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Um das Schubtragverhalten von Mauerwerkswänden in Versuchen realistisch abzubilden, sollten die Versuchsrandbedingungen möglichst den Verhältnissen in Gebäuden entsprechen. Andernfalls würden in den Versuchen ein unrealistisches Verhalten und möglicherweise unzutreffende Bruchmechanismen erzielt. Zur Untersuchung des Einflusses unterschiedlicher Versuchsrandbedingungen wurden am ZAG Ljubljana acht Wände aus Ziegelmauerwerk mit Normalmauermörtel unter vier unterschiedlichen Randbedingungen auf Scheibenschub geprüft. Die Versuchsergebnisse zeigen den deutlichen Einfluss der Versuchsrandbedingungen auf die Tragfähigkeit und Verformungsfähigkeit der Wände.

Der Nachweis der Standsicherheit von nicht-ebenen Erdschlitzen, z. B. an einer Schlitzwandecke, ist mit dem vorhandenen Normenwerk nicht abgedeckt und auch nicht einfach zu erbringen. Dieser Artikel soll daher einige Erkenntnisse aus Vergleichsberechnungen mit sog. erweiterten DIN 4126-Ansätzen und 3D-Simulationen mit FE-Methoden hinsichtlich des Einflusses der Schlitzdicke auf die Nachweisführung von Eckschlitzen mitteilen. Die Grundsätze der Nachweisführung mit vereinfachten ebenen Ansätzen für die Eckschlitze wurden in [1] dargelegt. Aufgrund der Anregungen aus der Anwendung in der Praxis wurden Ergänzungen vorgenommen, um das Verfahren auch für relativ dicke Erdschlitze sinnvoll anwenden zu können.

On the stability of slurry corner trenches.
The overall stability calculations of non planar open trenches used in the course of the D-Wall construction is not covered by the existing regulations in Germany and even not an easy task. The present paper provides new findings arisen from 3D FE-simulations and comparisons with analytical models based on extended model of the DIN 4126 in order to ascertain the influence of the width of non-planar D-Wall panels on the stability of the open trench. The basic ideas for the design calculations dealing with simplified models for non-planar panels have been presented in [1] and due to the feed back from the application in practise some modifications of the simplified analysis have been carried out in order to facilitate the application of the model for large panel widths.

Für vereinfachte Stabilitätsbetrachtungen von Böschungen bei Erdbebenbelastungen werden pseudo-statische Verfahren benutzt. In diesem Beitrag wird eine Methode vorgestellt, wie man mit einfachen Mitteln der nicht-linearen Wellenausbreitung einen auf physikalischer Grundlage ermittelten pseudo-statischen Koeffizienten zur Standsicherheitsbetrachtung von Böschungen herleiten kann. Für einige Erdbauwerke oder Böschungen führen die erhöhten Anforderungen durch die Berücksichtigung einer seismischen Belastung für 2500-jährige Wiederkehrperioden und die Verwendung von vereinfachten pseudo-statischen Verfahren zu Sicherheitsfaktoren kleiner eins. Anhand eines Beispiels einer Restseeböschung wurde das Verfahren zur Ermittlung eines pseudo-statischen Koeffizienten erläutert und mit der Berechnung der permanenten Verformungen gezeigt, dass auch Gleichgewichtszustände für den Sicherheitsfaktor kleiner eins existieren und die Bemessung in solchen Fällen sich eher auf die Zulässigkeit dieser Verformungen im Hinblick auf die Nutzungsbeeinträchtigung und Vulnerabilität (Sekundärgefährdung) des Hinterlandes konzentrieren sollte.

Quasi-static approach for stability analysis of slopes under seismic excitation using non-linear wave propagation
For the simplified stability analysis of slopes under seismic loading pseudo-static methods are used in some cases. In the limit equilibrium analysis the inertial force is considered to be static by the use of seismic coefficients, which relate the horizontal mass acceleration to the earth acceleration. In this paper such coefficients are derived on the physical basis of non-linear wave propagation within the slope. Recent design requirements of earth structures or slopes for seismic events within recurrence period of 2500 years lead for some projects by the employment of the simplified pseudo-static methods to overall factors of safety less than one. For the example of a slope within a brown coal open cut mining and filling area the derivation of the seismic coefficient is demonstrated and with FEM calculations for the non-linear dynamic case it is shown that states of equilibrium exist below the global factor of safety equal one. The design therefore has to take into account in such cases the acceptance criteria for deformations based on the serviceability and vulnerability of the nearby infrastructure affected by the permanent deformations of the slope.

Für die Prognose des Verformungsverhaltens horizontal hochzyklisch beanspruchter, langer oder mittellanger Pfähle, eingelagert in nichtbindigen Böden, wird ein vereinfachtes Ingenieurmodell für dränierte Verhältnisse, basierend auf dem hochzyklischen Akkumulationsmodell (HCA) von NIEMUNIS, WICHTMANN und TRIANTAFYLLIDIS [1], entwickelt. Die monotone Bodenverformung unter statischer Belastung wird durch elastische Federn um den Pfahl approximiert, wobei die Bodenverformungsakkumulation unter zyklischer Beanspruchung (zyklisches Kriechen) durch in Reihe hinter den Federn geschaltete quasi viskose Dämpfer nach dem HCA-Modell modelliert wird. Die quasi viskosen Dämpfer repräsentieren die akkumulierten Verformungen infolge der Zyklenanzahl (zyklisches Kriechen). Diese Betrachtung ist größtenteils physikalisch durch Elementversuche abgesichert. Zusammen mit dem Pfahl stellen die Feder-Dämpfer-Elemente ein elastisch gebettetes Balkensystem dar. Zwei Varianten des Modells mit einer beidseitigen Anordnung von Federn und Dämpfern auf der Lee- und Luv-Seite und einer einseitigen Anordnung nur auf der Lee-Seite werden vorgestellt. Die berechnete Pfahlverschiebungsprognose des Modells wird den Ergebnissen von bereits in der Literatur vorhandenen Ingenieurmodellen und der Lösung einer 3-D-Finite-Elemente-Simulation mit dem HCA-Modell gegenübergestellt.

A model for the behavior of horizontally high-cycle loaded piles
For the prediction of the deformation for long or intermediate long piles under lateral high cycle load, embedded in non-cohesive soil, a simplified engineering model for drained conditions is developed based on the high cycle accumulation (HCA) model of NIEMUNIS, WICHTMANN and TRIANTAFYLLIDIS [1]. The monotonic soil deformation under static load is approximated by elastic springs, placed around the pile, whereas the accumulation of soil deformations under cyclic loading is modelled by viscous dashpots (cyclic creep) according to the HCA model. In most instances this contemplation is physically validated by element tests. In conjunction with the pile the spring-dashpot elements represent an elastically embedded beam system. Two versions of the model with a two-sided arrangement of springs and dashpots on the Lee- and Luv-side and a one-sided arrangement only on the Lee-side will be presented. The pile displacement prediction of the model is compared with the results obtained by existing engineering models already known in the literature and the solution of a 3-D-finite element simulation with the HCA model.

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Die Gründungen von Offshore-Wind-Energie-Anlagen (OWEA) sollen nach dem gesicherten aktuellen Stand des Wissens dimensioniert werden, der allerdings noch nicht als Stand der Technik bezeichnet werden kann. Eine Art der Gründung solcher OWEA ist die sog. Monopile-Gründung, die Pfahldurchmesser von bis zu 7 m aufweist. Die Belastung dieser Gründungsstrukturen resultiert aus Wind und Wellen und ist hauptsächlich in horizontaler Richtung. Es liegen zwischenzeitlich Ergebnisse von Modellversuchen vor, die das Verhalten solcher Monopile-Strukturen sowie einige physikalische Phänomene wiedergeben und Modelle, die das hochzyklische Verhalten von Monopiles beschreiben. Parallel hierzu wurden in den neuen EA-Pfähle [1] Methoden vorgeschlagen, die zur Dimensionierung oder Beurteilung des Verformungsverhaltens solcher Strukturen benutzt werden sollten. Im Rahmen von Genehmigungsverfahren [2] wird auf die in [1] angegebenen Verfahren zurückgegriffen. Dieser Beitrag setzt sich kritisch mit der in [1] empfohlenen Vorgehensweise für die Monopiles auseinander. Der Beitrag erläutert weiterhin, dass die Gleichungen der EA-Pfähle [1] entgegen der dort aufgestellten Behauptung den Ansatz der Dehnungssuperposition nach Stewart [3] für drei oder mehr Zyklenpakete nicht zutreffend umsetzen und daher einer Revision bedürfen. Anhand eines einfachen Beispiels ist bereits auch in [4] gezeigt worden, dass die vereinzelt in der Literatur verwendete “Strain Hardening”-Methode ungeeignet ist. Der vorliegende Beitrag legt insbesondere das Gewicht auf die zyklische Belastung mit veränderlicher Amplitude.

On the deformation prediction of monopile foundations due to cyclic loading of varying amplitude
The foundations of the offshore wind turbines should be designed according to the latest scientific knowledge. Monopiles showing 6-7 m in diameter represent one kind of such foundation structure. The main loading acting on those foundations is horizontal resulting from the wind and wave action. Meanwhile sufficient numbers of model tests have been carried out, theoretical models are available describing the physical phenomena governing the monopole behavior under high cycle loading are available as well. In parallel the existing recommendations [1, 2] describe methods for the design and prediction of the performance of those foundation structures. The paper attempts in a critical review of the in [1] proposed formulas and methods to describe their drawback especially in the case of more than two cyclic amplitudes. It is shown that the deformation superposition has to be revised in order to fulfill the superposition principles as given by Stewart [3]. Using a simple example as already published in [4] it is shown that the strain hardening method used in the literature is unsuitable to solve the problem under consideration. In the paper particular attention is paid to the prediction models for the monopile structure under cyclic loading with varying amplitude.

Bei verschiedenen Konstruktionen, welche in Schlitzwandbauweise hergestellt werden, ist die Herstellung von nicht-ebenen Schlitzen mit T-, L- oder polygonzugartigem Grundriß sinnvoll und erforderlich. Für solche Schlitze liegt kein dokumentiertes Verfahren zum Nachweis der äußeren Standsicherheit vor. Vergleichsrechnungen mit verschiedenen Rechenansätzen, die die Verhältnisse an nicht-ebenen Schlitzen näherungsweise erfassen, zeigen, daß die äußere Standsicherheit schon bei geringen Abweichungen von der ebenen Geometrie im Verhältnis zum ebenen Fall deutlich abnimmt und die übliche Praxis zur Ermittlung der Standsicherheit nicht unbedingt auf der sicheren Seite liegt. Eine Vorgehensweise zur Standsicherheitsberechnung mit Hilfe ebener Ersatzsysteme wird vorgeschlagen. Die Fragestellung des Nachweises der äußeren Standsicherheit kann durch diese Vergleichsrechnungen nicht vollständig gelöst werden. Hierzu bedarf es experimenteller Untersuchungen, um einen besseren Einblick in das Bruchverhalten solcher Schlitze zu gewinnen.

Gebaut wurde im Altertum mit Sicherheit vor der Erfindung jeglicher Schrift. Archäologische Funde in allen Teilen unserer Welt dokumentieren diese Tatsache. Würde man sogar als Argument den Bau des Turms von Babel aufführen, so wäre anzunehmen, daß die Kunst des Bauens viel älter als jegliche Sprache ist. Die Vielfalt der schönen Bauten der Antike, die von Mesopotamien, Ägypten, Griechenland, Asien bis Zentralamerika reichen und den Jahrtausenden sowie Naturereignissen (Flutkatastrophen, Vulkanausbrüchen, Erdbeben und Tsunamis) standgehalten haben, zeugen von einer weit entwickelten Baukunst, welche nicht nur die Schönheit der Architektur sondern auch die Sicherheit der Konstruktion inkl. der Gründung und das Wohlbefinden des menschlichen Wesens als Ziel hatte (Physik von Aristoteles, Buch B, Abs. 9).

Das Einvibrieren von Bohlen oder das Rütteln von Trägern in den Baugrund, welche als Bestandteil einer Verbundkonstruktion dienen, führt sehr oft in lockergelagerten oder wassergesättigten Böden zu plastischen Deformationen und Setzungen an der Geländeoberfläche. Die hervorgerufenen Verformungen sind teilweise sehr groß, so daß die Gebrauchstauglichkeit der Verbaukonstruktion in Frage gestellt werden kann. Setzungen der Geländeoberkante können aber auch für eine Nachbarbebauung solche Schäden hervorrufen, die den Einsatz von Rüttlern in der Nähe der Bebauung in Frage stellen. Es fehlt i. allg. an einfachen Modellen und Ansätzen, welche die Bereiche des durch plastische Deformation erfaßten Bodens begrenzen und Aussagen über die zu erwartenden Setzungen in diesen Bereichen machen. In dieser Arbeit wird ein einfaches Modell vorgestellt, welches sowohl die Bereiche der plastischen Deformation in erster Näherung wie auch die Setzungen des Geländes bei der Herstellung von Rüttelinjektionspfählen abschätzen kann. Die Arbeit berichtet außerdem auch von durchgeführten Setzungsmaßnahmen bei der Installation von Rüttelinjektionspfählen in einer tiefen Baugrube in Berlin.

Diese Arbeit stellt eine Zusammenfassung der bislang an einer Versuchsbaugrube am Potzdamer Platz durchgeführten Messungen, um das Verhalten des Bodens bei tiefen Baugruben zu erfassen wie auch das Wechselwirkungsverhalten der Baugrubenkonstruktion mit dem Boden während der diversen Bauphasen zu analysieren, dar. Es handelt sich dabei auch um den Einsatz von neueren Meßtechniken und Analysemethoden. In diesem Beitrag werden erste Interpretationen und Deutungen dieser Meßergebnisse auf der Basis bodenmechanischer Prinzipien dargelegt. Es stellte sich heraus, daß der Entwurf der Konstruktion nicht alle wichtigen Arbeitsphasen, die signifikante Verformungen der Verbauwände hervorrufen, erfassen kann. Dabei hat man festgestellt, daß die Einbringung von Sohlverankerungspfählen, um die Sohle der Trogbauweise sichern zu können, Verformungen der Verbauwände hervorruft, die in der gemessenen Größenordnung nicht erwartet waren. Signifikante Bodenbewegungen innerhalb und außerhalb der Baugrube haben stattgefunden, die um eine Größenordnung größer waren als diejenigen, die sich beim UW-Aushub oder Lenzen der Baugrube einstellten. Erste Modellvorstellungen sind in der Arbeit entwickelt, die uns erlauben, solche Effekte zunächst einmal zu beschreiben und in einer zweiten Stufe ihre Auswirkungen abschätzen zu können.

Most applications of fibre-reinforced polymers (FRP) deal with externally bonded reinforcement as a means of repairing and strengthening reinforced concrete (RC) structures or retrofitting RC structures in seismic regions. As internal reinforcement, FRP rebars or (more rarely) prestressing elements are used in special projects, combining material strength and durability characteristics. Over the last years, several national and international design guidelines have become available specifically for the design and application of FRP-strengthened or FRP-reinforced concrete structures. These efforts clearly demonstrate the interest in FRP as a novel reinforcing material for concrete construction. Hence, the time had come to introduce FRP reinforcement into the new fib Model Code for Concrete Structures 2010 as well. The main contributions to the fib Model Code 2010 relate to sections 5.5 “Non-metallic reinforcement” and 6.2 “Bond of non-metallic reinforcement”. The material presented in those two sections is further elaborated in this article.

Im Sommer 1996 erneuerte die Stadt Landsberg eine Fußwegbrücke über die eingleisige Bahnlinie Kaufering-Landsberg der Deutschen Bahn AG unmittelbar neben dem Haltepunkt Landsberg-Schule. Die Brücke wurde als Stahlbeton-Fertigteilkonstruktion in nur acht Wochen Bauzeit (ohne Vorfertigungszeit) termingerecht errichtet.

Verbundlos vorgespannte Flachdecken ermöglichen gegenüber der konventionellen Bauweise einen größeren Gestaltungsfreiraum für Architekten und Nutzer. Anhand einer ausgeführten Produktionshalle werden Tragwerkskonzepte und Bemessungsansätze erläutert sowie Konstruktionsdetails dargestellt.

Single-storey steel buildings in Canada are generally designed with a steel roof deck diaphragm to resist and transfer lateral loads to the vertical bracing system. Current Canadian seismic design provisions for these buildings are reviewed here with a focus on the design of the roof diaphragms. An equivalent static analysis method is generally used for these structures and comprehensive capacity design principles are applied to achieve a proper strength hierarchy in order to develop the intended yielding mechanism along the lateral load path. The method is illustrated with the help of a numerical example. The influence of roof diaphragm in-plane flexibility on the dynamic seismic response is discussed.

In den letzten Jahren haben zunehmend mehr zerstörungsfreie Prüfverfahren ihre Praxistauglichkeit im Bauwesen bewiesen. Dazu gehört auch das Impulsradar, das vor allem zur Detektion von metallischen Einbauteilen wie schlaffer Bewehrung und Spanngliedern eingesetzt wird. Solche Bauwerksuntersuchungen an Brücken und zahlreichen anderen Bauwerksarten fanden bisher meist an ebenen Flächen statt. Gekrümmte Flächen, die Gegenstand dieser Arbeit sind, stellen besondere Anforderungen an die Messdurchführung und Datenauswertung. Am Beispiel einer runden Betonstütze wird in diesem Beitrag gezeigt, wie die Bewehrungsortung mithilfe von hochfrequenten Radarantennen an gekrümmten Oberflächen realisiert wird. Unterstützend wurden Radarmessungen im Labor an einem Probekörper durchgeführt. Im Resultat kann die Bewehrungslage bildgebend dargestellt werden.

Non-destructive imaging of reinforcement bars in circular concrete columns using radar technique
In recent years, non-destructive testing methods (NDT) have been proven as useful tools to evaluate road and building constructions. One of those methods, ground penetrating radar (GPR), becomes increasingly popular for investigating reinforced concrete structures, especially for detection of reinforcement bars and tendon ducts, where most of these applications take place on flat surfaces.
This study focuses on the use of GPR on curved surfaces of reinforced concrete columns which are widely used in large-scale civil infrastructures. The locations of steel reinforcement in concrete were determined in circular concrete columns in both laboratory and field tests. With appropriate high-frequency radar antennas, experimental design and special migration algorithm GPR can be applied directly to detect reinforcement bars in curved concrete columns.

Gedrungene Kreiszylinderschalen werden häufig als Behälter für Lagergut verwendet. Wegen der großen Durchmesser werden sie im allgemeinen nicht kontinuierlich, sondern diskret ver-ankert. Trotz dieser Tatsache erfolgten die bisherigen Berechnungen des Anstrengungzustandes in der Schalenwand fast ausschließlich unter der Voraussetzung kontinuierlicher Lagerung. Im Beitrag wird für den maßgebenden Lastfall Wind im entleerten Zustand untersucht, wie die inneren Beanspruchungen und der Beulsicherheitsnachweis beeinflußt werden, wenn man die diskrete Verankerung im Zugbereich wirklichkeitsnah berücksichtigt. Die Differenzen werden quantifiziert. Daraus kann geschlußfolgert werden, daß vereinfachend eine kontinu-ierliche Lagerung angenommen werden darf, wenn man den spannungsbasierten Interaktionsbeulsicherheitsnachweis nur zu 90 % ausnutzt.

Mit Beginn des Jahres 1993 werden nach dem Willen der Europäischen Gemeinschaft die nationalen Wirtschaftsräume Vergangenheit sein. Die Zukunft gehört dann dem gemeinsamen Binnenmarkt. Für Europa getroffene Entscheidungen und Regelungen werden jedoch in den Mitgliedsländern noch unterschiedlich interpretiert. In diesem Zusammenhang hat die öffentliche Diskussion auch um den Qualitätsbegriff zunehmend an Bedeutung gewonnen. Angesichts einer verbreiteten Sprachverwirrung und Verunsicherung über Zielsetzungen und Methoden sogenannter Qualitätsmanagementsysteme sind nun Realisierungskonzepte besonders gefragt. Die Baubranche befürchtet eine Einschränkung ihrer guten Chancen im offenen Wettbewerb durch Euro-Bürokratie. Die Aufgaben der Zukunft, ihre technische Bewältigung und ihre wirtschaftliche Umsetzung sollten durch fortschrittliche Europanormen begünstigt und nicht durch wenig hilfreiche Auflagen zusätzlich belastet werden. Berechtigte Forderungen nach Qualität und die Wirksamkeit von Qualitätsmanagementsystemen sind unbestritten. Es gilt nunmehr, verständliche Leitlinien und praktikable Anwendungen zu erarbeiten, damit definierte Qualitätsziele erreicht und die Voraussetzungen für eine brancheneinheitliche Zertifizierung erfüllt werden.

Zwischen 1856 und 1858 hatte die Pforzheimer Firma Gebrüder Benckiser mehrere große Gitterträgerbrücken für die Schweizer Eisenbahngesellschaften ausgeführt. Entgegen den Entwicklungen in Preußen handelte es sich dabei um gelenklose Durchlaufträger über drei oder vier Felder. Für diesen Brückentyp optimierte Benckiser den Bauvorgang: der Kastenträger, gebildet aus den Gitterträgern und den Querträgern, wurde auf einer Widerlagerseite vorgefertigt, dann mittels Walzen und einem Hebelmechanismus frei auskragend auf die Pfeiler und schließlich bis auf das jenseitige Widerlager hinübergeschoben.
In diesem Bauverfahren, das heute als Taktschiebeverfahren vor allem im Betonbrückenbau Anwendung findet, errichteten die Gebrüder Benckiser zwischen 1859 und 1860 zwei grenzüberschreitende Eisenbahnbrücken: die Rheinbrücke Waldshut-Koblenz und die Rheinbrücke Kehl-Straßburg. Erst nach 1860 ging man im Südwesten zum Bau mehrgliedriger Streben- und Ständerfachwerkträger mit parallelen oder gekrümmten Gurten über.

The construction of iron bridges in the southwest of Germany from 1844 to 1889 - from lattice girders to truss girders (part 3).
Between 1856 and 1858, Bros. Benckiser, a company from Pforzheim in Germany, had built several lattice girder bridges for Switzerland’s railway companies. In contrast to developments in Prussia, they were built as continuous beams without joints, spanning three to four bays. Benckiser used this structural feature for the construction process of the bridges and optimized it that way. The box girder was prefabricated as lattice girder at one abutment side and pushed on rollers and lifting mechanisms, cantilevering at the intermediate supports, into its final position.
With this construction process, which is known today as Incremental Launching Method and used primarily in concrete bridge building, Benckiser Bros. constructed two cross-boundary railway bridges between 1859 and 1860: the Rhine bridges Waldshut-Koblenz and Kehl-Strassburg. It was not until 1860 that the company adopted truss girders with single or multiple bracing for steel bridges with parallel or curved chords.

Die in Teil 1 beschriebenen eisernen Brücken der 1840er Jahre waren vornehmlich aus kohlenstoffhaltigem und damit hartem aber sprödem Gusseisen errichtet worden. Den Eigenschaften des Materials entsprechend handelte es sich um druckbeanspruchte Bogentragwerke. Damit waren sie eng verwandt mit der ersten eisernen Brücke, die mehr als ein halbes Jahrhundert zuvor, 1779, im englischen Coalbrookdale fertiggestellt wurde. Für mäßig belastete Straßenbrücken wiesen diese Konstruktionen eine ausreichende Tragfähigkeit auf, für hoch beanspruchte Brücken der Eisenbahn mit dynamischen und sich verlagernden großen Lasten der Lokomotiven und Wagen waren sie auf Dauer nicht geeignet. Forciert durch den raschen Ausbau des Schienennetzes bemühten sich die Ingenieure unter Verwendung des höher beanspruchbaren und beständigeren weil zäheren Schmiedeeisens geeignetere Trag- und Bausysteme zu entwickeln.
Ein erstes in ganz Europa viel diskutiertes Ergebnis dieser Bemühungen konnte ab 1850 auf der Eisenbahnstrecke von Chester nach Holyhead in Nord-Wales in Augenschein genommen werden: die Britannia- und die Conway-Brücke mit ihren riesigen röhrenförmigen Trägern aus schmiedeeisernen Kesselblechen. Auf diesem Konzept basierten auch die beiden großen Eisenbahnbrücken bei Dirschau und bei Marienburg, die nach langen Jahren der Planung, der Umplanung und des Baus 1857 eröffnet wurden. Im Unterschied zu den englischen Vorbildern waren hier die Tragwände aufgelöst in kreuzweise angeordnete schmiedeeiserne Bänder. Diese als Gitterträger bezeichnete Konstruktionsweise war ähnlich wie die der gusseisernen Bogenbrücke mit Schwächen behaftet, brachte aber produktionstechnische Vorteile mit sich, die nicht nur die Herstellung des Trägers und seiner Teile betraf, sondern auch die Errichtung ganzer in dieser Weise konstruierter, ein- und mehrfeldriger Brückenzüge.

Early iron bridges of south-western Germany 1844 to 1889 - Lattice bridges and incremental launching method (Part 2).
Since the time of the first iron Bridge at Coalbrookdale until the 19th century ‘iron‘ was understood as ‘cast-iron‘, because almost all early iron bridges were made of this brittle material. Based on this engineers designed intuetively correct compression loaded arch-structures, which had enough load bearing capacity for road-bridges, however which were not suitable for highly loaded railway-bridges with mobile loadings causing dynamical effects. For railway bridges the much more sustainable wrought iron had to be applied and other structural systems had to be developed.
The Britannia and the Conway Bridges on the railway between Chester and Holyhead in Northern Wales, designed by Robert Stevenson (1850-1894) in 1850 were of the first huge tubular beams made from large wrought iron plates, a milestone in engineering of that time. A few years later in 1857 a similar tubular bridge structure was finshed, the Weichsel-Brücke in Dirschau (nowadays Poland), where the iron plates were replaced by lattice girders constructed from crosswise arranged wrought iron ribbons according to the lattice girders invented by the American engineer Ithiel Town (1784-1844). Despite of various technical and statical problems of this construction the lattice-girders had important advantages concerning manufaction as well as the construction of multi-span beams designed this way.

Denkt man an die ersten großen, imposanten eisernen Brücken, die nach der Mitte des 19. Jahrhunderts in Deutschland errichtet wurden, so assoziiert man damit die Firmen an Rhein und Ruhr - Harkort, die Gutehoffnungshütte oder MAN. Dabei wird leicht übersehen, dass in dieser ersten Phase der Industrialisierung auch an anderen Orten eine eisenverarbeitende Industrie erfolgreich tätig war.
Einer dieser Orte war Pforzheim mit der dort ansässigen Firma Gebrüder Benckiser. Die beiden wichtigsten Standortfaktoren für den dortigen Hüttenbetrieb waren das Holz und die Wasserkraft. Anders als an der Ruhr gab es in Pforzheim keine Steinkohle. Aus dem Hüttenbetrieb entstand ein Eisenwerk mit überregionaler Bedeutung. Mehr als vier Jahrzehnte lang baute die Pforzheimer Firma eiserne Brücken für die Eisenbahngesellschaften in Baden, in Württemberg, in Hessen und der Bayerischen Pfalz sowie in der Schweiz und in Österreich-Ungarn. Nach der Reichsgründung 1871 war es für die Pforzheimer Firma aber zunehmend schwierig, dem Konkurrenzdruck der großen Firmen an Rhein und Ruhr stand zu halten. Der Betrieb musste eingestellt werden, die Firmengeschichte geriet weitgehend in Vergessenheit.
Diesem Umstand ist es vielleicht zu verdanken, dass Archivalien aus dem Besitz der Familie Benckiser bisher unentdeckt und unerforscht, aber erhalten geblieben sind und es jetzt möglich machen, die Geschichte der Brückenbauanstalt Benckiser nachzuzeichnen und ihre Bedeutung für die Bautechnikgeschichte neu zu bewerten.

Early iron bridges of south-western Germany 1844 to 1889 - Iron via Wood (part 1).
When imagining the first large imposing iron bridges built after the mid 19th century in Germany the first association is drawn to foundries on the rivers Rhine and Ruhr, such as Harkort, the Gutehoffnungshütte or MAN. But it is easily ignored that during the early phase of industrialisation ironworking factories were effectively operating also at other locations.
One of these places was Pforzheim with the factory of the Gebrüder (Brothers) Benckiser. The two most striking location advantages for the early-industrial iron mill operation there were lumber as firewood and waterpower. Unlike the regions of the Ruhr there was no black coal at Pforzheim. From the early minor mill factory an iron plant of international importance prospered. For more than four decades the factory at Pforzheim constructed iron bridges for the railway companies in Baden, in Württemberg, in Hesse, in the Bavarian Palatinate as well as in Switzerland, Austria and Hungary. Following the foundation of the German Empire in 1871 the company at Pforzheim had increasingly difficulties meeting the competition pressure from the large companies on the Rhine and the Ruhr. Production came to a halt and the companies’ history faded into obscurity.
Maybe due to this, the archives in procession of the family Benckiser remained undiscovered and unexplored, jet well preserved. So now it is possible to trace the story of the bridge building company and to judge its relevance to construction history anew.

Im Zuge der Errichtung eines Ersatzneubaus des Luisenturms auf dem Atzelberg bei Kelkheim-Eppenhain im Taunus löst eine Stahlkonstruktion den bisherigen Aussichtsturm in Holzbauweise ab. Das 27 m hohe Bauwerk zeichnet sich durch schlanke Tragelemente aus geradlinigen und gekrümmten Stahlrohren aus, die in Off-Knot-Bauweise hergestellt und gefügt sind, wobei sich die Stoßstellen außerhalb der Stabwerksknoten befinden und so die komplett geschweißten Knoten frei bleiben von zusätzlichen Laschen, Stoßdeckungen und Verschraubungen. Die Rohrfügungen bestehen aus vierteiligen, passgeformten Laschen aus Rundrohrausschnitten, die im Inneren angeschraubt werden und nur an der Stoßfuge und den außenliegenden Schraubenköpfen erkennbar sind. Die neuartige Konstruktionsweise unterstreicht die Filigranität des Tragwerks und setzt einen eleganten Akzent in die umgebende gebirgige Taunuslandschaft.

The Luisenturm on the Atzelberg
In the context of the construction of a replacement for the Luisenturm tower on the Atzelberg near Kelkheim-Eppenhain in the Taunus region, a steel structure is replacing the previous wooden observation tower. The 27 m high structure is characterized by slender load-bearing elements made of curved steel tubes, which are manufactured and joined using the off-knot construction method, whereby the joints are located outside the beam intersections, leaving the fully welded knots free of additional plates, joint parts and bolted connections. The pipe joints consist of four-part, fit-formed plates made from round pipe sections, which are screwed on internally and can only be seen by looking at the butt joint and the screw heads on the outside. The novel construction method emphasizes the filigree of the supporting structure and sets an elegant accent in the surrounding mountainous landscape of the Taunus.

Der Einsatz von Stahl im Bauwesen war über viele Jahre von engen Vorgaben hinsichtlich der einsetzbaren Halbzeuge geprägt und verlieh Stahlkonstruktionen häufig den Charakter von “Baukastensystemen”. Die Modernisierung der Bearbeitungsmethoden veränderte diese Gegebenheiten. Im digitalen Zeitalter ist es nunmehr möglich, nicht nur aufseiten der Produktion, sondern auch aufseiten des Entwurfs, der Darstellung, der Planung und der Konstruktion eine Prozesskette zu erstellen, mit deren Unterstützung hoch individualisierte Stahlbauteile erzeugt werden können, die Teil wiederum von individualisierten Bauwerken sind. Mit diesen Mitteln lassen sich Leichtbaukonstruktionen aus Blech mit individuellem Design erstellen, wie zwei Prototypen, die an der RWTH Aachen in Kooperation des Lehrstuhls Tragkonstruktionen mit dem Institut für Bildsame Formgebung entstanden sind, eindrücklich demonstrieren. Die neuartige Bauweise aus Feinblech erschließt einen für den Stahlbau bisher eher unzugänglichen Formenkanon und erweist sich als äußerst materialsparend und liegt so im Trend des nachhaltigen Bauens unserer Zeit.

Lightweight structures made of thin sheet metal
For many years, the use of steel in the construction industry was characterized by strict specifications regarding the semi-finished products that could be used and often gave steel structures the character of “modular systems”. The modernization of processing methods changed and improved these conditions. In the digital era, it is now possible to create a process chain not only on the production end, but also on the design, presentation, planning and construction end, with the support of which highly individualized steel components can be produced, which in return form part of individualized structures. With these means, lightweight sheet metal structures with individual design can be created, as impressively demonstrated by two prototypes that were created at RWTH Aachen University in cooperation between the Chair of Structures and Structural Design and the Institute of Metal Forming. The novel construction method using thin sheet metal opens up a canon of shapes that was previously rather inaccessible to steel construction and proves to be extremely material saving, thus being in line with the trend of sustainable construction of our time.