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Infraleichtbeton ist nun - nach zehn Jahren Forschung an der TU Berlin und einem ersten Haus, das sich seit zehn Jahren bewährt - reif für die Praxis. Die Risiken, die er wie jede Neuerung mit sich bringt, sind jetzt überschaubar. Für diejenigen, die diesen Hochleistungsbeton als tragende Wärmedämmung einsetzen oder weiter erforschen wollen, ist in diesem Beitrag zuerst das Wichtigste zu solchen sehr leichten Betonen, die Sichtbetonbau praktisch ohne zusätzliche Dämmmaßnahmen ermöglichen, zusammengefasst. Die weiteren Ergebnisse der bisherigen Forschung der Autoren und laufende Untersuchungen werden danach ausführlich vorgestellt. Die werkstoffgerechte Durchbildung konstruktiver Details und das gestalterische Potenzial solch neuartiger Betone wird ebenso besprochen wie die für die Umsetzung bisher noch nötige Zustimmung im Einzelfall (ZiE) für Infraleichtbeton. Zum Schluss werden die wenigen bisher gebauten und gerade in Planung befindlichen Gebäude aus Infraleichtbeton vorgestellt.

Infra-Lightweight Concrete: Ready for practice
After ten years of research at the TU Berlin and a first house, which has proved successful for ten years, Infra-Lightweight Concrete is now ready for practice. The risks that any innovation takes are now manageable. For those who want to use or further explore this high-performance concrete as a load-bearing thermal insulation, this paper first summarizes the most important things about such very light concretes, which allow for fair-faced structures without any additional heat insulation measures. The further results of our recent and ongoing research are presented in detail. The material-compatible development of structural details and the design potential of such new concretes are discussed as well as the project-specific approval in the individual case that is required so far in practice. In the end, the few buildings that have been built until now and are currently being planned are presented.

Durch den radikalen Wechsel vom Verbundpartner Stahl zu Carbonstrukturen müssen die Anforderungen an die Matrix völlig neu überdacht werden. Dieser Aufgabe widmete sich das Basisvorhaben B2 im Rahmen des Großprojekts Carbon Concrete Composite C3. Bei der konkreten Entwicklung und Umsetzung der Bindemittel- und Betonkonzepte standen im Vorhaben eine langfristige Verfügbarkeit der Ausgangsstoffe, ökologische und wirtschaftliche Kriterien, das Erreichen bestimmter Frisch- und Festbetoneigenschaften sowie eine kurzfristige Umsetzbarkeit der Ergebnisse in die Baupraxis im Vordergrund. In der Summe ließen diese Vorgaben im aktuellen Stadium noch keine alternativen Bindemittel, Gesteinskörnungen sowie Betonzusatzstoffe zu. Daher erfolgte die Bindemittel- und Betonentwicklung durch Optimierung herkömmlicher Systeme für die Anwendung in Kombination mit Carbonbewehrung. Basierend auf dem Prinzip der Packungsdichte konnten auch bei feinkörnigen Betonen deutlich reduzierte Gesamtwasser- und Klinkergehalte in Kombination mit verbesserten Verarbeitungseigenschaften erzielt werden. Im vorliegenden Aufsatz werden einige der entwickelten Bindemittelsysteme und Betonzusammensetzungen vorgestellt. Die betontechnische Vorgehensweise bei der Optimierung von Zusammensetzung und Frischbetoneigenschaften wird am Beispiel eines selbstverdichtenden weißen Feinkornbetons veranschaulicht. Eine praxisnahe Erprobung der entwickelten Bindemittel und Betone erfolgte durch die Herstellung von C3-Demonstratorbauteilen.

Carbon Concrete Composites C3 - Sustainable binders and concretes for the future
Due to the radical change from steel to carbon reinforcement, the requirements of the matrix must be completely reconsidered. Within the framework of the large-scale project Carbon Concrete Composite C3, the basic project B2 was devoted to this task. In the actual development and implementation of the binder and concrete concepts, the project focused on the long-term availability of the raw materials, ecological and economic criteria, the attainment of certain fresh and hardened concrete properties, and the short-term implementation of the results in construction practice. In general, these specifications at the current stage did not permit the use of any alternative binders, aggregates, and concrete additives or admixtures. Thus, the binder and concrete development was carried out by optimizing ‘conventional’ systems for application in combination with carbon fiber reinforcement. Based on the packing density principle, significantly reduced total water and clinker contents were achieved in fine-grained concretes alone with improved processing properties. The article at hand introduces some of the binder systems and concrete compositions developed. The concrete technique for the optimization of the compositions and fresh concrete properties is illustrated in the example of a self-compacting, fine-grained white concrete. The binders and concretes developed were tested in the production of structural members made of carbon concrete composite (C3 demonstrators).

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Gewidmet Herrn Univ. Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E.h. Peter Schießl (⋆07.07.1943 †03.07.2017)
Der vorliegende Beitrag berichtet von umfangreichen Untersuchungen zum Verbundverhalten von Stahlfasern in UHPC und dem Biegetragverhalten entsprechender Faserbetone. Auf Basis der Verbundversuche und weiterführender Überlegungen zur Faserwirkung im Werkstoff wurde ein Modell entwickelt, welches es erlaubt, Kenngrößen für das Biegetragverhalten für beliebige faserhaltige UHPC zu prognostizieren. Dabei können der Fasergehalt Vf im Bereich von 0 Vol.-% < Vf ≤ 3,0 Vol.-% sowie der Anteil der untersuchten Faserarten (Fasergemische) beliebig variiert werden. Somit wird erstmals die Wahl eines maßgeschneiderten Fasergemischs und Fasergehalts für die jeweilige Anwendung von faserbewehrtem UHPC mithilfe eines werkstoffmechanischen Modells ermöglicht.
Fibre reinforced ultra high-performance concrete - from single fibre bond behavior to fibre composite performance
This contribution summarizes pull-out tests on steel fibres in UHPC and bending tests on fibre reinforced UHPC made from these fibres. Based on single fibre bond behavior a model was developed which allows the estimation of bending performance of any fibre reinforced UHPC. Amount of fibres Vf may be chosen from 0 vol.-% < Vf ≤ 3,0 vol.-%. Different fibre types and fibre mixes are accounted for. The model enables therefore the choice of a tailored fibre reinforcement depending on the bending performance needed for the intended application.

Die Definition und Kalibrierung von Verkehrslastmodellen erfolgt in der Regel auf Beanspruchungsniveau, entsprechend wird der Verkehrslastansatz bestimmt durch die Charakteristik des Verkehrs sowie vom untersuchten Brückenbauwerk selbst. Ausgehend von universellen Lastansätzen, wie sie von Normen und anderen Regelwerken für den allgemeinen Gebrauch in der Ingenieurspraxis angegeben werden und für die Anwendung beim Neubau von Brücken auch sinnvoll sind, lassen sich für die Brückennachrechnung durch einen konkreten Objektbezug bezüglich Tragwerk und Verkehr zusätzliche Potenziale auf der Lasteinwirkungsseite durch eine realitätsnahe Abbildung der Verkehrseinwirkungen aktivieren. Durch eine geschlossene Vorgehensweise können somit objektspezifische Verkehrslastansätze entwickelt werden. Dabei sind umfangreiche numerische Verkehrssimulationen zur Untersuchung verschiedenster möglicher Verkehrsszenarien durchzuführen (Robustheit der Lastansätze) und es erfolgt idealerweise auch eine Kalibrierung an realen Messdaten am betrachteten Bauwerk. Für die Anwendung in der Praxis wird ein differenziertes Vorgehen in mehreren Stufen vorgeschlagen, um in Abhängigkeit von gewünschtem Aufwand und erhofftem Nutzen Verkehrslastansätze mit variablem Grad an Objektbezug entwickeln zu können. Erste Untersuchungen an einem Beispielbauwerk lassen bereits die möglichen Potenziale erahnen, die sich aus Anwendung dieser Methode ergeben können.

Site-specific traffic load models for road bridges - an important tool for advanced evaluation strategies in bridge reassessment
Definition and calibration of traffic load models is usually done on the level of structural demands (resulting from actual load impact). Consequently, such load models are affected by both the characteristics of traffic on site, and the structure itself. Starting from universal load models - as specified in codes and guidelines for general use in engineering practice and reasonable for application in design of new bridges - consequent consideration of site-specific characteristics regarding local traffic and structure allows for a more realistic representation of the actual traffic load demand and hence, possible reductions in the considered load level for application in reassessment for a specific structure. Site-specific load models are developed using a comprehensive procedure based on numerical traffic simulations (analysis of various possible traffic scenarios for robustness of load models) and ideally calibrated with real measurements on site. A stepwise approach for application in engineering practice is proposed, to allow for development of modified load models with a variable degree of considering site-specific characteristics, depending on desired cost and expected benefit. Results from primal analysis with an exemplary bridge structure already reveal the potential of this approach.

Der Abwasserkanal Emscher (AKE) ist das zurzeit größte Infrastrukturprojekt in NRW. 1992 wurden die Planungsarbeiten für das Projekt mit einem Budget von heute rund 5,3 Mrd. Euro aufgenommen. Diese liefen über 16 Jahre, bis 2008 der Planfeststellungsbeschluss erging. Die Emschergenossenschaft ist im Verbund mit dem Lippeverband der größte Wasserwirtschaftsverband in Deutschland. Gemeinsam reinigen sie das Abwasser von fast vier Millionen Einwohnern in den Einzugsgebieten von Emscher und Lippe. Beide Gewässer sind Nebenflüsse des Rheins in Nordrhein-Westfalen. Die ersten Vortriebsarbeiten starteten 2011 im Bottroper Abschnitt zwischen der Kläranlage Bottrop und der Bernemündung, dem sogenannten Bauabschnitt (BA) 20. Im Frühjahr 2012 nahm man die Arbeiten zur Herstellung des als Bauabschnitt BA 30 bezeichneten größten Abschnitts zwischen dem Nettebach in Dortmund und der Kläranlage Bottrop auf. Als letzter Teil mit unterirdischer Rohrverlegung wurde der BA 40 von der Bernemündung bis zum Pumpwerk Oberhausen im Jahr 2014 begonnen. Dieser bildete am 12. Juni 2017 auch den Abschluss der unterirdischen Arbeiten. In nur fünf Jahren wurden am Hauptsammler insgesamt 73 km in Tiefen zwischen 8 und 40 Metern hergestellt. Der BA 40 bildet dabei eine Besonderheit, da er nicht im Rohrvortriebsverfahren hergestellt wurde, sondern als Schildvortrieb mit Tübbingausbau auf in Summe 20 km Strecke aufgefahren wurde. Als zentraler Abwasserkanal für 2,2 Millionen Einwohner im Einzugsgebiet der Emscher ist der Abwasserkanal Emscher besonders gegen chemische Angriffe, insbesondere gegen biogene Schwefelsäure zu schützen.

Emscher sewer, lot 40 - Segmental lining with special demands on the concrete
The Emscher sewer is for now the largest infrastructure project in North Rhine-Westphalia. The first planning for the project with an actual budget of EUR 5.3 billion began in 1992. This process lasted 16 years until 2008 the building was approved. The Emscher cooperative in conjunction with the Association of the Lippe association is the largest association of water economy in Germany. The first pipe jacking operations for the Bottrop section between the sewage treatment plant of Bottrop and the Bernemündung in the so-called construction section (BA) 20 started in 2011. Work for the production of the largest section between the Nettebach in Dortmund and Bottrop plant known as stage BA 30 began in the spring of 2012. Underground work of the BA 40 from the Bernemündung began as the last part up to the pumping station of Oberhausen in 2014. This was also the conclusion of the underground work on 12 June 2017. In just 5 years, 73 km at depths of between 8 and 40 meters were produced at the main collective as a whole. The BA 40 is a special construction site, because it was not build in the pipe-jacking techniques, but as a tunnel with segmental lining of in total 20 km. As the central sewage system for 2.2 million inhabitants in the catchment area of the Emscher, the Emscher sewer has to be protected especially against chemical attacks, in particular against biogenic sulfuric acid.

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In the second half of the 19th Century, in the Austro-Hungarian Empire, concrete, reinforced or not, had difficulties affirming itself against traditional techniques. The scarcity of information and the lack of a complete theory were an obstacle, especially in the case of vaults. In response to this situation, in 1890, inside the Österreichischer Ingenieur- und Architekten-Verein, a Committee, the Gewölbe-Ausschuss, was formed to organize systematic series of loading tests on arches of various dimensions and different materials for bridges and on little vaults for floors: among them, the MONIER system and concrete gave excellent results.

Die Verbreitung von Gewölbebauten aus Beton und Stahlbeton für Brücken und Decken in der österreichisch-ungarischen Monarchie. Die Versuche des Gewölbe-Ausschusses 1890-1892
In der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts konnte sich in der Österreich-Ungarischen Monarchie der Baustoff Beton nur langsam gegen traditionelle Bautechniken behaupten. Die Informationsknappheit und das Fehlen einer vollständigen Theorie waren dafür ausschlaggebend, insbesondere bei Gewölben. Als Reaktion auf diese Situation wurde 1890 innerhalb des Österreichischen Ingenieur- und Architekten-Vereins ein Komitee, der Gewölbe-Ausschuss, gebildet, um systematisch Reihen von Belastungsversuchen an Gewölben verschiedener Dimensionen und verschiedener Materialien für Brücken und für Decken zu organisieren. Dabei konnten mit dem Monier-System und Stampfbeton hervorragende Ergebnisse erzielt werden.

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Persönliches
: Prof. Dr.-Ing. Herbert Weinhold verstorben
Doppeltes Jubiläum: Klaus Stiglat und Herbert Wippel wurden 85 Jahre alt

Nachrichten: Sechs Brücken im Finale
Potsdamer “Moschee” erhält Titel “Historisches Wahrzeichen der Ingenieurbaukunst in Deutschland”
Bayerischer Denkmalpflegepreis 2018 ausgelobt
Dank

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Einer der Titel des Bischofs von Rom ist Pontifex. Pontifex bedeutet Brückenbauer. Nun ist es wirklich vermessen, uns Brückenbauer mit einem Papst zu vergleichen. Aber wenn es gelungen ist, nach Abschluss einer so großen Baumaßnahme wie dem Neubau des Ottendorfer Viaduktes, auch Brücken von Mensch zu Mensch geschlagen zu haben, dann ist es ein Erfolg im Sinne des Wortes Pontifex.
Aufgrund der örtlichen Gegebenheiten war die Erneuerung des Ottendorfer Viaduktes eine planerische, technologische und bauliche Herausforderung. Nur durch das hervorragende Zusammenspiel aller Beteiligten, bestehend aus Vorhabenträger, Planern, Ausführenden, Behörden und Anwohnern, wurde dieses Bauvorhaben zu einem Erfolg. Entstanden ist ein außergewöhnliches Ingenieurbauwerk. Die Form des Bogentragwerkes wurde bei der Deutschen Bahn zum ersten Mal angewendet und präsentiert im Ottendorfer Tal eine äußerst ästhetische Landschaftsmarke.

The Ottendorfer Viadukt - An extraordinary construction project.
One of the titles of the Bishop of Rome is Pontifex. Pontifex means bridge builder. Now it is really presumptuous to compare bridge builders with a Bishop. But if it is feasible to build a bridge between people with a construction of a bridge like the Ottendorfer Viadukt too, then it is a success in the sense of the word Pontifex.
Due to local conditions the reconstruction of the Ottendorfer Viadukt was a challenge in planning, technology and construction. It was only through the excellent cooperation of all involved parties, especially the owners, planners, executives, authorities and local residents, that this building project became a success. The result is an extraordinary civil engineering construction. The shape of the arched supporting structure was used for the first time at the Deutsche Bahn and presents an extremely aesthetic landscape brand in the Ottendorfer Valley.

Netzwerkbogenbrücken erleben seit einigen Jahren eine Renaissance. Durch die Vielzahl an konstruktiven Details und Parametern, welche es insbesondere in der Planungsphase zu berücksichtigen gilt, ergibt sich ein komplexes Brückengebilde. Unbestritten ist die verbesserte Tragwirkung durch die netzwerkartige Anordnung der Hänger. Realität sind aber auch die aufgetretenen wirbelerregten Querschwingungen an ungedämpften Netzwerken. Aufgrund der erforderlichen Querschnitte, bedingt durch die hohen Eisenbahnverkehrslasten, können nur Flachstahlhänger bei der Deutschen Bahn AG zur Anwendung kommen. Die unterschiedlichen Neigungen der Hänger erforderten einen neuartigen Hängeranschluss am Bogen und Versteifungsträger, welcher speziell für diesen Konstruktionstyp entwickelt wurde und derzeitig noch nicht genormt ist. Der Einfluss und die Größe der unerwartet eingetragenen Schwingungen in Bezug auf die avisierte Lebensdauer galt es zu untersuchen. Als wirksame und notwendige Dämpfungsmaßnahme erweisen sich Querkopplungen in den Kreuzungspunkten der Hänger und teils zusätzliche Seillängsverspannungen, welche zwingend vor Inbetriebnahme einzubauen und deren Wirksamkeit nachzuweisen sind. Weitere Untersuchungen befassten sich mit der Thematik, ob es möglich ist, ein schwingungsunanfälliges Netzwerk zu kreieren. Auswertungen und Analysen der bis dato ausgeführten Eisenbahn-Netzwerkbogenbrücken neueren Typs brachten Ergebnisse, welche zusammengefasst und optimiert im Planungsleitfaden Eingang fanden. Dieser Leitfaden soll 2018 veröffentlicht werden und für zukünftige Netzwerkbogenbrücken Anwendung finden.

Phenomenon of turbulence-induced shear vibrations observed on network arch railway bridges - results of research and introduction of planning guideline.
Network arch railway bridges have been made a comeback over the past few years. Caused by the high number of constructional details and planning parameters effect that this type of construction is one of the most complex bridge structures. The staggered architecture of hangers have been achieved a better load bearing behavior. But another reality is the occurrence of turbulence-induced shear vibrations, which built up under specific wind conditions. Due to the fact of required cross-sections, particularly in case of high railway traffic loads, only flat steel bar hangers can be used. The different tilts of each hanger presupposed a newly advanced design for hanger adjacent construction with stiffening girder and arch, which is actually not standardised. In particular the influence and size as well as the structural durability on basis of unexcepted registered vibrations were to examine in relation to the notified life cycle. As effective and necessary damping measure cross connections in crossing points of hangers and sometimes additional guying wires have to be build and their effectiveness has to be proved before commissioning. Further investigations were made to check the possibility to create a network, which is unsusceptible for vibrations by wind loads. The results of evaluations of all status quo built network arch railway bridges will be written in an optimized way in a planning guide. This guideline will be introduced in 2018 and valid for all future network arch railway bridges.

An innenliegenden Anschlüssen für Flachstahlhänger an geschlossene Querschnitte der Bögen und Versteifungsträger von Stabbogenbrücken wird der dem Hänger zugewandte Flansch meist durch ein aufgeschweißtes Dichtblech geschlossen. Ungewollt wird durch dieses Dichtblech ein nicht vernachlässigbarer Anteil der Spannungen aus dem Flansch übertragen, was an dessen Stirnseiten zu ermüdungsrelevanten Spannungskonzentrationen am Schweißnahtübergang führt. In diesem Beitrag werden verschiedene Dichtblechformen im Hinblick auf deren Einfluss auf das Spannungsbild untersucht. Dabei werden unterschiedliche Simulationsansätze gegenübergestellt, die sich in Modellierung und Auswertung unterscheiden. Die Validierung erfolgt anhand gemessener Ergebnisse aus Ermüdungsversuchen.

Calculation and construction of hanger connections with sealing plates at tied arch bridges.
Hanger connections at tied arch bridges with closed cross sections of the main support elements are often cariied out as internally located connections with a hanger connection plate that crosses one flange of the main support element. The resulting recess then is closed by a sealing plate that has no calculated static relevance. However, this sealing plate gets a non-negligible portion of the stress that is unintentionally transmitted from the flange, which leads to stress concentrations at the weld toe of the front face of the sealing plate that are relevant for fatigue. In this paper, different shapes for the sealing plates are investigated with regard to their influence on the stress pattern. Different simulation approaches are compared that differ not only in their modeling strategy but also in their evaluation method.

DIN EN 1090-2 und DIN EN 1993-1-8/NA legen Anziehverfahren für mutterseitig vorgespannte geschraubte Garnituren bei Einfachverwendung derselben fest. In einer Vielzahl von Anwendungsfällen werden allerdings vorgespannte geschraubte Verbindungen eingesetzt, die exemplarisch kopfseitig angezogen, als Sacklochverbindung ausgeführt oder/und mehrfach verwendet werden sollen. In diesen Fällen ist eine Verfahrensprüfung zur Bestimmung der Anziehparameter erforderlich. Der vorliegende Beitrag beschreibt die prinzipielle Vorgehensweise zur Durchführung einer solchen Verfahrensprüfung und geht insbesondere auf die Zielebene des Vorspannens, die Einschraubtiefe bei Bauteilen mit Innengewinden, die Einfach- und Mehrfachverwendung von Komponenten sowie die Grenzkriterien zur Bestimmung der Anziehparameter ein. Ferner wird das Vorgehen anhand von Praxisbeispielen erläutert.

Procedure qualification for the determination of tightening parameters for preloaded bolted connections.
DIN EN 1090-2 and DIN EN 1993-1-8/NA define tightening procedures for preloaded bolted assemblies tightened at the nut side by simple use thereof. However, in a multitude of applications, preloaded bolted connections are used, which for example are tightened on the head side, designed as tapped hole connections and/or are to be used several times. In these cases, a procedure test is necessary to determine the tightening parameters. The present paper describes the principal procedure for carrying out such a procedure test, in particular the target level of preloading, the length of thread engagement for components with internal threads, the single and multiple use of components, and the boundary criteria for determining the tightening parameters. Furthermore, the procedure is explained using practical examples.

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Im Streckennetz der DB Netz AG befinden sich über 25 000 Eisenbahnbrücken. Zur Gewährleistung der Sicherheit beim Befahren der Brücken sind neben regelmäßigen Kontrollen durch entsprechend geschultes Fachpersonal Nachrechnungen in Bezug auf Tragsicherheit und Restnutzungsdauer erforderlich. Bereits im Jahre 1923 wurde nach Gründung der Deutschen Reichsbahn eine Abteilung Brückenmesswesen beim Zentralamt in Berlin geschaffen, um wirksam die Lösung der vielschichtigen brückentechnischen Fragen zu unterstützen. Messungen direkt am Bauwerk geben Aufschluss über das Systemverhalten unter den realen Bedingungen und ermöglichen damit eine objektive Beurteilung der Trag- und Ermüdungsreserven.

The department of bridge measurement of DB Netz AG.
Over 25 000 railway bridges lie within the route network of the DB Net AG. The safe use of these bridges is ensured through regular checks by trained personal and is augmented by calculations regarding structural safety, fatigue and residual lifetime. In 1923, only 3 years after the foundation of the Deutsche Reichsbahn, a specialized department was founded at the Berlin headquarters to effectively address the complex technical issues relating to railway bridges. In-situ direct measurements provide information of the complete system's behavior under real life conditions enabling objective assessments.

Das Tragverhalten der Verbunddübelleiste bei statischer Beanspruchung ist weitestgehend erforscht [1], sodass Verbundkonstruktionen mit Verbunddübelleisten nach den Regeln der entsprechenden Allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung [2] bemessen werden können. Das Ermüdungskonzept der Verbunddübelleiste zielt jedoch bislang stark vereinfachend darauf ab, jegliche Ermüdungsschäden der Verbundpartner Stahl und Beton auszuschließen. Eine Erweiterung des Ermüdungskonzepts durch die Berücksichtigung von Resttragfähigkeiten angerissener Stahlzähne sowie von Kraftumlagerungen im Träger hin zu weniger belasteten Verbunddübel birgt große ökonomische Potentiale und ist Ziel eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanzierten Projekts.
Im ersten Schritt soll dabei das Ermüdungsverhalten eines einzigen Verbunddübels in Kleinteilversuchen untersucht werden. Um die Kraft- und Spannungsverhältnisse innerhalb eines Verbundträgers möglichst exakt mit den Kleinteilversuchen wiederzugeben, wurde ein neuer Single-Push-Out-Versuchsstand entwickelt, in dem durch eine Schrägstellung des Prüfkörpers die Lasteinleitung, die resultierende Kraftübertragung zwischen Stahl und Beton und die Auflagerkraft in einer Wirkungslinie liegen. Anhand von FE-Untersuchungen kann so gezeigt werden, dass sowohl die Spannungsverteilungen im Stahlzahn als auch der Kraft-Schlupf-Verlauf eines Verbunddübels in Kleinteilversuch und Verbundträger übereinstimmen.

Development of a new single push-out test for composite dowels to analyse cyclic loading.
The load-bearing capacity of composite dowels under static loading has been researched comprehensively [1], so that composite constructions with composite dowels can be dimensioned according to the rules of the corresponding German technical approval [2]. However, the fatigue concept of composite dowels is greatly simplified to prevent any fatigue damage of steel and concrete. An extension of the fatigue concept by taking into account the residual carrying capacities of cracked steel dowels as well as a redistribution of forces in composite beams towards less stressed dowels has great economic potential and is the goal of a project funded by the German research society.
In the first step, the fatigue behaviour of a single composite dowel is investigated. A new angled single-push-out test was developed in order to reproduce the force and stress ratios within a composite beam as precisely as possible, in which the load introduction, the resulting force transmission between steel and concrete and the reaction force have the same line of action. On the basis of FE investigations, it can be shown that the stress distributions in the steel dowel as well as the force-slip-curve of a composite dowel in small part tests and composite beams coincide.

Beim Einsatz geklebter Verbindungen sind verschiedene Gesichtspunkte zu beachten: die Klebstoffsysteme unter Berücksichtigung der Substratwerkstoffe und der Oberflächenzustände, die Bemessung unter Beachtung der permanenten und transienten Einwirkungen sowie die Ausführung. Alle drei Bereiche haben Einfluss auf die Zuverlässigkeit. In puncto Berechnung jedoch wird dem wirklichen mechanischen Verhalten der Klebfuge in der Praxis nicht Rechnung getragen. Die derzeit verwendeten Ingenieurmodelle schlagen auch bei Berücksichtigung von lokalen Spannungsspitzen häufig fehl. Das ist mit ein Grund für sehr hohe Sicherheitsfaktoren. Der vorliegende Artikel erläutert die für den Bauingenieur relevanten Berechnungsansätze. Weiter werden Möglichkeiten diskutiert, wie die Berechnung von hyperelastischem, aber auch elastoplastischem Klebstoffverhalten, basierend auf dem Spannungszustand von energetischen Ansätzen in gewohnte Gleichgewichtsansätze überführt werden können.

Design of bonded joints from the viewpoint of structural steel engineering.
Using bonded joints different issues should be considered: the adhesive bonding systems, taking into account of the substrate and the surface conditions, the design considering permanent and transient actions and the fabrication of the bonding. All of these issues have impact on the reliability often being challenged. One reason is the fact that the real mechanical material behaviour is not considered correctly, so that in practice the calculation results are deviating from the real ones yielding to high safety factors. This paper shows calculation approaches relevant for the structural engineer. Furthermore, options are discussed how hyperelastic as well as elastoplastic descriptions of the adhesive's mechanical behaviour, based on the stress-state, can be transformed from the energetic formulation into a more familiar equilibrium oriented formulation.

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Petersen, Chr.: Naturwissenschaften im Fokus I. Geschichtliche Entwicklung, Grundbegriffe, Mathematik.
Petersen, Chr.: Naturwissenschaften im Fokus II. Grundlagen der Mechanik einschließlich solarer Astronomie und Thermodynamik.
Petersen, Chr.: Naturwissenschaften im Fokus III. Grundlagen der Elektrizität, Strahlung und relativistischen Mechanik einschließlich stellarer Astronomie und Kosmologie.
Petersen, Chr.: Naturwissenschaften im Fokus IV. Grundlagen der Atomistik, Quantenmechanik und Chemie.
Petersen, Chr.: Naturwissenschaften im Fokus V. Grundlagen der Biologie im Kontext mit Evolution und Religion.