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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Musterzeichnungen für BetonfertigteileBeton- und Stahlbetonbau10/2017689Aktuelles

Kurzfassung

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di Simone, Uta; Heyder, Jens; Braml, ThomasHaus in Berg am Starnberger See - Architektonische Meisterleistung mit hohen Detailanforderungen an die Tragwerksplanung und an die BauausführungBeton- und Stahlbetonbau10/2017690-695Berichte

Kurzfassung

Herrn Univ. Prof. Dr.-Ing. Manfred Keuser zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Durch die gute Zusammenarbeit zwischen Architekt und Bauherr ist auf einem Grundstück mit leichter Hanglage am Starnberger See ist ein wahres Prachtstück eines Hauses mit Flachdach und zwei Stockwerken entstanden, wovon eines im Erdboden “versteckt” ist. Das gesamte Haus besteht aus Sichtbeton. Die Fassade wurde aus Fertigteilen erstellt, sämtliche Innenwände und Decken aus Ortbeton. Raumhohe Fensterflächen befriedigen das Bedürfnis, das Äußere nach innen zu holen. An die Tragwerksplanung stellte der Entwurf hohe Anforderungen in Hinblick auf die Ausarbeitung der Details. So wurden die rahmenlosen Fensterscheiben in die Decken und Wände integriert. Zudem stellte das Konzept der Sichtbetonflächen hohe Anforderungen an die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit im Stahlbetonbau und auch im Hinblick auf die Ausführung einer WU-Wanne im Untergeschoss.

Family home in Berg at Starnberger See - Architectural masterpiece with high detail requirements on the structural design and on construction
Through the good cooperation of architect and client on a property with a slight slope on Starnberger See is a house with jewellers quality with flat roof and two floors developed, one of which is “hidden” in the ground. The entire house consists of exposed concrete. The façade is made of prefabricated elements, all inner walls and ceilings made of in-situ concrete. Room high glazed surfaces satisfy the need to bring the nature inward. The design required high requirements with regard to the elaboration of the details for the structural design. Thus, the frameless window panes were integrated into the ceilings and walls. In addition, the concept of the exposed concrete surfaces posed a great challenge to the limits of usability in reinforced concrete construction, also with regard to the construction of waterproof walls in the basement.

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Neue Halle für Messe FrankfurtBeton- und Stahlbetonbau10/2017695Aktuelles

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Beton- und Stahlbetonbau aktuell 10/2017Beton- und Stahlbetonbau10/2017697-700Beton- und Stahlbetonbau aktuell

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Persönliches:
Ministerialrat Friedrich Standfuß verstorben

Nachrichten: Statement zu maroden Eisenbahnbrücken: Eine Frühzeitige Instandsetzung zahlt sich aus
Ab sofort zum kostenlosen Download auf der FDB-Homepage: FDB-Merkblatt Nr. 7 Brandschutz mit Betonfertigteilen 07/2017
vpi-NRW fördert Studierende des Bauingenieurwesens mit Stipendien
VÖB Konjunkturbarometer: Fertigteilbranche freut sich über steigende Umsätze
Umbaukultur bringt's: Baukulturwerkstatt in Bochum zeigt neue Chancen für den Bestand

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau10/2017701-702Veranstaltungskalender

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Inhalt: Stahlbau 10/2017Stahlbau10/2017Inhalt

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Podleschny, RalfAnwendungsbezogene Forschung im MetallleichtbauStahlbau10/2017861Editorials

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Kuhnhenne, Markus; Brieden, Matthias; Ungermann, Dieter; Wiegand, AlexanderBauen im Bestand - Lösungen für Dach und Fassade in StahlleichtbauweiseStahlbau10/2017862-872Fachthemen

Kurzfassung

Das Forschungsprojekt “Bauen im Bestand - Lösungen für Dach und Fassade in Stahlleichtbauweise” untersucht Möglichkeiten, bestehende Dach- und Fassadensysteme in Stahlleicht- und massiver Bauweise mit Bausystemen des Stahlleichtbaus energetisch zu ertüchtigen. Als Sanierungsmaßnahmen werden dabei Stahl-Sandwichelemente und modulare Stahlleichtbaukonstruktionen, die beispielsweise aus Stahltragprofilen, Wärmedämmung und Stahlfeinblechprofilen bestehen, eingesetzt. Neben hygrothermisch-bauphysikalischen Untersuchungen werden auch statisch-mechanische Bewertungen der energetisch optimierten Bausysteme durchgeführt.
Der vorliegende Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse vor, die innerhalb des Projektes erarbeitet wurden. Dabei wird die energetische Qualität von Bestandsfassaden in Stahlleichtbauweise diskutiert und es werden Einsparpotentiale im Bereich der Wärmetransmission aufgezeigt, die sich durch die Sanierung dieser Fassaden eröffnen. Des Weiteren werden einige der sich daraus ergebenden Fragestellungen hinsichtlich Tragverhalten und Lastannahmen thematisiert.

Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction.
The research project “Building redevelopment - Solutions for roof and façade using lightweight steel construction” investigates possibilities to improve energetically existing roof and façade systems in lightweight steel and massive construction by using lightweight steel systems. As refurbishment systems steel sandwich panels as well as modular lightweight steel constructions, consisting for example of steel supporting profiles, thermal insulation and steel sheet profiles, will be applied. Besides hygrothermal-building-physical studies also static-mechanical reviews for the energetically optimized building systems will be conducted.
The present paper shows selected results that have been developed within the project. On the one hand, the energetic quality of existing façades in lightweight steel construction is shown, and savings potentials due to heat transmission, which are opened up by the renovation of these façades, are clarified. On the other hand, some of the resulting building-structural questions with regard to load-bearing behaviour and loadings are discussed.

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18. Essener BrandschutztageStahlbau10/2017872Aktuell

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Kunkel, Christina; Lange, JörgBeitrag zur aussteifenden Wirkung von SandwichelementenStahlbau10/2017873-879Fachthemen

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Um die aussteifende Wirkung von Sandwichelementen zu untersuchen, wurden im Rahmen von [5] Großversuche zur Schubfeldwirkung von Sandwichelementen durchgeführt. Darüber hinaus wurden kleinere Versuchsaufbauten konzipiert, in denen das Tragverhalten der unterschiedlichen Komponenten, die zur Schubfeldwirkung beitragen, untersucht wurde. Hierzu gehören Versuche an den Schraubverbindungen zwischen Sandwichelementen und Unterkonstruktion sowie Versuchsreihen zur Tragwirkung der Längsfugen zwischen den einzelnen Bauteilen. In der Tragwirkung der Längsfuge liegt bisher ungenutztes Potential für die Verbesserung der Steifigkeit und Tragfähigkeit. Die Ergebnisse zeigen, dass durch eine gesteigerte Kraftübertragung in der Längsfuge höhere Werte für die Steifigkeit und die maximal aufnehmbare Last eines Schubfeldes erreicht werden können. Verschiedene Methoden zur Verbesserung der Fugentragfähigkeit wurden entwickelt, wobei sich die Ertüchtigung der Fuge durch Klettband als besonders geeignet herausstellte. Diese Variante wurde ebenfalls in Großversuchen untersucht. Durch die Verbesserung der Fugentragfähigkeit konnte eine Entlastung der Schraubverbindungen erzielt werden.

Diaphragm effect of sandwich panels.
Full scale tests were carried out within the scope of [5] to investigate the diaphragm action of sandwich panels. Shear diaphragms were constructed to assess the load carrying action of the sandwich panels bracing the structure. The bearing behaviour of the various components contributing to the shear diaphragm effect was investigated in more detail on smaller experimental set ups. These small scale tests include investigations into the screw connections between the sandwich panels and the substructure, as well as a series of tests on the load transfer through the longitudinal joint between the individual panels. The most untapped potential for improvement of the bearing capacity has been found to be the influence of the longitudinal joint. An increased force transmission in the longitudinal joint leads to higher values of stiffness and maximum bearable load of the shear diaphragm. Various methods to improve the contribution of the joints were developed. Of these, the hook-and-loop tape joint reinforcement has been found to yield the best results. Therefore, this reinforcing method has also been investigated in full scale tests. The use of hook-and-loop tape in the longitudinal joint makes the panels acting as one big plate. The impact on the screw connection has been successfully reduced by improving the load transfer in the longitudinal joints.

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Ummenhofer, Thomas; Ruff, Daniel C.; Fauth, Christian; Holz, RainerNeue Berechnungsverfahren für dünnwandige Stahlprofiltafeln - Ergebnisse aus dem europäischen Forschungsprojekt GRISPEStahlbau10/2017880-889Fachthemen

Kurzfassung

Im Metallleichtbau wurden in den letzten Jahren dünnwandige Stahlprofiltafeln entwickelt, für die in den aktuellen Regelwerken keine Berechnungsverfahren existieren oder die Anwendungsgrenzen der bestehenden Verfahren überschritten werden. Im Rahmen des europäischen RFCS-Forschungsvorhabens GRISPE wurden umfangreiche experimentelle Untersuchungen an Verbunddeckenprofilen mit diskreter Sickung der Stege, perforierten Trapezprofilen, Fassadenprofilen mit Steckverbindungen, bombierten Profilen, Wellprofilen, Trapezprofilstößen und Kassettenprofilen mit direkt befestigter Außenschale durchgeführt. Es wurden ausgehend von bestehenden Regelwerken und Verfahren praxistaugliche Berechnungsverfahren abgeleitet. Der vorliegende Beitrag stellt auszugsweise die Ergebnisse für Kassettenprofile mit direkt befestigter Außenschale für Befestigungsmittelabstände, die normativ nicht oder nur unzureichend abgedeckt sind, sowie für statisch wirksame Überdeckungen, Trapezprofil-Überlappungsstöße und lokal verstärkte Trapezprofile dar.

New calculation methods for thin-walled steel profiled sheets - Results from the European Research Project GRISPE.
In recent years, thin-walled profiled steel sheets where developed in lightweight metal construction for which no calculation methods are available in current regulations, or application boundaries of existing methods are exceeded. Within the scope of the European RFCS Research Project GRISPE, extensive experimental investigations have been performed on composite floor profiles with discrete embossments in the webs, perforated trapezoidal profiles, façade profiles, curved profiles, corrugated profiles, trapezoidal joints and liner trays with directly fixed outer façade. Practicable calculation methods have been derived based on existing regulations and methods. This paper depicts in extracts the results for liner trays with directly fixed outer façade for fastener distances that are normatively not or insufficiently covered as well as for statically effective superimpositions, trapezoidal profile overlapping joints and locally stiffened trapezoidal profiles.

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Strehl, ChristianSchubfeldwerte für Wellbleche - Zusätzliche Untersuchungen für TrapezblecheStahlbau10/2017890-899Fachthemen

Kurzfassung

Für 15 typische Wellprofile werden die Schubfeldwerte nach der Verallgemeinerten Technischen Biegetheorie (VTB) bestimmt. Das Berechnungsmodell wurde bereits 1976 [5] vorgestellt. Die Krümmungen der Wellprofile werden durch Polygonzüge angenähert. Die Anzahl der Abschnitte bestimmt die Anzahl der zu lösenden Eigenwerte und Eigenvektoren. Die Lösung der Eigenwerte und eine geforderte Genauigkeit werden diskutiert. Für Trapezprofile wird eine ergänzende Untersuchung über den Einfluss von Stegversatz und Gurtsicken vorgenommen. Nach Kenntnis des Verfassers wurden diese Einflüsse noch nicht untersucht. Die Auswertungen von Beispielrechnungen für verschiedene Profile zeigen, dass das vereinfachte Berechnungsmodell weiterhin angewendet werden kann.

Thrust field values for corrugated iron sheets - Including additional considerations for trapezoidal profiles.
According to the Generalized Bending Theory (VTB) the thrust field values for 15 typical corrugated iron profiles are determined. The computational model has been presented already 1976 [5]. In the model the curvatures of the corrugated profiles are approximated by polygonal chains. The number of segments determines the number of eigenvalues and the number of eigenvectors which have to be solved. The algorithm for determination of the eigenvalues is described and the required accuracy of the solution is discussed. Considering trapezoidal profiles the influence of web offset and ripped chords is studied, too. By knowledge of the author these influences have been not yet investigated so far. The evaluation of results for various profiles shows that the simplified computational model can be used furthermore.

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Zwei Verbundforschungsvorhaben zu On- und Offshore-Windparks startenStahlbau10/2017899Aus der Forschung

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Hoffmeister, Benno; Wieschollek, Matthias; Kuhnhenne, Markus; Pyschny, DominikExperimentelle Validierung von Bemessungsregeln für Stahltrapezprofile mit ÖffnungenStahlbau10/2017900-906Fachthemen

Kurzfassung

Die Bemessung und konstruktive Durchbildung von Trapezprofilen aus Stahl erfolgt in Deutschland gegenwärtig nach der noch gültigen Norm DIN 18807-3 (1987), die auf dem veralteten Bemessungskonzept mit globalem Sicherheitsbeiwert basiert und Verweise auf längst zurückgezogene Normen enthält. Im Rahmen der Überführung der Regeln aus DIN 18807 in die europäische Norm EN 1090-4 wurde die gegenwärtig vorhandene Regelung zu Öffnungen in Trapezprofilen, welche auf einem über 30 Jahre alten Technik- und Kenntnisstand basiert, hinterfragt. Dabei zeigen Untersuchungen, dass zahlreiche offene Fragen zur Anwendung der Bemessungsregeln und zur mechanischen Wirksamkeit der Abdeckbleche bestehen. Die zum Teil unklaren Regelungen und das Konzept der Lasterhöhungsfaktoren führen auf der einen Seite zu unwirtschaftlichen Lösungen, wenn sie befolgt und konservativ ausgelegt werden. Auf der anderen Seite führt das derzeitige Konzept bei Missachtung der Regeln (unwirksame Abdeckbleche als Verstärkungen, keine weiteren Maßnahmen) zu unsicheren Bemessungsergebnissen.

Experimental validation of design rules for trapezoidal profiles with openings.
Structural design and detailing of trapezoidal steel sheets in Germany currently follows the rules provided by the still valid National Standard DIN 18807-3 (1987). This Standard is based on the old design concept using one global safety factor and contains references to outdated codes which had been long since withdrawn.
Within the framework of transition of design rules from DIN 18807-3 to the European Standard EN 1090-4 available provisions for openings in trapezoidal profiles, which exist since 30 years, were brought into question. The investigations regarding background information on these rules revealed a number of open questions concerning their application in practice as well as the mechanical performance of the cover plates.
The basic concept for consideration of openings consists of the application of increased loads and verification using the complete cross-section of trapezoidal profiles. On the one head, several details regarding the application of this method are, however, not clearly specified leaving space for interpretations which may lead to non-economic results in case of over-conservative interpretation. On the other hand, non-safe results may be obtained if neglecting the increased loads while relying on the (non-existing) strengthening effect of the cover plates.

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Kemper, Frank; Funke, Alexander; Kuhnhenne, Markus; Feldmann, MarkusBewertung von komplexen Windlastwirkungen auf die GebäudehülleStahlbau10/2017907-916Fachthemen

Kurzfassung

Die natürlichen Windbelastungen dominieren in der Regel die sicherheitstechnische Auslegung von Gebäudehüllen. Mit Blick auf das statische Tragverhalten liegen für einfache Baukörper Lastmodelle vor, die anerkannt und bewährt sind. Es gibt jedoch Situationen, bei denen es sinnvoll erscheint, bei der Lastmodellierung auch komplexere Effekte miteinzubeziehen, die in der Regel vernachlässigt werden. Im vorliegenden Beitrag soll darauf exemplarisch näher eingegangen werden und dabei aufgezeigt werden, inwiefern sich der erhöhte Modellierungsaufwand lohnt.

Appraisement of complex wind load effects on the building envelope.
The natural wind loading normally dominates the design of building silhouettes in its ultimate limit state. With respect to the static load bearing capacity, simplified load models are available which are accepted and approved. However, for certain situations a more thorough analysis, taking into account more complex loading effects, is meaningful. In the present contribution, it is shown exemplary to which extent the increased modelling effort is worthwhile.

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Kuhlmann, Ulrike; Pourostad, Vahid; Mensinger, Martin; Ndogmo, Joseph; Frickel, JörgBeulfelder unter mehraxialer Beanspruchung - Nachweis nach DIN EN 1993-1-5 Abschnitt 10Stahlbau10/2017917-931Fachthemen

Kurzfassung

Dieser Aufsatz befasst sich mit dem Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5 Abschnitt 10. Es wird detailliert das Vorgehen und die Nachweisführung erläutert. Hierbei wird ein Flussdiagramm zur Anwendung der Methode der reduzierten Spannungen vorgestellt. Anschließend werden offene Fragen zum Beulnachweis aufgelistet und hierzu Empfehlungen und Klarstellungen gegeben. Für ein Beulfeld unter mehraxialer Beanspruchung wird ein Beispiel vorgestellt, um die Nachweisführung und die Anwendung der Empfehlungen aufzuzeigen.

Buckling panels under multiaxial stress - Verification according to DIN EN 1993-1-5 chapter 10.
This paper focuses on the buckling verification of panels acc. to DIN EN 1993-1-5 chapter 10. The procedure and the buckling verification are explained in detail. Additionally, a flowchart for the application of the reduced stress method is presented. Subsequently, open questions regarding the buckling verification are listed and recommendations and clarifications are given. An example of a panel under multiaxial stresses is calculated in order to show the verification and the application of the conclusions.

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Fachingenieurleistungen für die FassadentechnikStahlbau10/2017931Aktuell

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Kuhlmann, Ulrike; Pourostad, Vahid; Zizza, AntonioEinfluss der Zugspannungen auf das Beulverhalten eines Beulfeldes unter mehraxialer Beanspruchung - Nachweis nach DIN EN 1993-1-5, Abschnitt 10Stahlbau10/2017932-944Fachthemen

Kurzfassung

Mit Einführung der derzeit gültigen DIN EN 1993-1-5 [1] ist es möglich, unter Anwendung der Methode der reduzierten Spannungen, den gesamten Spannungszustand zur Berechnung eines einzigen Plattenschlankheitsgrades heranzuziehen. Die Interaktionskurven nach DIN EN 1993-1-5 ermöglichen somit eine systematische Ausnutzung der günstigen Wirkung von Zugspannungen auf das Beulverhalten. Allerdings fehlen bislang Studien, die diese positive Wirkung rechtfertigen. Daher werden im Rahmen des vorliegenden Beitrages experimentelle und numerische Untersuchungen vorgestellt, die einen Einblick in das Beulverhalten mehrachsig beanspruchter Platten geben. Dafür wurden sechs Versuche an mehrachsig beanspruchten, schlanken Stahlplatten durchgeführt. Anschließend erfolgten Simulationen der oben genannten Versuche. Das gleiche Beulverhalten konnte auch bei der numerischen Nachrechnung der Versuche beobachtet werden. Das validierte numerische Modell wurde für die mit ABAQUS durchgeführten Parameterstudien herangezogen, um die Auswirkung verschiedener Einflussgrößen zu beurteilen. Für die Durchführung der Parameterstudien wurden vereinfachte Modelle mit verschiedenen Ansätzen für die Randbedingungen verwendet. Auf der Grundlage der durchgeführten Parameterstudien konnte ein neuer Bemessungsvorschlag entwickelt werden. Der Vergleich mit den numerischen Ergebnissen zeigt dabei gute Übereinstimmungen für die untersuchten Lastfälle und rechtfertigt den Ansatz der positiven Effekte aus Zugspannungen.

Influence of tension stresses on the buckling behaviour of slender panels subjected to multiaxial stress - Verification according to DIN EN 1993-1-5, chapter 10.
In DIN EN 1993-1-5 according to the reduced stress method multiaxial stress states are already considered in the determination of the single plate slenderness. The interaction curves according to DIN EN 1993-1-5 [1] therefore allow for a systematic utilisation of the favourable effect of tensile stresses on the buckling behaviour. However, studies to justify this beneficial effect are missing. Therefore, experimental and numerical investigations have been conducted to give an insight in the buckling behaviour of multiaxially loaded plates. Six tests on isolated steel plates were realized and are presented giving an insight into the buckling behaviour of multiaxially loaded panels. The recalculations of the above mentioned experimental investigations were performed showing an appropriate agreement between the experimental and the numerical results, so that numerical recalculations of the tests confirmed the experimental observations and the applied procedure for conducting the numerical investigations can be regarded as validated. For the realization of the parametric studies, simplified models are generated considering several kinds of boundary conditions. Based on the presented parametric study a new design proposal has been developed and compared to the numerical results showing good agreements for the investigated load cases justifying the utilisation of positive effects from tensile stresses.

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Untersuchung zur Schubfeldwirkung von SandwichelementenStahlbau10/2017945Dissertationen

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Euler, Mathias; Schorr, Johannes; Drebenstedt, KarlStahlbau, Holzbau und Verbundbau: Festschrift zum 60. Geburtstag von Univ.-Prof. Dr.-Ing Ulrike Kuhlmann.Stahlbau10/2017945-946Rezensionen

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Greiner-Mai, DorisStiglat, K.: Bücher sind Brücken - Ein Streifzug durch 300 Jahre Bauingenieurliteratur.Stahlbau10/2017946-947Rezensionen

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Marzahn, Gero; Naumann, JoachimMinisterialrat Friedrich Standfuß verstorbenStahlbau10/2017947Persönliches

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Termine: Stahlbau 10/2017Stahlbau10/2017948Termine

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21. Dresdner Baustatik-Seminar “Realität - Modellierung - Tragwerksplanung”
Münchener Stahlbautage 2017
Kolloquium Konstruktiver Ingenieurbau - Brückenbaukultur in Deutschland
Zukunft Bauen in Europa - Architektur und Technik multifunktionaler Gebäudehüllen aus Stahl

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Inhalt: UnternehmerBrief Bauwirtschaft 10/2017UnternehmerBrief Bauwirtschaft10/2017Inhalt

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Schalk, GüntherDer Frust mit der VergabeUnternehmerBrief Bauwirtschaft10/20171Editorials

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