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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Groß, Thomas; Cattelaens, JörgDer Dükerbau in der offenen Bauweise am Beispiel Rheindüker Zeelink zwischen Wallach und OrkBautechnik8/2021601-606Berichte

Kurzfassung

Es wird über die Verlegung in offener Dükerbauweise gegenüber anderen Methoden des Dükerbaus berichtet. Die technischen Möglichkeiten und Vorteile gegenüber grabenlosen Verfahren werden erläutert. Als Beispiel hierzu dient der Bau des Dükers durch den Rhein zwischen den Orten Wallach und Ork im Rahmen der Zeelink-Leitung.

The culvert construction in the open construction: using the example rhine culvert Zeelink between the places Wallach and Ork
It is reported on the laying in open culvert construction compared to other methods of culvert construction. The technical possibilities and advantages over trenchless processes are explained. An example of this is the construction of the culvert through the Rhine between the villages of Wallach.

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Innerstädtisches Grün in wachsenden Städten stärkenBautechnik8/2021606Nachrichten

Kurzfassung

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Vockrodt, Hans-JörgWilhelm Rudolf Kutter - Portrait eines WasserbauingenieursBautechnik8/2021607-614Berichte

Kurzfassung

Beim Studium historischer Erläuterungsberichte, wie bspw. zum Bau des Erfurter Flutgrabens in den Jahren 1890-1898, stößt man immer wieder auf die sog. “Kuttersche Formel” und damit auf die Frage, wer eigentlich der Namensgeber dieser hydraulischen Abflussformel war. In den allgemeinen, frei zugänglichen Quellen findet man hierzu nur begrenzte Hinweise, welche im Wesentlichen den wissenschaftlich-technischen Hintergrund erläutern. Unterzieht man sich aber der Mühe, die familiären Beziehungen über vier Generationen hinweg zu recherchieren, und hat man dabei noch das Glück, mit Samuel Kutter einen promovierten Physiker als Ururenkel zu finden, so kann man auch heute noch ein beeindruckendes Portrait von Wilhelm Rudolf Kutter nachzeichnen.

Wilhelm Rudolf Kutter - portrait of a hydraulic engineer
When studying historical explanatory reports, such as the construction of the Erfurt flood ditch between 1890 and 1898, one repeatedly comes across the so-called “Kuttersche Formula” and thus the question of who actually gave this hydraulic discharge formula its name. In the general, freely accessible sources, there are only limited references to this, which essentially explain the scientific and technical background. But if you take the effort to research family relationships over four generations and if you are lucky enough to find a doctorate in physics as a great-great-grandson in Samuel Kutter, you can still trace an impressive portrait of Wilhelm Rudolf Kutter today.

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Hauke, BernhardDie Stimme der Nachhaltigkeit: Bauingenieurin Lamia Messari-BeckerBautechnik8/2021615-620Essays

Kurzfassung

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Bautechnik aktuell 8/2021Bautechnik8/2021621-624Bautechnik aktuell

Kurzfassung

Nachrichten:
Neue Nationalgalerie Berlin: Guten Morgen, du Schöne

Wettbewerbe:
Deutscher Architekturpreis 2021 entschieden

Veranstaltungen:
3DK-Seminar “Additive Fertigung von Keramik”

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBautechnik8/2021624Veranstaltungskalender

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Inhalt: Beton- und Stahlbetonbau 8/2021Beton- und Stahlbetonbau8/2021Inhalt

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Marx, SteffenDigitalisierung im Bestand - warum und wie?Beton- und Stahlbetonbau8/2021573Editorials

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Schmidt, Boso; Marx, Steffen; Schneider, Sebastian; Betz, ThorstenEinfluss der Druckfestigkeitsstreuung auf den Ermüdungswiderstand von druckschwellbeanspruchtem BetonBeton- und Stahlbetonbau8/2021575-586Aufsätze

Kurzfassung

Experimentell ermittelte Bruchlastwechselzahlen druckschwellbeanspruchter Betone weisen im Allgemeinen große Streuungen auf. Als Hauptursache wird die Streuung der tatsächlichen Probekörperdruckfestigkeit vermutet, da die im Ermüdungsversuch aufgebrachten Ober- und Unterspannungen stets auf die mittlere Druckfestigkeit bezogen werden. Demnach versagen Probekörper, die tatsächlich höhere Druckfestigkeiten besitzen, bei höheren Lastwechselzahlen als Probekörper mit geringeren tatsächlichen Druckfestigkeiten. Um diese Vermutung zu überprüfen, wird im folgenden Artikel ein Konzept zur stochastischen Berücksichtigung der Druckfestigkeitsstreuung bei der Herleitung von Versuchswöhlerkurven präsentiert. Das Konzept wird auf Grundlage umfangreicher Ermüdungsuntersuchungen an Betonen der Festigkeitsklassen C100/115 und C80/95 für Windenergieanlagentürme erarbeitet und führt in den durchgeführten Untersuchungen zu nahezu glatten streuungsbereinigten Versuchswöhlerkurven. Das deutet darauf hin, dass die ursprüngliche, in den Wöhlerkurven inhärente Streuung tatsächlich allein auf die Streuung der Druckfestigkeit innerhalb der untersuchten Betonchargen zurückgeführt werden kann. Die Anwendung dieses Konzepts grenzt sich zunächst auf die Randbedingungen ein, unter denen die experimentellen Untersuchungen durchgeführt wurden. In ergänzenden Untersuchungen werden die unter Betrieb herrschenden Feuchte-, Temperatur- und Frequenzbedingungen in einem Windenergieanlagenturm beleuchtet und mit den Bedingungen verglichen, unter denen die Laborergebnisse erzielt wurden. Abschließend wird für die untersuchten Betone ein Bemessungskonzept formuliert, welches die Anwendung der Wöhlerkurven gemäß fib Model Code 2010, inklusive einer angepassten Formulierung für die Bemessungsdruckfestigkeit bei Ermüdungsbeanspruchungen fcd,fat, empfiehlt.

Influence of compressive strength scatter on the fatigue resistance of concrete under compression
Experimentally determined load cycles to failure of concrete specimens under compression generally show a large scatter. The main cause is assumed to be the scatter of the real compressive strength, since the upper and lower stresses applied in the fatigue test are always related to the average compressive strength. Accordingly, specimens that really have higher compressive strengths fail at higher numbers of load cycles than specimens with lower real compressive strengths. In order to verify this assumption, the following article presents a concept for the stochastic consideration of compressive strength scatter in the derivation of S-N curves from tests. The concept is developed on the basis of extensive fatigue investigations on concrete of strength classes C100/115 and C80/95 for wind turbine towers and leads to almost smooth, scatter-corrected S-N curves. This indicates that the original scatter inherent in the S-N curves can be explained by the scatter of the compressive strength. The application of this concept is limited to the boundary conditions under which the experimental investigations were carried out. In supplementary investigations, the prevailing humidity, temperature and frequency conditions in a wind turbine tower during operation are investigated and compared with the conditions under which the laboratory results were obtained. Finally, a design concept is formulated for the investigated concretes, which recommends the application of the S-N curves according to fib Model Code 2010 including an adapted formulation for the design compressive strength at fatigue loads fcd,fat.

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Wagner, Juliane; Curbach, ManfredCarbonstäbe im Bauwesen - Teil 4: Ermüdungsverhalten von Carbonstäben unter ZugschwellbelastungBeton- und Stahlbetonbau8/2021587-593Aufsätze

Kurzfassung

In den vergangenen Jahren nahm der Einsatz von nichtmetallischer Bewehrung im Bauwesen immer weiter zu. Vor allem in Deutschland lag dabei das Augenmerk der Forschung in den letzten zwei Jahrzehnten hauptsächlich auf dem Einsatz textiler Bewehrungsstrukturen. Seit einiger Zeit gewinnen jedoch stabförmige Bewehrungselemente ebenfalls an Bedeutung. Um diese auch in Strukturen mit ermüdungswirksamen Belastungen einsetzen zu können, ist es erforderlich, deren Ermüdungsverhalten genauer zu untersuchen.
Der vorliegende Beitrag gibt daher einen Überblick über die Untersuchung von Carbonstäben unter Zugschwellbelastung. Neben der Erstellung von Last-Schwingspiel (S-N)-Linien und der Untersuchung der Resttragfähigkeit von Durchläufern werden auch die Stabdehnungen und Steifigkeiten während der Ermüdungsbelastung betrachtet. Letztendlich kann festgestellt werden, dass das Ermüdungsverhalten der Carbonstäbe, welche den Faserverbundkunststoffen (FVK) zugeordnet werden können, im Großen und Ganzen auch dem bekannten Ermüdungsverhalten von FVK entspricht.

Rebars made of carbon fibres for the use in civil engineering: part 4: fatigue behaviour - tensile fatigue of carbon rebars
During the last years, the use of non-metallic reinforcement in the building industry increased significantly. However, especially in Germany, the research focus was lied on textile reinforcement during the last two decades. But now rebars are taken into account as well. For the use of these reinforcing elements in structures, characterized by fatigue loading, the fatigue behaviour of carbon rebars has to be investigated.
In the presented study, the tensile fatigue behaviour of carbon rebars was investigated. Hereby, stress-number of cycles to failure (S-N) curves were created and residual strengths of runouts were examined. Furthermore, the elongation and stiffness of the rebars during fatigue loading were regarded. Finally, it can be stated that the fatigue behaviour of the carbon rebars, which can be assigned to fiber-reinforced polymers (FRP), also corresponds by and large to the known fatigue behavior of FRP.

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3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in FrankfurtBeton- und Stahlbetonbau8/2021593Nachrichten

Kurzfassung

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Stindt, Jan; Forman, Patrick; Mark, PeterExperimente zur Schwindreduktion von hochfesten Betonbauteilen durch WärmebehandlungBeton- und Stahlbetonbau8/2021594-606Aufsätze

Kurzfassung

Im Beitrag wird die Reduktion des Schwindens von hochfestem Beton durch eine Wärmebehandlung untersucht. Betone werden wärmebehandelt, um die Erhärtung zu beschleunigen und ein frühes Ausschalen zu ermöglichen. Durch eine geeignete Wahl der maximalen Behandlungstemperatur, der Aufheiz- und Abkühlrate sollen Schädigungen des Betongefüges minimiert werden. Dies führt zu Wärmebehandlungsdauern von mehr als 24 h, was für eine serielle Fertigung von Betonfertigteilen zu lange ist. Für eine minimal kurze Wärmebehandlung wird auf eine Vorlagerungszeit sowie eine reglementierte Aufheizrate verzichtet, sodass das Aufheizen direkt nach dem Betonieren beginnt. Diese Verkürzung hat Einfluss auf das Schwindverhalten. Es wird hier an Prismen mit und ohne Stahlfasern sowie an Balken mit einem Stabstahlbewehrungsgrad von 1,8 % und 3,1 % untersucht. Alle Proben werden bei 80 °C und 60 % rel. Luftfeuchte für 1, 2, 4, 6 und 24 h wärmebehandelt. Proben ohne Wärmebehandlung dienen als Referenz. Die Ergebnisse zeigen, dass mit zunehmender Wärmebehandlungsdauer die Schwinddehnung deutlich reduziert wird. Sie wird zudem mit zunehmendem Bewehrungsgrad geringer. Um das Schwindverhalten in Abhängigkeit von der Wärmebehandlung zu prognostizieren, werden datenbasierte Antwortflächen abgeleitet und validiert. Dabei steigt die Vorhersagequalität mit zunehmendem Betonalter.

Experiments on shrinkage reduction of high-performance concrete components by heat treatment
The paper investigates the shrinkage reduction of high-performance concrete by heat treatment. Concretes are heat treated to accelerate hardening and to allow early stripping. Damage to the concrete structure is to be minimized by a suitable choice of maximum treatment temperature, heating and cooling rate. This leads to temperature durations of more than 24 h, which is not suitable for a serial production of precast concrete parts. For a minimally short heat treatment, a pre-storage time and a regulated heating rate are omitted so that the heating starts directly after concreting. This shortening of the temperature duration has an influence on the shrinkage behavior. It is investigated here on prisms with and without steel fibers, as well as on beams with rebar ratios of 1.8 % and 3.1 %. All specimens are heat treated at 80 °C and 60 % relative humidity for 1, 2, 4, 6, and 24 h. Specimens without heat treatment serve as reference. The results show that the shrinkage strain is significantly reduced with increasing temperature duration. It also decreases with an increasing rebar ratio. In order to predict the shrinkage behavior as a function of temperature duration, data-based response surfaces are derived and validated. Thereby, the prediction quality increases with increasing concrete age.

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Neues DBV-Merkblatt "Sommer- und Winterbetonagen"Beton- und Stahlbetonbau8/2021606Nachrichten

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Forman, Patrick; Mark, PeterInteraktionsbemessung für schlanke Querschnitte aus UHPCBeton- und Stahlbetonbau8/2021607-619Aufsätze

Kurzfassung

Aus ultrahochfestem Beton (UHPC) lassen sich extrem filigrane Strukturen errichten. Strukturoptimiert sind diese material- und ressourceneffizient. Die Querschnitte sind nicht mehr zwangsläufig massige Vollquerschnitte, sondern können beliebige Formen annehmen. Durch geometrische Ungenauigkeiten, die für bewehrte Bauteile aus Normalbeton inhärent im Teilsicherheitskonzept berücksichtigt werden, können bei sehr schlanken UHPC-Querschnitten die tatsächlichen Tragfähigkeiten überschätzt werden. Für eine Bemessung gegen Biegung (M) mit Längskraft (N) werden dazu M-N-Interaktionsdiagramme hergeleitet, welche die Materialmodelle der in Entstehung befindlichen DAfStb-Richtlinie “Ultrahochfester Beton” adaptieren. Es zeigt sich, dass in biege- und druckdominanten Dehnungsbereichen der Einfluss von geometrischen Ungenauigkeiten maßgeblichen Einfluss auf die Tragfähigkeit besitzt. Daher müssen bei der Herstellung von schlanken UHPC-Bauteilen die Anforderungen an die Qualitätssicherung höher ausfallen, z. B. durch eine qualitätsgesicherte automatisierte Vorfertigung. Alternativ sind konservativ reduzierte Querschnitte anzusetzen. Für hochbewehrte Bauteile wird zusätzlich der Ansatz von Nettoquerschnittswerten empfohlen.

M-N design for slender UHPC sections
Ultra-high performance concrete (UHPC) allows for extremely slender structures to be built. Due to structural optimization, these are material- as well as resource-efficient. Cross-sections are no longer solid and heavy, but become freely formable. Due to geometric inaccuracies - inherently considered by the partial safety factor concept for components made of normal strength reinforced concrete, the actual load-bearing capacities might be overestimated for very slender cross-sections made of UHPC. To design sections subjected to combined bending (M) and axial forces (N), M-N design charts are derived, which adapt the material models of the DAfStb guideline “Ultra-High-Strength Concrete” being currently developed. In bending- and compression-dominant strain regions, geometric inaccuracies decide on the load-bearing capacity. Therefore, the requirements for quality assurance, e.g. in lean production for fabrication of slender UHPC components must be higher. Alternatively, conservatively reduced cross-sections should be used. For highly reinforced components, the use of net sectional properties is strongly recommended.

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Mähner, Dietmar; Rudolf, Sebastian; Lengers, Jacob; Gesing, BerndDer gebettete Spannbogen, ein neuartiger Ansatz für freitragende Gewölbebewehrung im TunnelbauBeton- und Stahlbetonbau8/2021620-631Aufsätze

Kurzfassung

Der Beitrag befasst sich mit dem gebetteten Spannbogen, einer neuartigen Unterstützungskonstruktion zur Erstellung einer freitragenden Gewölbebewehrung für die Tunnelinnenschale im bergmännischen Tunnelbau. Dabei wird der üblicherweise verwendete Tragbogen durch einen Spannbogen ersetzt, welcher sich über Abstandhalter gegen die Tunnellaibung verspannt und somit planmäßige Druckkräfte auf das Abdichtungssystem bzw. den Spritzbeton als Abdichtungsträger überträgt. Im Wesentlichen resultieren diese Druckkräfte aus dem Vorspannen des Spannrings und dem Eigengewicht der angeknüpften Bewehrung. Die Größenordnung dieser Druckkräfte wurde bisher lediglich überschläglich abgeschätzt. Im Rahmen der hier vorgestellten Untersuchungen werden diese messtechnisch erfasst und hinsichtlich ihres Gefährdungspotenzials genauer beurteilt. Weiterhin wurden diverse Detailpunkte dieser Konstruktion im Labor untersucht.

The embedded prestressed arch, a new approach for self-supporting vaulted reinforcements
The paper discusses the embedded prestressed arch, a new approach for a free-spanned vaulted reinforcement in tunneling. In this approach, the usually used supporting arch is replaced by a prestressed arch, which is braced against the tunnel lining via spacers and thus transferring compressive loads to the sealing system. The compressive forces result from the prestressing of the arch and the dead weight of the attached reinforcement. The magnitude of these compressive forces has so far only been roughly estimated and was measured in the course of the investigations presented here and evaluated more precisely with regard to the hazard potential. Furthermore, various details of this construction are being investigated in the laboratory.

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Hartwig, Steffen; Middendorf, JuliaErweitertes Torsionstragmodell extern vorgespannter Kreisringsegmente mit trockenen Fugen - Interaktionsmodell zur Bestimmung der Torsionstragfähigkeit unter Querkraft und BiegungBeton- und Stahlbetonbau8/2021632-640Aufsätze

Kurzfassung

Die intensive Nutzung der Verbindungstechnik der Trockenfugen im Bereich der Türme von Windenergieanlagen und des Fertigteilbrückenbaus macht es notwendig, die Berechnungsmodelle dieser Verbindungen zu verbessern. Dieser Artikel beschreibt die Entwicklung eines Interaktionsmodells zur Bestimmung der Torsionstragfähigkeit unter Querkraft- und Biegebeanspruchungen an Kreisringsegmenten. Das Modell berücksichtigt nicht nur die Interaktion mit allen Beanspruchungszuständen, sondern auch die Wechselwirkung in den klaffenden Fugen durch die Biegebeanspruchung. Bisherige Modelle beschreiben die Tragfähigkeit der Kreisringsegmentfugen ungenügend oder lediglich ohne die Interaktion mit der Querkraft oder dem Biegemoment. Abschließend erfolgt ein Vergleich der Ergebnisse der entwickelten Modellberechnungen mit numerischen Simulationen, der eine gute Übereinstimmung zeigte.

Advanced torsional bearing model of external prestressed circular ring segments with dry joints
The frequent application of dry joints as connection technology in the field of wind turbine towers and prefabricated bridge construction demands improvement of the calculation model of these connections. This article describes the development of an interaction model for the determination of torsional load-bearing capacity under shear forces and bending loads applied on circular ring segments. The model considers both the interaction with all loading conditions and the alternating effect of gaping joints due to the bending load. Previous models describe the load-bearing capacity of circular ring segment joints insufficiently or without considering interactions with shear forces or the bending moment. Finally, the results of the developed model are compared to numerical calculations showing satisfactory agreement.

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 8/2021Beton- und Stahlbetonbau8/2021641-645Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Nachrichten:
Startschuss zur neuen Runde im Wettbewerb “Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft”!
BIM das Pubertier
Austarierte Lastpfade

Bücher:
Making of: Alles ist Bauen, ohne Bauen ist alles nichts

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau8/2021645Veranstaltungskalender

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Inhalt: Stahlbau 8/2021Stahlbau8/2021Inhalt

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Titelbild: Stahlbau 8/2021Stahlbau8/2021Titelbild

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Zum Titelbild:
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Lange, JörgRainer Müller-Donges zum 80. GeburtstagStahlbau8/2021555Editorials

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Weimar, Carolin; Händler, Pascal; Lange, JörgWölbsteifen und ihr Potenzial zur Versteifung biegedrillknickgefährdeter I-Träger - eine FallstudieStahlbau8/2021556-563Aufsätze

Kurzfassung

Herrn Dipl.-Ing. Rainer Müller-Donges zur Vollendung des 80. Lebensjahres gewidmet
Wölbsteifen bieten die Möglichkeit, auf Torsion belastete drillweiche I-Träger durch die sogenannte Drillkopplung zu versteifen. In der Praxis ist das Biegedrillknicken, ein komplexes Stabilitätsversagen, besonders bei schlanken I-Trägern häufig maßgebend für deren Bemessung. Die Wölbversteifung von I-Trägern gegen Torsion hat auch auf den Biegedrillknickwiderstand einen positiven Einfluss. So können in den Trägerverlauf eingeschweißte Wölbsteifen das System derart versteifen, dass auf die Wahl größerer Trägerprofile verzichtet werden kann. Ausgehend von Wölbsteifen in Form von U-Profilen kann deren Geometrie hinsichtlich Materialeinsparungen noch optimiert werden, ohne dass das Gesamtsystem signifikante Steifigkeitsverluste gegenüber den vollen U-Profilen erfährt. In dieser Hinsicht stellt die additive Fertigung eine Alternative zur konventionellen Herstellung von Wölbsteifen dar. Der vorliegende Beitrag zeigt neben einem Überblick über Wölbsteifen anhand einer Fallstudie, inwiefern das ideelle Biegedrillknickmoment eines drillweichen Einfeld-I-Trägers durch Wölbsteifen erhöht werden kann. Betrachtet wird außerdem die Optimierung der Wölbsteifengeometrie und deren Auswirkung auf die Stabilität des Trägers.

Warping springs and their potential for stiffening i-beams at risk of lateral torsional buckling - a case study
Warping springs offer the possibility to stiffen drill-soft I-beams under torsion by means of the so-called drill coupling. In practice, lateral torsional buckling, a complex stability failure, is often decisive for the design of slender I-beams. The stiffening of I-beams against torsion with warping springs also has a positive influence on the lateral torsional buckling resistance. For example, hollow warping springs welded into the beam can stiffen the system to such an extent that the choice of larger beam sections can be avoided. Starting from warping springs in the form of U-profiles, their geometry can be optimised in terms of material savings without the overall system experiencing significant losses in stiffness compared to the full U-profiles. In this respect, additive manufacturing represents an alternative to the conventional production of warping springs. In addition to an overview of warping springs, this paper shows by means of a case study to what extent the lateral torsional buckling of a drill-soft single-span I-beam can be increased by warping springs. The optimisation of the warping spring geometry and its effect on the stability of the beam is also considered.

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Funke, Alexander; Kemper, Frank; Feldmann, MarkusNeubewertung des Nutzlastmodells für Parkhäuser - Aktuelle Messdaten im Tragwerkskontext und statistische AnalysenStahlbau8/2021564-577Aufsätze

Kurzfassung

Grundsätzlich sind die Nutzlasten für Parkhäuser von den Entwicklungen des Fahrzeugbestands betroffen - die durchschnittliche Erneuerungsrate von Fahrzeugen ist viel höher als diejenige der Gebäudestrukturen. Tatsächlich nahm das mittlere Betriebsgewicht von Personenkraftwagen in den letzten Jahrzehnten zu. Folglich ist eine regelmäßige Überprüfung und gegebenenfalls auch eine Aktualisierung der Nutzlastmodelle für Parkhäuser sinnvoll. Die vorliegende Studie bezieht umfangreiche Daten ein, die neu erhoben wurden, und wirft einen genauen Blick auf die Bestimmung der charakteristischen Nutzlast. Neben eigenen Lastmessungen wurden auch die statistischen Daten des aktuellen deutschen Fahrzeugbestands sowie die Auslastungszahlen von zahlreichen Parkhäusern berücksichtigt. Die für die Bestimmung charakteristischer Werte benötigte Extremwertanalyse wurde anhand von Monte-Carlo-Simulationen unter Berücksichtigung einer realistischen Laststrukturübertragung für verschiedene Tragwerkssysteme durchgeführt. Basierend auf der vorgestellten Studie konnte eine Nutzlastempfehlung für Parkhäuser erarbeitet werden, die nicht nur für die aktuelle Fahrzeugpopulation, sondern auch für eine bis in das Jahr 2030 prognostizierte Zukunftspopulation sicher ist. Das Ergebnis ist, dass trotz des erwarteten Anstiegs der zukünftigen Fahrzeuggewichte die Lastempfehlungen in der Größenordnung der bisherigen Regelungen gültig bleiben können.

Re-evaluation of a live load model for parking garages
Live load models for parking garages depend on the ongoing developments of the car manufacturing industry. The average innovation rate is higher than those of the structures. Hence, a regular verification of the live load models is indicated. In the present study, extensive data has been considered to allow for a more detailed consideration of characteristic load recommendation than in previous studies. E. g. the complete set of registered cars in Germany and the utilization rate of different car parks. The extreme value analysis has been performed based on a monte-carlo approach, considering a realistic admittance towards the level of load effects. Based on the present study, a load recommendation has been developed which not only reflects the current vehicle fleet in Germany but a prediction towards a scenario for 2030 as well. Despite the excepted increase of car weights, the recommendation remains in the level of the present design rules.

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Aigner, Francesco; Fink, Josef; Takács, PatrikModifizierte Kerbfunktionen für ein Trogbrückendetail nach dem Konzept der effektiven KerbspannungenStahlbau8/2021578-588Aufsätze

Kurzfassung

In einer ersten Veröffentlichung wurde für den Ermüdungsnachweis an dem geschweißten Detail mit zwei Längsnähten einer eingleisigen Eisenbahnbrücke mit Trogquerschnitt und einem 120 mm dicken Stahlgrobblech als Fahrbahndeck das Kerbspannungskonzept als geeignet beschrieben. Es wurden die Grundlagen für die Ermittlung der Kerbspannungen mittels FEM dargelegt, es wurde gezeigt, wie die Kerbfaktoren als Einzelergebnisse zu Funktionen zusammengefasst werden können, und es wurde eine von insgesamt neun Kerbfunktionen (sechs für die obere Schweißnaht, drei für die untere Schweißnaht) detailliert hergeleitet. In der vorliegenden Arbeit werden für die obere Schweißnaht die übrigen fünf Kerbfunktionen und das Zusammenwirken der Schnittgrößen mitgeteilt und diskutiert. Anhand eines Beispiels wird die praktische Nachweisführung gezeigt. Für die Dimensionierung der Schweißnähte erweist sich der Ermüdungsnachweis für die Längsrichtung als das maßgebende Kriterium. Schließlich werden Hinweise für die Wahl der Schweißnahtdicken gegeben.

Modified notch functions for a welded detail of a through-bridge
In a previous paper, the notch tension concept was presented as an appropriate tool for the fatigue verification of a welded detail occurring in single-track railway through bridge with a 120 mm thick steel deck-plate. The basics for the computation of the notch stresses using a finite element program were argued and the merging of single results to functions was described. To illustrate the procedure, the notch function was derived in detail for one of nine critical spots (six at the upper weld, three at the lower weld). In this paper, the remaining notch functions for the upper weld are derived considering the interaction of sectional forces. The practical application of the derived formulae is explained by a numerical example. Controlling item for the welds is the fatigue verification for the longitudinal carrying action. Finally, hints referring to the throat depths are given.

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Meier, FlorianEntwurf und Tragwerksanalyse der Stahl- und Glaskuppel des Academy Museum of Motion PicturesStahlbau8/2021589-599Aufsätze

Kurzfassung

Die 45 m weit spannende Gitterschale des Academy Museum of Motion Pictures in Los Angeles, entworfen von Renzo Piano Building Workshop (Genua) in Zusammenarbeit mit Knippers Helbig (Stuttgart, New York), ist das Herzstück des im Frühjahr 2021 fertiggestellten Filmmuseums. Die Konstruktion versteht sich einerseits geometrisch als Fortsetzung des kugelförmigen Neubaus aus Stahlbeton, setzt sich jedoch andererseits aufgrund der filigranen Stahlrundrohr- und Vollprofile, diagonalen Seilverspannung und schindelartigen Glaseindeckung als hochtransparenter, architektonischer Kontrast vom restlichen Baukörper ab. Die Kuppel überdacht die sogenannte “Dolby”-Terrasse, ein Ort für besondere Ausstellungen und Veranstaltungen, und ist das Ergebnis einer komplexen Komposition vielfältiger tragender und nicht tragender Bauteile: Stahltragwerk, Beschattungssysteme, Belichtung, Elektrizitätsleitungen, Sprinklerrohre, Wartungszugänge. In der Ausarbeitung der zur Schau gestellten Funktionalität des Tragwerks, bei gleichzeitiger Bewahrung der visuellen Leichtigkeit, lag das Hauptaugenmerk des mehrjährigen Entwurfsprozesses in Zusammenarbeit mit den Architekten. Der vorliegende Aufsatz beschreibt wichtige Meilensteine im Entwurfs- und Berechnungsprozess, von strategischen Weichenstellungen in der grundlegenden Konzeption der Gitterschale bis zur Detaillierung des Stahl-Leichtbaus.

Design and analysis of the steel and glass dome of the Academy Museum of Motion Pictures
The 45-m-wide spanning grid shell of the Academy Museum of Motion Pictures, designed by Renzo Piano Building Workshop (Genoa) in collaboration with Knippers Helbig (Stuttgart, New York), is the centerpiece of the museum, which was completed in spring 2021. On the one hand, the construction is geometrically a continuation of the spherical new building made of reinforced concrete, but on the other hand sets itself apart from the rest of the building as a highly transparent, architectural contrast due to the filigree round HSS and solid profiles, diagonal cable bracing and shingle-like glazing. The dome covers the so-called “Dolby” terrace, a place for special exhibitions and events, and is the result of a complex composition of a variety of load-bearing and non-load-bearing components: primary steel structure, shading systems, lighting, electricity conduits, sprinkler pipes, maintenance catwalks. The main focus of the multi-year design process in collaboration with the architects lay in the elaboration of the showcased functionality of the structure, while at the same time maintaining the visual lightness. The article describes important milestones in the design and analysis process, from strategic decisions with regards to the basic conception of the grid shell to the detailing of the lightweight steel structure.

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