Für den Einsatz von Bauteilen und Konstruktionen im Stahlbau existieren für den Einsatz unter "vorwiegend ruhender" und "nicht vorwiegend ruhender" Belastung einschränkende Bedingungen für das Schweißen in kaltverformten Bereichen. Berichtet wird über die Entwicklung dieser Bedingungen im Blick auf Sprödbruchgefahr infolge Reckalterung. Es stellt sich die Frage, ob die einschränkenden Bedingungen noch als zeitgemäß angesehen werden können. Eine Anpassung der Bedingungen für das Schweißen in kaltverformten Bereichen an die verbesserte Stahlqualität und die positiven Ergebnisse aus Sprödbruchuntersuchungen an Kaltprofilen aus beruhigtem Stahl ist erforderlich. Darüber hinaus wird eine Harmonisierung der Bedingungen für das Schweißen in kaltverformten Bereichen in anderen nationalen und internationalen Regelwerken gefordert.

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Mit der Einführung der DIN 18 807 "Trapezprofile im Hochbau" wird der statische Nachweis von normalkraftbeanspruchten Trapezprofilen neu geregelt. Danach ist der Knicksicherheitsnachweis nach dem "Ersatzstabverfahren" unter Berücksichtung des lokalen Beulens erforderlich. Nach einer Zusammenstellung der Gleichungen zur Berechnung des wirksamen Querschnitts wird die Ermittlung der Knicklast von zentrisch gedrückten Trapezprofilen gezeigt. Das Verfahren wird auf Profilformen mit zwei Stegversätzen und mit Aussteifungen in beiden Gurten erweitert. Die zum Nachweis der kombinierten Biege- und Druckbeanspruchung erforderliche Interaktionsgleichung wird angegeben. Anhand zweier Zahlenbeispiele zur Berechnung des wirksamen Querschnitts und eines Bemessungsbeispiels wird das neue Bemessungsverfahren erläutert.

Über die Belastungsversuche wird berichtet. Gemessen wurden vor Ort die Durchbiegungen infolge verschiedener vorgegebener Positionen eines Belastungszuges sowie der zeitliche Verlauf der Durchbiegungen bei Zugüberfahrten. Ziel der Versuche war der Vergleich rechnerischer Durchbiegungswerte mit gemessenen Werten zur Kontrolle der Annahmen zum Tragsystem und der Abbau von Schweißeigenspannungen durch Erstbelastungen.

Ausgehend von der Bewertung vorhandener Lösungen wird unter Annahme bestimmter Abmessungsverhältnisse das Problem auf ein zusammengesetztes Schalentragwerk zurückgeführt. Dabei kommt die Biegetheorie der flachgekrümmten Schale zur Anwendung. Für die Untersuchung äußerer Belastungen am Stutzen werden die fehlenden resultierenden Lastvektoren der Randschnittgrößen durch Hinzunahme singulärer Lösungen der Zylinderschale kompensiert. Die Verwendung analytischer Lösungsverfahren gestattet Serienrechnungen, mit denen die charakteristischen Merkmale der Spannungszustände ermittelt und parameterabhängige Darstellungen der Ergebnisse für Handrechnungen möglich wurden. Vergleiche mit theoretischen und experimentellen Ergebnissen bestätigen die benutzte Lösungsstrategie und die damit erzielten Resultate.

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Berichtet wird über den Stand und die Entwicklung der europäischen Normung im Stahl- und Stahlverbundbau. Der Überblick umfaßt die maßgebenden Bezugsnormen und EG-Richtlinien. Beabsichtigt ist, sowohl zu informieren als auch zu einer konstruktiven, kritischen Anwendung und Kommentierung der Regelwerke anzuregen.

Die örtliche Beanspruchnung am Schweißpunktrand läßt sich als Strukturspannung, Kerbspannung und Rißspannungsintensität erfassen. Die drei Grundbeanspruchungsfälle sind rißbruchmechanisch festgelegt. Neben den Schnittkräften in der Bindefläche sind die Eigenkräfte in der Plattenmittelebene zu beachten. Die elementare Mechanik des Schweißpunktes kann bei Scherbelastung durch ein Balkenbiegemodell, bei Kopfzugbelastung durch ein Kreisplattenbiegemodell erfaßt werden. Für die Strukturspannungsgrößtwerte werden Näherungsformeln angegeben und mit Finite-Element-Berechnungen verglichen. Die Kerbspannungsverteilung wird über eine Boundary -Element-Lösung aufgezeigt. Die Spannungsintensitätsfaktoren sind den Strukturspannungen am Schweißpunktrand und der Quadratwurzel aus der Plattendicke proportional. Die örtlichen Beanspruchungen werden am Beispiel der genormten Scherzugprobe erläutert. Der Einfluß einer Variation des Probentyps auf die Spannungsintensität wird aufgezeigt. Die Abhängigkeit der Strukturspannung und der Spannungsintensität von Plattendicke und Schweißpunktdurchmesser wird angegeben. Die ertragbaren örtlichen Dehnungen, Strukturspannungen und Spannungsintensitäten für Punktschweißverbindungen aus niedrig- und höherfesten Stählen sind als Literaturauswertung zusammengestellt. Dabei wird auch der Einfluß der Mehrachsigkeit der örtlichen Beanspruchung erfaßt.

Um die Gebrauchsfähigkeit von Kranen rechnerisch nachzuweisen, ist die Abschätzung der Kräfte aus der Spurführung notwendig. Hierzu wird in den einschlägigen Normen (DIN, ISO) ein Rechenmodell angegeben, das die Eigenschaften der abzubildenden Krane erheblich einschränkt. Vorgestellt wird ein fahrmechanisches Modell, das mit einer geringen Zahl einschränkender Annahmen auskommt. Das Modell wird anhand eines Beispiels erläutert und mit dem herkömmlichen Modell verglichen.

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Stahlprofile können als zusammengesetzte Querschnitte betrachtet werden, die aus den Scheibenelementen Flansch und Steg bestehen. Das Versagen dieser einzelnen Elemente erfolgt durch Ausbeulen auf der Biegedruckseite bzw. Bruch auf der Biegezugseite. Beschrieben wird die versuchsmäßige und analytische Untersuchung des Verhaltens von Blechstreifen verschiedener Schlankheiten unter zyklischer axialer Zug- und Druckverformung bis zum Ermüdungsbruch. Zwischen Versuch und rechnerischer Analyse konnte eine gute Übereinstimmung herbeigeführt werden.

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Für einen Fußgängersteg über die Rems bei Waiblingen wurden drei alternative Lösungen untersucht: ein einstegiger Plattenbalken aus Spannbeton, eine Stahlfachwerkkonstruktion mit Überdachung und ein Sprengwerk aus Stahlkonstruktion. Ausgewählt wurde die Fachwerkbrücke, deren zwar einfache, aber formal ansprechende Konstruktion beschrieben wird.

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Beim Bau von Schrägkabelbrücken haben sich weltweit zwei Kabelarten durchgesetzt: das vollverschlossene Spiralseil und das Paralleldraht- oder -litzenbündel. Einige in den letzten Jahren bekanntgewordene Schadensfälle waren Anlaß, den derzeitigen Entwicklungsstand und mögliche zukünftige Verbesserungen der Korrosionsschutzsysteme darzustellen. Die Seile der Köhlbrandbrücke in Hamburg mußten nach fünf Jahren und die der Maracaibobrücke in Venezuela nach 20 Jahren komplett ausgewechselt werden. Die Gründe hierfür werden genannt. Aufgrund dieser Schadensfälle wurde der Korrosionsschutz von vollverschlossenen Brückenseilen wesentlich verbessert und besteht i. a. aus der Verzinkung aller Drähte, einer Innenverfüllung und Grundbeschichtung aus Polyurethan-Zinkchromat und aus einer Deckbeschichtung aus Polyurethan-Eisenglimmer, mit einer gesamten Trockenfilmdicke von 400 mm. Paralleldraht- und -litzenbündel erhalten einen Korrosionsschutz aus einem im Werk aufgebrachten Polyäthylenrohr und einer nach dem Montieren und Spannen hergestellten Zementinjektion. Bei diesen Kabeln mußten bisher keine Auswechselungen vorgenommen werden. Zukünftige Verbesserungen können u. a. durch Verwendung von epoxidharz-beschichteten Litzen oder eines flexibilisierten Injektionsmörtels erzielt werden. Bei sorgfältiger Anwendung aller neuen Erkenntnisse und bei regelmäßiger Kontrolle können Schrägkabel durchaus die Nutzungsdauer von Brücken erreichen.

Bei stählernen Brücken wird die Fahrbahntafel als orthotrope Platte ausgebildet, indem das Deckblech durch Längsrippen und Querträger ausgesteift wird. Häufig werden die Querträger durch lastverteilende Längsträger miteinander verbunden. Zur Berechnung einer orthotropen Platte stehen neben Finiten-Elemente-Methoden analytische Verfahren zur Verfügung. Diese haben den Nachteil, daß lastverteilende Längsträger nicht direkt erfaßt werden können. Es wird daher ein analytisches Berechnungsverfahren nach der Kraftgrößenmethode entwickelt, das die Berechnung der orthotropen Platte unter Berücksichtigung von Quer- und lastverteilenden Längsträgern erlaubt. Am Beispiel der Sinnbrücke wird gezeigt, daß lastverteilende Längsträger auf die Beanspruchung der Querträger einen deutlichen Einfluß haben. In besonderem Maße können jedoch die Verformungen der orthotropen Platte reduziert werden.

Im Artikel wird ein neues Verfahren zur Reparatur eines gerissenen vertikalen Blechstoßes im Mantel eines Tanks mit Schwimmdach behandelt. Der Tank hat ein Fassungsvermögen von 32 000 m3, und während der Instandsetzung war er mit etwa 15 000 m3 Erdöl gefüllt. Der Nahtriß im Mantel, der 1982 entstanden war, wurde ursprünglich unfachmäßig repariert, und daher war es notwendig, während der erneut im Jahre 1988 ausgeführten Instandsetzung aus dem Tankmantel einen Blechstreifen von 0,5 m Breite und 1,2 m Höhe herauszuschneiden. Schwierigkeiten bereiteten bei der Überholung enorme örtliche Verformungen am Mantel, die nach Ausschneiden des beschädigten Stoßes sich hätten verlagern können. Überdies werden das Verfahren der Mantelaussteifung in der Zone des wiederhergestellten Stoßes sowie die Brandschutzmaßnahmen, die das Eröl vor dem Entzünden sichern sollten, behandelt. Es werden ebenfalls die Ursachen für das Reißen der Naht analysiert.

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