Stahlbau-Kalender 2019
Stahlbau-Kalender
Schwerpunkte: Verbindungen; Digitales Planen und Bauen
2019, X, 792 S., 741 SW-Abb., 209 Tabellen. 248 x 173 mm, Hardcover
Ernst & Sohn

 

 

Zentrale Themen des Stahlbau-Kalenders 2019 sind Verbindungen im Stahlbau sowie digitales Planen und Bauen. Verbindungen sind ein Innovationstreiber im Stahlbau. Die richtige Auswahl und Detailausbildung kann die Wirtschaftlichkeit von Stahlkonstruktionen erhöhen. Das Buch stellt anwendungsbereites Wissen mit zahlreichen Beispielen zur Verfügung. Auf die Methoden und Vorgehensweisen zur Bemessung und konstruktiven Durchbildung verschiedener Verbindungsarten wird in sechs Beiträgen ausführlich eingegangen. Die Verwendung vorgefertigter Zugstabsysteme bei filigranen Stahl-Glas-Konstruktionen für Fassaden, Dachtragwerke oder Fußgängerbrücken hat in den letzten Jahren zugenommen. Besonders wichtig für die Praxis sind z. B. die neuen Entwicklungen bei vorgespannten geschraubten Verbindungen. Auch Setzbolzen und Metallschrauben weisen eine breite Anwendungspalette im Stahlbau und Metallleichtbau auf. Gussknoten ermöglichen aufgrund der freien Formbarkeit den optimalen Einsatz von Hohlprofilen, auch bei geometrisch komplizierten Tragstrukturen. Mit tragenden Klebverbindungen werden neuartige Konstruktionen und Mischbauweisen im konstruktiven Ingenieurbau hervorgebracht. Damit einher geht das Erfordernis des werkstoffgerechten Konstruierens als Voraussetzung für dauerhafte und wirtschaftliche Tragwerke. Was digitales Planen und Bauen konkret für den Stahlbau und die Werkstattfertigung bedeutet, wird in drei praxisbezogenen Beiträgen dargestellt. Der Stahlbau-Kalender dokumentiert und kommentiert den aktuellen Stand des deutschen Stahlbauregelwerkes.

Harald Krenn
Die Stahlblech-Holz-Laschenverbindung mit schrägen Schrauben
Monographic series TU Graz - Timber engineering and technology, Band 7
2018, 470 S., 22.5 cm, Softcover
Verlag der Technischen Universität Graz

 

 

Dietrich Töws
Holztafelbau mit klebstofffreien Beplankungen
Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau, Band 32
Dissertationsschrift
2017, 254 S., graph. Darst. 210 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

Es wurden klebstofffreie Beplankungssysteme entwickelt und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten als Beplankung in aussteifenden Holztafeln beurteilt. Einen Schwerpunkt stellte die Entwicklung unterschiedlicher Verbindungslösungen und deren wissenschaftliche Untersuchung in klein- und großformatigen Versuchen dar. Auf der Grundlage dieser Versuche erfolgte die Bemessung und die computergestützte Berechnung der Holztafeln mit klebstofffreien Beplankungen.

Matthias Friedrich Albiez
Zur statischen Tragfähigkeit geklebter Kreishohlprofilverbindungen im Stahlbau
Dissertationsschrift
2016, 471 S., graph. Darst. 240 mm, Softcover
KIT Scientific Publishing

 

 

In der Arbeit wird eine leistungsfähige Klebverbindung für den Anschluss von Kreishohlprofilen im Stahlbau entwickelt. Insbesondere werden dabei die Randbedingungen und Anforderungen des Bauwesens berücksichtigt. Das Tragverhalten der geklebten Verbindung, die als Überlappungsstoß ausgeführt ist, wird anhand experimenteller und numerischer Untersuchungen unter Variation der geometrischen Parameter Überlappungslänge, Klebschichtdicke, Kreishohlprofilgeometrie sowie definiert eingebrachten Imperfektionen bestimmt und analysiert.

Wolfram Graubner
Holzverbindungen
Gegenüberstellungen japanischer und europäischer Lösungen
Aktualisierte Neuausgabe.
2015, 176 S., m. 577 Abb. 303 mm, Hardcover
DVA

 

 

Die japanische Zimmermanns- und Schreinerkunst kennt rund 400 sinnvolle Holzverbindungen, die so raffiniert durchdacht und verschränkt sind, dass man sie von außen fast nicht wahrnimmt. Durch eine Gegenüberstellung mit europäischen Holzverbindungen ergeben sich zahlreiche Anregungen für die Weiterentwicklung unserer Holzbauweise. Der Autor erläutert aus seiner Erfahrung als Holzbauer und Schreiner die einzelnen Verbindungen.

Jörg Lange, Alexander Engel
Tragfähigkeit von direkt befestigten Sandwichelementen unter zyklischer Beanspruchung. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3365
2019, 214 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Ziel des Forschungsvorhabens war es, die Abminderung der Tragfähigkeit von direkten Befestigungen unter zyklischer Beanspruchung anhand eines umfangreichen Versuchsprogramms zu bestimmen und ggf. gegenüber der bisherigen Zulassungspraxis zu verbessern. Zu diesem Zweck wurden Durchknöpfversuche gemäß prEN 14509-2 an kleinformatigen Sandwichelementen verschiedener Hersteller, Kernmaterialien, Elementhöhen und Deckblechdicken sowie Schrauben verschiedener Hersteller am Mittel- und Endauflager durchgeführt und ausgewertet. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse des Forschungsvorhabens, dass die zyklische Tragfähigkeit direkt befestigter Sandwichelemente von einer Vielzahl an Faktoren abhängt, die nicht ausreichend durch Versuche an Bügelproben abgebildet werden können. Die ermittelten zyklischen Abminderungsfaktoren unterscheiden sich hinsichtlich des verwendeten Kernmaterials und der Lage im Bauteil. Die Angabe eines pauschalen Abminderungsfaktors ist aufgrund der vielzähligen Einflüsse nicht zweckmäßig und unwirtschaftlich. Eine Differenzierung des Faktors wird empfohlen.

Matthias Pahn, Arnaud Pavis d'Escurac
Tragverhalten von schlanken Sandwichelementen mit GFK-Verbindungsmitteln unter Vertikallast
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3009
2017, 99 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei der Bemessung von Sandwichelementen unter vertikaler Last kann der stabilisierende Einfluss der Vorsatzschale einschließlich der Verbindungsmittel und der Kernschicht auf das Tragverhalten der Tragschale nicht berücksichtigt werden, weil entsprechende Bemessungsmodelle nicht vorliegen. Eine Berücksichtigung der tatsächlichen Biegesteifigkeit ist aber gerade bei schlanken und damit knickgefährdeten Sandwichwänden äußerst sinnvoll. Deshalb untersuchte das Projekt den Einfluss von Vorsatzschale und Kernschicht auf die Stabilität von Sandwichwänden. Als Verbindungsmittel zwischen der Vorsatzschale und der Tragschale wurden sowohl horizontale und diagonale Stäbe aus glasfaserverstärktem Kunststoff als auch Gitterträger aus Stahl verwendet. Es wurden aussichtsreiche Ansätze für eine wirtschaftlichere Bemessung von schlanken Sandwichfassadenbauteilen erarbeitet.

Thomas Ackermann
Ermittlung von Anforderungen zur Prüfung der Dauerhaftigkeit von Klebeverbindungen bei Anschlüssen und Verbindungen der Luftdichtheitsschicht. Abschlussbericht
Bauforschung, Band T 3324
2015, 69 S., 22 Abb. u. 15 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Im Zuge der Energieeinsparung bei Gebäuden und zur Vermeidung von Bauschäden durch Tauwasser in Bauteilen soll die Gebäudehülle dauerhaft luftdicht sein, ein Anspruch, der während der gesamten Nutzungsdauer eines Gebäudes oder Bauteils gelten muss. Diese Maßgabe bezieht sich jedoch nicht nur auf Bauteile und Bauteilschichten, die Luftdichtheit gewährleisten, sondern auch auf Klebemittel als Verbindung verschiedener Elemente, wie z. B. den Bahnen der Dampfsperre. Die Lasten, die solche Klebeverbindungen beanspruchen, sind im Wesentlichen auf die Einwirkung durch Wind zurückzuführen und stellen keine gleichbleibende, sondern eine in ihrer Stärke ständig schwankende Kraft dar. Es war daher notwendig, zur Prüfung der Dauerhaftigkeit von Klebemitteln ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe die Wirkung alternierender Lasten auf Verbindungsmittel in der luftdichten Hülle von Gebäuden simuliert werden kann. Die Kräfte, die bei einer solchen Prüfung anzusetzen sind, wurden aus Festlegungen in den baurechtlich eingeführten Normen DIN EN 1990:2012-08, DIN EN 1991-1-4:2012-08 und DIN EN 1991-1-4/NA:2012-08 entwickelt und stellen mittlere und maximale Lasten aus Wind während der prognostizierten Nutzungsdauer eines Bauteils oder Gebäudes von 50 Jahren dar. Die erforderlichen Belastungswechsel und Zyklen zur Simulation des Ermüdungsversagens wurden einer britischen Studie entnommen und um die Lasteinwirkung aus Böen ergänzt. Der Alterung der verwendeten Materialien während der geplanten Nutzungszeit von 50 Jahren wird durch die Lagerung der Probekörper während einer Dauer von 120 Tagen bei einer Temperatur von theta = 65 Grad C und einer relativen Feuchte von phi = 80 Prozent simuliert. Mithilfe einer Prüfapparatur, die speziell für die Messung nach dem Wechsellastverfahren entwickelt wurde, kann das Ermüdungsverhalten der zu untersuchenden Klebemittel während der vorgesehenen Nutzungsdauer und deren Widerstandsfähigkeit bei der Einwirkung von extremen Böen getestet werden. Aufgrund dieser Vorgehensweise lässt sich unte

Oliver Fischer, Michael Henke, Hermann Weiher, Sebastian Hock
Innovative Hybridverankerungen von Zuggliedern aus ultra-hochfesten Betonen und Stahl oder faserverstärkten Kunststoffen
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2913
2014, 370 S., zahlr. Abb. u. Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Hybridankerplatten sollen gegenüber den bisher üblicherweise verwendeten schweren Stahlplatten eine neuartige Lösung für die Lastweiterleitung und Lastverteilung von hochfesten Zuggliedern auf das darunter liegende Bauwerk darstellen. Die großen Kräfte aus den Zuggliedern sollen dabei durch einen Kern aus ultrahochfestem Beton, der eine optimale Aufnahme des Verankerungselements (Mutter, Lochscheibe, Ankerkopf) bewerkstelligt, und eine zugfeste Umschnürung aus Stahl oder Faserverbundwerkstoffen aufgenommen und in das Bauwerk weitergeleitet werden. Auf diese Weise soll eine neue, leichtere, ressourcenschonende und wirtschaftliche Alternative zu den Stahlplatten geschaffen werden. Anhand eines Druckstrebenmodells für die Lastverteilung innerhalb der Hybridankerplatte und einer Analogie aus der Geotechnik für die Lastweiterleitung unterhalb der Ankerplatte, wurde eine Vordimensionierung der Hybridankerplatten für statische Einwirkungen gemäß der Europäischen Richtlinie zur Zulassung von Spannverfahren (ETAG 013) durchgeführt. Der tatsächliche mechanische Bauteilwiderstand der ermittelten Hybridankergeometrien wurde durch ein umfangreiches experimentelles Versuchsprogramm untersucht. Dies umfasste Druckversuche und Lastübertragungsversuche an Hybridankerplatten unter Variation der Parameter UHPC-Festigkeit, Umschnürungsart, Verankerungsart, Auflagersituation und Hybridankerabmessungen zur Ermittlung des mechanischen Kurzzeitverhaltens sowie Ermüdungsversuche und Dauerstandversuche zur Bestimmung der Einflüsse aus einer Langzeitbelastung. Neben Hybridankerplatten mit einem außenliegenden Zugring aus Stahl oder Faserverbundkunststoffen wurde hierbei auch eine Variante mit einer einbetonierten Wendelbewehrung als Umschnürung getestet. Die Druckversuche zeigten unter anderem, dass die Hybridankerplatten entlang der Verbindungslinie zwischen der Auflagerlinie des Verankerungselements und der Öffnung im Untergrund durch ein Durchstanzen des UHPC versagten. Die Lastübertragungsversuche nach ETAG 013 zeigten, dass die Tragl

Jürgen Schnell, Wolfgang Breit, Wolfgang Kurz, Paul Ludwig Geiß, Frank Schuler
Klebtechnik im Hochbau - Konzeptionierung und messtechnische Begleitung des Baus eines Großdemonstrators. Abschlussbericht
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 2850
2013, 301 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

An der Technischen Universität Kaiserslautern entsteht unter dem Namen Small House Village" eine Siedlung von Großdemonstratoren. Diese Musterbauten bieten die Möglichkeit, neue innovative Bauweisen, die im Labormaßstab entwickelt wurden, unter realen Umweltbedingungen an echten Gebäuden zu testen. Neben der Untersuchung des Langzeitverhaltens, kann auch die Praxistauglichkeit der Herstellverfahren an Gebäuden mit einem Grundriss von 5 x 7 m erprobt werden. Im Fokus des geförderten Forschungsprojektes steht die praktische Erprobung und Umsetzung der bisher an der TU Kaiserslautern gesammelten Erfahrungen im Bereich der adhäsiven Fügetechnik. In der Vergangenheit konnten neue Erkenntnisse über das Zusammenspiel verschiedener Werkstoffpartner beim Fügen durch Kleben erlangt werden. So konnten z.B. geeignete Klebstoffe und Vorbehandlungsverfahren für das Fügen von Stahl-Beton-, Stahl-Glas- oder GfK-Beton-Bauteilen gefunden werden. Der Großdemonstrator "Small House II, Klebtechnik im Hochbau" ermöglicht zudem die Entwicklung, Durchführung und Überprüfung eines umfangreichen Messprogramms zur Erfassung der klimatischen Randbedingungen sowie des Verformungsverhaltens der geklebten Bauteile. Ziel ist es, bisher nicht erreichbare Anwendungsgebiete für geklebte Konstruktionen im Bauwesen zu erschließen und mit neuen innovativen Bauweisen einer ambitionierten Architektur neue Möglichkeiten zu bieten.