In recent years the fixing of windows in masonry, in particular in hollow or perforated masonry with thin webs and/or insulation filling, has become a demanding task for which a prior structural design is recommended. For the design of a modern window fixing, a test-based calculation model was developed on the basis of which an approval was granted.
This article was first published in Bautechnik 95 (2018), issue 4, pp. 296-307.

DGfM: Hannes Zapf to be the new “political manager for masonry” / DGfM: Hannes Zapf neuer “politischer Manager fürs Mauerwerk”
Brochure “Fire protection with calcium silicate blocks” / Broschüre “Brandschutz mit Kalksandstein”
Brochure “Sustainable building - an added value for small and medium enterprises (SME)” / Broschüre “Nachhaltiges Bauen - ein Mehrwert für kleine und mittlere Unternehmen (KMU)”

Digitalisation in building - Building Information Modelling (BIM) will revolutionise building in the future / Digitalisierung im Bauwesen - Building Information Modeling (BIM) revolutioniert das Bauen der Zukunft
New record: over 3500 participants at the calcium silicate building seminars in 2018 / Neuer Rekord: Über 3500 Teilnehmer bei den Kalksandstein-Bauseminaren 2018

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Ein gitterartiges Kuppeldach ist das zentrale Element des neu eröffneten Louvre Abu Dhabi. Das fünf Fußballfelder große Dach aus Metall liegt an nur vier Punkten auf und wird über ein Tragwerk aus leistungsfähigen Hohlprofilen von Tata Steel aufgespannt. Unzählige Schichten aus Drei-, Vier- und Achtecken schufen ein kompliziertes Muster, das an ein Blätterwerk erinnert. Star-Architekt Jean Nouvel bemühte sich bei diesem imposanten Bau um eine zeitgemäße Interpretation islamischer Architektur und spielte mit den Elementen Licht und Geometrie. (Foto: Louvre Abu Dhabi, Mohamed Somji)

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Innovationen bilden die Grundlage für Effizienzsteigerung. Im Brückenbau können innovative Bauweisen dazu beitragen, die in den nächsten Jahrzehnten anstehenden Sanierungs- und Ersatzbaumaßnahmen zu bewältigen. In diesem Beitrag wird der Schwerpunkt auf Segmentbrücken gelegt. Hierzu werden bereits erstellte Pilotprojekte beschrieben, Weiterentwicklungen erläutert und die Segmentbauweise hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit im Lebenszyklus mit den beiden “klassischen” Bauweisen der Verbundfertigteilbrücken und Spannbetonbrücken verglichen. In die Gegenüberstellungen werden sowohl Herstellungs-, Nutzungs- und Rückbaukosten als auch die monetarisierten Auswirkungen auf Verkehrsteilnehmer und das Umfeld integriert. Die Ergebnisse stellen eine ganzheitliche Bewertungsgrundlage bereit, die in Entscheidungsfindungen von Bauherren, Planern und Ausführenden einbezogen werden können.

Life-cycle oriented assessment of composite steel segment bridges.
Innovations are a basic requirement for efficiency enhancements. Within bridge engineering innovative construction methods can help to handle the rehabilitation and renewal projects accruing in the next decades. For this purpose, already completed pilot projects are described, further developments are illustrated, and the segment construction method is compared with “classical” bridge structures using prefabricated steel-composite components and prestressed concrete. The comparisons focus on the performance of the bridges within the life-cycle and incorporate erection, utilization and removal costs as well as monetized effects on the road user und the community. The results provide a holistic decision basis which can be used within the decision-making process by clients, consultants and contractors.

The Jinan Yellow River Bridge is China's first road-cum-railway bridge with rigid-cables of three main stiffening frames in parallel. The main bridge, which is 796 m long, is a continuous two-storey steel truss girder with a span arrangement of 128 m + 3 × 180 m + 128 m. The Jinan Yellow River Bridge was designed by China Railway Design Corporation and constructed by Steel Structure Construction Co. Ltd of China Tiesiju Civil Engineering Group.

Chinas erste Straßen- und Eisenbahnbrücke mit steifen Kabeln bestehend aus drei parallelen Hauptfachwerken: Die doppelstöckige Fachwerkbrücke über den Gelben Fluss in Jinan.
Die Straßen- und Eisenbahnbrücke über den Gelben Fluss in Jinan ist Chinas erste an steifen Kabeln hängende, doppelstöckige Fachwerkbrücke bestehend aus drei parallelen Hauptfachwerken. Die 796 m lange Brücke bildet ein durchgehender Stahlfachwerkträger mit einer Spannweite von 128 m + 3 × 180 m + 128 m. Die Brücke über den Gelben Fluss in Jinan wurde von der China Railway Design Corporation entworfen und von der Steel Structure Construction Co. Ltd der China Tiesiju Civil Engineering Group gebaut.

Messungen an Eisenbahnbrücken zeigen regelmäßig, dass rechnerische Prognosen der Steifigkeit und Eigenfrequenz oftmals nicht zutreffen. Zusätzlich zum tragenden Überbau leisten auch Elemente des Oberbaus, wie z. B. Schotterbett und Gleise, einen Beitrag zum dynamischen Verhalten der Brücken. Der vorliegende Aufsatz beschäftigt sich detailliert mit dem Beitrag des Eisenbahnschotters, wobei der Fokus auf der Interaktionswirkung zwischen zwei durch eine Längsfuge getrennten Überbauten infolge der darüber liegenden, durchgängigen Schotterschicht liegt. Zunächst werden die Ergebnisse durchgeführter Laborversuche vorgestellt, aus denen anschließend mechanische Kenngrößen zur Beschreibung der Koppelwirkung zwischen zwei Überbauten, verursacht über die Schotterschicht hergeleitet werden. Die vorliegenden Versuchsergebnisse sind weiterhin Ausgangspunkt für weitergehende Versuche in größerem Maßstab an einem neuen “Außenversuchsstand”.

Stiffness contribution of continuous ballast beds on railway bridges with longitudinal gaps - Interaction between structurally separated superstructures via a shared ballast bed.
Measurements conducted on railway bridges repeatedly point out, that their respective calculations have very often space for optimization. In addition to load-bearing bridge decks, other bridge elements, e. g. ballast bed or rails, contribute to the dynamic behavior of bridges as well. This article discusses the contribution of railway ballast, with its focus on interaction effects between bridge decks, separated by longitudinal gaps but with joint ballast beds. First, the authors present results from laboratory tests, from which mechanical parameters are conducted describing the coupling effect between two decks via the joint ballast bed. The test results are furthermore basis for developing a new “outdoor” test setup for conducting higher scale experiments.

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Die Bundesautobahn A3 zählt zu den bedeutendsten Bundesautobahnen in Deutschland. Aufgrund der hohen Verkehrsbelastung wird die Bundesautobahn A3 zwischen Aschaffenburg und dem Autobahnkreuz Biebelried sechsstreifig ausgebaut. Ausgewählte Bauwerke im Streckenabschnitt erhalten eine besondere Gestaltung mit Wiedererkennungswert. Dazu zählt auch die Überführung der Staatsstraße 2312, der sogenannte Monobogen. Im Zuge des sechsstreifigen Ausbaus der Bundesautobahn A3 wird durch die Verlegung der Bundesautobahn A3 und der Staatsstraße 2312 ein neues Kreuzungsbauwerk erforderlich. Die Konzeption der neuen Brücke soll insbesondere der schiefwinkligen Kreuzungssituation Rechnung tragen. Entworfen wurde ein Tragwerk, welches in seiner Statik und Ansicht der Schiefe entgegenwirkt. Der diagonal über den Überbau spannende Monobogen mit beidseitigen Seilabspannungen kreuzt nahezu rechtwinklig die unterführte Bundesautobahn. Die regelmäßig angeordneten Seilaufhängungen ermöglichen ein sehr schlank gestaltetes Brückendeck, welches seine Wirkung unabhängig vom Betrachtungswinkel entfaltet. Der Bogen zeigt sich aufgrund seiner nahezu rechtwinklig zur Bundesautobahn gerichteten Anordnung unverfälscht in seiner wahren Bogenform. Die Form der Seilüberspannung ist neben statischen Aspekten von der architektonisch gestalteten, gekreuzten Hängeransicht geprägt. Für das architektonisch gestaltete Tragwerk wurden vollverschlossene Seile gewählt, da deren Außendurchmesser und die Geometrie der Verankerungen gegenüber Litzenseilen eher den Proportionen der filigranen Brückenkonstruktion mit den vergleichsweise kurzen Seillängen gerecht werden.

Gateway to the Spessart - Replacement of the transfer of the state road 2312 in the course of the construction of the federal highway A3.
The Federal Highway A3 is one of the most important federal motorways in Germany. Due to the high traffic load, the Federal Highway A3 between Aschaffenburg and the Biebelried motorway junction will be expanded to six lanes. Selected bridges in the section receive a special design with recognition value. This includes the transfer of the state road 2312, the so-called Monobogen. This single arch creates a gateway to the Spessart. As part of the six-lane expansion of the Federal Highway A3, the relocation of the Federal Highway A3 and the state road 2312 will require a new intersection. The conception of the new bridge should take into account in particular the oblique crossing situation. A structure was designed that counteracts the skewness in its statics and view. The diagonally over the superstructure exciting Monobogen with bilateral cable suspensions crosses at almost right angles the underpassed federal highway. The regularly arranged cable suspensions allow a very slim designed bridge deck, which unfolds its effect regardless of the viewing angle. Due to its almost right-angled orientation to the federal highway, the arch is unadulterated in its true arched form. The shape of the rope overstretch is characterized by static aspects of the architecturally designed, crossed trailer view. For the architecturally designed structure, fully closed ropes were chosen, as their outer diameter and the geometry of the anchorages compared to stranded cables are better suited to the proportions of the filigree bridge.

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Im Jahre 1884 wurde zur Schaffung einer festen Mainquerung die “Alte Mainbrücke Zellingen” erbaut. Bauwerke aus dieser Zeit wurden nicht hinsichtlich eines möglichen Schiffstoßes bemessen. Im Zuge des fortschreitenden Ausbaues des Mains forderte das Wasserstraßen-Neubauamt Aschaffenburg eine zeitgemäße Sicherung des Bauwerkes gegen Schiffstoß. Im nachfolgenden Aufsatz wird erläutert, auf welche Weise die “Alte Mainbrücke Zellingen” gegen Schiffstoß gesichert wurde. Die im gleichen Zuge erfolgten Instandsetzungsmaßnahmen zum Erhalt des Brückenbauwerkes werden dargelegt. Nach erfolgter Bauausführung wurde im Juni 2015 die ursprüngliche Straßenbrücke als Rad- und Fußgängerbrücke wieder für den Verkehr freigegeben.

Ship impact protection of the Alte Mainbrucke Zellingen - Conservation of a steel truss bridge from the year 1884.
In 1884, a permanent crossing of the Main River was achieved through the construction of the “Alte Mainbrucke Zellingen” (old Main Bridge Zellingen). Structures of this era were not designed for possible ship impact. As part of the increasing expansion of the Main River, the Wasserstrassen-Neubauamt (Waterway Construction Authority) of Aschaffenburg demanded safeguards against ship impact to meet modern standards. The following article explains how the bridge is protected against ship impact. The rehabilitation measures that were carried out at the same time to preserve the bridge are also described. Following completion of the construction, what was once a road bridge was reopened to pedestrian and cycling traffic in June 2015.

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In Riedlingen an der Donau entsteht zurzeit eine neue Straßenbrücke über den Donauhochwasserkanal. Um der besonderen Lage als Stadteingang vor der historischen Altstadtkulisse gerecht zu werden, wurde 2003 im Rahmen eines Realisierungs- und Ideenwettbewerbs eine angemessene Lösung gesucht. Nachdem mittlerweile die Aufweitung des Kanals zur Gewährleistung des Hochwasserschutzes in Riedlingen weitgehend umgesetzt wurde, stellt der Neubau der Kanalbrücke mit größerer Spannweite und verbesserter Einbindung in das Radwegenetz eine der letzten noch ausstehenden Maßnahmen dar. Neben den Anforderungen in Bezug auf Wegeführung, Gestaltung und Hochwasserschutz wurde bei der Planung besonderer Wert darauf gelegt, die aus dem temporären Wegfall der Innenstadtanbindung resultierenden Beeinträchtigungen zu minimieren. Um die Fertigstellung innerhalb einer achtmonatigen Bauzeit zu ermöglichen, wurden im Werk vorgefertigte Stahlträger als Haupttragelemente verwendet. Eine weitere Maßnahme bestand in der Errichtung einer Fußgängerbrücke, die als permanente Querung auch nach Fertigstellung der Straßenbrücke eine nachhaltige Funktion zur Anbindung der für Freizeitaktivitäten genutzten “Donauinsel” erfüllt.

A tied-arch bridge as new entrance to Riedlingen - A bridge replacement project as part of the city's flood protection.
In the city of Riedlingen, which lies along the Danube River, a new bridge was required at the main entrance to the historic city center. The new road bridge needed an increased span to accommodate the canal widening, which has already been carried out in recent years as part of the city's flood protection plan. The design of the tied arch bridge goes back to a winning entry in a design competition held in 2003. After further design development, the bridge is realized as a steel tied-arch bridge with a composite deck for the roadway. Prefabrication of the large main steel girders allowed the construction time to be minimized. To provide alternative city access for pedestrians during the eight months construction period, a new permanent footbridge was installed to sit alongside the road bridge and will later provide improved access to the nearby recreation area “Donauinsel”.

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With authors' thanks to Dr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer on closure of his service as Editor-in-Chief of STAHLBAU
In summer 2016, a new footbridge in the town of Mikołajki (Poland) was built over a stream connecting two adjacent lakes - Talty and Mikołajki. Its modern construction, based on the shape of a DN ice boat, makes it unique in Poland, and probably in the world as well. This novel and dynamic shape became a significant landmark associated not only with Mikołajki, but also with the whole region of Mazury, as well as with sailing itself. The system of footbridge illumination is innovative within Europe. With a blaze of lights, it not only emphasizes the bridge shape but also introduces interesting changes into the appearance of the surroundings. The bridge carrying structure is a two-span cable-stayed system suspended on a single pylon. Since on the one hand the city enjoys large numbers of tourist visitors, and on the other hand sailing had to be kept largely uninterrupted, steel as the principal material and a relevant construction technology had to be applied. The load tests performed gave positive confirmation of the bridge's safety.

Einzigartige Fußgängerbrücke in Mikołajki, Polen.
Im Sommer 2016 wurde in der Stadt Mikołajki (Nikolaiken) eine neue Fußgängerbrücke über einen Fluss gebaut, der die zwei benachbarten Seen Talty and Mikałajki verbindet. Ihre moderne Bauart, welche auf der Form eines DN Eisbootes basiert, macht die Brücke für Polen einzigartig und wahrscheinlich auch weltweit. Die innovative und dynamische Formgebung ist zu einer bedeutenden Landmarke geworden, die nicht nur mit Nikolaiken, sondern auch mit der ganzen Region der Masuren und mit dem Eissegeln verbunden ist. Das LED-System der Brückenbeleuchtung ist eine Neuerung für Europa. Die Beleuchtung unterstreicht nicht nur die Brückengestalt, sondern bewirkt auch eine interessante Erscheinung der Umgebung. Die Tragkonstruktion der Brücke ist ein Zweifeld-Schrägseilsystem, mit einem einzigen Pylon. Wegen der großen Zahl an zu erwartenden Touristen und der Tatsache, dass das Segeln durch eine Brücke nicht eingeschränkt werden soll, wurde als Material Stahl und eine entsprechende Bautechnik eingesetzt. Die durchgeführte Belastungsprobe hat die Sicherheit der Brücke bewiesen.

Trough girders are widely accepted in engineering on account of lowing construction depth and protection against traffic noise pollution, but most of them are used for simple-supported girder bridges with a span of generally less than 30 m. On the railway line of Nanjing-Qidong in China a new railway bridge will be built which has a span of over 64 m but a construction depth of less than 2.4 m on which Shanghai-Nantong railway line is also passed, so the type of concrete-filled steel tube tied-arch bridge with trough girder was chosen. For such a new structure hardly used in engineering, there are no research results yet available about mechanical properties of the structure. This paper therefore makes for the bridge an experimental model of 1:4 geometric scale in order to test mechanical properties under operation load, cracking load, and ultimate load such as cracking diagram, load-carrying capacity, stress distribution, and failure mechanism. According to the experimental results, when the model is subjected to longitudinal bending moment, the failure mode is similar to that of pure bending of a girder, and when the model is subjected to transverse bending moment failure mode behaves like the flexural failure mode of the traditional reinforced concrete structure. A non-linear element analysis is also made on the model with the results in good agreement with that of the experiment. The same modeling method is applied to the finite element analysis of the real bridge, considering various load in design. In the analysis, it is finally verified that this new type of bridge meets specification requirements in strength, rigidity, and resistance to cracking.

Experimentelles und analytisches Verhalten eines neuen Typs von Stabbogenbrücken mit betongefüllten Stahlrohren und Trogträgern.
Trogträger sind im Ingenieurbau weit verbreitet, da sie eine niedrige Bautiefe haben und die Ausbreitung von Verkehrslärm dämpfen. Meist werden sie jedoch für einfach gelagerte Trägerbrücken mit Spannweiten unter 30 m verwendet. Auf der chinesischen Eisenbahnstrecke zwischen Nanjing und Qidong entsteht eine neue Brücke mit einer Spannweite von 64 m, jedoch einer Bauhöhe von nur 2,4 m, die auch die Eisenbahnstrecke zwischen Shanghai und Nantong überquert. Daher fiel die Wahl auf eine Stabbogenbrücke mit betongefüllten Stahlrohren und Trogträgern. Für diese neue Bauweise, die bisher kaum im Ingenieurbau verwendet wurde, lagen keine Forschungsergebnisse zu den mechanischen Eigenschaften der Konstruktion vor. Das vorliegende Dokument beschreibt daher ein Versuchsmodell im geometrischen Maßstab 1:4. Es dient zur Ermittlung mechanischer Eigenschaften unter Betriebslast, Risslast und Maximallast mit Ergebnissen wie Rissdiagramm, Tragfähigkeit, Lastverteilung und Versagensverhalten. Die Ergebnisse zeigen bei Längs-Biegemoment ein Versagensverhalten ähnlich dem bei reiner Biegung von Trägern. Unter Einfluss von Quer-Biegemoment entspricht das Versagensverhalten des Modells dem von herkömmlichen Konstruktionen aus bewehrtem Beton. Die Ergebnisse einer nichtlinearen Elementanalyse des Modells stimmen gut mit den Versuchsergebnissen überein. Dasselbe Modellierungsverfahren wird für die Finite-Elemente-Analyse (FEA) der realen Brücke verwendet, bei deren Entwurf wechselnde Belastungen berücksichtigt werden. Diese Analyse bestätigt schließlich, dass dieser neue Brückentyp die Anforderungen hinsichtlich Festigkeit, Steifigkeit und Rissfestigkeit erfüllt.

Eine überarbeitete Version des Eurocodes 3 für das Plattenbeulen soll bald veröffentlicht werden, in welcher unter anderem die Methode der reduzierten Spannungen in EN 1993-1-5 Abschnitt 10 revidiert sein wird. Die hierzu jüngst in dieser Fachzeitschrift publizierten neuen Regelungen, insbesondere zum biaxial gedrückten ausgesteiften Plattenbeulfeld, sind teilweise aufwendig. Ergänzend zu diesen bekanntgemachten Regeln wird im Normenvorschlag ein Konzept der “stufenweisen Genauigkeit” angewendet, mit welchem sich ein unterer Grenzwert des Beulwiderstandes schnell ermitteln lässt. Für den Nachweis der Beulsteife wird basierend auf einem bereits veröffentlichten Vorschlag (Vorverformungsamplitude als geometrische Ersatzimperfektion für den Steifennachweis), ein eigener Abminderungsfaktor für Beulsteifen neu definiert. Wegen der Kompatibilität zum MNA/LBA-Nachweiskonzept für Schalen in EN 1993-1-6 wird eine normenteilübergreifende Formulierung vorgeschlagen, die eine allgemeine Betrachtung zusammengesetzter stählerner Strukturen zukünftig normativ regeln kann. Der Normenvorschlag wird anhand von Beispielen veranschaulicht.

General design concept for buckling structures - Suggestion for a new part F of EN 1993-1-5.
A revised version of EN 1993-1-5 should soon be published. The reduced stress method will be reworked in section 10. The complementary regulations published recently in this journal, in particular to the biaxial pressed stiffened steel plate, are partly time-consuming. In addition to these announced rules a concept with “gradual exactness” with which a low limit value of buckling resistance can be fast determined is applied in the code proposal. A new reduction factor is defined for stiffeners, based on an already published proposal for the geometrical imperfection amplitude. Because of the compatibility to the MNA/LBA concept in EN 1993-1-6, the suggestion for a new part F of EN 1993-1-5 can be used generally for compound steel structures in future. Examples are given for application of the code proposal.

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Tragwerke aus nichtrostendem Stahl kommen mehr und mehr zum Einsatz. Die aktuelle Bemessungsnorm zu nichtrostenden Stählen der Eurocode 3-Familie, DIN EN 1993-1-4, kann nun, nachdem auch der Nationale Anhang hierzu letztes Jahr veröffentlicht wurde, angewendet werden. In diesem Zusammenhang wurden im Rahmen des europäischen RFCS-Dissemination Projekts PUREST die Bemessungshilfen zu nichtrostenden Stählen im Bauwesen aktualisiert und stehen den Anwendern zusammen mit einer Kommentierung, online nutzbarer Bemessungssoftware sowie einem Webinar als Hilfestellungen zur kostenlosen Verfügung. Diese Hilfestellungen liefern Erläuterungen und ermöglichen den Ingenieuren aus der Praxis ein größeres Verständnis der Anwendungs- und Ausführungsregeln zur Auslegung und Konstruktion von Tragwerken aus nichtrostendem Stahl.

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