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Autor(en)TitelZeitschriftAusgabeSeiteRubrik
Berichtigung zu: Querkraftwiderstand von Stahlbetonbauteilen ohne QuerkraftbewehrungBeton- und Stahlbetonbau12/2016871Berichtigungen

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Beton- und Stahlbetonbau 111 (2016), Heft 11, S. 716-727.10.1002/best.201600040

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DANK: Beton- und Stahlbetonbau 12/2016Beton- und Stahlbetonbau12/2016871Aktuelles

Kurzfassung

Die Redaktion bedankt sich mit Jahresende wieder ganz herzlich bei den zahlreichen nachfolgend aufgelisteten Fachleuten, die als ehrenamtliche Reviewer für die eingereichten Manuskripte zur Verfügung stehen. Sie alle leisten einen wesentlichen Beitrag zur Aufrechterhaltung der Qualität der Zeitschrift. Ihnen gebührt unsere hohe Wertschätzung. Auch Herrn Dr.-Ing. DIERK THODE sei wieder herzlich für die Kurzberichte gedankt, mit denen er die Redaktion unterstützt.

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Kongresse - Symposien - Seminare - MessenBeton- und Stahlbetonbau12/2016872-873Vorschau

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Inhalt: Stahlbau 12/2016Stahlbau12/2016Inhalt

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Stroetmann, Richard; Mangerig, IngbertHerzlichen Glückwunsch zum Geburtstag!Stahlbau12/2016799-800Editorials

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Kuhlmann, Ulrike; Ruopp, JakobAnschlüsse zwischen Stahl und Beton mit großen Ankerplatten unter QuerkraftbeanspruchungStahlbau12/2016801-810Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Im Rahmen des Forschungsvorhabens “Große Ankerplatten mit Kopfbolzen für hochbeanspruchte Konstruktionen im Industrie- und Anlagenbau” wurde das Tragverhalten von Ankerplatten mit mehr als der aktuell zulässigen Anzahl an Verbindungsmitteln unter Zugkraft, Querkraft und Zwangsbeanspruchung untersucht. Die Darstellung der Ergebnisse des gemeinsamen Vorhabens erfolgt in zwei Beiträgen: Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen zu den Querkraftanschlüssen der Universität Stuttgart und in einem weiteren Beitrag die Untersuchungen zur Normalkraft- und Zwangsbeanspruchung vorgestellt, die im Wesentlichen an der Technischen Universität Kaiserslautern erarbeitet wurden. Die Schlussfolgerungen zeigen das Gesamtkonzept.
In den Versuchsserien wurden zur Bestimmung der wesentlichen Einflussgrößen auf das Tragverhalten und die Lastverteilung Parameter wie die Ankerplattendicke, die Einbindelänge der Kopfbolzen und die Exzentrizität der Querkraft variiert. Im Bereich der auf Zug beanspruchten Kopfbolzen wurde zusätzlich eine Rückhängebewehrung berücksichtigt. Mit Hilfe numerischer Untersuchungen wurden neben offenen Fragen zur Lastverteilung die Einflüsse weiterer Faktoren wie die Betondruckfestigkeit und der Bewehrungsgrad untersucht.
Auf Grundlage dieser Untersuchungen konnte ein auf der Komponentenmethode basierendes Bemessungsmodell entwickelt werden, mit dem eine Bemessung von Ankerplatten mit mehr als der aktuell zulässigen Anzahl an Verbindungsmitteln möglich ist. Hinsichtlich der Lastverteilung finden elastische und plastische Bemessungsansätze im analytischen Modell Anwendung.

Steel-to-concrete joints with large anchor plates under shear loading.
Within the framework of the research project “Large Anchor Plates for Industry and Plant Engineering” the load and deformation behavior under tension-, shear and constraining forces of anchor plates with a higher number of headed studs has been investigated. The results of the joint project will be presented in two parts: In this part investigations on large anchor plates under shear loading made at the Universität Stuttgart are described. This is followed by the description of the investigations under tension- and constraining forces made at the Technischen Universität Kaiserslautern. The overall approach is shown in the conclusions.
Within the tests parameters like the thickness of the anchor plate, the embedment depth of the headed studs and the load eccentricity were changed in order to investigate the key determinants on the load-bearing behavior and the load transfer. In the area of the tension loaded fasteners supplementary reinforcement has been placed to strengthen the concrete failure modes and to determine the influence for the increase of the load carrying capacity depending on the variation of the reinforcement ratio. Within further numerical investigations outstanding issues like the distribution of the shear forces and the effect of further parameters such as the concrete strength and the reinforcement ratio were investigated. In the course of this studies further influences were examined and a suitable design model has been developed. With this design model an economic design of large anchor plates with more than the permissible number of fasteners is possible.

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Scholz, Joachim; Kurz, WolfgangAnschlüsse zwischen Stahl und Beton mit ZwangsbeanspruchungStahlbau12/2016811-821Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Das Forschungsvorhaben “Große Ankerplatten mit Kopfbolzen für hochbeanspruchte Konstruktionen im Industrie- und Anlagenbau” behandelt die Untersuchungen von Ankerplatten mit mehr Verbindungsmitteln als aktuell nach Norm zulässig unter einer Zug-, Querkraft sowie Zwangsbeanspruchung. Kuhlmann/Ruopp [15] beschreiben die Untersuchungen zu den Querkraftanschlüssen, die an der Universität Stuttgart durchgeführt wurden, und dieser Beitrag die Untersuchungen zur Normalkraft- sowie Zwangsbeanspruchung, die an der Technischen Universität Kaiserslautern erfolgten.
In den experimentellen Untersuchungen unter einer Zugkraft wurden die maßgebenden Parameter Ankerplattendicke, effektive Einbindelänge der Kopfbolzen sowie eine Rückhängebewehrung berücksichtigt. In numerischen Untersuchungen wurden zusätzlich zu den genannten Parametern die Betondruckfestigkeit und der Bewehrungsgrad der Oberflächenbewehrung variiert. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen gingen mit in die Modellentwicklung zu den Querkraftanschlüssen der Universität Stuttgart ein.
Die Versuchsserie unter einer Zwangsbeanspruchung wurde analog zu den Versuchen unter Normalkraft entwickelt. Mit Hilfe dieser Untersuchungen konnten das zeitabhängige Verhalten des Betons unter Kurzzeitrelaxation und die Auswirkungen des Kriechens und Schwindens auf große Ankerplatten beschrieben werden. Weitere numerische Untersuchungen bestätigen dieses Verhalten, sodass auf dieser Grundlage ein Modell in Anlehnung an die Komponentenmethode entwickelt werden konnte, welches Effekte des Kriechens und Schwindens berücksichtigt.

Steel-to-concrete joins with large anchor plates under normal and constraining forces.
The research project “Large anchor plates with headed studs for highly stressed structures in industrial and plant constructions” deals with the investigations of anchor plates with more fasteners than currently permitted by codes under tensional-, shear- and constraining forces. Kuhlmann/Ruopp [15] describe in their articles the studies on the shear connections, which were conducted at the University of Stuttgart and this articles describes the studies on tensional- and constraining forces at the University of Kaiserslautern.
In experimental studies, under a tensile force decisive parameters such as thickness of the anchor plates, effective bond length of headed studs and a supplementary reinforcement have been considered. In numeric investigations the concrete strength and the degree of reinforcement of the surface reinforcement were varied in addition to the parameters above. The results of these studies are incorporated in the modelling of shear of the University of Stuttgart.
The series of experiments under constraining forces was developed analogous to the tests under tensional forces. Using these tests, the time-dependent behaviour of the concrete and the consequences to large anchor plates could be described. Further numerical studies confirm this behaviour, so that a model could be developed that is based on the component method.

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Auftrag für ARIANE 6-Startanlagen in Frz. GuayanaStahlbau12/2016821Aktuell

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Schaumann, Peter; Raba, Alexander; Bechtel, AnneZum Ermüdungsverhalten von Grout-Verbindungen bei unterschiedlichen UmgebungsbedingungenStahlbau12/2016822-827Fachthemen

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Herrn Univ. Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Grout-Verbindungen sind ein häufig eingesetztes Konstruktionsdetail in Offshore-Windenergieanlagen und -Plattformen. Sie stellen eine lastabtragende Verbindung zwischen gerammten Pfählen und Tragstruktur her. Bei aufgelösten Unterstrukturen befindet sich diese Verbindung üblicherweise unter Wasser. Ein möglicher Wassereinfluss auf das Ermüdungsverhalten des Konstruktionsdetails wurde in früheren Versuchen und den daraus abgeleiteten Bemessungsverfahren nicht berücksichtigt. Die in dieser Veröffentlichung beschriebenen versuchsgestützten Untersuchungen zeigen an klein- und großskaligen Versuchskörpern eine deutliche Reduktion der Lebensdauer bei Ermüdungsbeanspruchung unter Wasser gegenüber trockenen Umgebungsbedingungen. Neben einer Beeinflussung der Lebensdauer verändert das umgebende Wasser auftretende Schadensmechanismen in der Verbindung.

On the fatigue behaviour of grouted connections at varied ambient conditions.
Grouted connections are a frequently used structural detail of offshore wind turbines and platforms for the load transferring connection between piles and support structure. At latticed substructures this connection is commonly located at mudline. However, a potential influence of the surrounding water on the connection's fatigue behaviour was neglected in earlier tests and consequential design methods. Herein described experimental investigations at small and large-scale fatigue tests in submerged conditions, showed a significant reduction of endurable load cycles. In addition, the water impact caused varied damage mechanism in the connection.

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Albiez, Matthias; Ummenhofer, Thomas; Bucak, Ömer; Ehard, Heinrich; Fricke, Holger; Vallée, TillGeklebte Kreishohlprofilanschlüsse in StahlkonstruktionenStahlbau12/2016828-835Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Derzeit werden Kreishohlprofilanschlüsse im Stahlbau in der Regel durch das Fügeverfahren Schweißen realisiert. Bei nicht ruhender Beanspruchung stellen die Schweißnähte jedoch stets den Ausgangsort von Ermüdungsrissen dar. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die Ergebnisse des abgeschlossenen FOSTA-Forschungsprojektes P 884. Gegenstand dieses Projektes war die Entwicklung einer geklebten Verbindung zum Anschluss von Kreishohlprofilen an Stahlgussknoten unter Berücksichtigung der Anforderungen und Randbedingungen des Bauwesens. Die Verbindung wird dabei als Überlappungsstoß ausgeführt. Aufgrund der Maßtoleranzen der Fügeteile sind Dickschichtklebungen in der Größenordnung von mehreren Millimetern erforderlich. Die außerordentliche Leistungsfähigkeit der entwickelten Klebverbindung wird durch umfangreiche experimentelle Untersuchungen aufgezeigt.

Adhesively bonded structural hollow sections in steel constructions.
Up to now, structural hollow sections, in particular tubulars, are connected by welding. However, welded joints are critical with regard to fatigue loads, and represent starting points of cracks that are difficult to monitor. This paper summarizes the findings of the FOSTA research project P 884, which focused on the development of adhesively bonded connections of tubular hollow sections to cast-steel nodes. Particular attention was devoted to consider the particular conditions prevalent in civil engineering. Joints were designed as tubular lap joints. To compensate the hollow structural sections' manufacturing tolerances, adhesive layers of several millimeters in thickness were considered. The outstanding performance of the resulting adhesively bonded joints was proven in a large experimental campaign.

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Friede, Roland; Lange, JörgVorspannkraftverluste in HV-SchraubverbindungenStahlbau12/2016836-844Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei HV-Verbindungen werden die Schrauben planmäßig vorgespannt. Hierbei führen die Effekte “Setzen” und “selbsttätiges Losdrehen” zu Vorspannkraftverlusten, die bei der Planung prinzipiell zu berücksichtigen sind. Am Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik der TU Darmstadt wurden Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen durchgeführt. Ziel war es, die Effekte weiter zu erforschen und Konstruktionsregeln für die praktische Auslegung von HV-Verbindungen abzuleiten. Im vorliegenden Beitrag werden Grundlagen zum Vorspannen zusammengefasst sowie die Versuche zum Setzen und selbsttätigen Losdrehen vorgestellt und die daraus resultierenden Ergebnisse und Konstruktionsempfehlungen präsentiert.

Loss of preload in connections using high-strength bolts.
In high-strength structural bolting connections (system HV) the bolts are usually preloaded. Embedding and self-loosening lead to a loss of the preload that has to be considered in the structural design. At the Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik (Institute for Steel Structures and Materials Mechanics) of TU Darmstadt the embedding and self-loosening was assessed experimentally. Aim of this was to gain further knowledge of these effects and to develop recommendations for the practical application of preloaded bolted connections. In this paper some basics of preloading are presented. Furthermore the test-results are presented and some design recommendations are given.

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Makroskopische Anrissüberwachung in BauteilenStahlbau12/2016844Aus der Forschung

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Kindmann, Rolf; Jonczyk, Dominik; Knobloch, MarkusPlastische Querschnittstragfähigkeit von kreisförmigen HohlprofilenStahlbau12/2016845-852Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Traditionell wird die plastische Querschnittstragfähigkeit von kreisförmigen Hohlprofilen in der Regel mit einem Modell bestimmt, bei dem der Querschnitt auf eine Linie reduziert wird (Linienmodell). Damit ergeben sich Näherungen, deren Güte von den Durchmessern und Profildicken abhängt. In dem vorliegenden Beitrag werden dünn- und dickwandige Querschnitte untersucht und die plastische Querschnittstragfähigkeit für einzelne Schnittgrößen und ihre Kombinationen ermittelt. Darüber hinaus werden Näherungen für vereinfachte Berechnungen angegeben und Tragfähigkeitsbedingungen gemäß DIN EN 1993-1-1 hinsichtlich ihrer Genauigkeit bewertet.

Plastic resistance of circular hollow sections.
The plastic resistance of circular hollow sections is usually determined by reducing the cross-section to a line. The use of this model leads to approximations, which accuracy depends on the diameters and the thicknesses. The present paper deals with the plastic resistance of thin and thick circular hollow sections for each stress resultant and for combinations. Precise solutions and approximations for simplified verifications are given. The accuracy of verifications given in DIN EN 1993-1-1 is evaluated.

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Nüsse, GregorGanzheitliche Bewertung von Stahl- und Verbundbrücken nach Kriterien der Nachhaltigkeit (P 843)Stahlbau12/2016852Aus der Forschung

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Sieber, Lars; Stroetmann, RichardZum Sprödbruch alter Baustähle - Teil 1: Vorhandene Bewertungsmethoden und Bruchzähigkeit von FlussstählenStahlbau12/2016853-861Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Bei der Beurteilung der Sicherheit bestehender Konstruktionen aus Flussstahl und der Entscheidung über notwendige Instandsetzungs- und Verstärkungsmaßnahmen ist der Nachweis ausreichender Werkstoffzähigkeit von wesentlicher Bedeutung. Die in DIN EN 1993-1-10 [1] geregelten Nachweise wurden auf der Grundlage umfangreicher bruchmechanischer Untersuchungen entwickelt. Die Festlegung zulässiger Erzeugnisdicken für bestimmte Stahlsorten und Gütegruppen wurde für Schweißkonstruktionen aus Stählen nach DIN EN 10025 mit überwiegend hohen Zähigkeitswerten abgeleitet und in [1] tabelliert. Das vereinfachte Verfahren ist für alte Flussstahlkonstruktionen mit Lochschwächungen durch Niet- und Schraubenverbindungen nicht geeignet. In diesem Beitrag werden experimentelle und rechnerische Untersuchungen zum Sprödbruchverhalten gelochter Bauteile aus alten Flussstählen vorgestellt, die im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben am Institut für Stahl- und Holzbau der TU Dresden und dessen Kooperationspartner durchgeführt wurden (s. z. B. [2]). Wesentlicher Bestandteil des Teil 1 sind die umfangreichen Werkstoffanalysen zur Ermittlung der bruchmechanischen Zähigkeit im spröd-duktilen Übergangsbereich nach dem Master-Curve-Konzept. Die Auswertungen belegen, dass in Abhängigkeit des Herstellungsverfahrens unterschiedliche Werkstoffgüten definiert werden können. Außerdem werden die neu gewonnenen Ergebnisse denen aus früheren Untersuchungen gegenübergestellt und existierende Korrelationen zur Kerbschlagzähigkeit in Bezug auf ihre Eignung für alte Baustähle geprüft.

About brittle fracture of old mild steels - Part 1: Existing assessment methods and fracture toughness of mild steels.
In the safety assessment of old mild steel structures the verification of sufficient material toughness is important for the decision on necessary repair and reinforcement measures. Based on extensive fracture mechanics investigations the assessment methods in DIN EN 1993-1-10 [1] were developed. The determination of permissible element thickness for certain steel grades was derived and tabulated for welded structures made of steels according to DIN EN 10025 with predominantly high toughness's. This simplified method is not suitable for mild steel structures with holes for riveted or bolted joints. In this article, experimental, analytical and numerical studies of the brittle fracture behavior of structures with holes made of old mild steel are presented. The results were carried out through various research projects at the Institut für Stahl- und Holzbau at the TU Dresden and its cooperation partners (see e. g. [2]). Extensive material analyses to determine the fracture toughness in the brittle-ductile transition region according to the Master Curve concept are the main topic of part 1 of this article. The evaluations confirm that different grades of steel can be defined depending on the manufacturing process. Additionally, the newly obtained results will be compared to those from previous studies and existing correlations of impact and fracture toughness are checked for their suitability for old mild steels.

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Feldmann, Markus; Schaffrath, Simon; Schäfer, DirkDie überarbeitete DASt-Richtlinie 022 zum rissfreien VerzinkenStahlbau12/2016862-868Fachthemen

Kurzfassung

Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hanswille zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet
Unter ungünstigen Bedingungen kann das Feuerverzinken von großen, tragenden Stahlbauteilen Rissbildung nach sich ziehen, was aufgrund der Standsicherheitsrelevanz zu einer Reihe von Forschungsarbeiten geführt hat. Die Ergebnisse sind in 2009 in die DASt-Richtlinie 022 zum rissfreien Feuerverzinken eingeflossen. Nach sieben Jahren erfolgreicher Anwendung ist die DASt-Richtlinie 022 nun überarbeitet worden. Der Beitrag erläutert die Änderungen und Ergänzungen, die sich neben Vereinfachungen im Regeltext und der Handhabung der Norm in erster Linie auf neue Ergebnisse zu Kaltverformungen, des Flussmittelgehalts und der Ausbildung von Fachwerkkonstruktionen auf die Rissanfälligkeit beim Feuerverzinken beziehen. Darüber hinaus sind nunmehr erstmalig Regeln für das Feuerverzinken im Hochtemperaturbereich (530 °C bis 620 °C) aufgenommen worden. Hinweise auf verbesserte Angaben zu Mindestgrößen von Durchlauföffnungen runden den Aufsatz ab.

The revised guideline DASt-Richtlinie 022 on preventing cracks during hot dip galvanizing.
Hot dip galvanizing of structural steel elements may lead to cracking if the conditions are not favourable. Due to the safety relevance a series of research work has been carried out the results of which led to the DASt-Richtlinie 022 on the prevention of cracking during hot dip galvanizing. After seven years of successful use the DASt-Richtlinie 022 now has been revised. The paper explains the changes and amendments of this German code. Apart from simplification, the alternations refer to new results on the crack-susceptibility of cold forming, the salt-content of the flux and the layout of lattice girders. Moreover, for the first time now, rules on hot dip galvanizing in the high temperature range (530 °C to 620 °C) have been developed. Finally recommendations on ventilation hole-diameters are given.

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Heyder, Frank; Hohberg, Andreas; Lettner, ChristianVerschlüsse und Antriebe am Sperrwerk Greifswald - Moderne Stahlbautechnologie im Stahlwasserbau - Teil 1: Planung und statische BerechnungStahlbau12/2016869-878Fachthemen

Kurzfassung

Das Sperrwerk Greifswald an der Mündung des Ryck in den Greifswalder Bodden bildet den Kern des Sturmflutschutzes für Greifswald. Durch einen Hauptverschluss als Drehsegment und zwei Nebenverschlüssen als Schiebetore können 60 m Fluss und Uferbereich zwischen den angrenzenden Deichen im Sturmflutfall verschlossen werden. Der Hauptverschluss wurde als Drehsegment konzipiert, um den Schifffahrtsweg so wenig wie möglich einzuschränken. In Ruheposition liegt das Drehsegment in einer Mulde in der Bodenplatte unterhalb des Flussgrundes. Bei Sturmflutwarnung wird das Drehsegment über zwei Hydraulikzylinder um 90° in die Staustellung gedreht. Die Nebenverschlüsse sichern die Promenadenbereiche links und rechts vom Ryck. Sie wurden als Schiebetore ausgebildet, die normalerweise in Kammern im benachbarten Deich stehen und bei Sturmflutwarnung über Elektromotoren ausgefahren werden. Haupt- und Nebenverschlüsse wurden als geschweißte räumliche Schalentragwerke ausgebildet und mit FEM-Software als jeweils ein Bauteil bemessen. Die besondere Herausforderung dieses Bauvorhabens war das Zusammenwirken von Wasser- und Spezialtiefbau, Betonbau, Stahlbau, Maschinenbau und Elektrotechnik.

Gates and drives of the Greifswald flood barrier - contemporary steel construction for hydraulic gates - Part 1: Design and structural analysis.
The Greifswald flood barrier at the river Ryck at Baltic Sea is the essential part of flood barrier activities ensuring the safety of the city of Greifswald in case of wind-induces flooding. The main gate is a segment gate in the river, spanning 21 m, accompanied by two 19 m spanning secondary gates formed by sliding doors covering the waterfronts. The segment gate in the rivers ensures minimum interruption of the navigation. In normal position, the segment rests in a recess of the foundation slab. In case of a flood warning, huge hydraulic rams turn the segment into the 90° close position. The sliding doors allow its storage in adjacent chambers, fully covered by the embankments, and roll into its close position driven by electric engines. Both main segment gate and secondary sliding gates are spatial welded steel constructions designed as one unit by finite element software. The most challenging part of the project turned out to be the coordination of knowledge and specialists in water construction, special heavy construction, concrete technology, mechanical and electrical engineering.

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Plausibilisierungsprüfung von Offshore-WindenergieanlagenStahlbau12/2016878Aktuell

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Jesse, DirkUlrich Finsterwalder Ingenieurbaupreis 2017 - Impressionen von der Jurysitzung am 11. November 2016Stahlbau12/2016879-881Berichte

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Mangerig, IngbertGerhard Hanswille 65 JahreStahlbau12/2016882-884Persönliches

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Schuler, ChristianKasper, R., Pieplow, K., Feldmann, M.: Beispiele zur Bemessung von Glasbauteilen nach DIN 18008.Stahlbau12/2016884-885Rezensionen

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Greiner-Mai, DorisRinke, M.: Vom Konstrukt zum Typus - Der Wandel der strukturellen Form von Tragwerken im 18. und 19. Jahrhundert.Stahlbau12/2016885Rezensionen

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Konrad-Zuse-Medaille 2016 an Joaquin DiazStahlbau12/2016885-886Aktuell

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Termine: Stahlbau 12/2016Stahlbau12/2016886Termine

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Inhalt: UnternehmerBrief Bauwirtschaft 12/2016UnternehmerBrief Bauwirtschaft12/2016Inhalt

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