Höherfrequente Hämmerverfahren – Ursachen der Steigerung der Ermüdungsfestigkeit und Nachweismodell

Der Einsatz von Schweißnahtnachbehandlungsverfahren zur Optimierung wechselnd beanspruchter Stahlkonstruktionen in Hinblick auf deren Lebensdauerverlängerung oder eine Reduzierung des Konstruktionsgewichts wurde in den letzten Jahren verstärkt untersucht. Dabei erwiesen sich höherfrequente Hämmermethoden als besonders wirkungsvoll zur Steigerung der Ermüdungsfestigkeit. Der vorliegende Artikel zeigt die Potentiale der Verfahren auf und belegt deren Einfluss auf das Rissinitiierungs‐ und Rissfortschrittsverhalten von Schweißnähten. Anhand eines entwickelten Bemessungsmodells wird eine Möglichkeit der rechnerischen Erfassung der positiven Wirksamkeit der Verfahren dargelegt. Reasons and calculation of the improved fatigue life of welds treated with high frequency peening methods. The application of post weld treatment methods in order to optimize fatigue loaded steel structures in view of an extension of their service life or a reduction of the construction weight has been studied intensively in the last years. High frequency peening methods proved to be extreme effectively in order to increase the fatigue strength. The following article shows the potentials of the methods and proves their influence on the crack initiation and crack propagation behaviour of welds. With help of a developed design procedure the possibility of respecting the positive effect on the fatigue strength during the design is provided.     

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.     

Schrägseilbrücke für Straßenbahn‐, Geh‐ und Radverkehr

Cable‐stayed bridge for tramway, pedestrians, and bike traffic. For the development of the new quarter “Parkstadt Schwabing” in den North of Munich, the transport connection is established by a new tramway, the line 23. Thereby, a new bridge construction became necessary for the crossing of the main circular roadway “Mittlerer Ring” at the Schenkendorfstraße. The extraordinary bridge structure in direct conjunction with the glass enclosure of the Petuel‐tunnel belongs to the most spectacular metropolitan crossing locations of Munich.     

Die neue Ruhrbrücke in Wetter – Eine Stahlverbundbrücke mit luftdicht verschweißten Kästen

Von Mai 2008 bis Dezember 2010 wurde in Wetter eine neue Ruhrbrücke gebaut. Die exponierte Lage des Bauwerkes im Ruhrtal mit der Nähe zur Stadt Wetter begründete entsprechende Ansprüche an eine ausgewogene Gestaltung. Im Rahmen der Vorplanung wurden unter Beteiligung eines Architekturbüros zunächst umfangreiche Studien zur Auswahl eines geeigneten Brückensystems entwickelt. Der weiteren Planung und der Bauausführung zugrunde gelegt wurde eine etwa 361 m lange Deckbrücke in Stahlverbundbauweise mit luftdicht verschweißten Stahlkästen, mit einer maximalen Stützweite von fast 84 m und einer etwa 9 m hohen Voute über dem Pfeiler am Ruhrufer. Die Voute wurde durch Druckstreben aufgelöst und die Konstruktion dadurch gegliedert. Im Bereich der durch eine senkrechte Strukturschalung gestalteten Pfeiler wurde der Brückenüberbau parallelgurtig ausgebildet. The new Ruhr Bridge in Wetter, Germany – An air‐proof welded steel box girders. From May 2008 to December 2010 a new bridge over the Ruhr River was built in Wetter in Germany. The exposed location of the bridge over the Ruhr valley close to the city of Wetter requires a deliberate designed structure. Within the preliminary plannings, comprehensive studies about reasonable bridge construction systems were carried out, supported by an architecture office. Planned and realised has been a 361 m long bridge with air‐proof welded steel box girders and a concrete deck. The maximum span is nearly 84 m and the inclined haunch above the pier is about 9 m high. The inclined haunch has been formed with two diagonal struts to dissolve the construction. In the area of the vertical structured piers outside the Ruhr the bridge superstructure has been constructed with parallel chords.