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Seit 2005 werden in den europäischen Forschungsprojekten HISTWIN (High-Strength Steel Tower for Wind Turbines, 2006-2009) und HISTWIN 2 (High steel tubular towers for wind turbines, 2010-2013) Untersuchungen zur Optimierung von konventionellen sowie polygonalen Stahltürmen von Windenergieanlagen durchgeführt. Die maximale Nabenhöhe von Windenergieanlagen mit Stahlrohrtürmen ist aufgrund der über das Straßennetz transportfähigen Dimensionen und der daraus resultierenden Durchmesserrestriktionen auf ca. 100 bis 120 m begrenzt. Im Rahmen dieser europäischen Forschungsprojekte wurde ein Beitrag zur Lösung dieses Problems durch die Entwicklung einer innovativen Reibverbindung geleistet, welche eine vertikale Segmentierung des Turms ermöglichen sollen. Kommt das Verbindungskonzept überdies anstelle konventioneller Ringflansche zum Einsatz, so ist nicht mehr die Ermüdung im Bereich der Ringflanschverbindung das kritische Bemessungsdetail, vielmehr verschiebt sich die bemessungsrelevante Größe hin zur Stabilität der Turmschale. In diesem Artikel liegt der Schwerpunkt auf den theoretischen Untersuchungen zur möglichen Erhöhung des Stabilitätswiderstandes und gleichzeitig möglicher Materialeinsparung durch die Verwendung eines polygonalen Querschnitts anstelle eines kreisförmigen Querschnitts. Im Rahmen dieser materialbasierten Wirtschaftlichkeitsstudie wurden die Untersuchungen auf Längsspannungen (keine Schubspannungen) und lokales Stabilitätsversagen (Beulen, kein Knicken) beschränkt. Darüber hinaus wurde eine Ovalisierung des Querschnittes nicht berücksichtigt und die Beulfeldkanten als fest unterstellt.

Economic feasibility studies on polygonal and circular towers for wind turbines.
Since 2005 numerous studies regarding functional and cost optimisation of circular and polygonal steel wind towers are conducted within the scope of the European research projects HISTWIN (High-Strength Steel Tower for Wind Turbines, 2006-2009) and HISTWIN 2 (High steel tubular towers for wind turbines, 2010-2013). The maximum hub height of wind turbines built with tubular steel towers is limited to approximately 100 to 120 m. This is due to restrictions regarding the maximum tower foot diameter to allow for road transportation logistics. Within the framework of the European research projects a contribution to solving that problem was made by introducing an innovative friction connection, allowing for a vertical segmentation of the tower. By use of this friction connection instead of a conventional ring flange connection, the critical design detail changes from fatigue of the ring flange connection to stability of the tower shell. The main focus of this article lies on the investigations of the possible increase of stability resistance and potential material savings by using polygonal cross sections instead of circular cross sections.

Die Tragfähigkeit von Kranbahnträgern wird z. Z. vorwiegend unter Verwendung des Nachweisverfahrens Elastisch - Elastisch überprüft, da u. a. örtliche Spannungen Sigma_z infolge Radlasteinleitungen sowie zweiachsige Biegung mit planmäßiger Torsion zu berücksichtigen sind. Mit den bisherigen Interaktionsbeziehungen für die Nachweismethode Elastisch - Plastisch ist dies nur begrenzt oder gar nicht möglich. Der Beitrag zeigt jedoch, daß gerade bei Trägern mit leichtem Kranbetrieb erhebliche plastische Tragreserven genutzt werden können. Hierzu wird das Teilschnittgrößenverfahren (TSV) verwendet und um zusätzliche Anteile zur Berücksichtigung von Spannungen Sigma_z infolge der örtlichen Radlasteinleitung erweitert.

Die Statistik und die Wahrscheinlichkeitstheorie werden als Teilgebiet der Stochastik aufgefaßt. Eine moderne Darstellung der Datenverarbeitung muß sich in der Statistik wiederfinden, insbesondere im Datenmanagement: Datengewinnung, Datenerfassung, Datenanalyse, Datenpräsentation und Datensicherung/Datenschutz. Der Begriff "Wahrscheinlichkeit" wird eingeführt und in bezug zum naturwissenschaftlichen Wahrscheinlichkeitsbegriff diskutiert. Aufbauend auf die mathematischen Operationen einer abstrakten Wahrscheinlichkeit werden wesentliche Sätze für die Zuverlässigkeitstheorie vorgestellt: bedingte Wahrscheinlichkeit, Unabhängigkeit von Ereignissen, Satz von der totalen Wahrscheinlichkeit und das Bayessche Theorem.

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Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Bei der Verwendung eines gekoppelten Mehrfeldträgers mit Z-förmigen Querschnitt stellt sich oftmals die Frage, mit welchem statischen System das Tragverhalten realitätsgetreu abgebildet werden kann. Für Biegung um die starke Achse stehen Federmodelle zur Verfügung. Für Biegung um die schwache Achse und Torsion existieren diese leider nicht. Der vorliegende Aufsatz greift diese Problemstellung auf und zeigt das Tragverhalten anhand experimenteller Untersuchungen für Biegung um die schwache Achse und Torsion auf.

Ultimate load analyses on coupled purlins during bending around the weak axis and torsion.
When using a coupled multi-span beam with a Z-shaped cross-section, the question often arises as to which static system the load-bearing behavior can be reproduced in a realistic manner. For bending around the strong axis, spring models are available. For bending around the weak axis and torsion, they unfortunately do not exist. This paper examines this problem and shows the bearing behavior by means of experimental investigations for bending around the weak axis and torsion.

Der Aufsatz zeigt die historische Entwicklung der Holzkonstruktionen exemplarisch am Beispiel des Holzbrückenbaus von den ersten Brücken der Römer bis zu modernen Konstruktionen in heutiger Zeit.

Die Umsetzung innovativer Konzepte, wie digitale Betonherstellung und Prozessautomatisierung, könnte zu einer Steigerung der Produktivität und zu einer Verringerung des Materialbedarfs im Betonsektor führen. Die wissenschaftliche Fachwelt hat dieses Potenzial erkannt, sodass das globale Interesse und die Anzahl der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten zu diesem Thema exponentiell zunehmen. Aktuell werden bereits weltweit hochwertige digitale Fertigungskonzepte entwickelt und erfolgreich zum Drucken einiger Pilotprojekte eingesetzt. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die bekanntesten additiven Fertigungsverfahren im Betonbau und wesentliche Fallstudien. Darüber hinaus werden die offenen technischen und technologischen Fragen diskutiert. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung praktischer Lösungen und deren Umsetzung im Betonsektor.

Additive manufacturing with concrete: the way toward practical implementation
Implementation of digital technologies such as additive concrete manufacturing and process automation has a potential to change standard concrete processing. The innovative manufacturing technologies could be a solution to the existing productivity and environmental issues that the concrete sector is facing. The research community recognized this potential, so the global interest and the number of R&D activities on this topic are rising exponentially. The sophisticated digital solutions are being developed and validated in pilot projects worldwide. This article will give an overview of the existing additive manufacturing technologies with concrete and show some noticeable case studies. We will discuss open technical and technological questions, with focus on the way towards devel-opment of practical solutions and their implementation in the concrete sector.

Das Bauen im Bestand erweist sich sehr häufig als eine große Herausforderung für Planer und Ausführende. Im Vergleich zu Neubauten unterliegen derartige Objekte einer Vielzahl von Randbedingungen, die den Spielraum für Planer und Ausführende sehr stark eingrenzen und nicht selten scheinbar unlösbare Problemstellungen aufwerfen. Bei Kraftwerken ergibt sich für umfangreiche Sanierungs- und Baumaßnahmen die wesentliche Problemstellung aus dem begrenzten Zeitfenster einer planmäßigen Revision. Der folgende Beitrag zeigt neue Wege auf, wie sich in einer Frist von vier Wochen ein Kühlturm mit einer neuen und etwa 6700 m² großen Bodenplatte nebst dem dichten Anschluß an das Bestandsbauwerk ausrüsten läßt, ohne Abstriche bei Qualität und Funktionssicherheit machen zu müssen.

Durch den Wiederaufbau des Stadtviertels rund um den Potsdamer Platz erhält die Stadt Berlin ein neues urbanes Zentrum. Das Sony Center am Potsdamer Platz liefert durch seine Mischnutzung aus Wohnen, Arbeiten und Unterhaltung hierzu einen entscheidenden Beitrag. In der Mitte des Sony-Areals liegt das Gebäude B2. Durch seine verschiedenen Nutzungsbereiche - Wohnen, Einhelhandel, Kinos - spiegelt es das Gesamtkonzept wider. Die daraus resultierenden Anforderungen führten zu einem, auch aus statischer Sicht, außergewöhnlichen Gebäude. Im folgenden werden die Besonderheiten des Entwurfs, der Berechnung und der Ausführung erläutert.

Die Durchstrahlungsprüfung ist in der klassischen Materialprüfung aus guten Gründen seit Jahrzehnten etabliert, bietet sie doch als einziges zerstörungsfreies Verfahren die Möglichkeit einer direkten Bildgebung des Innern von Schweißnähten, Guss- und Werkstücken. In der Zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen (ZfPBau) wird das Verfahren bislang nicht systematisch angewandt, obwohl sich dank Weiterentwicklungen insbesondere im Bereich der digitalen mobilen Radiographie viele praktische Einsatzmöglichkeiten anbieten. Qualitätssicherung im Neubau, Schadensbewertung im Bestand oder die noninvasive Untersuchung von Spannbeton und Denkmalschutzbauten - die Palette ist breit gefächert. Mit der Radiographie ist eine eindeutige Abbildung, Vermessung, Tiefenlagenbestimmung und Identifikation von Einbauteilen, Bewehrungs- und Spannstahl möglich. Die zielführende Untersuchung von Rissen im Beton oder von Restquerschnitten korrosiver Bewehrung ist ebenfalls denkbar und kann Stoff zukünftiger Forschungsarbeiten sein. Dieser Beitrag umreißt die Grundlagen, Möglichkeiten und Grenzen der Radiographie im Bauwesen und belegt anhand von Beispielen das Potenzial für den praktischen Einsatz in der Bauwerksdiagnostik.

Radiography in civil engineering - practical applications of RT in NDT-CE
Radiographic Testing (RT) has been a proven testing method in NDT for decades. This is because RT is the only method providing direct imaging of the inner structure of welds, castings, and workpieces. However, radiography is widely unknown in the field of non-destructive testing in civil engineering (NDT-CE) in Germany - although great progress has been made in the last decades, especially in the field of digital imaging and mobile applications. This allows for many practical testing tasks, e. g. on-site quality assurance, damage assessment, and non-invasive investigation of buildings under a preservation order. In general, RT allows for identification, size and depth determination of reinforcement, tendon ducts and other components. Investigation and evaluation of cracks and corroding steel should be possible as well and may be the aim of future research work. This paper outlines basics, possibilities and limitations of radiography in civil engineering and shows its potential basing on practical applications.

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Der Problematik des selbsttätigen Losdrehens wird offensichtlich auch im Stahl- und Metallbau eine solche technische und wirtschaftliche Relevanz beigemessen, dass Keilsicherungsscheiben auch für die Verwendung im bauaufsichtlich geregelten Bereich vorgesehen sind. Die Sicherungswirkung stellt hierbei ein Gebrauchstauglichkeitskriterium dar, welches auf der Ausnutzung einer Vorspannkraft beruht. In diesem Beitrag wird die Verwendung der Keilsicherungsscheiben in Schraubenverbindungen vor dem Hintergrund der derzeitigen Normungslage des bauaufsichtlich geregelten Bereiches diskutiert. Aus den Erfahrungen umfangreicher experimenteller Untersuchungen wird in diesem Beitrag eine Methodik vorgestellt, mit deren Hilfe der Verwendbarkeitsnachweis für Keilsicherungsscheiben experimentell und rechnerisch abgebildet werden kann.

A contribution to the use of wedge-lock washers for bolted connections in the building construction authorities regulated field.
The problem of self-loosening has obviously such a technical and economic relevance for steel and metal constructions, that wedge-lock washers are also intended to be used in the building construction authorities regulated field. The securing effect of the wedge-lock washers constitutes a criterion of usability, which is based on the utilization of a preload. This article discusses the usage of wedge-lock washers for bolted connections with the background of the present standard situation for the building construction authorities regulated field. Furthermore a procedure is introduced by which the usability of the wedge-lock washers can be determined in an experimental and calculating way.

HV-Schraubengarnituren mit großen Durchmessern kommen bevorzugt in Ringflanschverbindungen von Windenergieanlagen zum Einsatz. Zur Gewährleistung eines zuverlässigen Korrosionsschutzes werden die Garnituren feuerverzinkt. Der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit großer HV-Schrauben wurde bislang jedoch nicht abschließend untersucht. Zudem sind Wöhlerlinien, die für die Bemessung der Schrauben in Ringflanschverbindungen angewendet werden, nur begrenzt für große Schraubendurchmesser validiert. Anhand der in diesem Beitrag vorgestellten experimentellen Untersuchungen wird der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit großer HV-Schrauben systematisch analysiert. Es zeigt sich, dass durch die Feuerverzinkung die zyklische Beanspruchbarkeit der Schrauben maßgeblich reduziert wird. Der zugrundeliegende Schädigungsmechanismus kann mit Hilfe abgebrochener Schwingversuche gekerbter Proben dokumentiert und beschrieben werden. Die Ergebnisse der Schwingversuche an hochfesten Schrauben M36 werden mit gültigen normativen Regelwerken verglichen.

Fatigue strength of hot-dip galvanized high-strength bolt systems in ring-flange connections of wind turbines - Assessment of the boundary layer effect for bolts with large diameters.
High-strength bolt systems with large diameters are widely used in ring-flange connections of wind turbines. For reliable protection against corrosion, the bolts are hot-dip galvanized. However, until now the effect of galvanizing on the fatigue strength of bolts with large diameters is still under investigation. Moreover, applicable S-N curves for the verification of bolts in ring-flange connections are mostly validated on smaller bolts. In the investigations, presented in this paper, the effect of hot-dip galvanizing on the fatigue strength of large-size bolts is systematically analyzed. The results show that the cyclic load bearing capacity of the bolts is significantly reduced by the zinc coating. The corresponding damage mechanism is documented by use of aborted fatigue tests on notched specimens. Based on the fatigue test results on high-strength bolts M36 valid normative regulations are discussed.

Im Artikel wird über eine Reihe von Bauwerken berichtet, die aufgrund ihrer Nutzungsanforderungen große Spannweiten aufweisen. Immer sind große Flächen stützenfrei zu überspannen und damit die Aufgabenstellung ähnlich, und dennoch entsteht eine große Bandbreite an Tragwerkslösungen, die dieses Themengebiet für Ingenieure so spannend macht. Bei den vorgestellten Bauten handelt es sich um Projekte, die in den vergangenen Jahren für Messenutzung sowie den Bau und Betrieb von Flugzeugen entstanden sind oder sich derzeit in der Planung und Umsetzung befinden.

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Aktuelles:
Dr.-Ing. Heinrich Bökamp ist neuer Präsident der Bundesingenieurkammer
Ingenieurbaukunst - Engineering Made in Germany erschienen

Nachrichten: Symposium liefert Fakten zur Betoninstandhaltung
2. Burgdorfer Brückenbautag

Dank

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Die Methode der Grenzzustände stellt als Normenformat für moderne Vorschriften zur Verfügung. Insbesondere besteht diese Methode in der Definition der Grenzzustände der Tragfähigkeit, der Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit und der Dauerhaftigkeit; Identifizierung der Bemessungssituationen; Einführung von Teilsicherheitsbeiwerten für die Einwirkungen und für die Baustoffeigenschaften; Bestimmung von Kombinationsbeiwerten für die Einwirkungen, bezogen auf seltene, häufige und quasiständige Werte der veränderlichen Einwirkungen; Einteilung der veränderlichen Einwirkungen in dominante und nichtdominante Einwirkungen; Darstellung von Bemessungswerten; Nachweisführung. In vielen Fällen sind die jetzt vorliegenden Europäischen Vornormen (ENV) eher das Resultat von Kompromissen und Ingenieurerfahrung als eine Widerspiegelung statistisch belegter Sachverhalte.

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