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Author(s)TitleJournalIssuePageCategory
Autengruber, Maximilian; Lukacevic, Markus; Eberhardsteiner, Josef; Füssl, JosefComputergestützte Modellierung von Feuchtetransportprozessen in Holzwerkstoffen - 25. Dresdner Baustatik-Seminar - "Realität - Modellierung - Tragwerksplanung"Bautechnik10/2022781-788Berichte

Abstract

Dieser Beitrag präsentiert computergestützte Modellierungskonzepte zur Vorhersage von Feuchteverläufen und zugehörigen Spannungsfeldern sowie zur numerischen Bestimmung potenzieller Risstiefen von Holzbauteilen. Die vorgestellten Konzepte werden anhand experimenteller Versuchsprogramme validiert und die damit einhergehenden Herausforderungen diskutiert. Ausgewählte Ergebnisse zeigen letztendlich die Möglichkeiten und auch die Relevanz solcher Methoden für den Ingenieurholzbau auf.

Computer-based modeling of moisture transport in woodbased materials
This article presents computational modeling concepts for predicting moisture gradients, the corresponding stress distributions, and addresses the numerical determination of potential crack depths of wooden components. The concepts presented are validated using experimental test programs, and the associated challenges are discussed. Selected results ultimately show the possibilities as well as the relevance of such methods for timber engineering.

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Krämer, Jonas; Weber, AndréDauerhafter Schutz vor Korrosion - Glasfaserverbundwerkstoff als Bewehrung von Bodenplatten in TiefgaragenBautechnik10/2022789-797Berichte

Abstract

Korrosionsschäden bei Parkdecks und Tiefgaragen sind für die Betreiber ein teures und unerfreuliches Dauerthema. Wenn in den Stahlbetonbauteilen Wasser und Luft durch Risse im Beton bis zum Bewehrungsstahl vordringen, beginnt dieser zu korrodieren. Die in fast jedem Parkbauwerk vorhandenen Chlorideinträge, bspw. durch Tausalz im Winter, verstärken und/oder initiieren die Korrosion. Am häufigsten sind Bodenplatten betroffen, da hier eine besonders hohe mechanische Beanspruchung besteht. Konventionell und präventiv werden solche Bauten durch instandhaltungsintensive Oberflächenbeschichtungen vor Korrosionsschäden geschützt. Als langlebige und wirtschaftliche Lösung bietet sich eine Bewehrung aus Glasfaserverbundwerkstoff an. Dieser ist hochfest, chemisch beständig und korrosionsresistent, wodurch hohe Instandhaltungskosten vermieden werden.

Durable protection against corrosion - glass fiber reinforced polymer (GFRP) as reinforcement for raft foundation slabs in underground car parks
Corrosion damage to parking decks and underground garages is an expensive and unpleasant ongoing issue for operators. When water and air penetrate the reinforced concrete components through cracks in the concrete to the reinforcing steel, it begins to corrode. The chloride ingress, which is present in almost every parking structure, e. g. from de-icing salt used in winter, increases and/or initiates this corrosion. Raft foundation slabs are most frequently affected, as they are subjected to particularly high mechanical stress. As a preventive measure, such structures are protected from corrosion by high-maintenance surface coatings. A durable and economical solution is to use glass fiber reinforced polymer reinforcement. This is high-strength, chemically resistant and corrosion-resistant, which avoids avoids high maintenance costs.

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Fingerloos, Frank; Urban, SusanneDauerhafte Parkhäuser und Tiefgaragen - Aktuelle DBV-Schriften - ein gesammelter WissensschatzBautechnik10/2022798-802Berichte

Abstract

Das DBV-Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” mit den ergänzenden DBV-Heften 42 und 46 gehört zu den Publikationen in der umfangreichen DBV-Schriftensammlung, die sich dem Thema Parkbauten widmen. Ziel dieser Schriften ist es u. a., den Praktikern in Planung und Bauausführung Planungsgrundlagen, Lösungen für Detailpunkte, Ausführungshinweise und v. a. Maßnahmen zur Sicherstellung einer ausreichenden Dauerhaftigkeit von Parkbauten aufbereitet zur Verfügung zu stellen. Dabei werden viele für Planung und Bau von Parkbauten maßgebende Leitlinien zusammengefasst, die sich in der Praxis bewährt haben. In Kürze wird ein aktualisierter Nachdruck 2022 zum DBV-Merkblatt “Parkhäuser und Tiefgaragen” auf Basis der Fassung vom Januar 2018 veröffentlicht werden. Dieser Beitrag stellt die DBV-Schriften, ihre Inhalte, Zielsetzungen und Zusammenhänge untereinander dar und erläutert die vorgenommenen Änderungen im aktualisierten Merkblatt-Nachdruck.

Durable multi-storey and underground car parks
The DBV guide to good practice “Multi-storey and Underground Car Parks” with the supplementary DBV booklets 42 and 46 are among the publications in the extensive DBV publication collection, devoted to the subject of parking structures. The aim of these publications is, among other things, to provide practitioners working in the field of designing and execution with planning principles, solutions for details, implementation instructions and, above all, measures to ensure adequate durability of parking structures. It summarizes many guidelines for the design and construction of parking structures that have proven their worth in practice. An updated 2022 reprint of the DBV guide to good practice “Multi-storey and Underground Car Parks” based on the January 2018 version will be published shortly. This article presents the DBV publications, their contents, objectives and interrelation and explains the changes made in the updated DBV guide to good practice reprint.

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Bautechnik aktuell 10/2022Bautechnik10/2022803-806Bautechnik aktuell

Abstract

Nachrichten:
NEWood - ein kreislaufgerechter Baustoff
Der Baugrund als digitaler Zwilling

Tagungen & Veranstaltungen:
Brückenbautage am 10. und 11. November in Düsseldorf
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand
21. Internationale Baustofftagung - Call for Papers

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik10/2022806Veranstaltungskalender

Abstract

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Titelbild: Stahlbau 10/2022Stahlbau10/2022Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Mehrlagenschweißung einer Mischverbindung aus S690QL und S355J2+N (s. Beitrag: von Arnim, M. et al., S. 660 f.).
© Stefan Eichler, Fachgebiet Fertigungstechnik, Technische Universität Ilmenau

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Inhalt: Stahlbau 10/2022Stahlbau10/2022Inhalt

Abstract

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Nüsse, Gregor; Feldmann, MarkusForschungsverbund HOCHFESTStahlbau10/2022631-632Editorials

Abstract

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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, MartinStatische Tragfähigkeit von geschweißten, hochfesten Hohlprofilknoten - FOSTA Forschungsverbund HOCHFEST: Projekte "Hochfeste Hohlprofilknoten"Stahlbau10/2022633-646Berichte

Abstract

Fachwerkkonstruktionen 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.

Static load capacity of welded, high-strength hollow section joints - presentation of the FOSTA research association HOCHFEST: projects “High-strength hollow section joints”
Truss structures made of directly welded hollow sections under predominantly static loading are used in many areas of structural steel engineering and infrastructure, such as pedestrian bridges, as well as in plant- or mobile crane constructions. The use of high-strength steels can lead to economical lightweight structures with high load-bearing capacities and wide spans. In order to use this potential of hollow section joints, normative rules are required that enable economic design. The current design rules were validated semi-empirically by tests on joints of normal strength steels. These tests on normal-strength hollow section joints showed that through plasticising local stress peaks are compensated and secondary bending moments are redistributed. Compared to normal strength steels, high-strength steels have a reduced plastic redistribution capacity. This behaviour is considered in the design rules by reduction factors, which are conservatively defined because of lack of test results and have not yet been sufficiently experimentally validated for high-strength hollow sections. The projects on “High-strength hollow sections joints” in the FOSTA research association HOCHFEST are intended to derive differentiated and validated design rules that meet the safety requirements and enable the economical and resource-saving use of high-strength steels in hollow section structures.

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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, ValentinAusführung und Fertigung von geschweißten, hochfesten HohlprofilknotenStahlbau10/2022647-659Aufsätze

Abstract

Etablierte 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.

Design and fabrication of welded high-strength hollow section joints
Established manufacturing facilities allow the precise cutting of the contour of truss members placed on hollow section chords as round or rectangular hollow sections. When calculating the load-bearing capacity of hollow section joints according to DIN EN 1993-1-8 and ISO 14346, fully load-bearing welded connections are assumed. Influences on the load-bearing capacity of hollow section joints include the weld geometry, the steel grades of the chords and braces, and the filler materials and welding processes used. Various failure modes require that the joint show sufficient ductility. A plastic rearrangement capacity must be ensured. As the yield strength increases, it becomes more difficult to meet this requirement. Reasons for this may be a reduction in strength or embrittlement of the weld areas. To avoid premature failure within the heat-affected zone, the welded connections must be properly and professionally executed. Another article in this issue of Stahlbau deals with the static load-bearing capacity of welded high-strength hollow section joints. An overview is given of the current AiF-FOSTA research projects in this area. The following article explains the design and execution of welded connections on high-strength hollow section joints. First, the design rules for welded connections in the new edition of EN 1993-1-8 are discussed. This is followed by explanations of the execution of welded hollow section joints, including cutting, flank preparation and welding. Based on this, the development of a test program for the investigation of brace-to-chord connections is presented and the influence of the processing parameters on the mechanical properties of the welds and the heat-affected zone is discussed.

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von Arnim, Mareike; Eichler, Stefan; Brätz, Oliver; Hildebrand, Jörg; Gericke, Andreas; Kuhlmann, Ulrike; Bergmann, Jean Pierre; Flügge, WilkoEffiziente Nachweiskonzepte für geschweißte Mischverbindungen im StahlbauStahlbau10/2022660-670Aufsätze

Abstract

Mischverbindungen 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.

Effective design concepts for welded mixed connections in steel structures
Mixed connections made of normal strength and high strength steels enable optimal material use to the forces acting on them. This leads to ecological and economic advantages through reduced material consumption and smaller weld geometries. Normative rules for butt-welded mixed connections of normal strength and high strength steels do not exist, therefore a design approach for such connections is to be developed in the research project “Effective design concepts for mixed connections in steel structures”. In addition, the design concepts already developed for butt-welds and fillet-welds are being extended up to S960, in order to integrate the results into the new version of EN 1993-1-12. For this purpose, extensive experimental investigations of the load-carrying capacity are carried out by varying the base material, welding consumable, heat input, plate thickness and weld geometry. With the results obtained and further accompanying investigations, the influences of the varying parameters on the load-carrying capacity of the welded connections will be identified. First results of that project are reported in the following.

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Ummenhofer, Thomas; Kuhlmann, Ulrike; Henkel, Knuth-Michael; Flügge, Wilko; Weidner, Philipp; Armbruster, Katrin; Gölz, Lisa-Marie; Gericke, Andreas; Ripsch, BenjaminHFH-Nachbehandlung höchstfester Baustähle - Erweiterung der DASt-Richtlinie 026 - Kerbfalleinstufung unter Berücksichtigung geometrischer FertigungsimperfektionenStahlbau10/2022671-682Aufsätze

Abstract

Bei 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.

HFMI-treatment of ultrahigh-strength steels - extension of the DASt-guideline 026
In the case of highly loaded steel structures such as wind towers or bridges, the use of newer ultra-high-strength structural steels is interesting, but the fatigue verification is usually decisive for these structures. Standards and guidelines specify detail categories for fatigue assessment that are independent of material strength, so there is no benefit regarding the use of high-strength steels in fatigue loaded structures. By using post-weld treatment by high-frequency mechanical impact treatment (HFMI), the fatigue strength of welded joints can be increased to a great extent. Previous investigations show an increasing effectiveness of HFMI-treatment with increasing material strength. The new DASt-guideline 026 gives rules for the fatigue assessment of constructional details made of steel grades reaching from S235 to S700 after the application of HFMI-treatment. An extension for steels up to a steel grade of S960 is pending and geometric imperfections exceeding weld quality level B of ISO 5817 are not covered yet. The objective of the current AiF-FOSTA project 21410 BG (P 1505) is to develop the basis for an extension of the DASt-guideline 026 for high strength steels up to a steel grade of S960 and to investigate the influence of increased imperfections on the fatigue strength of HFMI-treated welds. Therefore, experimental investigations are carried out on constructional details with and without imperfections. Moreover, the influence of various imperfections is analysed numerically. In the following, the project is presented and first project results are shown.

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Dänekas, Christian; Heikebrügge, Steffen; Kulikowski, Jan; Heide, Klaas Maximilian; Schaumann, Peter; Breidenstein, Bernd; Bergmann, BenjaminAutomatisierte Schweißnahtnachbehandlung für Offshore-WindenergieanlagenStahlbau10/2022683-695Aufsätze

Abstract

Für 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.

Automated post weld treatment for offshore wind turbines
A more economical and resource-saving construction of offshore wind energy converters (OWEC) is necessary in order to implement climate policy objectives. The increase of the fatigue resistance by using high-strength steels and by applying post-weld treatment methods offers great potential for reducing the use of materials and costs for monopiles. Specifically, in the automated OWEC manufacturing chain, automated processes such as deep rolling are a suitable option. Deep rolling is an established process in mechanical engineering for increasing the wear and fatigue resistance of metallic components. This paper presents results of deep rolling as a new post treatment method to increase the fatigue strength of welds. The surface and subsurface zone properties of submerged arc welded butt joints made of a structural steel grade S355MLO before and after deep rolling are shown. In order to quantify the influence of deep rolling on the weld geometry, measurements of a laser line sensor are presented. Finally, the results of fatigue tests are discussed, which show the great potential of the deep rolling process as a post weld treatment method.

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Stahlbau aktuell 10/2022Stahlbau10/2022696-698Stahlbau aktuell

Abstract

Aktuelles:
Erzeugerpreisindex Stahl (2015 = 100)
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Tagungen & Veranstaltungen:
Brückenbautage am 10. und 11. November in Düsseldorf
4. Symposium Ingenieurbaukunst - Bauen mit und im Bestand

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenStahlbau10/2022698Veranstaltungskalender

Abstract

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Titelbild: Bautechnik 9/2022Bautechnik9/2022Titelbild

Abstract


Zum Titelbild:
Verlängerung Stadtbahnlinie U5 Europaviertel Frankfurt a. M.: Eine neue Stadtbahntrasse für die U-Bahn Linie 5 in Frankfurt am Main wird das Europaviertel auf dem ehemaligen Hauptgüterbahnhof an das städtische U-Bahn-Netz anbinden. 2016 hatte die SBEV Stadtbahn Europaviertel Projektbaugesellschaft mbH die ARGE U5 Europaviertel, bestehend aus der PORR Ingenieurbau, PORR Tunnelbau sowie der Stump-Franki Spezialtiefbau, mit der Errichtung eines unterirdischen, 1.160 m langen Streckenabschnitts beauftragt - inklusive der Anbindung an die U5-Bestandsstrecke, der Errichtung eines Notausstiegs am Anschlusspunkt sowie des Baus einer U-Bahn-Station. Die Spezialtiefbauarbeiten umfassen 30.000 m2 Schlitzwände sowie Bodenvereisungsarbeiten, Trägerbohlwände, Aussteifungen und Wasserhaltung. (Foto: Stump-Franki)

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Inhalt: Bautechnik 9/2022Bautechnik9/2022Inhalt

Abstract

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Bauten des Gesundheitswesens 2022Bautechnik9/20221-68Sonderheft

Abstract

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Kindertagesstätten 2022Bautechnik9/20221-60Sonderheft

Abstract

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Kirsch, FabianNachhaltigkeit und Kommunikation in der GeotechnikBautechnik9/2022655Editorials

Abstract

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Höppner, Robert; Boley, ConradErkenntnisse zum Tragverhalten von Fertigschraubpfählen unter axialer BelastungBautechnik9/2022656-664Aufsätze

Abstract

Fertigschraubpfähle werden mit hydraulischen Geräten drehend in den Boden eingebracht. Die Herstellungsart bietet Zeit- und Kostenvorteile gegenüber Ortbeton- und Verbundbauweisen. Zur Untersuchung der bodenmechanischen Vorgänge beim Abtrag von axialen Lasten durch Fertigschraubpfähle wurden kleinmaßstäbliche 1g-Versuche unter Anwendung der PIV-Methode durchgeführt. Die Ergebnisse werden vorgestellt und mit Ansätzen zur analytischen Berechnung der Tragfähigkeit aus der Literatur verglichen. Den Erkenntnissen aus den Modellversuchen werden Beobachtungen aus großmaßstäblichen Laborversuchen und Feldversuchen gegenübergestellt. Abschließend werden Empfehlungen für die Bemessung und Qualitätssicherung gegeben.

Bearing behaviour of helical piles under axial loading
Helical piles are rotating installed into the ground using hydraulic equipment. This method of construction offers time and cost advantages over bored piles. Small-scale 1g tests using the PIV method were carried out to investigate the soil mechanical behavior that occurs due to axial loading. The results are presented and compared with analytical approaches for the calculation of the bearing capacity from literature. The results of the model tests are compared with observations from large scale laboratory tests and field tests. Recommendations for dimensioning and quality assurance are given in conclusion.

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Neue Auflage in der AHO-Schriftenreihe - Heft 15 "Leistungen nach der Baustellenverordnung"Bautechnik9/2022664Nachrichten

Abstract

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Lohse, Jörn; Lampe, MichaelBaugrube für höchstes Hochhaus Berlins fertiggestelltBautechnik9/2022665-668Berichte

Abstract

Alexander Berlin's Capital Tower, kurz ABC-Tower, ist eines von insgesamt vier Hochhäusern, die im Zuge der Neugestaltung rund um den Alexanderplatz im Herzen Berlins entstehen. Mit 150 m und 35 oberirdischen sowie vier unterirdischen Geschossen wird der ABC-Tower das höchste Wohnhochhaus Berlins und eines der höchsten Deutschlands sein. Stump-Franki Spezialtiefbau ist mit der Erstellung der Baugrube und den damit verbundenen Dichtungs- und Gründungsaufgaben beauftragt worden. Im September 2021 wurden alle Spezialtiefbauarbeiten sicher abgeschlossen und die Baugrube an den GU übergeben.

Excavation pit for the tallest skyscraper in Berlin completed
Alexander Berlin's Capital Tower, ABC Tower for short, is one of a total of four high-rise buildings that are being built as part of the redesign around Alexanderplatz in the heart of Berlin. With 150 m and 35 above-ground and four underground floors, the ABC Tower will be the tallest residential high-rise in Berlin and one of the tallest in Germany. Stump-Franki Spezialtiefbau has been commissioned to create the excavation pit and the associated sealing and foundation tasks. In September 2021, all special civil engineering work was safely completed and the excavation pit was handed over to the general contractor.

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Foglia, Aligi; Quiroz, Tulio; Widerspan, Viktor; Heinrich, Dariya; Binsker, Georg; Schenk, Alexander; Sanders, Immo; Achmus, Martin; Collmann, Mareike; Böhm, Manuela; Schaumann, Peter; Elsesser, Waldemar; Schädlich, Bert; Kirsch, Fabian; Richter, Thomas; Gose, Manfred; Pehl, Peter; Kleineidam, Patric; Maas, Justus; Ibis, Sercan; Oltmann, KlaasAktuelle Untersuchungen an Suction Buckets für Offshore-Windenergieanlagen - das ProBucket-ProjektBautechnik9/2022669-678Berichte

Abstract

Suction Buckets sind etablierte Gründungselemente für Offshore-Öl- und -Gasplattformen, die bisher in der Offshore-Windindustrie nur vereinzelt eingesetzt wurden. Diese Fundamente können zusammen mit der Unterstruktur installiert werden, wodurch zusätzliche Offshore-Operationen wie das Grouting von Transition Pieces oder von Jacket-Beinen vermieden werden. Außerdem werden bei der Installation von Suction Buckets, im Gegensatz zu Pfahlgründungen, minimale akustische Emissionen erzeugt, sodass zusätzliche schallreduzierende Maßnahmen überflüssig sind. Aus diesen Gründen gelten Suction Buckets als eine praktikable und potenziell kostengünstige Gründungslösung für Offshore-Windenergieanlagen (OWEA). Das Forschungsvorhaben ProBucket wurde 2020 initiiert und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Durch die geplanten vielfältigen physikalischen und numerischen Untersuchungen strebt das Vorhaben an, die Unsicherheiten der existierenden Bemessungsverfahren zu verringern. In diesem Beitrag werden die aktuellen Herausforderungen zum Design und zur wirtschaftlichen Umsetzung von Suction Buckets für OWEA erläutert. Darüber hinaus werden die Forschungsaktivitäten von ProBucket beschrieben.

Current investigations on suction buckets for offshore wind energy turbines - the ProBucket project
Suction buckets are established offshore foundations for oil and gas platforms that have been used only marginally in the wind energy sector. These foundations can be installed together with the substructure, avoiding additional offshore operations such as grouting of transition pieces or jacket legs. Furthermore, unlike pile foundations, installing suction buckets is essentially silent, so no additional noise-reducing measures are necessary. For these reasons, suction buckets are a viable and potentially cost-effective foundation solution for offshore wind turbines. The ProBucket research project started in 2020 and is funded by the German Federal Ministry for Economic Affairs and Climate Action. The project aims to reduce the uncertainties of the various design procedures through physical and numerical investigations. This paper explains the current challenges for designing and economical implementation of suction buckets for offshore wind turbines. Furthermore, the research activities of ProBucket are described.

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Meier, Joachim; Böhm, SebastianMünchens tiefste Baugrube - Der neue Haltepunkt Marienhof für die 2. S-Bahn-StammstreckeBautechnik9/2022679-685Berichte

Abstract

Die Deutsche Bahn AG betreibt im Großraum München ein weitverzweigtes S-Bahn-Netz. Alle Linien vereinigen sich im Innenstadtbereich zwischen den Haltepunkten Laim und Ostbahnhof zur sog. Stammstrecke, die seit 1972 in Betrieb ist. Die auf rd. 11 km Länge durchgängig zweigleisige Strecke zählt mit einer Zugfolgezeit von 120 s zu den am stärksten befahrenen Strecken Deutschlands. Mit Blick auf den Megatrend Urbanisierung und die Forderung klimafreundlicher innerstädtischer Transportmöglichkeiten wird das bereits seit den 1990er-Jahren verfolgte Ausbauprojekt “2. S-Bahn-Stammstrecke München” seit dem symbolischen ersten Spatenstich am 5. April 2017 in die Tat umgesetzt. Die immer intensivere Verdichtung der urbanen Lebensräume führt aber auch zu neuen Herausforderungen. Für die Erweiterung der bestehenden öffentlichen Infrastruktur und des öffentlichen Personennahverkehrs stehen im innerstädtischen Raum kaum mehr geeignete Flächen zur Verfügung, sodass oft nur das Ausweichen in den Untergrund bleibt. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an nachhaltiges Bauen mit einem möglichst kleinen CO2-Fußabdruck, stadtverträglichen Bauzeiten, geringen Lärm- und Staubemissionen und Erschütterungen sowie wenigen Transporten und insgesamt möglichst geringen Auswirkungen auf angrenzende Lebensräume. Am Beispiel der Umschließung Münchens bis dato tiefster Baugrube wird in diesem Bericht aufgezeigt, wie ein hochkomplexes und bautechnisch höchst anspruchsvolles Bauwerk im Einklang mit den vorgenannten Herausforderungen und der Hilfe modernster Werkzeuge, Bauverfahren und digitaler Arbeitsprozesse hergestellt wird. Besonderes Augenmerk gilt der Herstellung der gefrästen Schlitzwände. Die in weiterentwickelter Form auch für die anstehenden Lockerböden mit komplexer Schichtfolge eingesetzte Schlitzwandfräse wird für die Herstellung immer tiefer werdender Baugruben zunehmend an Bedeutung gewinnen und auch in Deutschland ausgewiesener Bestandteil des digital vernetzten Bauens sein.

Munich's deepest excavation pit - the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn-Stammstrecke
Deutsche Bahn AG operates an extensive S-Bahn network in the greater Munich area. All lines unite in the inner city area between stations Laim and Ostbahnhof to form the so-called Stammstrecke, which has been in operation since 1972. With a train follow-up time of 120 s, the line, which has a continuous double-track length of around 11 km, is one of the busiest lines in Germany. With a view to the megatrend of urbanization and the demand for climate-friendly inner-city transport options, the expansion project “2nd S-Bahn trunk line Munich”, which has been pursued since the 1990s, has been implemented since the symbolic ground-breaking ceremony on April 5, 2017. However, the increasingly intensive densification of urban living spaces also leads to new challenges. For the expansion of the existing public infrastructure and public transport, there are hardly any suitable areas available in inner-city areas, so that usually only the evasion into the underground remains. At the same time, the requirements for sustainable construction are increasing with the smallest possible CO2 footprint, city-compatible construction times, low noise and dust emissions and vibrations as well as few transports and the lowest possible impact on adjacent habitats. Using the example of the new Marienhof station for the 2nd S-Bahn trunk line, it will be shown how a highly complex and structurally highly demanding structure in Munich's deepest excavation pit to date is produced in accordance with the challenges mentioned above and with the help of state-of-the-art tools, construction methods and digital work processes. Particular attention is paid to the production of milled diaphragm walls. The diaphragm wall milling machine, which is also used in a further developed form for the upcoming loose floors and complex layer sequences, will become increasingly important for the production of ever deeper excavation pits and will also be an integral part of digitally networked construction in Germany.

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