Um schneller, leichter und präziser mit Beton bauen zu können, wurde ein neues, modulares Baukonzept auf Basis ultrahochfester Betone (UHFB) erforscht und entwickelt, das ein besonders vorteilhaftes Verhältnis von Axialdrucktragfähigkeit und Eigengewicht aufweist [1]. Um dieses, als wickelverstärktes UHFB-Hybridrohr bezeichnete Stabelement in einem automatisierten Strangpressverfahren fertigen zu können, muss ein neuartiges Bewehrungskonzept ohne übliche Stahlbewehrung entwickelt werden. Im Extrusionsprozess wird ein stützendes inneres Stahlrohr im Strangpressverfahren mit UHFB ummantelt und zusammen mit dem UHFB vorgeschoben. Anschließend wird eine duktilitätssteigernde Umschnürungsbewehrung in einem automatisierbaren Verfahren von außen auf die Oberfläche der Bauteile appliziert. Da im Versagensfall UHFB-Bruchstücke die CFK-Bewehrung schädigen, wird in diesem Aufsatz untersucht, mit welchem Schutzschicht/Bewehrungssystem ein duktiles Bauteilverhalten für axialdruckbeanspruchte Stabtragwerke erreicht werden kann. Dazu wurden unterschiedliche textile Bewehrungsschichten auf UHFB-Probekörper appliziert und ihr Einfluss auf das Tragverhalten der Bauteile unter besonderer Berücksichtigung der Duktilität und Resttragfähigkeit nach Überschreiten der Maximallast ermittelt. Eine Kombination aus Aramidgewebe und Kohlenstofffasergelege zeigte in experimentellen Untersuchungen ein günstiges Tragverhalten mit quasiduktilem Verformungsvermögen.

Ductility-increasing reinforcement systems for fabricated column elements made of UHFB
In order to build faster, lighter and more precisely with concrete, a new modular construction concept based on ultra-high performance concrete (UHPC) was investigated, which has a highly advantageous ratio of axial compression load-bearing capacity and dead weight [1]. In order to enable proper manufacturing of this column element, which is referred to as a winding-reinforced UHFB hybrid tube, in an automated extrusion process, a novel reinforcement concept has to be developed without the usual steel reinforcement. In an extrusion process, a supporting inner steel tube is encased with UHPC and advanced together with the UHPC. Subsequently, a ductility-enhancing confinement reinforcement is applied to the surface of the components from the outside in a process that can be automated. As UHPC fragments damage the CFRP reinforcement in case of failure, this paper investigates which protective layer/reinforcement system can be used to achieve ductile component behavior for beam structures subjected to axial compression. For this purpose, different textile reinforcement layers were applied to UHPC specimens and their influence on the load-bearing behavior of the components was determined with special consideration of ductility and residual load-bearing capacity after exceeding the maximum load. A combination of aramide fabric and carbon fiber textile showed favorable load-bearing behavior with enhanced quasi-ductility in experimental investigations.

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Das Verkehrsaufkommen insbesondere im Fernverkehrsnetz der Autobahnen hat sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht. Zur Engpassbeseitigung wird auf besonders beanspruchten Streckenabschnitten ein Ausbau der Verkehrsanlagen erforderlich. Der marode Brückenbestand wird in diesem Zusammenhang erneuert. Die Ausführung erfolgt in der Regel mit getrennten Richtungsfahrbahnen. Die zu erneuernden Teilbauwerke müssen dabei immer mehr Fahrstreifen mit Auswirkungen auf die Querschnittsgestaltung aufnehmen. In Abhängigkeit von Spannweiten und Überbaubreiten werden anhand von Beispielen mögliche Querschnittsformen bei Wahl eines Stahlverbundüberbaus vorgestellt. Die Vor- und Nachteile einzelner Querschnittsformen werden diskutiert.

Cross section design of composite bridges.
The traffic particularly on highways has increased over the last decades. Heavily used routes need to be expended by adding more lanes. In this context the existent bridges that are already in bad condition are to be renewed. Generally the superstructure is designed with dual carriage ways. Each superstructure needs to accommodate more lanes than in the past. Due to the span length and the width of the construction possible cross sections are presented. Pros and contras are discussed.

Freileitungsmaste aus Stahl - traditionell in Deutschland als geschraubte oder genietete Gittermastkonstruktionen mit einfachen Profilformen und Verbindungen ausgeführt - gehörten einst zu den Sinnbildern technischer Erschließung und Sicherung des nationalen Wohlstandes. Heute werden Freileitungsmaste eher als Belastung der natürlichen Ressourcen und Einschränkung der Freiräume betrachtet. Im Vorfeld neuer Trassen-Planungen wurden bereits massive Proteste der betroffenen Bürger gegen den Bau von Freileitungen formuliert. Im Zuge der Energiewende ist es daher von elementarer Bedeutung, das Image der Freileitungen als einen notwendigen und akzeptierten Teil unserer industriellen Gesellschaft zu verbessern. Zugleich sollte das große Potential des modernen Stahlbaus und moderner Stähle auch beim Freileitungsbau gewinnbringend ausgeschöpft werden können und diesen Markt für eine große Zahl an Stahlbaufirmen öffnen. Dies kann nur gelingen, wenn für Entwurf und Konstruktion von Freileitungsmasten aus Stahl neben modernen Produktions-, Fertigungs- und Ausführungstechnologien sowie wirtschaftlichen Aspekten insbesondere auch gestalterische Betrachtungen berücksichtigt werden. Folgerichtig wird das Forschungsprojekt interdisziplinär von Ingenieuren und Architekten bearbeitet. Ziel ist es, einen neuen Freileitungs-Masttyp aus Stahl zu entwickeln, der neben technisch und wirtschaftlich höchsten Anforderungen in seiner Gestalt eine neue Zeit, die Zeit der Energiewende der Bundesrepublik Deutschland symbolisiert.

Overhead line tower for the turnaround in energy policy - architectural, technical and economic aspects.
In Germany, overhead line towers in steel are traditionally constructed as lattice towers still using simple construction steel materials, angle profiles, bolted joints or even rivet connections. Lattice towers represent technical progress and national affluence for a long time, but this view has changed completely. Currently, overhead line towers are condemned with regard to aesthetic and the impact on man and environment. The German turnaround in energy policy is already accompanied by strong public protests. On the other hand, most German steel manufacturer are no more specialized in planning and building lattice tower constructions. In the course of the energy turnaround it is therefore essential to change the recent negative image of overhead line towers into an accepted and urgently required part of a modern industrial society. Moreover, the potential of modern steel and sophisticated steel constructions should be introduced into the construction of overhead line towers. This will only be successful, is the design and construction of overhead line tower in steel includes modern steel production, manufacturing and erecting technologies combined with economy and architectural requirements. Consequently, steel engineers and architects will cooperate in this interdisciplinary research project. The research target is to develop a new steel construction of overhead line towers, which achieves highest technical, economic and aesthetic quality and thus, will support as well as symbolize the change in energy policy in Germany.

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Brücken, Türme und weitgespannte Dächer werden geplant und gebaut, um eine bestimmte Funktion zu übernehmen. Sie bleiben dann während ihrer Lebensdauer allen Umwelteinflüssen und Belastungen hilflos ausgesetzt, ohne auf diese irgendwie reagieren zu können. Das heißt, die heute üblichen Ingenieurbauten sind fast ausnahmslos passiv. Sie sind also nicht aktiv in dem Sinne, daß sie sich verändernden Einflüssen anpassen können. Sie haben meist nicht die Intelligenz, ihr Tragverhalten situationsabhängig zu ändern, z. B. um sich wechselnden Lasten anzupassen. Sie sind zugleich nicht wandelbar und können sich deshalb den veränderten Nutzungsbedingungen nicht anpassen. Dächer und Brücken, die sich wegfalten können, wenn sie nicht gebraucht werden, sind Ausnahmen. Mit dem Konstruieren solcher aktiven und veränderbaren Tragwerke können wir Bauingenieure uns neue Geschäftsfelder erschließen. Die Natur kann uns mit ihren Lösungen für solche Probleme inspirieren. Jahrmillionen der Optimierung haben eine erstaunliche Vielfalt an Konstruktionen, vor allem Leichtbauten, hervorgebracht, die sich "ganz natürlich" allen wechselnden Randbedingungen anpassen. Dazu kommen die Fortschritte auf dem Gebiet der Elektronik, die schon jetzt bisher passive Ingenieursysteme wie Automobile, Flugzeuge und sogar Haushaltsgeräte revolutioniert haben. Vor allem durch den Einsatz billiger massengefertigter Mikrosysteme erreichen solche Systeme heute schon einen gewissen Grad von Autonomie. Dieser Artikel soll dazu anregen, in diesem Sinne über Ingenieurbauten nachzudenken, um sie aktiv oder wandelbar, intelligent, smart, adaptiv und autonom, auf jeden Fall also zeitgemäß werden zu lassen. Die gleichzeitige Anwendung von Erkenntnissen des Leichtbaus, der Bionik und der Mikrosystemtechnik auf künftige Tragwerke steht im Mittelpunkt. Nach einem Blick in die Zukunft werden vorhandene wandelbare Ingenieurbauten gezeigt, die einen ersten Schritt in die zuvor beschriebene Richtung bedeuten.

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Die Betriebsbeanspruchung von Schrauben in Ringflanschverbindungen zur Verbindung von Tragstruktursektionen von Windenergieanlagen wird maßgeblich durch die vorhandene Pressung in der Flanschkontaktfuge beeinflusst, welche durch die eingebrachte Schraubenvorspannkraft erzielt wird. Unter den vorliegenden Belastungen im laufenden Betrieb der Anlage besteht die Möglichkeit, dass durch Plastifizierung im Flansch oder in der Schraube Vorspannkraft verloren geht. In diesem Beitrag wird anhand eines praxisnahen Beispiels gezeigt, ob und - wenn ja - in welcher Größenordnung Vorspannkraftverluste zu erwarten sind und durch welche Einflussfaktoren diese maßgeblich bestimmt werden. Hierzu werden verschiedene Last- und Vorspannkraftniveaus sowie unterschiedliche Imperfektionen in Form von Parallelklaffungen untersucht. Auf Basis der durchgeführten numerischen Untersuchungen kann festgehalten werden, dass Vorspannkraftverluste nur in geringer Höhe auftreten und eine hohe Vorspannkraft sich stets positiv auswirkt, auch wenn sich dadurch erste Plastifizierungseffekte schon auf einem niedrigeren Lastniveau einstellen.

Numerical simulation of preload losses of bolts in ring flange connections
The fatigue performance of bolts in ring flange connections of wind turbine support structures is significantly influenced by the preload level of the bolts. Under operational loading there is a possibility that pre-tension force is lost due to plastification in the flange or in the bolt. This paper uses a practical example to show the magnitude of such losses and the factors that can significantly influence them. Different load levels, preload forces and different imperfections (parallel gaps) are examined. As a result of the investigations, it can be stated that the preload loss only occurs with a low magnitude and that a high preload always has a positive effect, even if this causes the first plastification at a lower load level.

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In this paper, the behaviour of RC slab strips subjected to transverse loads and axial tensile forces is investigated by means of analytical and numerical simulations. The results obtained are compared to the experimental results from tests performed at the Swiss Federal Institute of Technology (ETH). The prediction of the structural response was part of an international benchmark study [1]. The aim of the paper is to investigate the capability of the adopted models and their main influencing parameters, especially from the perspective of a reliable structural robustness assessment. It is known that in some cases axial tensile forces have a beneficial effect on the bearing capacity of slab strips, thanks to the development of catenary actions. Such hidden strength resources are usually not taken into account in the current design process. For this reason, validation of suitable numerical tools, able to properly predict the structural response, is useful for a reliable structural robustness assessment. The paper underlines the importance of benchmark development, especially for specimens, in which both mechanical and geometrical nonlinearities play an important role.

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Der Beitrag befasst sich mit der Neuauswertung des Kerbfallkatalogs nach EC3-1-9. Zur konsistenten Kerbfallklassifizierung wurde zunächst eine geeignete statistische Methodik festgelegt. Als Grundlage für die Kerbfallauswertung dient eine strukturierte SQL-gestützte Datenbank, die neben neueren und eigenen Versuchsdaten zunächst vor allem jene Ermüdungsversuchsdaten umfasst, die im Hintergrunddokument zum EC3-1-9 dokumentiert sind. Nach Selektion der aussagekräftigsten Versuchsdaten wurden wichtige Kerbdetails, wie bspw. verschiedene Ausführungsvarianten von Längsschweißnähten, neu ausgewertet. Außerdem wurden eigene Ermüdungsversuche in Verbindung mit numerischen Simulationen durchgeführt, um die Ermüdungsfestigkeit bestimmter Kerbdetails zukünftig zutreffender bewerten zu können. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die analysierten Details häufig höhere Ermüdungs widerstände aufweisen, als derzeit im EC3-1-9 dokumentiert ist.

Evaluation of fatigue test data for the verification of detail categories according to EC3-1-9
The paper deals with the re-evaluation of the fatigue detail catalogue according to EC3-1-9. An appropriate statistical methodology was first defined for consistent detail classification. A structured SQL-supported database serves as a basis for fatigue detail evaluation. In addition to newer and own test data, this database includes above all fatigue test data documented in the background document for the EC3-1-9. After selecting the relevant test data, important details, such as various design variants of longitudinal welds, were re-evaluated. In addition, own fatigue tests were carried out in combination with numerical simulations in order to better assess the fatigue strength of certain details in future. The results so far show that the analysed details partly show higher fatigue resistances than currently documented in EC-1-9.