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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Lindorf, Alexander; Hannoun, JamilMinimale Krümmungsradien interner Spannglieder mit nachträglichem VerbundBeton- und Stahlbetonbau11/2017734-739Fachthemen

Kurzfassung

Mit der Einführung des EAD 160004 als neue Grundlage für die Erteilung von Europäischen Technischen Bewertungen im Bereich Spannverfahren erfolgt auf europäischer Ebene erstmalig eine Festlegung von minimalen Krümmungsradien für Umlenkungen von internen Spanngliedern mit nachträglichem Verbund. Diese Festlegung weicht von den bisher in Deutschland national zugelassenen Mindestkrümmungsradien deutlich ab. Neben der Erläuterung einiger Hintergründe kann im Beitrag anhand einer differenzierenden Vergleichsbetrachtung ein Zusammenhang zwischen den bisherigen und den neuen Mindestradien hergestellt werden. Mit der Wahl einer geeigneten zulässigen Querpressung der am stärksten belasteten Spannstahllitze ist es möglich, die bisherigen Werte in das neue Format auf Basis eines nunmehr eindeutigen Akzeptanzkriteriums zu überführen. Bei Einhaltung des Grenzwerts für den Krümmungsradius von 2, 50 m ist die Spannstahlbiegung infolge der Spanngliedumlenkung nicht maßgebend.

Minimum radii of curvature of internal bonded tendons
Due to the introduction of EAD 160004 as new basis for issuing European Technical Assessments concerning post-tensioning systems for prestressing of structures, minimum radii of curvature for deviation of internal bonded tendons have been defined on the European level for the first time. This definition differs significantly from the minimum radii of curvature permitted in Germany so far. In addition to explain some of the background, the paper shows a relationship between the existing and the new minimum radii by means of a differentiating comparison. Using a suitable value of the allowable transverse pressure under the most loaded prestressing strand, it is possible to convert the previous radii into the new format on the basis of an explicit acceptance criterion. If the limiting value for the radius of curvature of 2.50 m is observed, the bending stress due to deviation of the prestressing strand is not decisive.

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Hartwig, Steffen; Marx, SteffenZum Torsionstragverhalten extern vorgespannter Kreissegmente mit trockenen FugenBeton- und Stahlbetonbau11/2017740-746Fachthemen

Kurzfassung

Im Turmbau von Windenergieanlagen haben sich insbesondere bei großen Turmhöhen Beton- oder Hybridtürme etabliert, welche durch ihre bessere Transportfähigkeit die traditionellen Stahltürme abgelöst haben. Speziell die Fertigteilbauweise bringt jedoch aufgrund der erforderlichen Fugen Fragestellungen mit sich, welche durch die derzeitigen Modelle und Berechnungsansätze nicht zufriedenstellend gelöst werden. Bei der Ausbildung sogenannter Trockenfugen (Horizontalfugen) zwischen den Segmenten erfolgt die Kraftübertragung der Querkräfte und Torsionsmomente ausschließlich über die Reibung in der Fuge, wobei der Reibwiderstand durch die externe Vorspannung und den Reibbeiwert erzeugt wird. Die Querkrafttragfähigkeit in der Fuge ermittelt sich über einen linearen Ansatz, wonach die zulässige Querkraft der Vorspannkraft, multipliziert mit dem Reibbeiwert, entspricht. Für die Übertragung der Torsionsmomente erfolgt die Berechnung nach den bekannten Torsionstheorien nach BREDT und SAINT-VENANT, wonach die Fuge, solange diese überdrückt ist, ein sehr großes Torsionsmoment übertragen kann. Kommt es jedoch im Grenzzustand der Tragfähigkeit zum Aufklaffen der Fuge, fällt das zulässige Moment um ein Vielfaches ab und wird somit zu einem Grenzkriterium in der Bemessung des Turms. Nach aktuellen Untersuchungen beschreiben diese Ansätze das Trag- und Verformungsverhalten einer solchen Fuge unzutreffend, woraus sich in der Bemessung sowohl ein Unsicherheitsbereich, aber auch ein sehr großes ungenutztes Potenzial ergibt.

Torsion structural behavior of external prestressed circular segments with dry joints
In the tower construction of wind power plants concrete or hybrid towers are established, especially for high towers, they have replaced the traditional steel towers due to better transportability. The needed joints for the prefabricated construction method leads to problems, which are not satisfactorily resolved by the current models and calculation approaches. In the case of the formation of dry joints (horizontal joints) between the segments, the force transmission of the lateral forces and torsion moments take place exclusively through the friction in the joint, the external prestressing and the coefficient of friction generate the frictional resistance. The capacity of lateral force between the joints should be calculate by a linear calculation approach, that the permissible transverse force corresponds to the prestressing force multiplied by the coefficient of friction. For the transmission of the torsional moments, the calculation is carried out according to the known torsion theories of Bredt and Saint-Venant, as long as the joints are overpressed, they can transmit a very high torsional moment. However, in the ultimate limit state, if the joint begin to open, the permissible torsional moment drops immediately to a very small value and thus becoming a critical criterion for the tower. According to recent investigations, these approaches witch describe the bearing and deformation behavior of such a joints are incorrect, results in an uncertainty range and a very large unused potential.

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Weingut Cantzheim in Kanzem an der SaarBeton- und Stahlbetonbau11/2017746Aktuelles

Kurzfassung

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Paech, Christoph; Burkhardt, Uwe; Schlaich, MikeFiligrane Betonschalen am Hauptbahnhof in BerlinBeton- und Stahlbetonbau11/2017747-755Berichte

Kurzfassung

Am Berliner Hauptbahnhof entstand im Zuge der Straßenbahnverlängerung ein wichtiger Umsteigepunkt. Zwei langgestreckte, geschwungene Stahlbetonschalen überdachen die neue Haltestelle. Die Form der beiden jeweils 58 m langen und 6 m breiten symmetrischen Dächer entwickelt sich aus den zentral angeordneten, vertikalen Fahrtreppenschachtwänden, die zur geplanten unterirdischen S-Bahnstation führen. Die weit auskragenden Dächer werden am äußeren Rand zusätzlich in einzelnen Punkten von dünnen Stahlstützen getragen. Durch die sehr komplexen Randbedingungen waren nicht nur der Entwurf und die Bemessung der Dächer eine Herausforderung, sondern auch die sichere und setzungsarme Gründung des Bauwerks.
Die Krümmung der Dachfläche ermöglicht ein Schalentragverhalten, bei dem Biegemomente weitgehend minimiert werden. Durch den Einsatz eines hochfesten Leichtbetons (LC45/50 nach DIN EN 1992) in Kombination mit einer nichtrostenden Betonstahl-Bewehrung konnte eine schlanke Betonschale mit einer Dicke von lediglich sieben Zentimetern in den Randbereichen umgesetzt werden. Im Folgenden wird auf den Entwurf und die konstruktiv schwierige und nicht unproblematische Ausführung eingegangen.

Filigree concrete shells at the central station in Berlin
Berlin Central Station, opened in 2006 near the city centre was finally connected to the capital's tram network in 2016. Over the course of this extension an important transfer point emerged in the form of a new tram stop at Europaplatz.
To cover the two platforms and offer weather protection to waiting passengers, long stretched, curved reinforced concrete shells were developed. At a size of 58 m × 6 m the two symmetrical, cantilevered roofs are additionally supported on several points by steel columns along the outer edges. They emerge as an extension of the centrally arranged vertical escalator walls, which lead to the future subway station. Due to complex conditions, not only the design and dimensioning of the roofs were a challenge, but also to establish a safe and stiff foundation for the roof structure.
The curvature of the roof surface allows for a load-bearing behavior of a shell in which bending moments are minimized. By using high-strength but lightweight concrete (LC45/50 in accordance with DIN EN 1992) combined with a stainless steel reinforcement it was possible to create an extremely slender concrete shell measuring only seven centimeters along the inner edges.

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Neubauprojekt Zalando Headquarter in BerlinBeton- und Stahlbetonbau11/2017755Aktuelles

Kurzfassung

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Dinkelaker, Max; Michel, Albert; Schladitz, Frank; Aurbach, StefanieTrockenbausystem aus Carbonbeton - Berechnung - Experiment - PraxistestBeton- und Stahlbetonbau11/2017756-762Berichte

Kurzfassung

Im Rahmen der Carbonbetonentwicklung steht oft die Frage im Raum: “In welchen Bereichen kann man das Anwendungsfeld des Carbonbetons erweitern?” Die vorliegende Veröffentlichung zeigt die mögliche Anwendung des Carbonbetons im Trockenbausystem. Nach einer ersten Begriffsdefinition wird allgemein auf Trockenbausysteme eingegangen. Davon abgeleitet wird die Anwendung von Carbonbeton in diesem Bereich. Erste vielversprechende Ergebnisse aus Berechnungen, Experimenten und Praxistests werden präsentiert.

Drywall system made of carbon concrete composite
With reference to recent developments of carbon concrete composite the question arises: “Which fields are suitable to extend the application of carbon concrete composite to?” The following publication shows possible applications of carbon concrete composite for drywall systems. A definition of terms is followed by a description of drywall systems in general. The use of carbon concrete composite in this field derives from that section. First promising results are presented following calculations, experiments and practical tests.

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Internationale Gartenausstellung Berlin 2017: Spezieller Beton überdacht die FreilichtbühneBeton- und Stahlbetonbau11/2017762Aktuelles

Kurzfassung

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 11/2017Beton- und Stahlbetonbau11/2017763-768Beton- und Stahlbetonbau aktuell

Kurzfassung


Persönliches
: Nachruf Prof. Duddeck

Nachrichten: Rolf Breitenbücher zum neuen Vorsitzenden des DAfStb gewählt
Positives Fazit der 9. Carbon- und Textilbetontage in Dresden
Ettersburger Gespräch verabschiedet Strategiepapier für mehr Qualität von Infrastrukturen
DBV-Neuerscheinungen zum “Chemischen Angriff auf Beton”
Verleihung der Ehrendoktorwürde an Dr.-Ing. Karl-Eugen Kurrer
Zurückgeschaut und vorwärts gedacht!
Perspektiven für Baustoff-Recycling

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau11/2017769-770Veranstaltungskalender

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Inhalt: Stahlbau 11/2017Stahlbau11/2017Inhalt

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Knobloch, Markus; Stroetmann, RichardRolf Kindmann 70 Jahre - Forschung und Lehre für die IngenieurpraxisStahlbau11/2017949-950Editorials

Kurzfassung

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Kraus, Matthias; Mämpel, SilvioZur computerorientierten Berechnung schubbeeinflusster Normalspannungen in StäbenStahlbau11/2017951-960Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Üblicherweise erfolgt die Berechnung von Normalspannungen in Stäben unter der vereinfachenden Annahme, dass der Einfluss von Schubverzerrungen vernachlässigbar ist und die entsprechende Bernoulli-Hypothese bei Biegebeanspruchungen bzw. die Wagner-Hypothese bei Torsionsbeanspruchungen Gültigkeit haben. Für Querschnitte mit breiten Flanschen, wie sie beispielsweise im Brückenbau zum Einsatz kommen, ist jedoch bekannt, dass die mit der Biegung verbundenen Schubverzerrungen einen starken Einfluss auf die Verteilung der Normalspannungen haben können. Zur Erfassung des Effektes wurden mittragende Breiten definiert, die sich beispielsweise im Teil 1-5 des Eurocodes für praktische Anwendungen wiederfinden. Im Rahmen des vorliegenden Beitrags wird eine numerische Herangehensweise vorgestellt, mit den Normalspannungen auf Grundlage der Stabtheorie infolge zweiachsiger Biegung und sekundärer Torsion unter Berücksichtigung des Schubverzerrungseinflusses bestimmt werden können. Grundlage stellt die Berechnung der Schubverformungen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) auf Basis einer Querschnittsdiskretisierung dar. Die Berücksichtigung von mittragenden Breiten bei der Normalspannungsberechnung ist damit nicht erforderlich.

On the computer-oriented determination of normal stresses in beams effected by shear strains.
Usually, normal stresses in beams are being determined on a simplified basis using the condition that influences of shear strains (shear lag) are negligible and the corresponding hypothesis of Bernoulli for bending as well as Wagner's hypothesis for torsion are valid. However, regarding cross sections with wide flanges it is well known that shear strains due to bending can significantly influence the normal stress distribution. For capturing the effect, effective widths have been defined, which are included in Eurocode 3 Part 1-5 for practical applications. In the present paper, a numerical approach is being presented allowing a normal stress calculation according to beam theory for biaxial bending and secondary torsion in consideration of shear strains. The basis is a calculation of shear deformations using the finite element method (FEM) with a discretization of the beam's cross section. In doing so, a consideration of effective widths for stress calculations is not necessary.

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Intelligente Messmethoden für die BauwerkssicherheitStahlbau11/2017960Aktuell

Kurzfassung

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Winkler, Rebekka; Knobloch, Markus; Niebuhr, MartinGeometrische Ersatzimperfektionen für Biegeknicken um die starke Querschnittsachse unter Berücksichtigung des TeilschnittgrößenverfahrensStahlbau11/2017961-971Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahrs gewidmet
Einen wesentlichen Bestandteil der Veröffentlichung stellt die Entwicklung erforderlicher Ersatzimperfektionen unter Verwendung des Teilschnittgrößenverfahrens für gewalzte doppeltsymmetrische I-/H-Querschnitte für den Stabilitätsfall Biegeknicken starke Achse dar. Als Grundlage dienen Ergebnisse numerischer Simulationen, aus denen erforderliche Ersatzimperfektionen zurück gerechnet und mit bestehenden Ansätzen verglichen werden. Hierbei werden sowohl Ansätze zu Ersatzimperfektionen als auch Ergänzungen zu höherfesten Stählen (bis S700) mit einbezogen, welche im Zuge der Überarbeitung der aktuell gültigen Stahlbaunorm (prEN 1993-1-1:2017) diskutiert werden. Ergänzend wird ein Vorschlag für das Ersatzimperfektionsverfahren unter Verwendung des Teilschnittgrößenverfahrens für den Fall Biegeknicken starke Achse unterbreitet.

Equivalent initial imperfections for flexural buckling about the strong axis considering the partial internal forces method.
The essential part of this publication is the development of required initial bow imperfections under consideration of the partial internal forces method. The study concentrates on rolled double symmetric I-/H-cross sections and the stability case flexural buckling about the strong axis. Numerical simulations build the basis and are used to determine required initial bow imperfections, which are in a next step compared with existing design approaches. The analysis includes two aspects that are discussed concerning the further development of Eurocode 3 (prEN 1993-1-1:2017): a new proposal for flexural buckling imperfections and the additional consideration of steel grades up to S700. Furthermore the publication provides a proposal for the initial bow imperfection approach using the partial internal forces method for the case flexural buckling about the strong axis.

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Stroetmann, Richard; Fuchs, Alexander; Oertel, RolandSchauspielhaus Dresden - Revitalisierung und Ausbau der Tragkonstruktionen des BühnendachesStahlbau11/2017972-985Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Das als Königliches Schauspielhaus im Zeitraum von Dezember 1911 bis zum September 1913 errichtete Theatergebäude hat eine wechselvolle Geschichte erfahren. Hierzu gehörten die Zerstörungen am 13. und 14. Februar 1945 durch die alliierten Luftangriffe auf Dresden und der unmittelbare Wiederaufbau mit den bescheidenen Mitteln der Nachkriegsjahre. Zu DDR-Zeiten wurde das Gebäude als multifunktionale Veranstaltungsstätte für Oper, Ballett, Schauspiel und Staatskapelle genutzt, da die naheliegende Semperoper noch durch Kriegsschäden zerstört war und erst im Februar 1985 erneut in Betrieb gehen konnte. Nach der “Wende” wurde ein Architekturwettbewerb ausgelobt, der als einen der wesentlichen Eingriffe die Abtragung und den Neuaufbau des Zuschauerraumes vorsah. Gegen zeitgemäße Entwürfe konnte sich der Vorschlag des Dresdener Architekturbüros Hänsch zu einer Rekonstruktion in enger Anlehnung an den Zustand von 1913 durchsetzen, der bis zum September 1995 umgesetzt wurde. Beim Hochwasser im August 2002 wurden durch das eindringende Wasser von Elbe und Weißeritz die Unterbühne überflutet und zahlreiche technische Anlagen zerstört. Nach der Beseitigung der Flutschäden erfolgte im Jahr 2007 eine Außensanierung mit der Wiederherstellung des ehemals weißen Anstrichs des Gebäudekomplexes. Zur “Erhaltung der Spielfähigkeit” wurde das Dresdener Schauspielhaus innerhalb einer verlängerten Spielpause im Jahr 2016 umfangreich saniert und modernisiert. Zu den Maßnahmen gehörten die Modernisierung des technischen Ausbaus, insbesondere die Erneuerung der Bühnentechnik, Nachbesserungen zum Brandschutz, die Ertüchtigung des Dachtragwerks vom Bühnenturm, die Sanierung des Parketts, des Gestühls und der Dekorationsmalereien im Zuschauersaal. Im vorliegenden Beitrag werden nach einem geschichtlichen Rückblick die Untersuchungen zur Standsicherheit des Dachtragwerkes vom Bühnenturm, die Modernisierung der Bühnentechnik, die Planungen zur Ertüchtigung und Ergänzungen des Stahltragwerks sowie die bauliche Umsetzung beschrieben.

The Dresden Schauspielhaus - Revitalisation and upgrading of the supporting structures of the stage roof.
The Dresden Schauspielhaus, built as a royal theater in the period from December 1911 to September 1913, has undergone a changeful history. These included the destruction on the 13th and 14th February 1945 by the Allied air raids on Dresden and the reconstruction with the modest means of the post-war years. In GDR times, the building was used as a multifunctional venue for opera, ballet, drama and Staatskapelle, since the nearby Semper Opera House was still destroyed by war damages and could only went into operation again in February 1985. After the reunification of Germany, an architectural competition was held which, as one of the most important interventions, provided the ablation and reconstruction of the spectator hall. Against modern designs, the proposal of the Dresden architectural office Hänsch for a reconstruction closely to the state of 1913 prevailed, which was implemented until September 1995. During the floods in August 2002, the water of the Elbe and Weißeritz floods the lower stage area and destroys many technical facilities. After repairing of the flood damages in 2007, an external renovation took place with the restoration of the former white painting of the building complex. The Dresdener Schauspielhaus was extensively renovated and modernised within an extended break of the spectacle in 2016 in order to “maintain the capability to play”. The measures included the modernisation of the technical equipment, in particular the renewal of the stage technology, upgrading of the fire protection, the strengthening of the roof structure from the stage tower, the restoration of the parquet, seating and the decorative paintings in the spectator hall. Following a historical review this paper presents the investigations of the structural safety of the stage roof structure and the modernisation of the stage equipment. In addition the planning of the strengthening measures and supplemental structures as well as the implementation will be described.

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Kraus, Matthias; Niebuhr, Hans Joachim; Neumann, MichaelErsatzneubau der Lennetalbrücke - Querverschub eines Verbundüberbaus in neuer DimensionStahlbau11/2017986-997Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Aufgrund des erhöhten Verkehrsaufkommens werden Brücken hinsichtlich ihrer Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Dauerhaftigkeit überprüft. Entsprechende Untersuchungen haben ergeben, dass die Lennetalbrücke im Zuge der A45 bei Hagen aufgrund des Tragwerkzustandes durch einen Neubau zu ersetzen ist, der zukünftig auch einen sechsstreifigen Ausbau der Autobahn gewährleistet. Seit September 2013 finden die Baustellenarbeiten an der neuen Brücke statt. In Fahrtrichtung Frankfurt a. M. ist neben der eigentlichen Trassenführung einer von zwei Überbauten auf Behelfspfeilern errichtet worden, der zu einem späteren Zeitpunkt quer eingeschoben werden soll. Mit einer Überbaulänge von ca. 1 000 m kann der geplante Querverschub als der “größte” betrachtet werden, den es bis zum jetzigen Zeitpunkt in Deutschland gegeben hat.

Replacement of the Lennetal Viaduct, Germany - Lateral shift of a composite superstructure in a new dimension.
Due to an increase of traffic, bridges are being reviewed regarding their capacity at the ultimate and serviceability limit states as well as their durability. Corresponding investigations have come to the conclusion that the Lennetal Viaduct, which is located close to the city of Hagen within the freeway A45, has to be replaced. In doing so, the bridge is supposed to assure the development of six traffic lanes in future. The work at the construction site for the new bridge is being carried into execution since 2013. A new superstructure has been erected on temporary piers next to the original alignment of the freeway for the traffic directing to the city of Frankfurt a. M. Exhibiting a total length of approx. 1 000 m, the superstructure is supposed to be shifted laterally in its final position. With this, the intended shift can be considered as the “largest” one, which has been carried out in Germany up to now.

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Windenergieanlagen - der Baugrund als Fundament und BasisStahlbau11/2017997Aktuell

Kurzfassung

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Wehnert-Brigdar, Alexandra; Sprinke, Peter; Höfler, ThomasQuerschnittsgestaltung von StahlverbundbrückenStahlbau11/2017998-1004Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Das Verkehrsaufkommen insbesondere im Fernverkehrsnetz der Autobahnen hat sich in den letzten Jahrzehnten vervielfacht. Zur Engpassbeseitigung wird auf besonders beanspruchten Streckenabschnitten ein Ausbau der Verkehrsanlagen erforderlich. Der marode Brückenbestand wird in diesem Zusammenhang erneuert. Die Ausführung erfolgt in der Regel mit getrennten Richtungsfahrbahnen. Die zu erneuernden Teilbauwerke müssen dabei immer mehr Fahrstreifen mit Auswirkungen auf die Querschnittsgestaltung aufnehmen. In Abhängigkeit von Spannweiten und Überbaubreiten werden anhand von Beispielen mögliche Querschnittsformen bei Wahl eines Stahlverbundüberbaus vorgestellt. Die Vor- und Nachteile einzelner Querschnittsformen werden diskutiert.

Cross section design of composite bridges.
The traffic particularly on highways has increased over the last decades. Heavily used routes need to be expended by adding more lanes. In this context the existent bridges that are already in bad condition are to be renewed. Generally the superstructure is designed with dual carriage ways. Each superstructure needs to accommodate more lanes than in the past. Due to the span length and the width of the construction possible cross sections are presented. Pros and contras are discussed.

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Förderung des Baunachwuchs im Wettbewerb "Auf IT gebaut"Stahlbau11/20171004Aktuell

Kurzfassung

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Laumann, Jörg; Mainz, Stefan; Krahwinkel, ManuelTraglastuntersuchungen an Koppelpfetten bei Biegung um die schwache Achse und TorsionStahlbau11/20171005-1014Fachthemen

Kurzfassung

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

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

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Beitrag zur Zug-Abscher-Interaktion von hochfesten Schrauben während und nach einem BrandStahlbau11/20171016Dissertationen

Kurzfassung

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Krahwinkel, Manuel; Gehmert, ChristianFügen von Konstruktionsprofilen aus GFK mit Verbindungsmitteln aus dem StahlleichtbauStahlbau11/20171017-1028Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Rolf Kindmann zur Vollendung seines 70. Lebensjahres gewidmet
Die Verwendung von pultrudierten glasfaserverstärkten Kunststoffprofilen als Primärstruktur findet eine immer weitere Verbreitung im Bauwesen. Momentan werden Stahlbauschrauben mit einem Durchmesser größer 10 mm für die Verbindung von vorgefertigten Bauteilen auf der Baustelle verwendet. Dieser Beitrag berichtet über Untersuchungen zu möglichen Alternativen zu diesem aus dem Stahlbau stammenden Verbindungsmittel. In umfangreichen Versuchen werden die Eigenschaften von Scher-Lochleibungs-Verbindungen mit gewindefurchenden Schrauben, Mehrbereichsblindnieten, hochfesten Strukturnieten, Selbstbohrschrauben sowie Schließringbolzen im Hinblick auf die Anwendbarkeit für die Verbindung von pultrudierten glasfaserverstärkten Kunststoffprofilen untersucht und bewertet.

Alternative connection methods for pultruded glass fibre reinforced polymers using small fasteners for lightweight steel structures.
Pultruded glass fibre reinforced polymers (GFRP) as load-bearing structure are becoming increasingly prevalent in the construction sector. Up to now steel bolts used in steel construction, with a diameter greater than 10 mm, are used to connect prefabricated components of a load bearing structure on the construction site. This paper presents alternative solutions for the use of this conventional connection method. The properties of bearing type shear connection with thread grooving screws, multi range blind rivets, high strength structural rivets, self drilling screws and lockbolts are examined and evaluated with regard to applicability for the connection of pultruded GFRP profiles.

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Abeln, Björn; Richter, Carl; Feldmann, MarkusZum Kleben stückverzinkter BauteileStahlbau11/20171029-1035Fachthemen

Kurzfassung

Es soll ein Konzept für ein verlässliches klebtechnisches Fügen verzinkter Halbzeuge erarbeitet werden. Im Fokus stehen neben der Festigkeit der Zinkschicht selbst die Haftfestigkeit der Klebung auf der Zinkschicht stückverzinkter Bauteile sowie die sich daraus ergebende Definition geeigneter Oberflächenvorbehandlungsverfahren. Dazu werden drei höherfeste und hochmodulige Klebstoffe für die speziellen Anforderungen des Bauwesens ausgewählt. Als Oberflächenvorbehandlung kommen neben dem üblichen “Sweepen” zwei Beizmedien im Tauch- und Sprühverfahren zur Anwendung, womit ein selektiver Schichtabtrag im Bereich der Reinzinkphase der Zinkschicht eingestellt werden konnte. Die Untersuchung ungealterter und vorbewitterter Zinkschichten zeigt einen deutlichen Einfluss der Oberflächenvorbehandlung auf die Alterungsbeständigkeit der Klebverbunde. Die Ergebnisse von standardisierten Prüfkörpern können auf Kleinteilproben übertragen werden, mit deren Hilfe die Lastübertragung im Stahl-Zinkschicht-Klebstoff-Verbund an praxisnahen Geometrien untersucht und die Beizanleitung im Herstellungsprozess auf ihre Anwendbarkeit bestätigt werden können. Mit den Untersuchungen konnte geklärt werden, wie Klebungen auf stückverzinkten Oberflächen konzeptioniert werden müssen, um gleiche Festig- und Zuverlässigkeiten wie auf unverzinkten Baustahloberflächen zu erhalten.

On the bonding of hot-dip galvanized components.
A concept for a reliable bonding of hot-dip galvanized semi-finished products with structural adhesives is to be developed. The focus is on the adhesive strength on the zinc layer and its strength itself, as well as the resulting definition of suitable surface pre-treatment methods. For this purpose, three high-strength and high-modulus adhesives are selected for the special requirements of the construction industry. Apart from conventional sweeping, two pickling media are used as surface pre-treatment in the immersion and spraying process, whereby selective layer removal in the area of the pure zinc phase of the zinc layer can be adjusted. The investigation of unaged and pre-weathered zinc layers shows a clear influence of surface pre-treatment on the aging resistance of the adhesive bonds. The results of standardized test specimens can be transferred to small parts by means of which the load transfer in the steel-zinc-layer-adhesive composite can be tested on practical geometries. Thus the pickling instructions can be confirmed in the manufacturing process. The investigations have clarified how adhesives on piece-galvanized surfaces have to be designed in order to achieve the same strengths and reliabilities as on non-galvanized steel surfaces.

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Kostadinova, Natali; Kurz, WolfgangTrag- und Verformungsverhalten von Verbundfugen mit elastischem VerbundStahlbau11/20171036-1045Fachthemen

Kurzfassung

Die Leistungsfähigkeit moderner Verbundkonstruktionen aus Stahl und Beton wird maßgeblich durch das Trag- und Verformungsverhalten sowie das Verformungsvermögen der Verbundfuge mitbestimmt. Die weitere Entwicklung hinsichtlich der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit verlangt ein tieferes Verständnis der Tragmechanismen, um auch die Verformungen und Verformbarkeiten der Tragelemente besser berücksichtigen zu können. Dabei haben die Verbundmittel und ihre Nachgiebigkeit eine enorme Rolle für das Trag- und Verformungsverhalten der Verbundkonstruktionen. Neben den Verschiebungen parallel zur Verbundfuge, die in den bestehenden Untersuchungen zur Theorie des verschieblichen Verbundes berücksichtigt werden, sollen auch die Abhebungen zwischen den Fügepartnern in die Untersuchungen eingehen. Das neuartige Berechnungsmodell von Verbundträgern wird zunächst auf die elastische Verformbarkeit von Kopfbolzendübeln aufgebaut. Das Bemessungsmodell mit seinen relevanten Parametern wird erläutert. Die Lösungsergebnisse werden mit Versuchsergebnissen und Simulationsberechnungen verglichen.

Load bearing and deformation behavior of bonding joints with elastic composites.
The performance of modern composite structures made of steel and concrete is decisively influenced by the bearing and deformation behavior as well as the deformation capacity of the composite joint. Further development with regard to safety and efficiency requires a deeper understanding of the load transfer mechanisms in order to respect the deformations and deformability of the load bearing elements more accurately. The composite connectors and their ductility decisively affect the load bearing and deformation behavior of the composite structures. In addition to the displacement parallel to the composite joint, which is taken into account in the existing investigations on the theory of the elastic composite action, the uplift between the composite partners should also be included in the investigations. The new calculation model of composite beams is primary designed for the elastic deformability of headed studs. The design model with its relevant parameters is explained. The calculated results are compared to test results and the numerical simulations.

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WeihnachtspreisaufgabeStahlbau11/20171046Weihnachtspreisaufgabe

Kurzfassung

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