bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Ermüdungsverhalten von Stahlträgern mit schlanken Stegblechen unter wechselnder Beanspruchung
Authors: Skaloud M.
Published: March 2013

Die Ergebnisse von mehreren Versuchsreihen bestehend aus über 100 Trägern mit schlanken Stegen unter wechselnder Beanspruchung werden beschrieben. Die während der Versuche entstandenen Ermüdungsrisse an der Nahtwurzel zwischen Stegblech und Flansch sowie zwischen Stegblech und Quersteife wurden hinsichtlich ihrer Rißentstehung und ihres Rißfortschrittverhaltens untersucht. Zusätzlich wurde der Einfluß der Ermüdungsrisse auf die Resttragfähigkeit der Träger untersucht. Bei den durchgeführten Versuchen wurden neben der Trägergeometrie in erster Linie die Stegblechschlankheit und die Flanschbemessungen variiert. Außerdem wurde der Einfluß der Größe der Wechselbeanspruchung und des Mittelwertes der Beanspruchung überprüft. Ausgehend von den Versuchsergebnissen wurden Regeln für die Bemessung hergeleitet, darunter die Ermittlung von Ermüdungsfestigkeitskurven (Wöhlerlinien) sowie eine Formel zur Bestimmung der Restlebensdauer eines infolge Ermüdungsrissen geschädigten Trägers.
Statische, dynamische und Ermüdungseigenschaften orthotroper Platten mit Flachrippen
Authors: Fryba L.
Published: March 2013

Orthotrope Platten mit offenen Flachstahlrippen wurden sowohl theoretisch als auch experimentell mit Anwendungen auf Eisenbahnbrücken untersucht. Es hat sich gezeigt, daß es im Kontaktbereich von Fahrbahnplatte, Querträger und Längsrippe zu Spannungskonzentrationen kommt, die die Fließgrenze des Stahls überschreiten können. Da Stahlbrücken mit orthotropen Platten durchgängig geschweißt sind, sind sie ermüdungsanfällig. Daher wurden serienmäßig die Ermüdungsversuche durchgeführt und eine zusätzliche Klassifizierung der Schweißdetails vorgeschlagen. Die Form der Ausnehmungen im Steg des Querträgers, die Wirkung von Schubkräften und die Durchschweißung stellen wichtige Faktoren dar. Die Ermüdungsrisse in einer orthotropen Platte treten bevorzugt um Ausnehmungen im Querträgersteg auf oder werden durch eine Rißbildung in schlecht ausgeführten Schweißnähten verursacht. Die Zuverlässigkeit von Brücken mit orthotropen Platten hängt von der Schweißtechnologie, der Qualität der Schweißnähte und Schweißnahtfolge ab.
Kippen von Trägern als Stabilitätsproblem zweier Gruppen von Querschnittypen
Authors: Melcher J.
Published: March 2013

Im Beitrag wird die Problematik des Biegedrillknickens von Trägern vom Standpunkt des Querschnittformeinflusses auf die Festlegung der idealen Schlankheit analysiert. Die typischen Stahlprofile der offenen Querschnitte werden in die Gruppe 1 (die senkrecht zur Symmetrieebene belasteten mindestens einfachsymmetrischen Profile und die zentralsymmetrischen Profile) und weiter in die Gruppe 2 (die in der Symmetrieebene belasteten mindestens einfachsymmetrischen Profile) klassifiziert. Die Formeln für das ideale Moment des Trägers werden durch die Schlankheit mit Rücksicht auf die Möglichkeit direkter Bemessung des realen Trägers mit den Anfangsimperfektionen ausgedrückt.
Rekonstruktion der Lagerung einer schiefen Eisenbahnkastenbrücke
Authors: Tomica V.
Published: March 2013

Die direkte Schienenauflagerung auf vier Einfeldträger einer Eisenbahnkastenbrücke mit kleiner Bauhöhe war wegen der schiefen Querung einer vierspurigen Straße erforderlich. Schäden in der Trägerauflagerung konnten unmittelbar nach Inbetriebnahme der Brücke festgelegt werden. Beobachtet wurden ungewöhnliche große horizontale Verschiebungen und vertikale Bewegungen der Lager. Zwar verlängerten einige Verbesserungen der Trägerauflagerungen die Intervalle zwischen gleichen Beschädigungen. Die kleine Bauhöhe hätte den Umbau der Brücke sehr schwierig gestaltet, deshalb wurde entschieden, die Lebenszeit dieses Baus zu verlängern. Nach der Analyse dieser Situation wurde die Rekonstruktion der Lagerung mit neuem Ankerlager vorgenommen. Es wird die Qualitätssicherung der Technologie der Lagerung und Überprüfung der rechnerischen Analyse der Lagerung durch Messungen dargestellt.
Integraltafel für konische Stäbe mit doppelsymmetrischem I‐Querschnitt
Authors: Lohse W.
Published: March 2013

Konische Stäbe mit I‐Querschnitt werden als Kragträger und in Rahmentragwerken des Hallenbaus als Riegel und Stiele eingesetzt. Zur Bestimmung von Einzelverformungen solcher Tragglieder (auch bei statisch unbestimmten Tragwerken) werden die bei Anwendung des Prinzips der virtuellen Kräfte benötigten "Arbeitsintegrale" mittels exakter Integration und für übliche Momentenflächen mitgeteilt. Die Berechnungsmethode wird angewendet auf zwei praktische Beispiele.
Ermüdungsbemessung und sekundäre Biegemomente bei K‐förmigen Rechteckhohlprofilverbindungen mit Spalt
Authors: Herion St. , Puthli R.
Published: March 2013

Um die Lebensdauer eines Fachwerkträgers voraussagen zu können, ist es unbedingt erforderlich, die genaue Lastverteilung in der Konstruktion zu kennen. Zur Anwendung des Spitzenspannungskonzeptes (Hot Spot Stress Konzept), stellt diese Arbeit Formeln für Spannungskonzentrationsfaktoren bei ebenen und räumlichen K‐Knoten mit Spalt aus Rechteckhohlprofilen (RHS) vor. Beide Formelsätze gelten sowohl für Beanspruchungen aus Normalkräften als auch aus sekundären Biegemomenten in den Streben. Obwohl K‐Knoten in Fachwerken aus Hohlprofilen vorwiegend axial belastet werden, dürfen bei Ermüdungsbeanspruchung die sekundären Biegemomente nicht vernachlässigt werden. Im Gegensatz zu vorwiegend ruhender Belastung, bei der es bei hohen Belastungen zu Lastumlagerungen kommt, können diese Biegemomente einen erheblichen Einfluß auf die Lebensdauer eines K‐Knotens haben. Zur Zeit steht jedoch keine genauere Methode zur Bestimmung dieser Momente zur Verfügung. Abgesehen von der aufwendigen Modellierung des Problems nach der Methode der Finiten Elemente, besteht heute die übliche Vorgehensweise darin, diese Momente abzuschätzen. Dies kann mit Hilfe von Beiwerten geschehen, wie sie in Tabellen im Eurocode 3 angegeben sind. Diese Arbeit stellt einen neuen alternativen Ansatz zur Berechnung dieser Momente unter Anwendung eines Fachwerkprogramms vor.
Die Berechnung der kleinsten Knicklast von Stabwerken unter Zugrundelegung der Theorie der Fredholm'schen Integralgleichungen 2. Art
Authors: Unger H.
Published: March 2013

Als Ergänzung des unter [1] beschriebenen Rechenverfahrens wird in dem nachfolgenden Aufsatz die Erweiterung des Verfahrens auf nichtkonservative Systeme sowie räumliche Stabwerke aufgezeigt. Während man bei ebenen Stabwerken die Beiwerte der Verformungsmatrix in einem globalen Koordinatensystem ermittelt, sind, bei der Anwendung der Analogie "Eigenwertberechnung für n‐läufige Biegedrehmassenschwinger an Stelle der Eigenwertermittlung im Knickfall", die Beiwerte der Verformungsmatrix in den jeweils lokalen Stabelement‐Koordinatensystemen zu bestimmen. Die weitere Berechnung erfolgt wie in [1] beschrieben. In Tabelle 1 sind insbesondere die Knicklastbeiwerte für verschiedene Parabelbögenverhältnisse f/L in Abhängigkeit von der Biege/Torsionssteifigkeit angegeben.
Berechnungsmodelle für geschweißte Anschlüsse in ausgeschnittenen Knotenblechen
Authors: Klinkenberg A. , Peter W. , Saal H.
Published: March 2013

Anschlüsse von Diagonalstäben aus Doppel‐T‐Profilen in Fachwerken können durch das Einstecken und Verschweißen in einer Aussparung im Knotenblech sehr wirtschaftlich hergestellt werden. Durch die Aussparung im Knotenblech entstehen dort und in der Flankenkehlnaht zwischen Knotenblech und Diagonale zusätzlich zu der Schubbeanspruchung Querzugkräfte, die die Beanspuchbarkeit des Anschlusses vermindern. Aufbauend auf einer Sichtung des Schrifttums und Untersuchungen mit der Methode der Finiten Elemente werden Berechungsmodelle zur rechnerischen Erfassung der möglichen Versagenszustände entwickelt. Durch eine Parameterstudie und Versuche werden die Ergebnisse der Berechnungsmodelle verifiziert.
Emiliensteg bleibt doch
Authors: Mansour T. , Jannarelli W.
Published: March 2013

In der Stadt Pforzheim gehört die Gehwegbrücke "Emiliensteg" aus dem Jahr 1863 zu den erhaltenswerten Bauwerken. Nach verschiedenen Umbaumaßnahmen, zu denen auch eine Instandsetzung des Steges nach der Sprengung im Jahr 1945 gehört, war infolge weit fortgeschrittener Korrosion eine grundhafte Instandsetzung bzw. teilweise Erneuerung der Konstruktion notwendig geworden. Ein Team von Fachleuten erarbeitete nach grundlegenden Überlegungen eine Lösung. Über die Vorgehensweise dieser Lösung sowie die Durchführung der Instandsetzungsarbeiten wird im folgenden berichtet.
Druckbeanspruchbarkeit von unter Vorbelastung verstärkten Stützen
Authors: Unterweger H.
Published: March 2013

Nachfolgend wird die Druckbeanspruchbarkeit von unter Vorbelastung mittels Blechlamellen verstärkten symmetrischen Stützen dargestellt. Die Berechnung erfolgt dabei an einem einfachen Stabmodell nach Theorie II. Ordnung unter Ansatz geometrischer Ersatzimperfektionen. Die Auswirkungen der Steifigkeitsreduktion infolge Plastizierens im Grundquerschnitt, wegen der Ausnutzung der vollen Tragfähigkeit der Verstärkungslamellen, wird durch genauere FE‐Berechnungen untersucht und korrigiert.

Durch die gewählte Darstellungsform mittels modifizierter Knickspannungslinien können je nach Verstärkungstyp die erforderlichen Querschnitte der Verstärkungslamellen in Abhängigkeit des Vorbelastungsgrades direkt ermittelt werden. Darauf aufbauend wird ein einfacher Bemessungsbehelf für praktische Fälle dargestellt.
Träger‐Stützenanschlüsse aus S460 und S355 ‐ Versuche und Finite‐Elemente‐Untersuchungen
Authors: Feldmann M. , Kong B.‐S.
Published: March 2013

Bisherige Versuche an Träger‐Stützenanschlüssen sind meistens mit normalfesten Baustählen S235 oder S355 durchgeführt worden. Um die Gültigkeit der neuen Regeln nach Eurocode 3, Anhang J (neu) auch an Träger‐Stützenanschlüssen mit hochfesten Stählen S460 zu testen, wurde ein Untersuchungsprogramm aufgelegt, über das im vorliegenden Aufsatz berichtet wird. Es wurden insgesamt 12 Großversuche an Träger‐Stützenanschlüssen aus S460 mit Kopfplatten aus S355 durchgeführt, um das Momenten‐Rotationsverhalten zu untersuchen. Finite‐Elemente‐Untersuchungen ergänzten das Forschungsprojekt. Sie reichten von der numerischen Simulation und Kalibration von Einzelkomponenten der Anschlüsse bis zur realistischen Erfassung des Tragverhaltens von vollständigen Kopfplattenverbindungen. Die Vorhersage der Last‐Verformungskurven wies sowohl mit der Nachrechnung mit Finiten Elementen als auch mit der Nachrechnung mit dem neuen Modell nach Eurocode 3 gute Übereinstimmung auf.

Durch die Einführung des Anhang D, Eurocode 3, der die Anwendung von S420 und S460 nach EN 10113 und EN 10137 regelt, ist die plastische Bemessung von Anschlüssen nach Anhang J mit diesen hochfesten Stählen nun möglich.
Zur Gebrauchstauglichkeit dreiseitig und vierseitig gelagerter Platten unter Druck‐ und Biegebeanspruchung
Authors: Brune B.
Published: March 2013

Nach den gültigen Vorschriften DIN 18800, Teil 2 und Teil 3, sowie Eurocode 3 und dem neuen Ansatz von Brune werden zur Ermittlung der Beultragfähigkeit von drei‐ und vierseitig gelagerten Stahlblechen unter Druck‐ und Biegebeanspruchung überkritische Beultragfähigkeiten zugelassen. Dadurch können sich jedoch lokal so große Verformungen dieser Platten einstellen, daß die Gebrauchstauglichkeit deutlich eingeschränkt ist. Im folgenden Bericht werden theoretische Untersuchungen zur Gebrauchstauglichkeit von druck‐ und biegebeanspruchten, drei‐ und vierseitig gelagerten Stahlblechen vorgestellt. Es werden einfache Ansätze zur Abschätzung von maximalen Ausbiegungen von drei‐ und vierseitig gelagerten Platten unter Druck‐ und Biegebeanspruchung entwickelt und deren Güte durch einen Vergleich mit Experimenten belegt.
Deutsches Technikmuseum Berlin ‐ Kranartige Abhängung von Geschoßbereichen über dem Anschlußgleis
Authors: Pichler G. , Guggisberg R.
Published: March 2013

Das bereits bestehende Deutsche Technikmuseum Berlin wird um einen Neubautrakt für Luft‐ und Schiffahrt erweitert. Der Neubau gliedert sich in einen Ausstellungstrakt und in einen Infrastrukturtrakt. Dieser Aufsatz beschränkt sich als Fortsetzung eines früheren Beitrages auf den Infrastrukturtrakt. Dieser kragt in Teilbereichen über die Zufahrtsgleise des Museums und über einen Werkhof. Es war nicht möglich, im Gleisbereich Stützen zu stellen, weshalb die auskragenden Bereiche über Spannkabel an einem Fachwerksystem auf dem Treppenhaus abgehangen sind. Die Spannkabel haben ähnlichen Aufbau und Abmessungen wie bei Schrägseilbrücken. Die Kabel führen von den Hängepunkten schräg hoch zum Fachwerk, dessen gekrümmter oberen Gurtung sie bis zur Verankerungsstelle folgen. Dies bedingt mehrfache Umlenkung der Kabel über sattelartig ausgebildete Fachwerkknoten aus Gußstahl. Das an einen Kran erinnernde Hängewerk läßt das Wechselspiel der Kräfte in seinem Zusammenwirken spüren. Es ist Bestandteil eines architektonischen Ausdrucks, der den spannungsvollen Bezug des Bauwerks zur im Museum ausgestellten Technik sucht. Angestrebt wird eine tiefere Integration von Ästhetik und Funktion.
Grenztragfähigkeit von I‐Querschnitten für beliebige Schnittgrößen
Authors: Kindmann R. , Frickel J.
Published: March 2013

Die Tragsicherheit von Stäben und Stabwerken wird seit Einführung der DIN 18 800 vermehrt auf Grundlage der Plastizitätstheorie nachgewiesen. In vielen Anwendungsfällen wird bei doppeltsymmetrischen I‐Querschnitten auf die in DIN 18 800 angegebenen Interaktionsbeziehungen zurückgegriffen. Dabei kann jedoch nur die gleichzeitige Wirkung ausgewählter Schnittgrößen erfaßt werden.

In diesem Beitrag wird für den in der Baupraxis häufig vorkommenden doppeltsymmetrischen I‐Querschnitt ein ingenieurmäßiges Rechenmodell (Teilschnittgrößenverfahren TSV) vorgestellt, das den Nachweis der Aufnahme beliebiger Schnittgrößenkombinationen ermöglicht. Das TSV ist für die Handrechnung geeignet. Da bis zu acht verschiedene Schnittgrößen auftreten können, ist der Einsatz von Tabellenkalkulationsprogrammen zweckmäßig.
Beispiele der Anwendung der Zuverlässigkeitstheorie im Stahlbau
Authors: Geißler K. , Flederer H. , Rodemann J. , Leihkauf St. , Lieberwirth P.
Published: March 2013

Gegenwärtig werden zuverlässigkeitstheoretische Methoden zur Einschätzung der Sicherheiten verschiedenster baulicher Konstruktionen verstärkt eingesetzt. Um einen Informationsgewinn gegenüber der deterministischen Bemessung zu erzielen, ist jedoch ein erhöhter Aufwand zur Beschreibung der stochastischen Eingangsgrößen erforderlich.

Im folgenden Aufsatz werden Beispiele aus dem Stahl‐ und Stahlverbundbau angeführt, in denen Versagens‐ bzw. Tragmechanismen unter Zuhilfenahme einfacher, ingenieurmäßiger Methoden auf der Basis der Zuverlässigkeitstheorie besser als durch rein deterministische Modelle beschrieben werden können. Es wird die Auswertung von Grenzzuständen der Ermüdung, des Sprödbruchs (beide unter der Nutzung der bruchmechanischen Materialgesetzmäßigkeiten) sowie der Gebrauchstauglichkeit für Verbundträger unter Beachtung der zeitabhängigen Umlagerungen erläutert. Weiterhin wird auf Probleme bei der stochastischen Beschreibung von Einwirkungen eingegangen. Ziel der zuverlässigkeitstheoretischen Untersuchungen ist dabei nicht allein die Berechnung von Versagens‐ bzw. Überschreitungswahrscheinlichkeiten, sondern auch die Wichtung einzelner Eingangsgrößen.
Drehbrücke über den Suez‐Kanal bei El Ferdan. Maschinenbau, Antriebs‐ und Steuerungstechnik
Authors: Schlecht B. , Krüger H. , Heß J.
Published: March 2013

Im Zuge einer Eisenbahnquerung des Suez‐Kanals entsteht zur Zeit bei El Ferdan in der Nähe von Ismaelia eine doppelarmige Drehbrücke, die wechselweise eine eingleisige Eisenbahnlinie mit 1435 mm Spurweite oder eine zweispurige Straße von 9,2 m Fahrbahnbreite überführen kann. Das gesamte Brückenbauwerk besteht aus zwei gleichartigen Drehbrücken von je ca. 5000 t Gesamtgewicht, die auf der West‐ und Ostseite des Suezkanals angeordnet sind (Western Span und Eastern Span). Beide Drehbrücken haben Kragarme von 170 m und 150 m Länge, wobei der längere Kragarm über den Kanal einschwenkt. Mit den Stützweiten von 150 ‐ 340 ‐ 150 m wird diese Brücke bei der Übergabe an die Ägyptische Staatsbahn im Januar 2001 die größte Drehbrücke der Welt sein.

Der vorliegende Beitrag beschreibt die konstruktiven Besonderheiten des Maschinenbaus, der Antriebs‐ und Steuerungstechnik. Das Drehlager auf der Westseite ist fertig montiert und die Montage des Pylones und Auslegers haben begonnen. Die Fundamentarbeiten auf der Ostseite werden im Februar abgeschlossen, so daß anschließend das Drehlager auf der Ostseite montiert werden kann. Das Ende der Gesamtmontage einschließlich Elektrotechnik ist für September 2000 geplant. Daran wird sich eine umfangreiche Funktionserprobung anschließen, so daß am 31.01.2001 die größte Drehbrücke der Welt für den Verkehr freigegeben werden kann.
Der TGV‐Viadukt bei Donzère
Authors: Cremer J.‐M. , de Ville de Goyet V. , Lothaire A. , del Forno J.‐Y.
Published: March 2013

Im Jahre 1995 unterzeichneten die Französischen Staatsbahnen (SNCF) die Verträge für die Realisierung der ersten Ingenieurbauten der zum Mittelmeer führenden Hochgeschwindigkeitsstrecke. Diese neue TGV‐Strecke verbindet den Norden und den Süden des Landes und sorgt gleichzeitig für die Anbindung der wichtigsten Städte im Süden. Der neue Streckenabschnitt beginnt in Valence und verläuft über Montélimar und Orange bis Avignon, wo sich die Strecke verzweigt und in der einen Richtung nach N�mes und Montpellier und in der anderen Richtung nach Aix‐en‐Provence und Marseille führt. Zwei Drittel der Gesamtinvestition sind für den Ingenieurbau bestimmt. Ein archtitektonisches Konzept gewährleistet, daß die an der 295 km langen Strecke befindlichen 500 Ingenieurbauwerke miteinander in Einklang stehen. Für die sieben ausgefallensten Bauwerke wurde ein Architekturwettbewerb ausgeschrieben, vier von diesen sind mit einem stählernen Bogentragwerk mit Verbund‐Brückentafel ausgelegt worden.

‐ Marc Mimram entwarf den Donzère‐Viadukt (320 m)

‐ Jean‐Pierre Duval gestaltete die Viadukte von Mornas (889 m) und Mondragon (640 m). Bei diesen Ingenieurbauwerken bildet ein Fachwerkbogen das Mittelfeld, während die Zufahrtsfelder durch Zwillingsträger gebildet werden.

‐ Henri Gaudin entwarf den Arc‐Viadukt (308 m).

Für diese vier Ingenieurbauwerke übernahm das Ingenieurbüro Greisch die gesamte bzw. Teilphasen der Bauprojektierung. In diesem Artikel werden die wesentlichen Merkmale des Donzère‐Viaduktes beschrieben, mit dessen Ausführung zwei belgische Unternehmen befaßt waren: Victor Buyck, Stahlbau und Hauptauftragnehmer, und das Ingenieurbüro Greisch für die Ausführungsplanung.
Numerische Modellierung von Tragwerken unter Brandeinwirkung
Authors: Franssen J.‐M.
Published: March 2013

Numerische Modellierungsverfahren sind die geeignetsten Instrumente zur Untersuchung von Stahlkonstruktionen unter Brandeinwirkung, besonders im Fall von Stahlprofilen, in denen die Temperatur nicht gleichmäßig verteilt ist, bei Stahl‐Beton‐Verbundelementen oder für den Fall, daß ein ganzes Bauwerk untersucht werden muß. Dieser Aufsatz beschränkt sich mit einigen Fragen zur numerischen Modellierung von Konstruktionen unter Brandeinwirkung, zum Beispiel: Was bietet dieses Verfahren bzw. was kann es nicht leisten? Die in den letzten Jahrzehnten an der Universität Liège erarbeiteten Entwicklungsergebnisse stehen dabei im Vordergrund. Die Arbeit diskutiert nacheinander folgende Themen: Temperaturentwicklung im Brandabschnitt, Ermittlung der Temperaturverteilung in zweidimensionalen oder dreidimensionalen Konstruktionen, und Ermittlung der Verschiebung bzw. Verzerrung der untersuchten Bauteile ‐ Träger, Binder, Schalen oder massive finite Elemente ‐ unter Brandeinwirkung. In jedem Fall werden die Vorteile ebenso wie die Hauptnachteile der numerischen Modellierung hervorgehoben.
Nachweisformeln für axial belastete Kreiszylinderschalen auf diskreten Auflagerungen ‐ Modellversuche als Hilfsmittel bei der Entwicklung
Authors: Lagae G. , Rathé J. , Van Impe R. , Buffel P.
Published: March 2013

Der vorliegende Aufsatz berichtet von Forschungsarbeiten zur Herleitung von Nachweisformeln für axial gedrückte Kreiszylinderschalen auf diskreten Auflagerungen. Das reale Beulverhalten und die dazugehörigen Traglasten wurden eingehend experimentell und numerisch untersucht. Die Untersuchungen decken weite Bereiche von geometrischen Parametern ab. Dazu gehören auch verstärkte Zylinder mit einer um 50 % erhöhten Wanddicke im Auflagerbereich. Als Ergebnis der Studie werden für die untersuchten Fälle einfach anwendbare und wirtschaftliche Nachweisformeln für die Beulspannung vorgeschlagen.
Lastabtragung in biegesteifen Flachdecken‐Verbundrahmensystemen unter Erdbebeneinwirkung
Authors: Plumier A. , Doneux C.
Published: March 2013

Drei Verbunddeckenanschlüsse in Originalgröße wurden unter zyklischer Beanspruchung getestet. Die Versuchskörper wurden zum Teil gemäß Eurocode 4 für Verbundkonstruktionen unter Eigengewicht bemessen. Mehrere spezielle Bemessungsmodelle wurden getestet für unterschiedliche Anordnungen und Konzentrationen von Kopfbolzendübeln und Bewehrungen, Einfluß einer Quersteife auf die Momentenfortleitung innerhalb des Verbundelementes. Die Versuchskörper wurden einem umfangreichen Versuchsprogramm unterworfen; die Hauptergebnisse werden in diesem Beitrag vorgestellt und die Besonderheiten im Verhalten der Verbundelemente diskutiert, u. a. die Wirkung der Trägerplatte auf die Lastübertragung im Knoten.
Verbundflachdecken beim Millennium Tower
Authors: Huber G. , Obholzer A.
Published: March 2013

Beim Millennium Tower in Wien kamen neuartige Verbundflachdecken, sogenannte "Slim Floors", in Verbindung mit sehr schlanken, runden Verbundstützen zum Einsatz. In die Stahlbetondecke integrierte Stahlträger bewirken eine Deckeneinspannung in die Stützen und lösen gleichzeitig das Durchstanzproblem. In diesem Beitrag werden das Prinzip der Lastabtragung und die erforderlichen Bemessungsschritte der Decken erläutert.
Berechnung von Stahlfahrbahnen mit torsionssteifen Längsrippen für die Brückenklasse 30/30
Authors: Graße W. , Anke J.
Published: March 2013

Im vorliegenden Beitrag werden auf der Grundlage des Verfahrens von Pelikan und Esslinger ermittelte Diagramme zur Berechnung orthotroper Stahlfahrbahnplatten vorgestellt. Die Belastung entspricht der Brückenklasse 30/30 nach DIN 1072. Es werden torisonssteife Längsrippen und eine Auflagerung auf torsionsweiche Hauptträger vorausgesetzt.
Ein erweitertes Näherungsverfahren zur Rahmenberechnung nach Theorie II. Ordnung
Authors: Müller G.
Published: March 2013

Bei der statischen Berechnung von Stahlrahmen müssen die Schnittgrößen häufig am verformten System ermittelt werden. Für die Berechnung nach Theorie II. Ordnung existieren Programme, die entweder auf einer schrittweisen Lösung beruhen, wobei die Verformungen angenähert werden, oder auf Elementformulierungen, die Verformungen einschließen. Die Iterationsverfahren sind arbeitsaufwendig und FE‐Programme bzw. deren Voraussetzungen und Beschränkungen häufig nicht einfach nachzuvollziehen. Ein erweitertes Iterationsverfahren, das auf einer schrittweisen Annäherung der Verformungen mittels eines Rechenprogrammes I. Ordnung beruht, wird vorgestellt. Voraussetzungen, Rechenverfahren und Beschränkungen werden erläutert und ein Beispiel angegeben. Das erweiterte Iterationsverfahren, ermöglicht die Erfassung von Stabkrümmungen und berücksichtigt die Interaktion von H‐ und V‐Lasten vollständig.
Ein nichtlineares Materialmodell für FE‐Analysen von Stahlverbundträgern
Authors: Menrath H. , Haufe A. , Ramm E.
Published: March 2013

Im Mittelpunkt des Beitrages stehen nichtlineare Materialmodelle, die das globale Tragverhalten von Stahlverbundstrukturen wiedergeben. Ein Vorteil ist dabei, daß die Anzahl der Materialparameter gering gehalten werden kann und diese zudem über Normen wie DIN 18800, EC2 und EC4 oder anhand des CEB‐FIP Model Code bestimmt werden können. Die Materialmodelle der drei Querschnittskomponenten Stahlbeton, Stahl und der Verbundmittel berücksichtigen ein ver‐/entfestigendes Materialverhalten. Eine erste Phase sieht die Anwendung dieser Materialmodelle innerhalb zweidimensionaler Finiter Elemente vor; typische Stahlverbundträger, bestehend aus Stahlbetonplatten als Gurtplatte auf Stahlträgern, verbunden durch Kopfbolzendübel, werden simuliert. In weiterführenden Arbeiten können diese Materialmodelle problemlos auf dreidimensionale Finite Elemente übertragen werden.
Comparison of Steel Weights in Narrow Arch Bridges with Medium Spans (Vergleich der Stahlgewichte von schmalen Bogenbrücken mit mittleren Spannweiten)
Authors: Tveit P.
Published: March 2013

Der Verfasser ist überzeugt, daß er nach 44 Jahren Arbeit mit Netzwerkhängern seine konkurrenzfähigste Brücke entworfen hat. Die Brücke benötigt sehr wenig Stahl, da sie eine sehr geringe Biegung und Knickung vorweist und somit hochfesten Stahl gut ausnutzen kann. Die Details sind einfach und werden mehrfach wiederholt. Zudem sind die Schweißnähte kurz. Aus diesen Gründen ist der Preis pro Tonne Stahl niedrig. Die Montage ist preiswert. Der vorgestellte Netzwerkhänger besitzt viele Hängerstäbe. Die Unterhaltungskosten sind gering, da die Stahloberflächen klein gehalten wurden und sich über der Fahrbahn befinden. Die teilweise Vorspannung in Längsrichtung wirkt sich günstig auf die Unterhaltungskosten aus.
Von der Einzellösung zur Integration
Authors: Hahn D. , Huhn M.
Published: March 2013

Die Vergangenheit der EDV‐Situation im Stahlbau ist geprägt von Lösungen, welche sich jeweils mit einer Teilkomponente der technischen oder kaufmännischen Auftragsbearbeitung im Unternehmen beschäftigen. So arbeitet z. B. die Tragwerksplanung mit speziellen Statikprogrammen, die Konstruktion mit einem oder mehreren CAD‐Systemen, der Einkauf mit einer Software, die Arbeitsvorbereitung mit einer anderen usw. Bei Bedarf können Daten von einem System in ein anderes System übertragen werden. Der Deutsche Stahlbauverband hat in den vergangenen Jahren mit großem Aufwand versucht, den Datenaustausch durch Festlegung spezieller Schnittstellenformate zu vereinfachen. Zu nennen sind hier: Schnittstellenkonvention Statik/CAD, Schnittstellenbeschreibung CAD‐Stückliste, Standardbeschreibung von Stahlbauteilen für die NC‐Steuerung. Schnittstellen definieren das Format einer Übertragung. Nicht oder nicht vollständig definiert sind die Dateninhalte, welche durch diese Schnittstellen übertragen werden sollen. Daher auch eine weitere Konvention des Stahlbauverbandes: die Materialbezeichnung für den Datenaustausch im Stahlbau. Dennoch kommt es immer wieder zu großen Reibungsverlusten bei der Anwendung der Schnittstellen. Hervorgerufen wird dies durch die notwendige mehrfache Pflege der Stammdaten in den jeweiligen Softwareprogrammen. So ist z. B. eine Profilbibliothek zu pflegen im Statikprogramm, im CAD‐System, in der Auftragsbearbeitung, in der NC‐Software usw., nicht zu vergessen die verfügbaren Materialien, die Schraubendaten u. a. Die Lösung zur Vermeidung dieser Probleme liegt in der Schaffung von integrierten Softwarekomponenten, welche es erlauben, zentral sowohl auf Stammdaten als auch auf die Daten eines bestimmten Projektes zugreifen zu können. Die Pflege der Stammdaten erfolgt zentral. Diese werden den beteiligten Softwarepaketen zur Verfügung gestellt. Der folgende Artikel beschreibt die Grundgedanken einer solchen Softwarearchitektur und geht am Beispiel der Komponente CAD auf bestimmte Spezifika ein.
Ein Verfahren zur automatisierten Bestimmung der Schweißbrennerstellung. Ein Beitrag zum Roboterschweißen im Stahlbau
Authors: Sontheimer R.
Published: March 2013

Um im Stahlbau flexible Robotersysteme zur Fertigung geschweißter Konstruktionen effektiv einsetzen zu können, müssen die Roboterablaufprogramme automatisiert erstellt werden. Dazu ist die Kenntnis der relativen Lage des Schweißbrenners zur Schweißbaugruppe notwendig. Auf der Basis eines Produktmodells wird im folgenden ein Verfahren zur automatisierten Bestimmung der Schweißbrennerstellung vorgestellt. Anders als bei den bisherigen Lösungen, bei denen die Schweißbrennerstellung mit dem jeweiligen Verbindungstyp vorgegeben ist, wird bei diesem Verfahren die Schweißbrennerstellung durch eine Analyse der an einer Schweißverbindung beteiligten Bauteile und deren Aussehen hergeleitet. Dabei spielt das lokale Kollisionsproblem des Schweißbrenners mit den angrenzenden Bauteilen eine wesentliche Rolle. Dieser Lösungsansatz deckt im Gegensatz zu bisherigen Arbeiten, die sich auf einige gängige Verbindungstypen beschränken, ein fast unbegrenztes Konstruktionsspektrum ab.
Zur Tragfähigkeit der Stegbleche der Dresdner Flügelwegbrücke
Authors: Lindner J. , Breitschaft G. , Heyder F.
Published: March 2013

Die Dresdner Flügelwegbrücke wurde 1930 als eine der größten genieteten Stahlvollwandträgerbrücken Europas errichtet. Jüngere Brückennachrechnungen ergaben zu geringe Beulsicherheiten in den Stegfeldern der Hauptträger. Die ursprüngliche Bemessung erfolgte nach einem Zugfeldmodell. Zur Beurteilung der Standsicherheit der Brücke bis zu einem geplanten Neubau wurde u. a. eine nichtlineare FEM‐Berechnung unter Berücksichtigung der Vorverformung und der plastischen Umlagerungen zur Bestimmung der Traglast herangezogen, die hier genauer beschrieben wird. Die Berechnungen bestätigen die Ausbildung eines Zugfeldes, es wurde die überkritische Traglast bestimmt. Im Ergebnis konnte einer zeitlich begrenzten Nutzung der Brücke ohne Lastbeschränkung zugestimmt werden.
Anwendung der Mehrkörper‐Dynamik auf Probleme des Stahlbaus Teil 3: Das Kontakt‐Element zur Erfassung von Stoßmechanismen, Reibung, Schlupf und Verformungen zwischen zwei Körpern
Authors: Neuenhaus D.
Published: March 2013

Dynamische Untersuchungen außergewöhnlicher Ereignisse erlangen im Bauwesen wegen der immer leichteren und schlankeren Bauweise, insbesondere im Stahlbau, eine immer größere Bedeutung. Hierbei kommt es besonders auf die Erfassung des korrekten kinematischen Verhaltens der einzelnen Bauteile untereinander an. Infolge von Stoßlasten oder Dauerlasten mit deterministischen oder stochastischen Einwirkungen treten durch kräfteübertragende Kontaktflächen häufig nicht nur ebene Verschiebungen auf, sondern auch Abheben und Kippen. Ziel dieses Beitrages ist es, die Einsetzbarkeit der Methode der Mehrkörperdynamik für die Formulierung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen aufzuzeigen. Die Methode dient der Erfassung kinematischer Vorgänge, bei denen sich mit der Zeit die Geometrie oder die Systeme stark ändern, und ist ursprünglich im Maschinenbaubereich beheimatet. Die Methode der Mehrkörperdynamik in der Schreibweise von Wittenburg, die Grundlage für die Entwicklung des Mehrkörperprogrammsystems MEPHISTO ist, wurde im 1. Teil vorgestellt. Im 2. Teil wurden die beiden neuartigen Mehrkörpersystem‐Modelle: die "nichtlineare Gelenk‐Kopplung" für die Abbildung lokaler Versagensstellen in Konstruktionen, und das "vorgespanntes Seilmodell" für die Mehrkörpersystem‐Modellierung von abgespannten Systemen beschrieben. In diesem Teil der Trilogie wird das spezielle Mehrkörpersystem (MKS) Modell "Kontakt‐Element" vorgestellt, zur vollständigen Erfassung der Relativkinematik in einer Kontaktzone zwischen zwei Körpern.
Grenztragfähigkeit von häufig verwendeten Stabquerschnitten für beliebige Schnittgrößen
Authors: Kindmann R. , Frickel J.
Published: March 2013

Tragwerke von Stahlbauten werden überwiegend als Stäbe oder Stabwerke ausgeführt. Sie bestehen häufig aus I‐, U‐, Z‐, T‐ oder L‐Querschnitten, die durch bis zu acht unterschiedliche Schnittgrößen beansprucht werden können. Im vorliegenden Beitrag wird das Teilschnittgrößtenverfahren (TSV) vorgestellt, das den Nachweis ausreichender Querschnittstragfähigkeit auf Grundlage der Plastizitätstheorie ermöglicht. Die ingenieurmäßigen Modelle des TSV sind für Nachweise mittels Handrechnungen geeignet und erleichtern daher das Verständnis für die Zusammenhänge bei der Grenztragfähigkeit von Querschnitten. Da unterschiedliche Querschnittsformen mit bis zu acht Schnittgrößen erfaßt werden können, ist es zweckmäßig, die Berechnungen mit Hilfe von Tabellenkalkulationsprogrammen oder EDV‐Programmen durchzuführen.
Muß ein Bogen immer rund sein? ‐ Zur neuen Eisenbahnbrücke über den Rhein zwischen Mannheim und Ludwigshafen
Authors: Stiglat K.
Published: March 2013

Die neue zweigleisige Eisenbahnbrücke über den Rhein zwischen Mannheim und Ludwigshafen ist ein polygonaler, über drei Felder durchlaufender Stabbogen. Er versteift den kräftigen Fahrbahnrandträger. Seine Form verdankt der Überbau den verschiedensten Überlegungen, die hier kurz skizziert werden.
Vom Platz vor dem Potsdamer Tor zum Weltstadtplatz ‐ Die Geschichte des Potsdamer Platzes im Spiegel seiner Bauten
Authors: Bohle‐Heintzenberg S.
Published: March 2013

Der Potsdamer Platz, heute einer der zentralsten Punkte Berlins, lag ursprünglich vor den Toren der Stadt. Er besaß nie eine richtige Platzstruktur, sondern war nur ein einfacher Zusammenschluß von Straßen und damit nicht viel mehr als ein Verkehrsknotenpunkt. Dieser gewann allerdings rasch an Bedeutung. In den zwanziger Jahren galt der Potsdamer Platz als der verkehrsreichste Platz Europas. Zur Bewältigung der Verkehrsprobleme plante man eine Umgestaltung des Platzes. Bereits Schinkel hatte sich mit Entwürfen für die Neugestaltung des Potsdamer Platzes befaßt. An seinen Prämissen hatte sich seitdem kaum etwas geändert. Der Platz sollte von seiner Enge befreit werden und eine Dominante erhalten. Geplant war ein Hochhaus aus Stahl und Glas in der Achse der Leipziger Straße. Damit sollte der weltstädtische Charakter des Platzes unterstrichen werden. Das Hochhausprojekt löste heftige Kontroversen aus und scheiterte schließlich. Durchsetzen konnte sich nur Erich Mendelsohn mit seinem Columbus‐Haus, einer bemerkenswerten Stahlskelettkonstruktion von 1931. Das Haus verschwand nach dem Zweiten Weltkrieg wie fast alle Bauten am Potsdamer Platz, der seit der Teilung Deutschlands direkt im Grenzgebiet zwischen Ost und West lag. Erst nach dem Fall der Berliner Mauer erwachte der Platz wieder zu neuem Leben. Er entwickelte sich rasch zur größten Baustelle Europas. Zahlreiche Architekten aus aller Welt haben dazu beigetragen, dem Potsdamer Platz ein neues Gesicht zu geben.
Potsdamer Platz und Sony Center
Authors: Krohmer R. , Krug T.
Published: March 2013

Im Beitrag wird die Gebäudekonfiguration des Sony Centers aus globaler Sicht beschrieben.
Berliner Brückenschlag ‐ Die Überbauung des alten Esplanade‐Hotels im Sony Center
Authors: Franke E. , Lindner J. , Sischka J. , Beinlich R. , Heyder F. , Sieber F.
Published: March 2013

Als Teil des gerade errichteten Sony‐Centers am Potsdamer Platz in Berlin erforderte die Integration des im 2. Weltkrieg weitgehend zerstörten Hotels Esplanade in das neue architektonische Ensemble dessen Überbauung durch eine 7geschossige, über 60 m spannende und etwa 11000 t schwere Brückenkonstruktion. Die renovierten denkmalgeschützten Teile des Hotel Esplanade werden hinter einer viergeschossigen seilverspannten Glasfassade wie ein Schmuckstück in einer Vitrine gezeigt. Sichtbare, vor den Fassaden liegende Fachwerke aus Stahl sind das Wahrzeichen des neuen Gebäudes und legen die Funktion des Tragwerkes offen. Die ursprüngliche Bauaufgabe erforderte bei der Berechnung, Konstruktion und Ausführung zahlreiche ungewöhnliche Lösungen.
Das Gebäude B1 ‐ Filmhaus und Deutsche Mediathek ‐ im Sony Center
Authors: Krohmer R. , Lindner J. , Breidert M. , Beinlich R. , Skeggs C. , Krug T.
Published: March 2013

Das Gebäude B1 markiert die südliche Grenze des Sony‐Komplexes. Es integriert das Filmhaus und die Deutsche Mediathek. Die Besonderheit dieses Gebäudes ist die enge Verknüpfung der Bauweisen des Stahlbetons, des Verbund‐ und des reinen Stahlbaus unter Ausnutzung der jeweiligen Vorteile und Besonderheiten der Baustoffe. Es entstand entsprechend der späteren Nutzung eine architektonisch gelungene Mischung aus Büro‐ und Geschäftshaus.
Die Glashalle des neuen Fernbahnhofs Flughafen Frankfurt am Main
Authors: Binnewies W. , Schmidt S.
Published: March 2013

Das Dach des neuen Fernbahnhofs hat eine Fläche von ca. 55 m x 660 m und stellt eine bebaubare Plattform dar. Im zentralen Bahnhofsbereich ist diese Stahlbetonverbundkonstruktion großflächig geöffnet, um eine Verbindung zwischen Bahnhof und Plattformebene zu schaffen. Diesen Bereich überspannt eine zweiachsig gekrümmte Glashalle stützenfrei über 135 bzw. 40 m bei einer maximalen lichten Höhe von ca. 15 m. Ein räumliches Stahlfachwerk, das sich auf der Plattformebene des Bahnhofdaches abstützt, bildet die ellipsenförmige Kuppel. Die Glasfassade ist daran abgehängt. Die Haupttragelemente sind Querrahmen mit unterschiedlichen Spannweiten. Sie haben einen Abstand von 9 m und sind leicht zu einem Mittelpunkt hin geneigt. In den Drittels‐ und Scheitelpunkten sind die Querrahmen durch Längsträger verbunden und ausgesteift. Sekundärtragglieder bilden die Unterkonstruktion, an der die Glasscheiben abgehängt sind. Die Tragkonstruktion der Glashalle ist konstruktiv so ausgelegt, daß sie im Zuge von Umbaumaßnahmen im zweiten Bauabschnitt (Überbauung der Plattform) seitlich abgeschnitten und verkleinert werden kann.
Dynamische Festigkeitsuntersuchung an der Mettnau‐Brücke in Radolfzell
Authors: Seemann K. , Gümpel P. , Schwarze J. , Jäkle V.
Published: March 2013

Die Mettnau‐Brücke, eine Straßenbrücke aus Stahl‐Fachwerk, Baujahr 1908, weist ernsthafte Korrosionsschäden (Korrosion bis auf die Hälfte der Blechdicken und Durchrostungen) auf. Es stellt sich die Frage, ob eine Instandsetzung technisch möglich ist, vor allem im Hinblick auf den infolge der Rostkerben befürchteten Festigkeitsabfall des betagten Brückenstahls unter dynamischer Beanspruchung. Es wird eine Möglichkeit aufgezeigt, den Einfluß von Korrosion auf die Dauerschwingfestigkeit im Labor zu untersuchen. Die daraus resultierenden dynamischen Festigkeitswerte stellen für Brückenkonstrukteure die Grundlage dar, um Aussagen über die weitere Lebensdauer einer Brücke treffen zu können. Dies geschieht durch Umwertung von Wöhlerlinien (Dauerfestigkeit aus dem Laborversuch) in Lebensdauerlinien (Betriebsfestigkeit eines Bauteiles). Mit den so gewonnenen, für die alte Mettnau‐Brücke spezifischen Betriebsfestigkeitswerten wird eine statisch‐dynamische Nachrechnung und eine normgerechte Bemessung unter Berücksichtigung der Abrostungsrate durchgeführt. Die Werte sind für einen alten unberuhigt vergossenen Stahl erstaunlich gut und sind gleichwertig oder besser als ein heute handelsüblicher beruhigt vergossener St 37 (S 235). Somit kann der 1908 nur für Pferdefuhrwerke ausgelegten Brücke noch eine im Sinne der Wöhlerlinie unendlich oft ertragbare Belastung von 12 t zugemutet werden. Wirtschaftslichkeitsberechnungen unter Berücksichtigung der künftigen Unterhaltungskosten ergeben aber, daß in der weiteren, noch nicht abgeschlossenen Planung auch ein Neubau parallel zur Instandsetzung der alten Brücke mit betrachtet werden muß. Der Entscheidungsprozeß, der vom Ingenieur zwar getragen, aber von politischen Gremien letztendlich bestimmt wird, zeigt, daß die Ingenieure bei ihrer Arbeit im Spannungsfeld Werkstoffkunde ‐ Bautechnik ‐ Wirtschaftlichkeit ‐ Politik stehen.
Zum Restnutzungsdauernachweis für stählerne Eisenbahnbrücken
Authors: Quoos V. , Geißler K. , Sedlacek G. , Hensen W.
Published: March 2013

In vorliegendem Aufsatz wird der neue Restnutzungsdauernachweis stählerner Eisenbahnbrücken in Haupt‐ und Nebenstrecken der DB AG und für Brücken der Berliner S‐Bahn auf der Basis des Wöhlerlinienkonzeptes sowie der Betriebszeitintervallnachweis nach dem bruchmechanischen Konzept beschrieben. Die Verknüpfung beider Methoden in den Sicherheitsannahmen für die Restnutzungsdauer wird begründet. Die Prioritäten bei der Entwicklung der neuen Methoden wurden auf die einfache Handhabbarkeit der Nachweise unter Beachtung der Wirtschaftlichkeit gelegt. Der Beitrag enthält ein Beispiel zur Verdeutlichung der Nachweisführung.
Zur Beurteilung der Tragfähigkeit von alten Eisenbahnbrücken
Authors: Machelski C.
Published: March 2013

In dieser Arbeit werden ausgewählte Berechnungsergebnisse zur Tragfähigkeit von alten Eisenbahnbrücken unter Berücksichtigung der aktuell geltenden Planungsnormen dargestellt. Für solche Bauwerke wurden die damaligen Planungsrichtlinien mit den entsprechenden aktuellen Anforderungen verglichen. Die Berechnungen stützen sich auf eigene Computerprogramme, die speziell für den Einsatz im System der Eisenbahnbrückenverwaltung entwickelt wurden. Nachstehend sind Annahmen für einen Berechnungsalgorithmus der parametrischen Analyse angegeben. Dieser Algorithmus ermöglicht, die Brückentragfähigkeit auf Grundlage von wenigen allgemeinen Angaben zur Bauwerksgeometrie, quantitativ zu beurteilen. Die Beispielrechnungen zeigen, daß die Tragfähigkeit der Tragelemente alter Brücken sehr verschieden sein kann.
Anwendung der Mehrkörperdynamik auf Probleme des Stahlbaus. Teil 4: Fahrzeuganprall an Rückhaltesysteme ‐ Vorhersage von Unfallfolgen und Versagenspfaden
Authors: Neuenhaus D. , Kammel C. , Geßler U. J. , Sedlacek G.
Published: March 2013

In den drei vorangegangenen Beiträgen war die Methode der Mehrkörperdynamik zur Erfassung von Grenzzuständen bei Stahlkonstruktionen vorgestellt worden. Es wurden darin die Modelle für die Abbildung lokaler Versagensstellen und zur Erfassung der Relativkinematik in einer Kontaktzone zwischen zwei Köpern detailliert beschrieben. Die Anwendungsbeispiele in diesem Beitrag enthalten verschiedene erweiterte Modellierungen dieser Grundmodelle zur Abbildung der unterschiedlichen Anschlußkonstruktionen von Schutzplanke und Verkehrszeichenbrücke und zur Beschreibung der speziellen Kontaktzonenbereiche zwischen Fahrzeug und Schutzplanke bzw. Schutzplanke und Verkehrszeichenbrücke unter vollständiger Erfassung des Verformungsverhaltens.
Fachwerkverbundbrücke über den Teltowkanal in Berlin‐Tempelhof
Authors: Moser J. , Springer J.
Published: March 2013

Es wird über Entwurf und Herstellung einer zweispurigen Straßenbrücke mit 63 m Stützweite berichtet. Schwerpunktmäßig erläutert werden einige Besonderheiten der Fachwerkverbundbauweise und die aufwendige Montage mit Verschub des Überbaues über den Teltowkanal.
Neues Verfahren für Entwurf und Bemessung von Rahmen mit Verbundknoten
Authors: Kattner M. , Crisinel M.
Published: March 2013

Im vorliegenden Beitrag wird ein neues Verfahren zur plastischen Bemessung von unverschieblichen Rahmen mit teiltragfähigen Verbundknoten im Hochbau vorgestellt. Bei diesem Verfahren wird die Traglast eines Rahmenfelds unter Berücksichtigung des plastischen Verbundträgermoments im Feld ermittelt. Grundlage für die Bestimmung dieses Anteils ist der Vergleich der erforderlichen Rotation mit einer angenommenen verfügbaren Knotenrotation. Die Annahme bezüglich der verfügbaren Knotenrotation ist durch Berücksichtigung verschiedener Entwurfsregeln für Verbundknoten zu gewährleisten.
Erweiterung der Berechnungsverfahren für Verbundträger
Authors: Kindmann R. , Xia G.
Published: March 2013

Für die Berechnung von Verformungen und Spannungen in Verbundträgern aus Stahl und Beton hat sich das Gesamtquerschnittsverfahren allgemein durchgesetzt. Das Kriechen und Schwinden des Betons wird zur Zeit bei diesem Verfahren näherungsweise berücksichtigt, da bei der Bestimmung der Kriechbeiwerte und Reduktionszahlen für den Beton das Betonbiegemoment in den Gleichgewichtsbedingungen vernachlässigt wurde. In diesem Beitrag wird ein erweitertes Gesamtquerschnittsverfahren vorgestellt, bei dem auf die o. g. Vernachlässigung verzichtet wird. Damit lassen sich die Verformungen und Spannungen mit größerer Genauigkeit als bisher bestimmen. Mit neuen Kriechbeiwerten und Reduktionszahlen wird der Anwendungsbereich auf Verbundträger erweitert, deren Betonteil eine relativ große Biegesteifigkeit hat. Das Kriechen des Betons wird auf der Grundlage von Eurocode 4 bzw. Eurocode 2 berücksichtigt.
Untersuchung kranspezifischer Kerbdetails
Authors: Herion S. , Müller C.
Published: March 2013

Bei der Bemessung von Krankonstruktionen sind in der Regel die Ermüdungsnachweise maßgebend. Einige der im Kranbau üblichen Konstruktionsdetails können jedoch für die Anwendung des Nennspannungskonzeptes nicht in die in den Normen vorhandenen Kerbfallkataloge eingeordnet werden. Dies ist insbesondere für geschweißte Bauteile der Fall. Daher wurde in engem Kontakt mit der Industrie eine Auswahl derjenigen kranspezifischen Konstruktionsdetails identifiziert, für die der dringliche Bedarf nach Ermüdungsfestigkeitswerten gesehen wurde. Für diese Details wurde eine ausreichende Anzahl an Dauerfestigkeitsversuchen durchgeführt, so daß konkrete Vorschläge für die Einordnung in die Kerbklassen nach Eurocode 3 gemacht werden konnten. Für weitere Details wurden Pilotuntersuchungen durchgeführt, die zumindest eine grobe Einordnung zulassen. Darüber hinus wurden Versuche an bekannten Kerbdetails aus hochfesten Stählen durchgeführt. Eine generelle Erhöhung der Ermüdungsfestigkeit konnte bei Einsatz hochfester Stähle nicht festgestellt werden. Details mit geringer Kerbschärfe vehalten sich jedoch gutmütiger und können höher eingeordnet werden. Weiterhin wird gezeigt, daß das Konzept der geometrischen Spannungen, das bei Knotenkonstruktionen aus Hohlprofilen bereits angewendet wird, prinzipiell auch auf andere Kerbdetails übertragbar ist.
Betriebsfestigkeitsnachweis mit Kerbspannungen von nicht katalogisierten Schweißdetails und deren Einordnung in Kerbgruppen von Regelwerken
Authors: Greuling S. , Steinmann R. , Seeger T.
Published: March 2013

Für eine schwingbeanspruchte HV‐Naht in der Konstruktion eines Wendekrans für große Schiffsbauteile ist ein Betriebsfestigkeitsnachweis zu führen. Die Anwendung des in der Krannorm DIN 15018 enthaltenen Nachweiskonzeptes ist aufgrund der in diesem Fall unsicheren Einordnung in eine Kerbgruppe problematisch, so daß der geführte Nachweis keine verläßliche Aussage liefert. Aus diesem Grund wird das Kerbspannungskonzept verwendet, das in einigen neueren Regelwerken bereits enthalten und unabhängig von einer Einordnung ist. Abschließend werden zwei Methoden zur Einordnung nicht katalogisierter Kerbfälle vorgestellt, die es ermöglichen, den Nachweis im bekannten Normenumfeld zu führen. Die Anwendung dieser Methoden ist auf andere nennspannungsbasierte Regelwerke übertragbar.
Ermüdungsgerechte Bemessung von Hohlprofilknoten nach dem CIDECT Fatigue Design Guide
Authors: Herion S. , Weynand K.
Published: March 2013

Mit dem Erscheinen des neuen CIDECT‐Handbuchs "Knotenverbindungen aus runden und rechteckigen Hohlprofilen unter schwingender Beanspruchung" im Sommer 2000 wird erstmals ein umfassender international anerkannter und weltweit verbreiteter Leitfaden zur Bemessung von geschweißten Hohlprofilverbindungen unter Ermüdungsbelastung zur Verfügung stehen. Gleichzeitig wird daran gearbeitet, dieses Regelwerk sowohl als Richtlinie des International Institute of Welding (IIW) als auch als ISO‐Norm einzuführen. Im folgenden Beitrag wird dieses Handbuch vorgestellt und auf die dort beschriebenen Bemessungsverfahren auf Basis der Spannungskonzentrationsfaktoren (SCF) näher eingegangen. Ein Beispiel verdeutlicht, wie dieses Verfahren angewendet wird.
Zum Ermüdungsverhalten von hoch‐ und höchstfesten Stählen
Authors: Bucak Ö.
Published: March 2013

Ermüdungsbeanspruchte Konstruktionen aus hochfesten Stählen haben nach dem bisherigen Kenntnisstand keine Vorteile im hohen Lastwechselbereich gegenüber denen aus konventionellen Stählen. Stichprobenhafte Untersuchungen an speziellen Kerbfällen aus dem Kranbau zeigen aber ein positives Ermüdungsverhalten für die höchstfesten Stähle, wie zuvor bei einigen Hohlprofilknoten auch festgestellt wurde. Neuere Untersuchungen wurden an Proben aus dem Werkstoff S960 QL durchgeführt und mit den Ergebnissen aus dem EC 3 ‐ Background Document und solchen aus dem Stahl S380 MC verglichen. Es wird angeregt, die Gründe dieser positiven Ergebnisse in einem breit angelegten Forschungsprogramm zu untersuchen. An dieser Stelle sei der Firma Liebherr‐Werke, Ehingen, der Studiengesellschaft für Stahlanwendung und der Stahlstiftung für die finanzielle Unterstützung gedankt.