeführt werden kann und welche Methoden in welcher Phase angemessen sind. Außerdem werden häufige Fehler beschrieben, damit diese vermieden werden können.

Support structures for offshore wind turbines are loaded by wind and waves. In deeper water so-called jacket substructures are used, which use driven piles as foundations. In around 40 m water depth and for wind turbines of the 5MW class, these piles are approximately loaded equally by wind and waves.
This paper presents investigations into the superposition of the stochastic processes wind and waves. The response statistics due to turbulent wind loading are analysed in detail. For stochastic wave loading a method is given which allows for the consideration of the nonlinearity of large waves in the time domain. A simple approach to determine design loads for combined wind and wave loading is outlined at the end of this paper.

Stochastische Modellierung von durch Wind und Wellen induzierte Lasten auf Jacket-Gründungspfähle.
Tragstrukturen von Offshore-Windenergieanlagen werden durch Wind und Wellen belastet. In größeren Wassertiefen werden fachwerkartige Strukturen, so genannte Jackets, eingesetzt, die mit Rammpfählen im Meeresgrund verankert sind. Die Belastung dieser Pfähle wird bei Wassertiefen um die 40 m und Windenergieanlagen der 5-MW-Klasse in etwa gleichermaßen durch Wind und Wellen beansprucht.
In diesem Beitrag werden Untersuchungen zur Überlagerung der beiden stochastischen Prozesse Wind und Welle vorgestellt. Es wird auf die Extremwertstatistik der dynamischen Systemantwort infolge der turbulenten Windeinwirkung detailliert eingegangen. Bezüglich des stochastischen Seegangs wird eine Methodik vorgestellt, mit der die nichtlinearen Eigenschaften großer Wellen für eine Überlagerung im Zeitbereich berücksichtigt werden können. Abschließend wird ein einfacher Ansatz präsentiert, der für die Ermittlung der Bemessungslasten infolge von Wind und Wellen verwendet werden kann.

A new requirement of the BSH (Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, the regulatory authority for offshore wind farms in Germany), is the assessment of the effect of cyclic loading on the capacity of foundations supporting offshore wind turbines. There are few practical design methods until now. This paper presents a new approach for assessing offshore piles subjected to cyclic axial loading, which combines two known methods, the approach for static loading as developed by the Imperial College of London (termed ICP approach) and a load-transfer-approach as incorporated in software “RATZ” for cyclic loading. Results using this method are compared against tests performed for the Health & Safety Executive (HSE) in Dunkirk and very good agreement is found.

Ein neuer Ansatz für die Bemessung axial-zyklisch belasteter Pfähle von Offshore-Konstruktionen.
Es ist eine Anforderung des BSH, dass die Wirkung zyklischer Belastung auf die Tragfähigkeit von Fundamenten von Offshore-Windenergieanlagen beurteilt wird. Bisher sind praktisch anwendbare Bemessungsmethoden selten. In diesem Beitrag wird ein neuer Ansatz vorgestellt, der zwei bekannte Methoden kombiniert, die ICP-Methode für die statische Belastung und ein Ansatz über Last-Verschiebungskurven für zyklische Belastung. Ergebnisse, die mit dieser Methode erzielt werden, werden mit Versuchen verglichen, die für die HSE in Dünkirchen durchgeführt wurden, und eine sehr gute Übereinstimmung wird festgestellt.

Ring flange connections for tubular towers, such as those for wind turbines or chimneys, are subjected to significant fatigue loading. Apart from the bolts, it is also necessary to carry out a fatigue analysis of the weld connecting the flange to the tower shell. Owing to the presence of the flange, local bending moments occur in the shell which increase the nominal (membrane) stresses, i. e. stress concentrations occur. This paper presents an analytical model for calculating these local bending moments such that stress concentrations can be determined. The analytical model was compared with results from 3D finite element models, and good agreement was found. The results from the model presented are thus deemed appropriate for design purposes.

Analytische Berechnung von Spannungskonzentrationen an Schweißnähten von Ringflanschverbindungen
Ringflanschverbindungen für Rohrtürme, wie solche für Windenergieanlagen oder Schornsteine, sind einer erheblichen Ermüdungsbeanspruchung ausgesetzt. Neben den Schrauben muss auch die Schweißnaht, die den Flansch mit der Turmschale verbindet, gegen Ermüdungsversagen abgesichert werden. Aufgrund des Vorhandenseins des Flansches treten lokale Biegemomente in der Schale auf, die die nominelle Membranspannung erhöhen, d. h., es treten Spannungskonzentrationen auf. In dieser Arbeit wird ein analytisches Modell vorgestellt, um solche lokalen Biegemomente zu berechnen, sodass Spannungskonzentrationen bestimmt werden können. Das analytische Modell wird mit den Ergebnissen von 3D-Finite-Elemente-Modellen verglichen, wobei eine gute Übereinstimmung festgestellt wird. Die Ergebnisse des vorgestellten Modells werden daher für Entwurfszwecke als angemessen erachtet.

Flatness tolerances for bolted steel flanges in wind turbine support structures are a much discussed topic. The tolerances that are currently used in the industry and provided in relevant codes and standards were devised around 10-15 years ago, and their application for the significantly larger dimensions of current towers and flanges is frequently questioned. In this paper, these tolerance requirements are presented together with their historical background, and a methodology for adapting them based on a determination of gap-closing behaviour is proposed.

Herstellungstoleranzen von Flanschverbindungen für Tragstrukturen von Windenergieanlagen.
Ebenheitstoleranzen geschraubter Ringflanschverbindungen sind oftmals Gegenstand technischer Diskussionen. Die derzeit verwendeten Grenzwerte wurden vor etwa 10-15 Jahren festgelegt und die Anwendung derselben Werte für deutlich größere Abmessungen aktueller Flanschverbindungen wird häufig in Frage gestellt. In diesem Beitrag werden die aktuellen Werte vor ihrem historischen Hintergrund dargestellt und eine Methode zur Anpassung der Werte basierend auf den die Klaffung schließenden Spannungen wird vorgeschlagen.

Zentral gelegen im Bonner Bundesviertel befindet sich seit dem Jahr 2013 die moderne Unternehmenszentrale der Beratungsgesellschaft DHPG. Das fünfgeschossige Bürogebäude zeichnet sich in seiner Außenwirkung durch die elegante Kombination aus Glas und Beton mit markanter Rippenstruktur und einem Stahlverbundtragwerk aus. Das Bauunternehmen Goldbeck war von der Planungsberatung an über die gesamte Ausführung bis zur schlüsselfertigen Übergabe für das Bauvorhaben verantwortlich. Im Rahmen eines vorgeschalteten Architektenwettbewerbs wurde das Büro Prof. Schmitz Architekten mit der architektonischen Gestaltung beauftragt. Errichtet wurde das Gebäude innerhalb von nur 16 Monaten. Der Rohbau besteht komplett aus Systembauteilen mit einem hohen Vorfertigungsgrad, die gestapelte Fassade entwickelten Goldbeck und die Architekten aus Betonfertigteilen mit individueller Rezeptur. Beim Innenausbau standen der Komfortgedanke und ein kommunikatives Arbeitsumfeld unter Nutzung einer einheitlichen Designsprache im Mittelpunkt. Der Beitrag beleuchtet am Beispiel DHPG die Vielseitigkeit und die Vorteile der elementierten Systembauweise.

Office building with an impact on urban architecture - DHPG Head Office in Bonn.
The modern head office of the advisory firm DHPG has been centrally located in Bonn's Federal Quarter (Bundesviertel) since 2013. Due to its elegant combination of glass and concrete featuring prominent ribbing and a composite steel structure, the five-storey office building stands out from its surroundings. Goldbeck consulted on planning and design, and oversaw the entire construction project from the beginning to turnkey handover. Prof. Schmitz Architekten won an architectural competition prior to the project and was commissioned to design the building's architecture. Construction took just 16 months. The shell is made entirely of system components, many of which were pre-fabricated. Goldbeck and the architects developed the graduated facade from customised precast concrete elements. Interior design and construction centred on comfort and a communicative working environment with a uniform design language. The article highlights the diversity and advantages of system construction based on the example of DHPG.

Offshore wind turbines are subject to dynamic excitation from wave loads. Especially when monopile substructures are used, significant fatigue loads can be induced by waves, which are then governing the design. Calculations in the frequency domain are very efficient to compute such wave induced loads and by applying some simplifications, very compact equations can be derived for the determination of fatigue loads. Such simplified formulas can be applied with good accuracy and important insight on governing parameters for wave induced fatigue loads can be gained. Based upon the formulas, further methods e. g. for lumping of scatter diagrams and for interpolations of fatigue loads for different positions within a wind farm can be derived.

Welleninduzierte Ermüdungslasten - Erkenntnisse aus Berechnungen im Frequenzraum.
Offshore-Windenergieanlagen sind durch Wellen dynamisch angeregte Strukturen. Besonders bei Anlagen mit Monopile-Substruktur sind die welleninduzierten Ermüdungslasten oft dimensionierend. Berechnungen im Frequenzraum sind zur Berechnung von welleninduzierten Ermüdungslasten sehr effizient und mit einigen Vereinfachungen können sehr kompakte Formeln zur Ermittlung der Ermüdungslasten hergeleitet werden. Diese Formeln können mit guter Genauigkeit im Design-Prozess verwendet werden und die formelmäßigen Zusammenhänge erlauben wichtige Erkenntnisse bezüglich der Einflussparameter auf die Ermüdungslasten. Darauf basierend können weitere Methoden zur Kondensierung (Lumping) von Seegängen oder zur Interpolation von Lasten zwischen individuellen Standorten innerhalb eines Offshore-Windparks entwickelt werden.

Exzentrisch gezogene geschraubte Flanschverbindungen werden in turmartigen Stahlkonstruktionen zur Verbindung der Tragwerksteile verwendet. Bei dynamisch beanspruchten Konstruktionen ist für die Schrauben der Verbindung ein Ermüdungsnachweis zu führen, für den die Beanspruchung der Schraube zu ermitteln ist. In diesem Beitrag werden anhand von Beispielen aus dem Windenergieanlagenbau die bekannten Verfahren diskutiert. Darauf wird ein neues, für die Nutzung mittels Tabellenkalkulation geeignetes, Verfahren entwickelt, mit dem im Gegensatz zu den bekannten Verfahren die kombinierte Beanspruchung aus Normalkraft und Biegemoment der Schraube ermittelt werden kann. Die Anwendung des Verfahrens wird mit Ablaufdiagrammen und einem ausführlichen Zahlenbeispiel gezeigt.

Design of support structures for offshore wind turbines is a challenging subject both technically and logistically. Many stakeholders are involved in this process, which have many technical and commercial interfaces. Managing these interfaces can involve special technical approaches and procedures, some of which are discussed in this paper. It is of great benefit to the project, if these interfaces are managed well.

Entwurf von Tragstrukturen für Offshore-WEA - Schnittstellen zwischen Projekteignern, WEA-Herstellern, Behörden und Tragwerksplanern.
Der Entwurf von Tragstrukturen für Offshore-Windenergieanlagen ist in technischer und logistischer Hinsicht eine anspruchsvolle Aufgabe. In diesem Prozess gibt es viele Beteiligte, die zahllose Schnittstellen technischer und kommerzieller Art haben. Zur effizienten Behandlung dieser Schnittstellen sind z. T. spezielle technische Vorgehensweisen hilfreich, die in dieser Veröffentlichung dargestellt werden. Der Erfolg eines Projektes insgesamt hängt maßgeblich von der erfolgreichen Abwicklung der Schnittstellen ab.

Im Sommer 2006 wurde in Schottland erstmals eine 5-Megawatt-Offshore-Windenergieanlage (WEA) vom Typ REpower 5M in 45 m Wassertiefe errichtet. Die Tiefe des Wassers und weitere Standortbedingungen, die sich durch hohe Wellenbelastung und ungünstige Bodenverhältnisse auszeichnen, erforderten innovative Ansätze für die Tragstruktur und die Installation der REpower 5M. In diesem Beitrag wird über Entwurf, Fertigung und Montage der Jacket-Strukturen für diese Windenergieanlage berichtet. Außerdem wird eine neuartige Montagemethode für die WEA beschrieben, bei der von einem Schwimmkran gearbeitet wurde. Die gewonnenen Erkenntnisse schaffen Grundlagen für die Errichtung größerer Stückzahlen von 5-MW-Windenergieanlagen in bislang nicht erschlossenen Wassertiefen größer als 20 m.

Türme für Windenergieanlagen sind stark dynamisch beanspruchte Bauwerke. Der Lastermittlung inkl. der Eigenfrequenzanalyse und dem Ermüdungsfestigkeitsnachweis kommt daher besondere Bedeutung zu. Die Eigenfrequenzen sind von der Steifigkeit der Konstruktion und der Einspannung durch die Gründung abhängig. Der Beitrag beleuchtet die bei der Planung von derartigen Anlagen zu beachtenden Einflüsse darauf. Für den Ermüdungsfestigkeitsnachweis kommen verschiedene Vorgehensweisen in Frage, von denen im Falle des Betons aber einige wegen nichtlinearer Zusammenhänge und der hohen Lastspielzahlen entfallen. Die Nachweise werden theoretisch und anhand eines praktischen Beispiels dargestellt.

Trapezprofile werden seit langem zur Aussteifung von Biegeträgern herangezogen. Nach dem augenblicklichen Stand der Normung ist die Berücksichtigung der Scheibenwirkung in Form der Schubsteifigkeit S stets an die Ausbildung eines Schubfeldes gekoppelt, d. h. alle vier Ränder müssen mit der Unterkonstruktion verbunden sein. In vielen Fällen der Praxis ist dies jedoch nicht möglich, weil die Oberkanten von Längs- und Querträgern sich nicht auf gleicher Höhe befinden. Im folgenden Artikel wird die aussteifende Wirkung von nur zweiseitig gelagerten Trapezprofilen untersucht. Es wird über Großversuche berichtet, welche die Grundlage für ein FEM-Modell bilden, mit dem sowohl die bekannten Schubfeldwerte als auch die Großversuche nachgerechnet werden. Aus umfangreichen Parameteruntersuchungen ergab sich ein vereinfachtes Balkenmodell, mit dem die Schubsteifigkeiten von zweiseitig gelagerten Trapezprofilen ermittelt werden können.

Stiffening of beams in bending by trapezoidal sheeting connected with the substructure at two edges only.
The stiffening effect of trapezoidal sheeting had been used for a long period of time. If according to the present state of standardization the shear stiffness S is considered the construction of a shear panel is necessary. Therefore all four edges of the trapezoidal sheeting must be connected to the substructure. That might cause difficulties in construction especially in industrial buildings where main beams and secondary beams are often not present at the same height level. This paper deals with the problem that the trapezoidal sheeting is connected only at two edges with their substructure, e.g. I-beams. Full scale tests were carried out on the basis of which a finite element model was developed. Extensive parameter studies using this model delivered parameters for a simplified strut model leading to the stiffening effect of a special shear stiffness S. This stiffness S may be incorporated in a calculation to show sufficient safety against lateral torsional buckling.

No short description available.

No short description available.

Der aktuelle Entwurf der neuen Fassung der EN 1997 unterscheidet für numerische Berechnungen von Stützwänden zwischen Nachweisverfahren mit Ansatz der Teilsicherheitsfaktoren auf die resultierenden Beanspruchungen oder auf die Scherparameter des Bodens. Hierzu wurden umfassende numerische Studien auf Grundlage der Finite-Elemente-Methode für repräsentative Systemgeometrien durchgeführt und die Ergebnisse kritisch beurteilt. Systeme mit unterschiedlichen Randbedingungen hinsichtlich Stützung, Grundwasserstand, Baugrubentiefe und Einbindetiefe wurden betrachtet. Für alle Systeme wurden Schnittgrößen ermittelt. Insgesamt zeigte sich, dass beide Nachweismethoden ähnliche Werte für Querkräfte und Biegemomente entlang der Wand liefern. Es wurden die zwei Varianten für die Nachweismethode mit Abminderung der Scherparameter des Bodens verglichen; beide Varianten ergaben untereinander abweichende Ergebnisse aufgrund der unterschiedlichen Ausgangszustände mit einer A-priori-Abminderung der Scherparameter des Bodens einerseits und einer Abminderung nur in maßgebenden Berechnungsphasen andererseits. Ein Vergleich mit dem gängigen analytischen Verfahren nach Blum gemäß den Empfehlungen der EAB ergab, dass in der FEM aufgrund anderer Spannungsverteilungen entlang der Wand andere Einbindelängen erforderlich sind, um den Nachweis des Fußauflagers zu erfüllen. Die Einspannwirkung in den FEM-Berechnungen fällt geringer aus, als dies bei einer analytischen Berechnung nach Blum der Fall ist.

Assessment of verification concepts acc. to EC7 for excavation retaining walls in sand based on the finite element method
The current draft of the new version of EN 1997 distinguishes for the numerical calculations of retaining structures between verification approaches with different application of partial safety factors: either on the effects of actions, or on the shear strength parameters of the soil. Comprehensive numerical studies based on the finite element method for representative system geometries were carried out and the results were evaluated. Various systems with different boundary conditions with regard to support, groundwater level, excavation depth and embedment depth were considered. Internal forces were determined for all systems. Overall, it was found that both verification methods deliver similar values for shear forces and bending moments along the wall. The two variants for the approach using reduction factors for the shear strength of the soil were compared; both variants yielded different results due to the different initial conditions with an a priori reduction of the shear parameters of the soil on the one hand and a reduction only in decisive calculation phases on the other. A comparison with the current analytical method according to Blum in accordance with the recommendations of the EAB showed that other embedment lengths are necessary in the FEM due to different stress distributions along the wall in order to fulfill the verification of the embedment length. The degree of earth support fixity in the FEM calculations is less than in an analytical calculation acc. to Blum.

No short description available.