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MONTALINE®-Fassadenverkleidungen der Montana Bausysteme AG sind seit Jahrzehnten sehr erfolgreich am Markt. Die Flachpaneele bilden die Basis für eine elegante Fassade, an welcher keine Befestigungsmittel zu sehen sind. Die Fassadenverkleidung ist auch mit beidseitiger Kopfkantung erhältlich. Dadurch erhält die Fassade den Charakter einer hochpreisigen Flachpaneelfassade. Mit ihrer feingliedrigen Ausführung mit oder ohne Fugen sowie verdeckter Befestigung unterscheiden sich die MONTALINE®-Fassadenpaneele optisch von Trapez- oder Wellbandprofilen. MONTALINE®-Profile stehen Planern und Architekten für die Gestaltung von Fassaden im Industrie-, Verwaltungs- oder Wohnungsbau zur Verfügung.
Bei der Erweiterung des Bürogebäudes von Avaloq SA in Bioggio wurden MONTALINE®-Fassadenverkleidungsprofile in unterschiedlichen Bauhöhen, Längen sowie Farbnuancen verbaut. (Foto: Montana Bausysteme AG)

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Für eine wirtschaftliche Bemessung von Hallenriegeln und Rahmen ist die Berücksichtigung der Drehbettung aus der Dacheindeckung sinnvoll. Derzeit existieren keine geeigneten Grundlagen zum Ansatz von kaltgeformten Dachpfetten und deren Anschlusssteifigkeit. Experimentelle und numerische Untersuchungen an Koppelpfetten mit dünnwandigen kaltgeformten Z-Querschnitten zeigen, dass die Anschlusssteifigkeit für die Berücksichtigung der drehstabilisierenden Wirkung nicht vernachlässigbar ist. Zur Bestimmung dieser Anschlusssteifigkeit für dünnwandige kaltgeformte Z-Pfetten werden unterschiedliche Profilhöhen und Blechdicken untersucht. Aus der Momenten-Verdrehungsbeziehung lässt sich die Anschlusssteifigkeit C&thgr;A,k als Sekantensteifigkeit unter Berücksichtigung nichtlinearer Verformungen bestimmen. Auf Basis der Untersuchungen werden Angaben zur Anschlusssteifigkeit von ausgewählten dünnwandigen Pfetten zur Verfügung gestellt, die bei den üblichen Berechnungsmethoden nach Eurocode 3 zur Berücksichtigung der Drehbettung verwendet werden können. Es wird gezeigt, dass zwischen der Anschlusssteifigkeit und der Steifigkeit der Einzelkomponenten, wie Lochleibung und Abscheren der Verbindungsmittel sowie Verformung des Pfettenhalters, Korrelationen bestehen. Zur Bestimmung einer allgemeingültigen Gleichung sind dennoch weiterführende Untersuchungen mit einem breiten Parameterbereich erforderlich.

Approach to the rotational stiffness of thin-walled cold-formed Z-profile purlins
For an economic design of main hall beams and frames, it is useful to consider the rotational stiffness from the roof structure. Until now, there is no adequate basis for the approach of cold formed roof purlins and their joint stiffness. Experimental tests and numerical analysis show that the joint stiffness of lightweight purlins is not negligible when considering the torsional stabilization effect. To determine this joint stiffness for thin-walled cold-formed Z-purlins, different profile heights and thicknesses were investigated. From the moment-rotation relation, the joint stiffness C&thgr;A,k can be determined as secant stiffness under consideration of non-linear deformations. Based on experimental tests, values for the joint stiffness of selected thin walled purlins have been made accessible, which can be used to determine the rotational stiffness according to the design codes. It was possible to show that the joint stiffness correlates with the stiffness of the individual components: hole bearing, shear bolt connection and deformation of the purlin support. To determine a general applicable formula, tests with a wider range of parameters have to be done.

Mobile Großgeräte (u. a. Containerkrane, Schaufelradgeräte, Schiffsbelader, Absetzer) sind für die globale Wirtschaft von großer Bedeutung. Zunehmend werden sie aufgrund immer knapper werdender Rohstoffe in seismisch aktiven Gebieten, in denen noch Vorräte schlummern, eingesetzt. Das seismische Verhalten dieser nicht verankerten Strukturen unterscheidet sich durch die Möglichkeit des Abhebens grundlegend von konventionellen Bauwerken und eine zutreffende und wirtschaftliche erdbebengerechte Auslegung ist nach derzeit geltenden Erdbebennormen weltweit kaum möglich. In diesem Beitrag werden die allgemeine Normensituation, der Stand der Forschung und bereits bekannte Versagensmechanismen von mobilen Großgeräten unter seismischer Anregung beleuchtet sowie Modellierungs- und Berechnungsansätze zur grundsätzlichen Untersuchung des seismischen Verhaltens von schienengebundenen mobilen Großgeräten der Fördertechnik am Beispiel typischer Schaufelradgeräte abgeleitet.

Basic investigation of the seismic behavior of large material handling equipment using the example of a rail-bound stacker-reclaimer - Part 1: State of the art and analysis approaches
Large mobile equipment (i. e. container cranes, stacker-reclaimer, ship loader, stacker) is of great importance to the global economy. Due to ever scarcer raw materials it is increasingly being used in seismically active areas where reserves are still dormant. The seismic behavior of these non-anchored structures differs fundamentally from conventional structures due to the possibility of lift-off, and an accurate and economical seismic design according to current earthquake standards worldwide is hardly possible. The general design code requirements, the state of research as well as already known failure mechanisms of large mobile equipment under seismic excitation are discussed in this paper. Modelling and calculation approaches for fundamental investigation concerning the seismic behavior of large rail-bound mobile material handling equipment using the example of typical stacker-reclaimers are derived.

Durch Forschungsergebnisse der Technischen Universität Graz konnte gezeigt werden, dass im Falle geschraubter Winkelprofile die Steifigkeit der beidseitigen Anschlusskonstruktion großen Einfluss auf die Drucktragfähigkeit aufweist. Für baupraktische Anschlussformen wurden Formeln zur Ermittlung äquivalenter Drehfedersteifigkeiten abgeleitet und daraus ein Bemessungsmodell zur Ermittlung der Drucktragfähigkeit entwickelt, das die volle Bandbreite vom gelenkigen bis zum voll eingespannten Anschluss abdeckt. Dieses Bemessungsmodell erfordert die elastische Schnittkraftberechnung nach Theorie II. Ordnung an einem Einzelstab, mit Exzentrizität und Drehfederstützung am Ende, unter Ansatz einer geometrischen Ersatzimperfektion e0. Dabei wird der elastische Querschnittswiderstand des Winkelprofils zugrunde gelegt. Das im Beitrag dargestellte Bemessungsmodell wurde durch umfangreiche numerische Berechnungen - auch kalibriert an Einzelversuchen - validiert und angepasst, worauf ebenfalls näher eingegangen wird. Damit ist auch sichergestellt, dass komplexe Versagensformen mit überlagertem Biegedrillknickversagen mit abgedeckt werden.

Design model for the compression capacity of bolted angle members including joint stiffness
Based on research activities at Graz University of Technology, it was found out that the joint stiffness has substantial influence on the compression member capacity of bolted angles. Formulae for the equivalent spring stiffness of practical joint configurations were derived. Subsequently, a design model for angle members in compression was developed, that is applicable for the whole range of joint stiffness (from hinged to fully restrained). This design model allows to calculate the internal forces based on II. order theory for an individual member (1D-model) with eccentricity and spring stiffness at both ends, including an equivalent bow imperfection e0. The compression member capacity is based on the elastic capacity of the member. This paper presents the design model in detail. Additionally, the background of the model is shown, by means of comprehensive calibration and validation based on real tests and numerous numerical tests, respectively. Based on that, also complex failure modes, such as lateral torsional buckling are covered.

Im Zuge der Bundesgartenschau 2021 erfolgt die Neu- und Umgestaltung des Landschaftsparks “Nördliche Geraaue”. Im nördlichen Erfurter Stadtteil Gispersleben wurde in diesem Zusammenhang eine neue Fußgänger- und Radwegquerung über den Fluss Gera erforderlich. Als Teil des idyllischen Kilianiparks sollte das Bauwerk neben ingenieurtechnischen auch höchsten ästhetischen Anforderungen genügen. Der Brückenneubau wurde daher als außergewöhnliches Bogentragwerk mit abgehängter Fahrbahn konzipiert. Den zentralen Bereich des Bauwerks bildet ein imposanter, das Brückendeck diagonal kreuzender und 36 m spannender Einzelbogen. Der Bogen und das sehr schlanke Brückendeck sind durch zehn Hänger miteinander verbunden, welche gegenläufig und harfenförmig angeordnet sind und somit ein optisch äußerst ansprechendes Erscheinungsbild garantieren. Der vorliegende Beitrag berichtet über die Konstruktion und die bauliche Umsetzung des Brückenbauwerks.

New construction of a pedestrian bridge in the Geraaue landscape park in Erfurt
In the course of the Federal Garden Show 2021 the landscape park “Nördliche Geraaue” is redesigned. In this context in the northern part of Erfurt, Gispersleben, a new pedestrian bridge which cross the river Gera was required. As a part of the idyllic Kilianipark, the structure should meet the highest aesthetic requirements in addition to engineering standards. The new bridge was therefore designed as an extraordinary arched structure with a suspended bridge deck. The central area of the bridge is an impressive single arch that crosses the bridge deck diagonally and spans 36 m. The arch and the very slender bridge deck are connected by ten hangers, which are arranged in opposite directions and harp-shaped. This guarantees an extremely attractive appearance. This paper reports on the design and the construction of the bridge structure.

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Es wird ein Verfahren zum nachträglichen klebtechnischen Fügen von Haltern beschrieben, das auch für Bereiche mit ungenügender Haftung der Beschichtung zum Substrat eine hohe mechanische Beständigkeit unter Zugscherbeanspruchung gewährleistet. Das Verfahren ermöglicht eine umweltverträgliche, nahezu emissionsfreie und materialschonende örtliche Vorbereitung von Beschichtungsbereichen mit ungenügender Haftung zur Stahloberfläche. Eine integrierte mechanisierte Haftfestigkeitsmessung gestattet eine objektive Bewertung der Tragfähigkeit von beschichteten Oberflächen und eine Entscheidung darüber, ob das klebtechnische Fügen auf der beschichteten oder der teilweise freigelegten Stahloberfläche erfolgen kann.

Subsequent mounting of brackets onto coated steel substrates with insufficient adhesion
The contribution describes a method for the subsequent mounting of brackets onto coating with insufficient adhesion to steel substrates. The method provides a high mechanical lap-shear resistance. It also allows an environmental-friendly, nearly emission-free local pre-treatment of coating areas with insufficient adhesion. An integrated mechanized adhesion test enables an objective assessment of the load capacity of coated substrates along with a decision on whether the brackets can be adhered directly onto the existing coating or onto the locally exposed substrate.

Dem langjährigen Montageleiter der Hein, Lehmann AG Herrn Dipl.-Ing. Paul Stern gewidmet
Mit den schweren Zug- und Lokomotivlasten der Eisenbahn und der Steigerung der Dienstlasten, den Zustandsverschlechterungen und den systemischen Defiziten, wird bereits vor der Wende zum 20. Jh. in Deutschland damit begonnen, die in die Jahre gekommenen Eisenbahnbrücken zu ersetzen. Das Austauschen der eisernen Überbauten unter Verkehr in kurzen Sperrpausen mechanisiert den Montageablauf und mündet in der Arbeitsteilung von Werkstatt und Montageabteilung. Montage und Montageingenieure emanzipieren sich von technischer Bearbeitung und Werkstatt und formen eine eigene Disziplin aus. Diese in der ersten Hälfte des vorigen Jahrhunderts erfolgende Disziplinbildung setzt leistungsfähige Hebezeuge und Kraftanlagen voraus, die durch deren Elektrifizierung nach 1900 beschleunigt wird.

Weihnachtsaufgabe:
Lösung und Gewinner der Weihnachtsaufgabe 2020

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland
Bundesverband Deutscher Stahlhandel - Research: Kein Herbstblues im Stahlhandel

Stahlbau Quiz:
Überfestigkeit, Beulnachweise oder Verbundbau - das Stahlbau Quiz 2020

Aktuelles:
7. Neuauflage: Kosten im Stahlbau 2021
Neue UBA-Publikation zum Recycling bei Bauprodukten
Neue Dokumentation “Nichtrostender Stahl in der Infrastruktur: Brücken aus aller Welt”
Weiterbau der A1-Rheinbrücke in Leverkusen durch ARGE unter Führung der SEH Engineering

Wettbewerbe:
Balthasar Neumann Preis 2021 für Bestandserweiterung der Goldhofer-Kita Memmingen
Detail Product Award für Passivhaus-zertifizierte Edelstahlkonsole
Green Solutions Awards suchen nach den besten Beispielen klimagerechten Bauens

Tagungen & Veranstaltungen:
Nachhaltiges Bauen erklärt: DGNB erweitert digitales Schulungsangebot
Structural member stability in the second generation of Eurocode 3
STCO Online-Live-Seminar #2 mit Prof. Knobloch, Prof. Kuhlmann, Prof. Taras
Ankündigung: Münchener Stahlbautage am 2. und 3. Dezember 2021

Rezension:
Handbuch der Auftragsabwicklung, 6. überarbeitete Auflage
Ingenieurbauführer Berlin

Einen Besuch wert:
Hauptbahnhof Kiel

IFBS news:
Neue IFBS-Fachregeln zum Wärmeschutz im Metallleichtbau
IFBS-Fachregeln zur Luftdichtheit und zur EU-Bauproduktenverordnung aktualisiert
Korrosionsschutz im Metallleichtbau - neue IFBS-Fachregeln

ÖSTV News:
Vorankündigung: 33. Österreichischer Stahlbautag 15./16. Juni 2023

SZS steel news:
Zusammenarbeit über die Landesgrenzen

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As part of the AiF-FOSTA research project P1020 “Economical welded joints of high-strength steels”, extensive tests were carried out at the Institute of Steel and Timber Construction at the TU Dresden. Tested were lap joints, cruciform joints and butt joints of steels in grades S500 to S960. The picture shows the flat tensile test specimens made from butt joints with a thickness of 20 mm and a width of 35 mm in the weld area to be tested. Fully and partially penetrated butt welds were tested. In order to determine the strains in the course of the tests, strain measurements were carried out using photogrammetry in addition to inductive measurements. For this purpose, a stochastic pattern of graphite spray was applied to the test specimens and the high-frequency image recordings were digitally evaluated (s. article pp. 138-149. Foto: TU Dresden, Institute of Steel and Timber Construction).

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In the AiF-FOSTA research project P1020 [1], a new design model for welded joints was developed. In this context, a small scale test on flat tensile specimens was designed, with the help of which various influences on the strength and ductility of the welds were investigated. Furthermore, extensive tests were carried out on overlap joints, cruciform joints with double fillet welds as well as partially and fully penetrated butt joints. This was done to calibrate the weld construction factor &agr;w, which takes into account the influence of the type of joint on the load-bearing capacity. In the following article, after a short summary of the current state of research, the design model, and the results from the parameter studies on flat tensile tests are described in more detail in [2-4]. Subsequently, the test program on welded joints and the calibration of the weld construction factor &agr;w are presented. Finally, the results of the design model and the tests carried out are compared with test results from other research projects and the design model of prEN 1993-1-8 [5].

Resilience has many components, but two are of importance when structural systems are envisaged, i.e. the capacity to resist the hazard, or robustness, and the ability to recover from the hazard. So, the structure may sustain structural damage, but collapse should be avoided. Moreover, the damages are repairable, such that the initial functionality is recovered.
In terms of structural mechanics, a robust structure is associated with a good balance between stiffness, strength, and plastic deformation capacity. As a result, it is expected that alternative routes are available for redistributing the loads and prevent the progressive collapse in case of a local damage. The seismic design codes in force today aim at these objectives by applying the capacity design method and using relevant admissibility criteria. However, there are exceptional situations when the earthquakes are more powerful than expected, and even the structures correctly designed can be at risk. The situation can be worsened by cascading hazards, like fire or explosion. When safety margins are exceeded, partial or global collapse can be initiated. The reliability demands of building structures at high seismic risk need to be considered to increase the resilience. One such approach is based on the so-called Dual Steel-Dual Frame concept, which combines steel grades and structural systems to increase the capacity of response and reduce the consequences of extreme hazards.

In this study, an experimental program on welded hollow section joints fabricated from high-strength steel is presented. The experimental program tested a total of six T or Y cold-formed circular hollow section (CHS) joints under brace axial compression. One mild steel with a nominal yield stress of 355 MPa and two high-strength steels with nominal yield stresses of 460 and 650 MPa were included. The test results and existing test database were used to evaluate the relevant design provisions for high-strength steel joints. The material factor - used in the current standards to reduce the design resistance of high-strength steel tubular joints - was found to be adequate for CHS T/Y-joints with steel grades up to 700 MPa. The chord stress effect resulting from a particular test setup needs to be considered when evaluating the experimental joint strength. The experimental load-indentation relationships were analysed to appraise the behaviour of high-strength steel CHS T/Y-joints from the perspectives of ductility and serviceability. The ductility of high-strength steel T/Y-joints is slightly lower than that of mild steel joints. T/Y-joints show relatively lower ductility and serviceability performance compared to CHS X-joint counterparts that comprise identical members. Local strain distributions in tested T/Y-joints of different steel grades were analysed to identify the location and intensity of strain concentration. The possibility of fracture failure near the weld seam of the cold-formed chord member is discussed.

By using parametric modelling tools, designers can simulate a high number of design-variants with relatively low effort. Visual programming software's like Grasshopper significantly lowers the threshold for beginners to start building parametric models. This paper discusses how using Grasshopper as a parametric design tool can be applied by structural engineers to improve well-informed decision making, when designing a steel structure. Finally, worth mentioning further possibilities parametric design workflows can bring are discussed such as optimisation strategies, optimising sustainability and including structural connections in the parametric model.

Many steel rope systems are subjected to fluctuating tensile loads and therefore can fail due to fatigue. Available fatigue test data indicate that rope diameter, mean stress, socket type, lay angle and rope length influence the fatigue resistance. Most of the tests were terminated before full failure of the ropes. This paper shows that the test termination criterion, such as fracture of the first wire, fracture of 5 % of the wires or full rope fracture, has a large influence on the resulting fatigue resistance. A probabilistic analysis is carried out for a rope system in a bridge, demonstrating that the required structural reliability levels are met when considering full failure as the end-of-life criterion for ropes.

Many steel rope systems are subjected to fluctuating tensile loads and therefore can fail due to fatigue. There are indications that the fatigue resistance of full-locked coil ropes is somewhat lower than that of other types of rope. Fatigue test data on full-locked coil ropes have been collected, but they terminate at different conditions. A semi-empirical model is employed to extrapolate the test results to full failure of the rope. The resulting S-N curve is being adopted for the revision of European standard prEN 1993-1-11.

ECCS News:
European Steel Design Awards 2021

Editor's reccomendations:
Coaxial steel energy piles

News:
Steel Construction CiteScore leapes to 1.9

Events:
STCO Online Live Seminar #3
Introduction to parametric design of steel structures

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Mit der Bodenplattendämmung JACKODUR® Atlas wird Energieeffizienz zum Kinderspiel. Bei diesem Projekt hat der Versmolder Architekt Frank Schönberg buchstäblich um die Ecke gedacht: Ein anspruchsvoller Grundriss mit gleich 43 Ecken, eine nachhaltige Bauweise und eine lichtdurchflutete Gestaltung in attraktiver, waldnaher Lage machen die neue DRK-Kindertagesstätte im ostwestfälischen Steinhagen zu etwas Besonderem. Doch bedeutet der individuelle Grundriss mit gleich 43 - teils nicht einmal rechtwinkeligen - Ecken einen erhöhten Aufwand auf der Baustelle? Mitnichten! Der Architekt Frank Schönberg fand mit dem Wärmedämm- und Schalungssystem JACKODUR® Atlas die passende Antwort. (Foto: Jackon Insulation)