Journal articles
Author(s) | Title | Journal | Issue | Page | Category |
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Kettler, Markus; Unterweger, Harald; Ebner, Dieter | Lokale Spannungen in Kranbahnträgern mit Längssteifen - Experimentelle und numerische Untersuchungen | Stahlbau | 4/2021 | 248-261 | Aufsätze |
AbstractDie Anordnung von zusätzlichen Längssteifen in hohen Kranbahnträgern zur Erhöhung der Beultragfähigkeit des Stegs führt zu einer nach aktuellem Stand der Technik unbekannten Erhöhung der lokalen vertikalen Biegespannungen &sgr;T aus exzentrischer Radlast. Das hat wesentliche Auswirkungen auf den Ermüdungsnachweis der Flansch-Steg-Verbindung und in weiterer Folge auf die erforderlichen Trägerabmessungen. Um diesen Sachverhalt näher zu untersuchen, wurden im Rahmen eines Forschungsprojekts experimentelle und numerische Untersuchungen zum Einfluss von Längssteifen in unterschiedlichen Höhenlagen auf die lokalen Biegespannungen in Kranbahnträgern durchgeführt. Darauf aufbauend wurde das Berechnungsmodell der EN 1993-6, das derzeit nur unversteifte Stegbleche beinhaltet, basierend auf einem Vorschlag aus der Literatur, für mögliche zusätzliche Längssteifen erweitert. Der Vergleich mit den Laborversuchen und den durchgeführten numerischen Berechnungen zeigt, dass das erweiterte Modell in der Lage ist, die Zunahme der Biegespannungen durch zusätzliche Längssteifen zutreffend wiederzugeben. x | |||||
Honerboom, Dominik; Menge, Moritz | Ersatzneubau der Rheinbrücke Hard-Fußach | Stahlbau | 4/2021 | 262-270 | Berichte |
AbstractIm Westen Österreichs fließt der Alpenrhein in den Bodensee. Kurz vor seiner Mündung wird derzeit die Rheinbrücke zwischen Hard und Fußach erneuert. Die Brücke setzt mit ihrer seltenen Konstruktion als Extradosed-Brücke besondere architektonische Akzente. Durch die Konstruktion als überspannter Balken entsteht insgesamt ein filigranes und modernes Bauwerk, das durch eine eher sachliche und schlichte Eleganz zurückhaltend wirkt. Gleichzeitig entwickelt es aber auch ein hohes Maß an eigenständiger Integrität, welches infolge der Reduzierung der Stützungspunkte zudem größtmögliche Rücksicht auf die Geländesituation nimmt und den landschaftlichen Zerschneidungseffekt minimiert. Neben den Herausforderungen der Konstruktionsweise musste die Planung und Ausführung den komplexen Randbedingungen im Umfeld begegnen. Die Brücke muss in den wenig tragfähigen Bodenschichten des Flussbetts, die bis in große Tiefe reichen, gründen. In der Bauzeit der Brücke und für den Endausbau des Rhein-Hochwasserschutzes sind extreme Hochwassersituationen zu berücksichtigen. So wird die neue Brücke auf ein 300-jährliches Hochwasserereignis mit 1 m Freibord ausgelegt. x | |||||
Vospernig, Michael; Glatz, Bernhard; Reiterer, Michael; Fink, Josef | Fachwerkbrücken - Bewertung der dynamischen Antwort des Brückendecks bei Zugüberfahrten - Rechnerischer und messtechnischer Vergleich | Stahlbau | 4/2021 | 271-283 | Aufsätze |
AbstractIm Zuge von Streckenausbauprojekten der ÖBB wurden im Zeitraum von 2013 bis 2019 drei einfeldrige Stahlfachwerkbrücken mit Spannweiten von 42 bis 68 m in ähnlicher Bauweise errichtet. Nach den derzeitigen Normen sowie Regelwerken sind dynamische Berechnungen zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit erforderlich. Im ersten Untersuchungsschritt wird die Berechnung der Zugüberfahrten mit den normativen Lastmodellen als Folge von Einzelkräften durchgeführt. Bei allen drei untersuchten Tragwerken kann gezeigt werden, dass Oberschwingungen des Fahrbahndecks zu signifikanten Überschreitungen der normativ zulässigen vertikalen Überbaubeschleunigung führen. Im nächsten Untersuchungsschritt werden die tatsächlichen Lehr'schen Dämpfungen, Eigenfrequenzen und Eigenformen mittels In-situ-Systemidentifikationen ermittelt. Des Weiteren werden zur Bewertung des Lastmodells aus Einzelkräften zusätzliche Berechnungen zur Fahrzeugbrückeninteraktion durchgeführt, und die Anwendung von Schwingungsdämpfern im Rechenmodell zur Dämpfung der Oberschwingungen wird ebenfalls untersucht. Im abschließenden Untersuchungsschritt werden zur Validierung Zugüberfahrten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten an den realen Tragwerken durchgeführt. Aus dem Vergleich der unter Ansatz der Zugüberfahrten berechneten und gemessenen vertikalen Tragwerksbeschleunigungen zeigt sich, dass die im Rechenmodell maßgebenden Oberschwingungen des Fahrbahndecks bei den realen Tragwerken nicht in gleichem Maße angeregt werden. x | |||||
Schaumberger, Thomas; Hofmann, Arne | Das Somnium - Eine Aussichtsplattform auf dem JKU-Campus in Linz | Stahlbau | 4/2021 | 284-289 | Berichte |
AbstractDas Somnium des TNF-Turms ist Teil eines 2016 ausgelobten Wettbewerbs, den das Büro Riepl Riepl Architekten für sich entscheiden konnte. Ziel des Wettbewerbs war die Erweiterung und Sanierung sowie der Neubau verschiedener Gebäude des Campus der Johannes Kepler Universität (JKU), um eine Attraktivierung und Modernisierung des gesamten Universitätsgeländes zu erzielen. Neben der Errichtung eines Willkommenszentrums und Veranstaltungsgebäudes (Kepler Hall) und der Um- und Neugestaltung der Bibliothek durch eine Aufstockung in ein Learning Center waren auch die Sanierung des TNF-Turms (Technisch-Naturwissenschaftliche Fakultät) sowie die Errichtung eines begehbaren und für viele nutzbaren Dachgartens, dem sog. Somnium, Bestandteil des Projekts. Der TNF-Turm ist das mit 49 m höchste Gebäude am Campus der JKU und bietet den besten Ausblick über das Universitätsgelände und auf das umliegende Stadtgebiet. Das Somnium selbst ist eine Erweiterung des bestehenden Gebäudes in Gestalt einer Aussichtsterrasse auf dem Dach des Turms, die durch ein Rankgerüst räumlich gefasst wird. Die schlanke Stahlkonstruktion und ihre Errichtung, der interdisziplinäre Planungsprozess sowie der Umgang mit dem Bestand sollen hier näher beschrieben werden (Bild 1). x | |||||
Unterweger, Harald; Derler, Christoph | Ermittlung von Inspektionsintervallen für Rissprüfungen an historischen genieteten Eisenbahnbrücken auf Basis der Bruchmechanik - Teil 1 | Stahlbau | 4/2021 | 290-304 | Aufsätze |
AbstractEine konventionelle Restlebensdauerbeurteilung, auf Basis von Ermüdungs-Festigkeitslinien (Wöhlerlinien), führt bei historischen genieteten Eisenbahnbrücken meist zu konservativen und unwägbaren Ergebnissen wegen des großen Einflusses der Ermüdungsschädigung aus der Vergangenheit, für die die Betriebszüge meist nur unzureichend bekannt sind. Für eine repräsentative einfeldrige Fachwerkbrücke erfolgte eine alternative Vorgehensweise auf Basis der Bruchmechanik, mit vorheriger Kalibrierung eines zutreffenden Bruchmechanikmodells anhand von Schwingversuchen an ausgebauten historischen und künstlich gekerbten Fahrbahnträgern sowie Betriebskollektiven aus simulierten Betriebszugsüberfahrten. Darauf wird in Teil 1 des Beitrags eingegangen. Bei vorausgesetzten Anfangsrisslängen, die im Zuge einer konventionellen Brückenprüfung feststellbar sind, lassen sich Restlebensdauern für die einzelnen Bauteile - bis zur Gefahr eines plötzlichen Sprödbruchs - ermitteln und daraus sinnvolle Inspektionsintervalle ableiten. Dies ist der Inhalt von Teil 2 des Beitrags. x | |||||
Stollwitzer, Andreas; Fink, Josef | Die rechnerische Bestimmung der Dämpfung von Stahl-Eisenbahnbrücken - Teil 1: Theorie | Stahlbau | 4/2021 | 305-315 | Aufsätze |
AbstractEisenbahnbrücken in Stahlbauweise tendieren aufgrund ihrer schlanken und leichten Konstruktion zu übermäßigen Schwingungsantworten infolge einer dynamischen Belastung. Eine rechnerische Prognose des Schwingungsverhaltens zufolge Zugüberfahrten erfordert neben einer adäquaten Wahl des Berechnungsmodells für Brücke und Zug allen voran die Verwendung wirklichkeitsgetreuer dynamischer Modellparameter. Vergleiche zwischen gemessenen und rechnerisch angesetzten dynamischen Parametern der Brücke sind jedoch häufig durch eine erhebliche Abweichung charakterisiert. Die Diskrepanz ist dabei bei den Dämpfungskennwerten besonders ausgeprägt, da aufgrund der normativen Vorgaben und auch aus Mangel an Kenngrößen rechnerisch konservative Werte angesetzt werden müssen. Mit der Intention, diese Differenz zu minimieren und dadurch Brücken im Sinne einer prädiktiven Instandhaltung berechenbarer zu machen, wird ein Ansatz vorgestellt, welcher es ermöglicht, die Dämpfung von Eisenbahnbrücken mit Schotteroberbau zu berechnen. Für zwei vorab definierte Brückenmodelle, welche einer Erweiterung des Euler-Bernoulli-Balkens entsprechen, werden anhand von Energiebetrachtungen modellzugehörige Bestimmungsgleichungen für die Dämpfung hergeleitet. Das Grundprinzip in der Herleitung besteht darin, die dissipativen Beiträge von Tragkonstruktion und Schotteroberbau zur Gesamtdämpfung gesondert zu erfassen. x | |||||
Stahlbau aktuell 4/2021 | Stahlbau | 4/2021 | 316-324 | Stahlbau aktuell | |
AbstractStahlbau Quiz: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Stahlbau | 4/2021 | 324 | Veranstaltungskalender | |
Content: Steel Construction 4/2021 | Steel Construction | 4/2021 | Contents | ||
Cover Picture: Steel Construction 4/2021 | Steel Construction | 4/2021 | Cover Pictures | ||
AbstractSteel and composite bridges offer economic advantages, even for short and medium spans. To simplify and speed up the design process, ArcelorMittal now offers Advance Bridge Expert, a free preliminary design software that includes complex geometries and innovative solutions. The software is suitable for the pre-dimensioning of curved and/or skewed composite road, railway and pedestrian bridges according to the Eurocodes and several National Annexes. It supports the predesign of steel composite bridges, filler beam bridges and PreCoBeam/composite dowel strips using the hot-rolled section and modern steel grades libraries of ArcelorMittal up to S460, including HISTAR® grades and weathering steel (Arcorox®) according to EN 10025-5:2019. x | |||||
Ernst & Sohn (Hrsg.) | Sonderheft: European Steel Design Awards 2021 | Steel Construction | 4/2021 | 1-72 | Sonderheft |
Hauke, Bernhard | European Steel Design Awards 2021 | Steel Construction | 4/2021 | 221 | Editorials |
Bartsch, Helen; Eyben, Felix; Schaffrath, Simon; Feldmann, Markus | On the plastic design of high-strength steel beams | Steel Construction | 4/2021 | 222-235 | Articles |
AbstractParticularly efficient steel components can be designed by performing a plastic global analysis of a structure made of high-strength steel (HSS) as well. However, plastic design of HSS structures is not embodied in current standards, which is why a broad research study was carried out to address different aspects of the use of HSS for plastic design. This paper deals with verified numerical investigations of the rotation capacity of HSS I-girders considering realistic true stress-strain curves, local plastic instability and damage mechanics approaches to predict ductile crack initiation. Various influences on the rotation capacity of HSS beams were assessed by varying flange and web slenderness ratios, material characteristics, system dimensions, stiffness of lateral supports and loading conditions so that recommendations for the plastic design of HSS girders can be given. It is apparent that, apart from the slenderness of the flange and the material properties, the slenderness of the web is one of the main influencing characteristics. The results show that the plastic design of HSS structures is possible when limits for cross-section class 1 are more severe for HSS grades over S460 up to S690 compared with the current limits in EN 1993-1-1. x | |||||
Fire risk of electric vehicles and fuel-driven vehicles in open car parks | Steel Construction | 4/2021 | 235 | Editor's Recommendations | |
Newcomb, Benjamin; Tousignant, Kyle | Optimized design of fillet welds in RHS joints for EN 1993-1-8 | Steel Construction | 4/2021 | 236-249 | Articles |
AbstractISO 14346 permits fillet welds in rectangular hollow section (RHS) joints to be designed either (i) to develop the capacity of the connected brace or (ii) to resist the actual load(s) in the brace (i.e. as “fit-for-purpose”). However, no methods for design according to approach (ii) are given in the ISO or any European standard. In this paper, data from 41 weld-critical tests on RHS gapped K, T, Y and X joints under brace axial load(s) are analysed to determine a reliable method for the design of fillet welds as “fit-for-purpose”. “Weld effective length” formulae are evaluated in conjunction with EN 1993-1-8 (directional and simplified methods) according to the standard procedure of EN 1990. A reliable method, based on ISO 14346, is proposed for calculating the design resistance of all-around fillet welds in RHS gapped K, T, Y and X joints. Updates to the minimum fillet weld throat thicknesses required to develop the capacity of a connected RHS brace are also discussed. x | |||||
Re-evaluation of a live load model for parking garages | Steel Construction | 4/2021 | 249 | Editor's Recommendations | |
Britner, Alexander; Dieu, Corinne; Podleschny, Ralf | Corrosion protection for cold-formed structural steel elements | Steel Construction | 4/2021 | 250-257 | Articles |
AbstractUnprotected steel and steel structures exposed to the atmosphere inevitably corrode. For thin-gauged structures especially, corrosion is critical for stability. Although the reduction in thickness caused by corrosion is insignificant for some structures, in other structures corrosion is unacceptable. Therefore, corrosion protection is a crucial issue for steel structures and the steel industry. Over the last decades, many new corrosion protection systems and innovative steel products have been introduced onto the market. Corrosion protection for cold-formed structural steel elements has been standardized through the introduction of the EN 1090-4. This paper introduces the harmonized rules for the corrosion protection of loadbearing thin-gauged structures. The zinc-magnesium-aluminium (ZM) metal coating system developed in recent years is also dealt with. x | |||||
Misiek, Thomas; Norlin, Bert; Gitter, Reinhold; Höglund, Torsten | Review of European design provisions for buckling of aluminium members with longitudinal welds - part 1 | Steel Construction | 4/2021 | 258-269 | Articles |
AbstractAs part of the ongoing revision of the Eurocodes, design provisions in EN 1999-1-1 on the buckling of longitudinally welded aluminium compression members have been subjected to a critical review. Numerical investigations were conducted because a need for improvement was identified. This part 1 of the paper describes the individual steps of the revision and the modifications discussed, which include the introduction of longitudinally welded members. Before going into the numerical investigations in more detail, previous observations are presented regarding buckling classes and plateau lengths. In part 1 of the paper, explanations of the numerical investigations are limited to presenting the modelling of the geometry, the mechanical properties and the imperfections as well as their respective variation in the context of the parametric studies. The results of the numerical investigations and the proposed design approaches will be presented in detail in parts 2 and 3. x | |||||
Pham, Ngoc Hieu; Vu, Quoc Anh | Effects of stiffeners on the capacities of cold-formed steel channel members | Steel Construction | 4/2021 | 270-278 | Articles |
AbstractThis paper investigates the effects of stiffeners on the compressive and flexural capacities of cold-formed steel channel members. Stiffeners are added on the web of the channel section to form a new section called SupaCee. This new section is shown to be more innovative and stable than the traditional channel section. The structural advantages of this new section are investigated by comparing the capacities of SupaCee and channel members under compression and bending. The capacities are determined by using the direct strength method (DSM) according to AS/NZS 4600:2018 with the support of THIN-WALL-2, a buckling analysis program. It was found that the stiffeners are effective for small section dimensions and thicknesses, but become ineffective for large section dimensions. x | |||||
Mohammed, Asif; Cashell, Katherine A. | Cross-sectional behaviour and design of ferritic and duplex stainless steel EHS in compression | Steel Construction | 4/2021 | 279-287 | Articles |
AbstractThis paper describes an investigation into the cross-sectional behaviour of elliptical hollow section (EHS) columns made from ferritic and duplex stainless steel. The EHS is a relatively new structural shape with a number of favourable attributes including aesthetic appeal, high strength-to-weight ratio, good torsional resistance and excellent flexural strength. In recent years there have been significant developments in the analysis and understanding of these shapes, although most studies have focused on carbon steel EHS. The work so far is taken a step further here by considering some of the newer grades of stainless steel that are used in structural applications. A numerical model is developed and validated against test data from the literature and is then employed to generate structural performance data. Subsequently, parametric studies are performed to investigate the influence of individual parameters such as the material properties, aspect ratio and local slenderness of cross-sectional elements. The accuracy of existing design procedures is assessed by comparing the numerical data with the resistances obtained using Eurocode 3. It is shown that the cross-sectional slenderness limits given in Eurocode 3 for EHS members made from carbon steel can also be safely used for sections made from ferritic and duplex stainless steel. x | |||||
Lateral torsional buckling of girders with rotational restraints - influence and application of the new rules in prEN1993-1-1:2020 | Steel Construction | 4/2021 | 287 | Editor's Recommendations | |
Steel Construction News 4/2021 | Steel Construction | 4/2021 | 288-293 | ECCS news | |
AbstractECCS News: x | |||||
Events: Steel Construction 4/2021 | Steel Construction | 4/2021 | 293 | Events | |
Ernst & Sohn (Hrsg.) | UBB 4/2021 - Gesamtausgabe | UnternehmerBrief Bauwirtschaft | 4/2021 | 1-32 | Gesamtausgabe |
Titelbild: Bauphysik 3/2021 | Bauphysik | 3/2021 | Titelbild | ||
Abstract
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