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Inhalt: Stahlbau 10/2022 | Stahlbau | 10/2022 | Inhalt | ||
Nüsse, Gregor; Feldmann, Markus | Forschungsverbund HOCHFEST | Stahlbau | 10/2022 | 631-632 | Editorials |
Ummenhofer, Thomas; Weidner, Philipp; Münch, Adrian; Kuhlmann, Ulrike; Knecht, Wigand; Engelhardt, Imke; Weinert, Joscha; Larasser, Valentin; Feldmann, Markus; Schaffrath, Simon; Bartsch, Helen; Stroetmann, Richard; Kästner, Thoralf; Rust, Brian; Schmidt, Jan; Hensel, Jonas; Hälsig, André; Neumann, Martin | Statische Tragfähigkeit von geschweißten, hochfesten Hohlprofilknoten - FOSTA Forschungsverbund HOCHFEST: Projekte "Hochfeste Hohlprofilknoten" | Stahlbau | 10/2022 | 633-646 | Berichte |
AbstractFachwerkkonstruktionen aus direkt verschweißten Hohlprofilen unter vorwiegend ruhender Beanspruchung werden in vielen Bereichen des Stahlhochbaus und der Infrastruktur, wie bei Fußgängerbrücken, sowie im Anlagen- oder Mobilkranbau eingesetzt. Die Verwendung hochfester Stähle ermöglicht bei hohen Tragfähigkeitsanforderungen und großen Spannweiten eine materialsparende Bauweise. Zur Ausnutzung dieses Potenzials sind Bemessungsregeln erforderlich, die die spezifischen Eigenschaften dieser Stähle zutreffend erfassen. Die derzeit gültigen Bemessungsregeln für Hohlprofilanschlüsse wurden anhand von Versuchen mit normalfesten Stählen auf semiempirische Weise hergeleitet. Im Rahmen dieser Versuche zeigte sich, dass durch Plastizieren lokale Spannungsspitzen abgebaut und sekundäre Biegemomente umgelagert werden. Im Unterschied zu normalfesten Stählen weisen hochfeste Stähle ein geringeres plastisches Umlagerungsvermögen auf. Dem wird in den Bemessungsregeln derzeit durch pauschale, abgeschätzte Abminderungsfaktoren Rechnung getragen, die für hochfeste Hohlprofile bislang nicht ausreichend experimentell validiert wurden. Durch die Projekte zu den “Hochfesten Hohlprofilknoten” im FOSTA Forschungsverbund HOCHFEST sollen differenzierte und abgesicherte Bemessungsregeln hergeleitet werden, die einen wirtschaftlichen und ressourcenschonenden Einsatz hochfester Stähle in Hohlprofilkonstruktionen ermöglichen. x | |||||
Stroetmann, Richard; Hensel, Jonas; Kuhlmann, Ulrike; Ummenhofer, Thomas; Engelhardt, Imke; Kästner, Thoralf; Rust, Brian; Neumann, Martin; Knecht, Wigand; Münch, Adrian; Schmidt, Jan; Hälsig, André; Weidner, Philipp; Weinert, Joscha; Larasser, Valentin | Ausführung und Fertigung von geschweißten, hochfesten Hohlprofilknoten | Stahlbau | 10/2022 | 647-659 | Aufsätze |
AbstractEtablierte Fertigungsmöglichkeiten erlauben den genauen Zuschnitt der Kontur von auf Hohlprofilgurten aufgesetzten Fachwerkstäben als runde oder rechteckige Hohlprofile. Bei der Tragfähigkeitsberechnung von Hohlprofilanschlüssen nach DIN EN 1993-1-8 und ISO 14346 werden volltragfähige Schweißverbindungen vorausgesetzt. Einflüsse auf die Tragfähigkeit von Hohlprofilanschlüssen haben u. a. die Schweißnahtgeometrie, die Stähle der Gurte und Füllstäbe sowie die verwendeten Schweißzusatzwerkstoffe und Schweißprozesse. Verschiedene Versagensformen setzen voraus, dass der Anschluss eine ausreichende Duktilität ausweist. Daher muss ausreichend plastisches Umlagerungsvermögen vorhanden sein. Mit zunehmender Streckgrenze wird es schwieriger, diese Voraussetzung zu erfüllen. Gründe hierfür können in einer Festigkeitsreduzierung oder Versprödung der Schweißnahtbereiche liegen. Um ein vorzeitiges Versagen innerhalb der Wärmeeinflusszone zu vermeiden, ist eine sach- und fachgerechte Ausführung der Schweißverbindungen erforderlich. In einem weiteren Beitrag der vorliegenden Ausgabe der Stahlbau wird auf die statische Tragfähigkeit geschweißter, hochfester Hohlprofilknoten eingegangen. Zu den hierzu laufenden AiF-FOSTA-Forschungsvorhaben wird eine Übersicht gegeben. Im folgenden Beitrag wird die Bemessung und Ausführung von Schweißverbindungen an hochfesten Stahlhohlprofilen erläutert. Dabei wird zunächst auf die Bemessungsregeln von Schweißnahtverbindungen in der Neuausgabe der EN 1993-1-8 eingegangen. Es folgen Erläuterungen zur Herstellung geschweißter Stahlhohlprofilanschlüsse einschließlich des Zuschnitts, der Flankenvorbereitung und der schweißtechnischen Ausführung. Darauf aufbauend wird die Entwicklung eines Versuchsprogramms zur Untersuchung von Füllstab-Gurt-Anschlüssen vorgestellt und der Einfluss der Fertigungsparameter auf die mechanischen Eigenschaften der Schweißnähte und der Wärmeeinflusszone beschrieben. x | |||||
von Arnim, Mareike; Eichler, Stefan; Brätz, Oliver; Hildebrand, Jörg; Gericke, Andreas; Kuhlmann, Ulrike; Bergmann, Jean Pierre; Flügge, Wilko | Effiziente Nachweiskonzepte für geschweißte Mischverbindungen im Stahlbau | Stahlbau | 10/2022 | 660-670 | Aufsätze |
AbstractMischverbindungen aus normalfesten und hochfesten Stählen ermöglichen einen optimierten Materialeinsatz durch die Anpassung an die einwirkenden Kräfte. Das führt ökologisch und wirtschaftlich zu Vorteilen durch einen reduzierten Materialverbrauch und kleinere Schweißnahtgeometrien. Da normativ derzeit keine Regelungen für stumpfgeschweißte Mischverbindungen aus normalfesten und hochfesten Stählen bestehen, soll im laufenden Forschungsprojekt “Effiziente Nachweiskonzepte für Mischverbindungen im Stahlbau” ein Bemessungsansatz dafür entwickelt werden. Darüber hinaus werden die bereits bestehenden Bemessungskonzepte für Stumpfnahtverbindungen und Kehlnahtverbindungen bis zur Stahlsorte S960 erweitert, sodass die geplante neue Fassung des Teils EN 1993-1-12 entsprechend ergänzt werden kann. Dafür werden umfangreiche experimentelle Untersuchungen zur Tragfähigkeit durchgeführt, bei denen die Einflussgrößen Grundwerkstoff, Schweißzusatz, Energieeintrag, Blechdicke und Nahtgeometrie variieren. Mit den erzielten Ergebnissen und weiterführenden Begleituntersuchungen können die Auswirkungen variierender Einflussgrößen auf die Tragfähigkeit der Schweißverbindungen identifiziert werden. Über erste Ergebnisse wird im Folgenden berichtet. x | |||||
Ummenhofer, Thomas; Kuhlmann, Ulrike; Henkel, Knuth-Michael; Flügge, Wilko; Weidner, Philipp; Armbruster, Katrin; Gölz, Lisa-Marie; Gericke, Andreas; Ripsch, Benjamin | HFH-Nachbehandlung höchstfester Baustähle - Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 - Kerbfalleinstufung unter Berücksichtigung geometrischer Fertigungsimperfektionen | Stahlbau | 10/2022 | 671-682 | Aufsätze |
AbstractBei hochbeanspruchten Stahlkonstruktionen wie Windenergieanlagen oder Brücken ist der Einsatz höchstfester Baustähle interessant, allerdings wird bei diesen Bauwerken meist der Ermüdungsnachweis maßgebend. Die in den zu verwendenden Regelwerken angegebenen Kerbfälle sind unabhängig von der Werkstofffestigkeit, sodass der Einsatz hoch- oder höchstfester Stähle bei einer Dominanz des Betriebsfestigkeitsnachweises keine Vorteile bei diesen Konstruktionen bietet. Durch den Einsatz einer Schweißnahtnachbehandlung mit höherfrequenten Hämmerverfahren (HFH) kann die Ermüdungsfestigkeit geschweißter Verbindungen jedoch entscheidend erhöht werden. Dabei zeigen alle bisherigen Untersuchungen eine zunehmende Effektivität der HFH-Verfahren mit steigender Werkstofffestigkeit. Die neue DASt-Richtlinie 026 regelt die Ermüdungsbemessung von Kerbdetails aus den Stahlsorten S235-S700 für die Anwendung von HFH-Verfahren. Die Erweiterung auf höchstfeste Stähle bis S960 steht noch aus. Ebenso ist der Umgang mit geometrischen Imperfektionen außerhalb der Grenzwerte der Schweißnahtbewertungsgruppe B gemäß ISO 5817 bislang nicht geregelt. Im laufenden AiF-FOSTA-Forschungsprojekt 21410 BG (P 1505) sollen die Grundlagen für eine Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 auf höchstfeste Stähle bis S960 gelegt und der Einfluss von erhöhten Fertigungsimperfektionen auf die Ermüdungsfestigkeit HFH-behandelter Schweißnähte gezielt untersucht werden. Im Folgenden wird das Vorhaben vorgestellt und erste Projektergebnisse gezeigt. x | |||||
Dänekas, Christian; Heikebrügge, Steffen; Kulikowski, Jan; Heide, Klaas Maximilian; Schaumann, Peter; Breidenstein, Bernd; Bergmann, Benjamin | Automatisierte Schweißnahtnachbehandlung für Offshore-Windenergieanlagen | Stahlbau | 10/2022 | 683-695 | Aufsätze |
AbstractFür die Umsetzung der klimapolitischen Ziele ist eine wirtschaftliche und ressourcenschonende Bauweise von Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) dringend erforderlich. Die Erhöhung der anzusetzenden Ermüdungsfestigkeit durch den Einsatz hochfester Stähle und durch die Anwendung von Schweißnahtnachbehandlungsmethoden bietet großes Potenzial zur Senkung des Materialeinsatzes und der Kosten bei Monopiles. Speziell in der automatisierten Fertigungskette der OWEA bieten sich automatisierte Prozesse wie das Festwalzen an. Festwalzen ist ein im Maschinenbau etabliertes mechanisches Bearbeitungsverfahren zur Erhöhung der Verschleiß- und Ermüdungsfestigkeit von metallischen Komponenten. Der vorliegende Aufsatz stellt Ergebnisse des Festwalzens als neuartige Nachbehandlungsmethode zur Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit von Schweißnähten dar. Es werden die Oberflächen- und Randzoneneigenschaften UP-geschweißter Stumpfnahtstöße aus einem Baustahl der Güte S355MLO vor und nach dem Festwalzen gezeigt. Um den Einfluss des Festwalzens auf die Nahtgeometrie zu quantifizieren, werden zusätzlich Ergebnisse von Messungen mit einem Laserliniensensor dargestellt. Abschließend werden die Ergebnisse der Ermüdungsversuche diskutiert, die das große Potenzial des Festwalzprozesses als Schweißnahtnachbehandlungsmethode aufzeigen. x | |||||
Stahlbau aktuell 10/2022 | Stahlbau | 10/2022 | 696-698 | Stahlbau aktuell | |
AbstractAktuelles: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Stahlbau | 10/2022 | 698 | Veranstaltungskalender | |
Inhalt: Stahlbau 9/2022 | Stahlbau | 9/2022 | Inhalt | ||
Titelbild: Stahlbau 9/2022 | Stahlbau | 9/2022 | Titelbild | ||
Abstract
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Wurst, Christian | Stahl ist der Zukunftswerkstoff der Bauindustrie | Stahlbau | 9/2022 | 569 | Editorials |
Peter, Boris; Oppe, Matthias; Riederer, Jochen; Müller, Thomas; Walach, Raphael | Schlanke Stadiondachkonstruktion - Die neue Spielstätte des SC Freiburg | Stahlbau | 9/2022 | 570-578 | Aufsätze |
AbstractDie Stadt Freiburg und der Fußballverein SC Freiburg haben ein neues Stadion sowie angrenzende Trainingsplätze und ein Verwaltungsgebäude mit identitätsstiftender Architektur errichtet. Dabei stand das gemeinsame Erlebnis für die Fans neben der klaren Architektursprache von Beginn an im Mittelpunkt. Das Stadion besitzt eine rechteckige Grundform mit einem umlaufenden Massivbau für die Tribünen sowie ein dreistöckiges Verwaltungsgebäude, welches in das Stadion integriert ist. Das gesamte Stadion wird durch eine Stahldachkonstruktion mit einer Grundfläche von 24.000 m2 überdacht. Das Dachtragwerk des Stadions ist als Stahlfachwerkkonstruktion mit knapp 44 m langen und weit auskragenden, geschweißten Hauptfachwerkträgern geplant. Mit seinen rundum laufenden diagonalen Stützen, welche die Zugkräfte in den Baugrund einleiten, ist die neue Spielstätte des SC Freiburg schon von außen ein echter Hingucker. x | |||||
Plieninger, Sven; Burkhardt, Uwe; Niebling, Sandra; Geske, Heinz; Jelisic, Miroslav | Die Doppelhaltestelle "Elbbrücken" in der Hamburger Hafencity | Stahlbau | 9/2022 | 579-584 | Berichte |
AbstractDie Doppelhaltestelle “Elbbrücken” der U- und S-Bahn in Hamburg bildet einen wichtigen Infrastrukturknotenpunkt, der den östlichen Teil der HafenCity mit dem Stadtzentrum verbindet. Aufgrund der direkten Nähe zu den Freihafenbrücken greift der Entwurf deren markante Bögen auf und interpretiert sie neu. Die Dächer der beiden Haltestellen bestehen aus einer verglasten Stahlbogenkonstruktion in Form einer Halbtonne - die eine bogenförmig, die andere gedrungener. Der Skywalk, der die umsteigenden Fahrgäste wettergeschützt von einem zum anderen Haltepunkt bringt, ist ebenfalls eine Stahl-Glaskonstruktion, die in der Werkstatt vorgefertigt und in mehreren Segmenten eingehoben wurde. Alle Stahlbauteile wurden in der Werkstatt der SEH Engineering GmbH in Hannover gefertigt. Die beiden Hallendächer wurden dort als Sonderanfertigung erstellt. Zudem fand im Werk jeweils eine Probemontage statt, um vorab die Passgenauigkeit der Anschlüsse zu überprüfen. x | |||||
Schmid, Angelika; Sauerborn, Norbert; Feulner, Lars | Schwebende Bauten - die adidas ARENA in Herzogenaurach | Stahlbau | 9/2022 | 585-595 | Berichte |
AbstractDas Büro- und Empfangsgebäude ARENA der Konzernzentrale adidas World of Sports in Herzogenaurach bietet nicht nur ein neues Arbeitsplatzkonzept für mehr als 2000 Mitarbeiter:innen, sondern bot auch während des Baus Raum für Innovation. Für die Tragwerksplanung galt es, den anspruchsvollen architektonischen Entwurf so umzusetzen, dass die Leichtigkeit der aufgeständerten Konstruktion sichtbar wird und das “Activity based working concept” des Bauherrn ohne raumtrennende Elemente gewährleistet werden kann. Gleichzeitig musste die Integration der haustechnischen Anlagen sichergestellt sowie der Stahlverbrauch und die Baubarkeit des anspruchsvollen Tragwerks berücksichtigt werden. Über viele Herausforderungen in Statik, Konstruktion und Fertigung hinaus bildeten insbesondere die in Deutschland erstmalige Anwendung der sog. Cardington-Methode sowie die hydraulische Hubmontage besondere Höhepunkte. x | |||||
Kuhlmann, Ulrike; Gölz, Lisa-Marie | Praxisgerechte Gestaltung von Diagonalrohr-Anschlüssen im Stahl- und Verbundbrückenbau | Stahlbau | 9/2022 | 596-604 | Aufsätze |
AbstractIm Stahl- und Verbundbrückenbau steht der Anschluss von außen- oder innenliegenden Diagonalen mittels eingestecktem Knotenblech wegen der Ermüdungsbeanspruchbarkeit in der Diskussion. Derzeit kommen verschiedene Ausführungsvarianten zum Einsatz, die grundlegend unterschiedliche Kerben aufweisen und nicht durch DIN EN 1993-1-9 bzw. DIN EN 1993-2 oder Nationalen Anhang geregelt sind. Ziel des DASt-AiF-Forschungsvorhabens 20452 “Praxisgerechte Gestaltung von Diagonalrohr-Anschlüssen im Stahl- und Verbundbrückenbau” war die Entwicklung allgemeingültiger Regelungen, um einen wirtschaftlicheren und abgesicherten Ansatz für die Bemessung und Ausführung von Stahl- und Verbundbrücken zu ermöglichen. Dazu wurden innerhalb des Vorhabens experimentelle Untersuchungen an drei unterschiedlichen Ausführungsvarianten von Diagonalrohr-Anschlüssen mittels eingestecktem Knotenblech durchgeführt, um die charakteristische Ermüdungsfestigkeit zu ermitteln, die als Grundlage für den Normvorschlag in prEN 1993-1-9 dient. Weitere geometrische Parameter wurden in numerischen Untersuchungen herausgearbeitet und fließen u. a. in die Ausführungs- und Bemessungsempfehlungen des Bundes (RE-ING bzw. BEM-ING) ein. x | |||||
Hot-dip galvanizing of high-strength hot-finished hollow sections | Stahlbau | 9/2022 | 604 | Empfehlungen der Redaktion | |
Novak, Gregor | Die zerstörungsfreie Prüfung von Brückenseilen und deren Endverbindungen | Stahlbau | 9/2022 | 605-611 | Aufsätze |
AbstractDie zerstörungsfreie Seilprüfung mittels magnetinduktiver Prüfung ist bei Seilbahnen und Schachtförderanlagen seit Jahrzehnten gängige Praxis, welche auch in Vorschriften und Normen Einzug gehalten hat. Dieses Prüfverfahren wird auch vermehrt bei seilabgespannten Brücken sowie bei mit Litzenbündeln ausgeführten Brücken angewendet und bei den Hauptprüfungen gefordert. Herausforderungen bestehen hierbei v. a. bei aufwendig gestalteten Seilkonstruktionen, bei denen nur bedingt die Prüfungen durchgeführt bzw. bei denen die wichtigen Bereiche (z. B. Klemmenbereiche) nicht begutachtet werden können. Des Weiteren werden vermehrt Ultraschallprüfungen bei vergossenen Seilendverbindungen zur Detektion von Drahtbrüchen u. Ä. gefordert, obwohl die verfügbaren Messverfahren für diese Art der Prüfung nicht ausreichend erforscht bzw. entwickelt sind. Neben diesen zerstörungsfreien Prüfungen kann auch die softwaregestützte visuelle Seilkontrolle durchgeführt werden. Diese kann helfen, Oberflächendefekte wie fehlenden Korrosionsschutz oder durch Blitzschläge oder in der Nähe unsachgemäß durchgeführte Schweißarbeiten verursachte Verschweißungen von Drähten zu detektieren. Die genannten Prüfverfahren werden in diesem Beitrag näher vorgestellt und deren Vorteile und Verbesserungspotenziale aufgezeigt. Weiter werden generelle Angaben zu Seilprüfungen und Inspektionen gemacht. x | |||||
Gade, Jan; Ramm, Ekkehard; Kurrer, Karl-Eugen; Bischoff, Manfred | Marc Biguenets Beitrag zur Berechnung der Seilnetztragwerke für die Olympischen Spiele 1972 | Stahlbau | 9/2022 | 612-621 | Berichte |
AbstractBei der Berechnung der Seilnetztragwerke für die Überdachungen der Sportstätten für die Olympischen Spiele 1972 in München spielte ein bislang unveröffentlichtes und auch in Fachkreisen bislang weithin unbekanntes Manuskript des französischen Bauingenieurs Marc Biguenet, damals Mitarbeiter von Jörg Schlaich im Ingenieurbüro Leonhardt und Andrä, eine wesentliche Rolle. Es wird in zwei Veröffentlichungen von Klaus Linkwitz und Hans-Jörg Schek aus 1971 zur Berechnung und Formfindung von Seilnetztragwerken erwähnt und liefert wichtige Vorarbeiten. Das Manuskript war in Archiven und Bibliotheken allerdings nicht aufzufinden und wurde dem ersten Autor nach intensiven Recherchen schließlich von Marc Biguenet persönlich zur Verfügung gestellt. Im Rahmen dieses Berichts wird der Inhalt des Manuskripts mit dem Ziel der Quellen- und Wissenssicherung erstmals veröffentlicht, vergleichend kommentiert und in den technikhistorischen Kontext eingebettet. Die logisch-historischen Wurzeln der Berechnung von Seilnetztragwerken stehen im Zusammenhang mit der Entwicklungsgeschichte nichtlinearer baustatischer Theorien, dem Bau weitgespannter Hängebrücken sowie der Herausbildung computergestützter Berechnungsmethoden. x | |||||
Stahlbau aktuell 9/2022 | Stahlbau | 9/2022 | 622-629 | Stahlbau aktuell | |
AbstractAktuelles: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Stahlbau | 9/2022 | 629-630 | Veranstaltungskalender | |
Titelbild: Stahlbau 8/2022 | Stahlbau | 8/2022 | Titelbild | ||
Abstract
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Inhalt: Stahlbau 8/2022 | Stahlbau | 8/2022 | Inhalt | ||
Stranghöner, Natalie | Membranbau | Stahlbau | 8/2022 | 503 | Editorials |
Uhlemann, Jörg; Stimpfle, Bernd; Stranghöner, Natalie | Bemessung und Ausführung von Membrantragwerken nach prCEN/TS 19102 | Stahlbau | 8/2022 | 504-512 | Aufsätze |
AbstractDer vorliegende Beitrag spiegelt die fortschreitende Entwicklung der ersten europäischen Bemessungsnorm für den Membranbau wider. Sie wird als CEN/TS 19102 “Design of tensioned membrane structures” veröffentlicht werden. Neben Bemessungsregeln wird sie übergangsweise u. a. auch auf das Bemessungskonzept abgestimmte Ausführungsregeln beinhalten. Der aktuelle Stand der geplanten Regelungen dieser beiden Teilbereiche wird im Beitrag präsentiert. x |