Übergreifungsstöße von Betonstahl in selbstverdichtendem Beton

Load Carrying Capacity of Lap Splices in Self Consolidating Concrete This paper presents the results of experimental investigations on the load carrying capacity of lap splices under compression and tensile forces in self consolidating concrete (SCC). The test program consisted of four full scale beam tests and three column tests. It was concentrated on two common types of SCC, a powdertype concrete with limestone powder and a combination‐type concrete with fly ash. Depending on the specific lap length l_s/d_s the transmission mechanisms as well as the distribution of the bond‐, steel‐ and concrete stresses within the joint area were examined. The research project was sponsored by the German Association of Structural Concrete (DAfStb – V429).     

Numerische Analyse geschweißter Verbindungen von Duplexstahl und Quarzglas

Numerical analysis of welded joints between duplex steel and quartz glass. Welded joints are a vital element in structural engineering. Originating from conventional carbon steel welding in construction, recent advancements in welding technology now allow the joint of modern high‐strength steel and glass materials. With today's methods, an analysis of the welded joints' structural behaviour can be conducted by experiment, as well as by numerical analysis. Particularly for the numeric analysis, capturing the non‐linear thermal and mechanical properties of the materials is important, in order to allow a realistic determination of temperature, microstructure and residual stresses for different types of joints. Simulations of multi‐layered weld joint on duplex steel show, that a targeted heat treatment during MAG‐welding by variation of the welding parameters achieves a beneficial ratio between ferrite and austenite which, for example, ensures a high resistance of the weld to corrosion. The material quartz glass can generally be welded as butt‐weld with a CO₂‐laser. The simulations of a welded joint of a plate and a pipe show, that an optimization of the welding technology of preheat laser beam and welding laser beam is necessary, in order to reduce the thermal impact during the welding process, as well as residual stress in the joint. At the Department of Steel Structures at the Bauhaus‐Universität Weimar, numerical simulations of welded joints between steel and glass materials are a current and topical research focus.     

Ermüdungsverhalten geschweißter Rohrknoten von Fachwerkverbundbrücken

Im Verbundbrückenbau werden in letzter Zeit anstatt vollwandiger Ausführungsvarianten vermehrt aufgelöste Fachwerkkonstruktionen aus Stahlhohlprofilen eingesetzt, da diese sowohl in Bezug auf gestalterische Grundsätze als auch hinsichtlich konstruktiver Gesichtspunkte Vorteile versprechen. Hierbei wird insbesondere bei Brückenentwürfen, deren Ausgestaltung eine Vielzahl unterschiedlicher Knotengeometrien erfordert, aus wirtschaftlichen Gründen die Verbindung zwischen Füllstab und Gurtrohr bevorzugt mit direkt geschweißten Knoten anstatt mit Stahlgussknoten ausgeführt. Aufgrund der durch die Knotengeometrie bedingten Spannungskonzentration im Bereich der Schweißnahtkerbe wird der Brückenentwurf bei dieser Ausführungsvariante maßgeblich von der dort vorherrschenden Ermüdungsfestigkeit beeinflusst. Nachdem die in den einschlägigen Normen bereitgestellten Nachweisverfahren gegen Ermüdung für die üblichen im Brückenbau verwendeten Abmessungen nicht anwendbar sind, ist die versuchstechnische Untersuchung zur Absicherung eines ausreichenden Ermüdungswiderstandes bisher unabdingbar. Dieser Beitrag bezieht sich auf insgesamt sieben Versuchskörper, die im Rahmen des Neubaus der Autobahnüberführung Suhl–Lichtenfels auf Ermüdung geprüft wurden. Fatigue behaviour of welded pipe intersections in steel‐concrete composite bridges. In the construction of modern steel‐concrete composite bridges, the steel part is increasingly built by circular hollow sections instead of steel plates. This type of bridge design shows advantageous characteristics concerning architectural aspects as well as benefits in the static load transfer. Especially if the design of the truss girder requires a large number of different node geometries, the connection between the braces and the lower and upper chord are for economic reasons preferably build by directly welded nodes instead of cast steel nodes. Due to the local joint discontinuity of the pipe intersections, the stress distribution is enhanced exactly in the area of the welding seams. As a consequence, the limited fatigue behaviour of the pipe intersections represents the critical aspect in the design of tubular truss‐girder bridges. The difficulties in the design of this construction type are due to the fact that the criterions for fatigue verification given in the current codes do not cover the typical dimensions used in bridge design. Therefore until now it is unavoidable to conduct large‐scale tests in order to verify a sufficient fatigue resistance. This article refers to a total of seven specimens tested on fatigue during the construction of the new Highway Overpass Suhl– Lichtenfels.     

Schlüssiges Nachweisformat biegesteifer Verbindungen geschweißter Kastenprofile

Für Knotenverbindungen mit großen geschweißten Kastenprofilen – wie im Kesselgerüstbau erforderlich – wird im vorliegenden Beitrag ein Nachweisformat vorgestellt. Als Beispiel dient ein Knoten an einer Stütze mit Anschluss zu zwei Riegeln und vier Diagonalen. Die Annahmen für die Aufteilungen der Schnittgrößen im Knotenbereich sind in Bildern und Formeldarstellungen für ein Tabellenkalkulationsprogramm dargelegt. Zusätzliche tabellarisch aufgeführte Zahlenwerte ermöglichen anhand des fiktiven Beispiels eine Kontrolle des Berechnungsalgorithmus. Der komprimierte Berechnungsgang leitet zu einer ausführlichen praktischen Anwendung an. Conclusive calculation algorithm for rigid connections with welded box sections. For the construction of nodes with large welded plates in kind of rectangular profiles, as for example required for racks in power plants, a calculation algorithm is presented. The geometry of a node is determined by a column with two girders and four struts. The assumptions for the distribution of the internal forces in the region of the nodes are shown in kind of figures and formulas for a table calculation program. The calculation algorithm can be checked by given values for a fictitious example. For a practical application it is recommended to distribute the calculation over several sheets in the table calculation program by supplementing this with explaining text. Furthermore, it is also recommended to check the complex geometry of the schemes as shown in figures 1 and 2 after input of the parameters by a plot.