Journal articles
Author(s) | Title | Journal | Issue | Page | Category |
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Titelbild: Stahlbau 4/2022 | Stahlbau | 4/2022 | Titelbild | ||
Abstract
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Orlishausen, Clemens | Grüner Wasserstoff - Schlüssel einer emanzipierten Energieversorgung | Stahlbau | 4/2022 | 227 | Editorials |
Stockhusen, Knut; Erichsen, Jannika | Die Netto-Null als Ziel - erfolgreiche Projektbeispiele für das Bauen nach dem Leitsatz Reduce - Reuse - Recycle | Stahlbau | 4/2022 | 228-235 | Berichte |
AbstractDie Baubranche steht aktuell vor einer nie dagewesen Herausforderung: Wie können die durch sie verursachten klimaschädlichen Treibhausgase drastisch reduziert und der weltweit steigende Bedarf der gebauten Umwelt gedeckt werden? Gewiss ist: Nachhaltigkeit kann nur durch ganzheitliche architektonische Qualität entstehen. Mindestens genauso wichtig wie die Berücksichtigung der betrieblichen Emissionen sind die Emissionen, die beim Bau selbst entstehen. Denn die Menge dieser von heute bis 2050 entstehenden grauen Emissionen wird für das Erreichen der Klimaziele der Vereinten Nationen entscheidend sein. Die drei R “Reduce - Reuse - Recycle” sind im Bau unverzichtbar, um diese Ziele erreichen zu können. Im Folgenden werden Projekte präsentiert, die sich an den drei R orientieren und damit erfolgreich demonstrieren, wie innovative Ansätze und Konzepte den Wandel zur Netto-Null vorantreiben können. Dazu gehören die Überdachung des Olympiastadions in München als Vorbild aller Leichtbauten, das Holz-Hängedach für das Olympische Wassersportzentrum 2024 in Paris als Beispiel des materialgerechten Entwurfs, die vier Freiform-Stahl-Glaskuppeln der Moynihan Train Hall in New York City und das modulare Containerstadion als Beispiele für den Erhalt und die Lebenszyklusverlängerung von Bauwerken oder ganzen Bauteilen, der City of Dream Pavillon “Cast & Place” aus rezykliertem Aluminium sowie die Jugendreinrichtung Betonoase in Berlin, deren Außenwände und Vordächer aus dem besonders recyclingfreundlichen Infraleichtbeton (ILC) bestehen. x | |||||
Kuhnhenne, Markus; Pyschny, Dominik; Bartsch, Helen; Richter, Carl | Kreislaufwirtschaft im Stahl- und Metallleichtbau | Stahlbau | 4/2022 | 236-246 | Aufsätze |
AbstractDie Umsetzung der Prinzipien der Kreislaufwirtschaft im Bausektor hat großen Einfluss auf die globalen klimapolitischen Ziele und besitzt großes Potenzial, die Umweltauswirkungen der Herstellung von Bauprodukten und die Abhängigkeit von nicht erneuerbaren natürlichen Ressourcen zu reduzieren. Der vorliegende Beitrag gibt einen Überblick über verschiedene Strategien zur Umsetzung von Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft im Allgemeinen und in Bezug auf das Bauwesen. Darüber hinaus werden verschiedene Beispiele und Initiativen beschrieben, die sich mit der Umsetzung dieser Strategien im Stahl- und Metallleichtbau beschäftigen. Insbesondere sind dies die Ressourceneffizienz, die Wiederverwendung sowie das Bauen im und mit dem Bestand. x | |||||
Introducing the C1 Wedge Connection | Stahlbau | 4/2022 | 246 | Empfehlungen der Redaktion | |
Siebers, Raban | Auf dem Weg zum klimaneutralen Stahlbau | Stahlbau | 4/2022 | 247-252 | Berichte |
AbstractDie Stahlindustrie ist eine Branche, die mittelfristig erhebliche Mengen CO2 einsparen kann. Sowohl mit Wasserstoff wie auch mit grünem Strom sind die Reduktionspotenziale bei der Stahlherstellung erheblich. Mithilfe der Direktreduktion können für den Übergang bereits durch den Einsatz von Erdgas erhebliche CO2-Minderungen erzielt werden. Ein weiterer wichtiger Baustein einer klimaneutralen Stahlindustrie ist die schrottbasierte Elektrostahlproduktion. Die Rolle von Stahl als wesentlicher Baustein der Circular Economy ist schon jetzt durch den etablierten und ökonomisch funktionierenden Schrotthandel gesetzt. In diesem Beitrag werden alle Potenziale und Hebel für das Bauen mit Stahl für eine CO2-neutrale Zukunft aufgezeigt. x | |||||
Introducing the C1 Wedge Connection | Stahlbau | 4/2022 | 252 | Empfehlungen der Redaktion | |
Hahner, Bernhard | Weiter so - ausgeschlossen - Die Stahlbaufertigung muss klimaneutral werden | Stahlbau | 4/2022 | 253-257 | Berichte |
AbstractAuch mittelständische Stahlbauunternehmer und Arbeitgeber haben eine persönliche Verantwortung, ihre Unternehmen und ihre Branche im Interesse nachfolgender Generationen nachhaltig aufzustellen. In einem persönlichen Beitrag wird erläutert, wie der Unternehmer Bernhard Hahner innerhalb der für sein Unternehmen herausgearbeiteten sechs Handlungsbereiche agiert, um dem Ziel “Klimaneutraler Stahlbau” kontinuierlich näher zu kommen. Der Beitrag beleuchtet die Einflussmöglichkeiten auf Lieferanten und Dienstleister, stellt die Entwicklung eigener nachhaltiger Stahlbauprodukte vor und erläutert im Bereich Stahlbaufertigung bereits umgesetzte ebenso wie geplante Veränderungen und Verbesserungen an Gebäuden und Anlagen. Thema ist auch die Kooperation mit Kunden, die sowohl nachhaltige Produktion einfordern als auch selbst durch intensive Zusammenarbeit in der Planungsphase Projekte vor Produktionsbeginn optimieren können. Dabei wird auch auf Trends wie Urban Mining oder Building Information Modeling eingegangen. Fazit der gegenwärtigen Situation: Tiefgreifende Veränderungen sind unumgänglich, sie sind aber auch realistisch machbar. x | |||||
Halaczek, Bartlomiej; Nowak, Jana; Helbig, Thorsten; Riederer, Jochen; van Acken, Ulrich; Neubauer, Hendrik | Ressourcen- und Emissionseffizienz im Brückenbau am Beispiel der Campusbrücke Leverkusen | Stahlbau | 4/2022 | 258-267 | Berichte |
AbstractDas Bauwesen ist weltweit einer der größten Verursacher von klimaschädlichen CO2-Emissionen. Lösungen für den Weg hin zum klimaneutralen Bauen und Betreiben sind nur durch eine ganzheitliche Auseinandersetzung zu finden, die auch den Umgang mit Ressourcen mit einschließt. Dies umfasst Fragen von Notwendigkeit und Ausmaß eines Bauwerks (build less) über eine geplante Wiederverwendung von Bauteilkomponenten und angestrebte Materialreduzierung im Entwurfsprozess (build clever) bis hin zur Auswahl der Materialien basierend auf der Berücksichtigung der baustoffspezifischen grauen Emissionen (build efficiently) in einem möglichst geschlossenen Material-Kreislaufsystem (minimise waste). Eine einheitliche Bewertung der Ressourcen- und Emissionseffizienz von Brückenbauwerken ist aufgrund des Fehlens international abgestimmter Regelungen derzeit noch nicht abbildbar. Am Beispiel der Campusbrücke in Leverkusen-Opladen, einer 2013 erbauten Fußgängerbrücke, werden verschiedene praktische Ansätze vorgestellt, die zu einer Emissionsreduktion und Ressourcenschonung beigetragen haben. Anhand einer Lebenszyklusanalyse (LCA) wird das gewählte Tragwerk einer alternativen Ausführung gegenübergestellt. x | |||||
Fivet, Corentin | Steel, a material to reuse - Swiss steelweek+ 2021 | Stahlbau | 4/2022 | 268-273 | Berichte |
AbstractThe destructive impact of the construction industry on the planet and its inhabitants is no longer in question. Global warming, waste management, depletion of natural resources, air and soil pollution are all issues that must be urgently addressed. They are also challenging the current economy, whose growth is directly correlated to the extraction of raw materials, the manufacture of new products and, ultimately, to their increased consumption. Besides, the constant transformation of the built environment and infrastructure of a territory is a necessary lever for sustainable development and for guaranteeing the well-being of all. Faced with this situation, an emerging circular strategy could be salutary: component reuse, which makes it possible to build new assemblies without manufacturing new materials. Steel, if assembled with reversible means, is a particularly well-suited material for reuse. But are the stakeholders ready to adopt new business models? x | |||||
Schartner, Maria; Sanio, David; Klinge, Jan; Schmitz, Andreas; Herzberg, Theres; Störmer, Manuela | Monitoring der Theodor-Heuss-Brücke - Teil 2 - Modellbildung und -verbesserung für messwertgestützte Ermüdungsnachweise | Stahlbau | 4/2022 | 274-284 | Aufsätze |
AbstractAufgrund rechnerischer Defizite in der Ermüdungstragfähigkeit der orthotropen Fahrbahnplatte wurde an der Theodor-Heuss-Brücke ein Monitoringsystem installiert, um Dehnungen an maßgebenden Stellen für ein Jahr zu messen. In Teil 1 dieses Beitrags wurden das Monitoringsystem und Erkenntnisse zum Tragverhalten anhand der Messdaten beschrieben. Dieser zweite Teil schließt mit messwertgestützten Ermüdungsnachweisen und der Lebensdauerprognose an. Grundlage der Auswertungen ist ein numerisches Berechnungsmodell, welches anhand von zwei Probebelastungen in Sommer und Winter kalibriert wird. Unter Berücksichtigung verschiedener Laststellungen werden Übertragungsfaktoren abgeleitet, die die Differenz zwischen Messstelle und maßgebender Nachweisstelle kompensieren. Damit werden die gemessenen Schwingbreitenhistogramme in maßgebende Belastungsspektren transformiert, mit denen schließlich die Lebensdauerprognose erfolgt. Die Auswertungen zeigen, dass für die meisten Bauteile weitere Tragreserven vorhanden sind und eine deutliche Verbesserung gegenüber der Nachrechnung erreicht wird. Einzig die Ecken der Querträgerausnehmungen (Querträgerstegzähne) weisen deutliche Defizite auf, die sich auch im vorhandenen Rissbild widerspiegeln. Über die Zukunft der Theodor-Heuss-Brücke, die von weiteren Faktoren abhängt, wird derzeit entschieden. x | |||||
Stahlbau aktuell 4/2022 | Stahlbau | 4/2022 | 286-289 | Stahlbau aktuell | |
AbstractAktuelles: x | |||||
Kongresse - Symposien - Seminare - Messen | Stahlbau | 4/2022 | 289-290 | Veranstaltungskalender | |
Cover Picture: Steel Construction 4/2022 | Steel Construction | 4/2022 | Cover Pictures | ||
AbstractThe European Steel Bridge Awards are given by ECCS every two years to encourage the creative and outstanding use of steel in construction of bridges. Among 23 projects received from all over Europe, three winning projects were awarded during the 2022 ESBA Ceremony, which took place on 21st September 2022 in Istanbul. The winning project in the category “Cycle and Pedestrian Bridges” was the “Bridge De Lille Langebro” in Denmark (Foto: Rasmus Hjortshøj - COAST). S. the complete news on p. 270. x | |||||
Content: Steel Construction 4/2022 | Steel Construction | 4/2022 | Contents | ||
Stroetmann, Richard; Knobloch, Markus | Science and engineering practice prosper from personal exchange - SDSS 2022 and the special session of ECCS-TC8 in Aveiro | Steel Construction | 4/2022 | 201 | Editorials |
Bureau, Alain; Snijder, H.H. (Bert); Knobloch, Markus; Kuhlmann, Ulrike; Gardner, Leroy; Taras, Andreas; da Silva, LuÃs Simões | Revision of EN 1993-1-1 - Design rules for structural analysis, cross-sectional resistance and member buckling | Steel Construction | 4/2022 | 202-212 | Articles |
AbstractIn the framework of the revision of Eurocode 3, Part 1-1, several amendments have been proposed and accepted in order to improve the rules for the resistance to member buckling. For clarification, a flow chart connecting the global analysis (first or second order), the imperfections and the type of verification has been implemented for ease of use. Since the publication of the standard in 2005, many research projects have been conducted across Europe on this topic and their results have contributed to provide appropriate answers to problems identified in practice. Therefore, the revised code provides new design rules for stability. Important works of calibration have been performed in these different projects to derive appropriate values of the partial factor on the resistance side. For example, a new formulation for lateral-torsional buckling has been introduced for the calculation of the reduction factor. The consequence is a reduction of the discrepancy between the results obtained by these new methods and those from experimental or numerical tests. In order to extend the scope of Eurocode 3, Part 1-1, additional methods have been implemented in an annex to cover the stability of members with mono-symmetric cross-section under compression axial force, biaxial bending, with or without torsion. The format of the resistance criteria remains similar to the format of the current interaction formulae so that the designers can easily identify the evolution of the rules. This article presents in a systematic way the new implementations in the formal vote version FprEN 1993-1-1 of the code. x | |||||
Stroetmann, Richard; Fominow, Sergei | Equivalent geometric imperfections for the LTB-design of members with I-sections | Steel Construction | 4/2022 | 213-227 | Articles |
AbstractFor the stability assessment of members and structures according to EN 1993-1-1, the equivalent member method, the geometrical non-linear calculation with equivalent geometrical imperfections or the GMNIA analysis with geometrical imperfections and residual stresses can be used alternatively. The second possibility requires a corresponding model for the cross-section resistance. For the verification of lateral torsional buckling, bow imperfections e0 out-of-plane are defined, which lead in combination with the given loading in-plane and the geometrical non-linear analysis to bending moments Mz and torsion of the members. The amplitudes of the imperfections are highly dependent on the nature of the approach (e.g., scaling of the buckling shape, assumption of bow imperfections) and the verification method for the members. Within the framework of the scientific work supervised by the TU Dresden and TU Darmstadt, extensive parametric studies were conducted to calibrate imperfections for lateral torsional buckling based on the GMNIA. After determining the nature of imperfections and the design models for section resistance, this article presents results of these parametric studies and shows the calibration of imperfections for a standardisation proposal based on EN1993-1-1. The evaluation of the data in combination with the necessary simplifications for the design practice leads to appropriate definitions of imperfection values e0, LT and the necessary differentiations. x | |||||
Effective design concepts for welded mixed connections in steel structures | Steel Construction | 4/2022 | 228 | Editor's Recommendations | |
Pourostad, Vahid; Kuhlmann, Ulrike | Buckling resistance of longitudinally stiffened panels with closed stiffeners under direct longitudinal stresses | Steel Construction | 4/2022 | 229-243 | Articles |
AbstractThe buckling behaviour of panels may be determined according to EN 1993-1-5 [1]. Most of the design rules relating to stiffened panels in EN 1993-1-5 were derived on the basis of open-section stiffeners. Several recent investigations have shown that the application of the design rules according to EN 1993-1-5 considering the torsional stiffness of the stiffeners may overestimate the resistance of the panels. Therefore, the recent Amendment A2 to EN 1993-1-5 states that the torsional stiffness of stiffeners should generally be neglected in determining critical plate buckling stresses. In addition, prEN 1993-1-5 [2] provides rules for considering the torsional stiffness of stiffeners. However, in this article it is shown that even the rules of prEN 1993-1-5 are not sufficient to overcome the safety deficiencies. The article focuses on the investigation of the buckling behaviour of stiffened panels with closed-section stiffeners subjected to constant longitudinal compression stresses. Improved rules have been developed that allow to consider the torsional stiffness of the stiffeners. Based on an extensive numerical parametric study, a new interpolation equation between column- and plate-like behaviour is proposed. In comparison to [3], the investigations have been extended to the effective width method. They show that the proposal provides a safe and economic solution for the reduced stress method and the effective width method when considering the torsional stiffness of stiffeners by calculating the critical plate buckling stresses. x | |||||
Schaper, Lukas; Tankova, Trayana; da Silva, LuÃs Simões; Knobloch, Markus | Effects of state-of-the-art residual stress models on the member and local stability behaviour | Steel Construction | 4/2022 | 244-254 | Articles |
AbstractResidual stresses have considerable effect on both the local and the member stability behaviour of steel structures. Previous studies have shown that the structural stability behaviour depends on both the distribution and the amplitude of the residual stresses. The residual stress distribution is affected by the cross-section geometry, the steel grade and the manufacturing process, e.g. flame cutting and the welding procedure. A realistic consideration of residual stresses is necessary for an efficient and safe design of steel structures. x | |||||
Unterweger, Harald; Kettler, Markus; Zauchner, Paul | Calibrated design model for the compression capacity of angle members - Consideration of welded or bolted joint configurations | Steel Construction | 4/2022 | 255-267 | Articles |
AbstractDue to the commonly eccentric connection on only one angle leg (bolted or welded), additional bending moments are acting on the angle member under compression axial force, leading to a complex load-carrying behaviour with flexural and/or flexural torsional buckling phenomena. Furthermore, type and size of rotational restraints at the member's ends (provided by the adjacent structure) significantly influence the compression capacity of these members. In this article, a recently developed design model for angle members in compression with welded or bolted end connection is presented. The design model considers the accurate rotational spring stiffness of three common joint types. The presented procedure allows for calculating the internal forces based on elastic second-order theory for an individual member with eccentricities, equivalent geometric imperfection and rotational spring stiffness at both ends. The detailed analytical equations for the rotational spring stiffness of all studied joint configurations are summed up. In addition, calibration factors fDi are presented, to get accurate compression capacities with the design model. Finally, the accuracy of the design model for all three studied joint types of angle members with welded connections is shown through comparison with sophisticated finite element calculations, code provisions (EN 1993-1-1, AISC) and experimental tests from the literature. x | |||||
Practice-oriented design of tubular bracings in steel and composite bridges | Steel Construction | 4/2022 | 267 | Editor's Recommendations | |
Steel Construction News 4/2022 | Steel Construction | 4/2022 | 268-272 | news | |
AbstractECCS News: x | |||||
Events: Steel Construction 4/2022 | Steel Construction | 4/2022 | 272 | Events | |