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TU Berlin

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226. Lindner, J., Kuhlmann, U., Just, A.: Verification of Flexural Buckling According to Eurocode 3 Part 1-1 using bow imperfections. Steel Construction, 2016, No. 4, pp. 349 – 362

(Abstract)

The resistance of compression members may be calculated by the design buckling resistance based on the reduction factor χ, which depends on the slenderness or by the cross section resistance based on internal forces according to a second order analysis taking into account also equivalent initial bow imperfections. The second way is advantageous especially in the case of axial forces and bending. Values for equivalent initial bow imperfections are given in codes like Eurocode 3  or DIN 18800. In a first step initial bow imperfections are derived here from the European buckling curves for axial compression only for different rolled profiles, buckling directions and steel grades based on different types of cross sectional interaction. The results are discussed and commented. Even more important is the second step. Intensive investigations are carried out for cases of axial compression and bending moments My or Mz respectively, using steel grades S235 and S460. Available data from ultimate load calculations are used  for this comparison. Consequences for the assumed design verification according to second order theory are discussed and a proposal is presented.Contrary to the present situation  the numerical values  should be different using steel grades S235 or S460 and analysing weak axis buckling or strong axis buckling.

(Zusammenfassung)

Die Tragfähigkeit von gedrückten Stäben kann ermittelt werden, indem der Reduktionsfaktor c  verwendet wird, der seinerseits vombezogenen  Schlankheitsgrad abhängt oder durch einen Querschnittsnachweis, bei dem die nach Theorie II.  Ordnung berechneten Schnittgrößen verwendet werden, wobei auch Ersatzimperfektionen berücksichtigt werden müssen. Zahlenwerte für Ersatzimperfetionen sind in Normen, wie z.B. Eurocode 3 oder DIN 18800, angegeben. In einem ersten Schritt werden Ersatzimperfektionen für zentrisch gedrückte Stäbe auf der Grundlage der Europäischen Knickspannungslinien ermittelt, wobei verschiedene gewalzte Profile, unterschiedliche Ausweichformen beim Knicken, verschiedene Stahlgüten und verschiedene Interaktionsgleichungen berücksichtigt werden. Von größerer Bedeutung ist der zweite Schritt, in dem Traglastrechnungen für Druck und Biegung, Myoder Mz, betrachtet werden, wobei sowohl S235 als auch S460 berücksichtigt werden. Die Ergebnisse werden diskutiert und ein Vorschlag für die Neufassung von Tabelle 5.1 in Eurocode 3 vorgelegt. Darin wird im Gegensatz zur jetzigen Vorgehensweise vorgeschlagen, zwischen den Stahlgüten S235 und S460 ebenso wie zwischen dem Ausweichen um die schwache Achse z-z bzw der starken Achse y-y bei I-Profilen zu unterscheiden.

225. Lindner, J., Just, A., Kuhlmann, U.: Bow imperfections for flexural buckling according to Eurocode 3 part 1-1. Proceedings to SDDS 2016: International colloquium Stability and Ductility of Steel Structures. Timisoara, 2016, pp. 525-532  

(Abstract)

The resistance of compression members may be calculated in two ways. Firstly by the design buckling resistance based on the reduction factor χ, which depends on the nondimensionalslenderness. Secondly  by a cross section resistance check, where internal forces are used which are calculated by second order analysis. Hereespecially equivalent initial bow imperfections must be taken into account .Numerical values for equivalent initial bow imperfections are given in codes like Eurocode 3  or DIN 18800. For comparison initial bow imperfections are derived here from theEuropean  buckling curves for centrally compressed  members, taking into account  different rolled profiles, buckling directions and steel grades based on different types of cross sectional interaction. The results are discussed and commented with regard to the design of compression members.

(Zusammenfassung)

Die Tragfähigkeit von gedrückten Stäben kann auf zwei Wegen ermittelt warden. Einmal, indem der Reduktionsfaktor c  aus den Europäischen Knickspannungslinien benutzt wird, der vom bezogenen Schlankheitsgrad   abhängt. Zum Zweiten durch einen Querschnittsnachweis, in den Schnittgrößen eingehen, die nach Theorie II. Ordnung berechnet wurden. Hierbei müssen insbesondere Ersatzimperfektionen berücksichtigt werden. Zahlenwerte für Ersatzimperfektionen sind in Normen wie Eurocode 3 oder DIN 18800 angegeben. Hier werden Ersatzimperfektionen auf der Grundlage der Europäischen Knickspannungslinien für zentisch gedrückte Stäbe ermittelt. Dabei werden verschiedene gewalzte Profile, Knickrichtungen y-y und z-z, Stahlgüten S235 und S460 und verschiedene Interaktionsgleichungen berücksichtigt. Die Ergebnisse werden in Hinblick auf den notwendigen Nachweis diskutiert.

224. Snijder, B., Lindner, J.: Technical committee TC8 – STRUCTURAL STABILITY. ECCS, Brussels, June 2015 

(Abstract)

Information are given about the history of TC 8 of ECCS starting in 1958. Six  chairmen only were responsible during this long period: Beer/Graz, Sfintesco/Paris, Massonet/Liege, Vanderpitte/Ghent, Lindner/Berlin and Snijder/Eindhoven. Details are given about the work in this period and relevant topics are mentioned. The committee meets twice a year since 1998 and around twenty members are present.

(Zusammenfassung)

Es wird über die Geschichte des Technischen Ausschusses  8 (TC 8) von ECCS (Europäische Konvention für Stahlbau)  berichtet.  Seit der Gründung 1958 leiteten nur  sechs Vorsitzende die Arbeiten: Beer/Graz, Sfintesco/Paris, Massonet/Liege, Vanderpitte/Ghent, Lindner/Berlin und Snijder/Eindhoven. Es werden Details zu den Vorhaben innerhalb dieser Zeit beschrieben und aktuelle Themen benannt. Der Ausschuss tagt seit 1998 jeweils zweimal im Jahr und besteht aus etwa 20 Mitgliedern.

223.  Kuhlmann, U., Feldmann, M., Lindner, J., Müller, C., Stroetmann, R.: Eurocode 3, Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten. Band 1: Allgemeine Regeln und Hochbau. DIN EN 1993-1-1 mit Nationalem Anhang, Kommentar und Beispiele. Ernst & Sohn, Beuth, Berlin 2014

(Zusammenfassung)

Der Teil 1-1 von Eurocode 3 (DIN EN 1993) enthält die allgemeinen Regeln und damit die wichtigsten Grundlagen für die Bemessung von Stahlbauten.

Um die praktische Anwendung der Norm zu erleichtern, enthält dieser Band zunächst den Normentext in geeigneter aufbereiteter Form, indem sowohl der ursprüngliche Text DIN EN 1993-1-1:2010-12 als auch die Änderungen DIN EN 1993-1-1/A1:2014-07, der deutsche Nationale Anhang DIN EN 1993-1-1/NA:2010-12 mit der Entwurfsfassung der zugehörigen Änderung DIN EN 1993-1-/NA/A1:2014 zusammengefügt abgedruckt sind. Damit entfällt ein Blättern in mehreren Dokumenten.

Die Autoren, die seit langer Zeit unmittelbar in der Normung engagiert sind, haben dann den vorliegenden Normentext ausführlich kommentiert und erläutert, so dass Hintergrundwissen aus erster Hand vermittelt wird. Dabei wurde auch auf Fragen eingegangen, die seit dem Erscheinen der Norm 2010 an den Spiegelausschuss beim DIN herangetragen wurden. Weitere Anwendungshilfen werden durch Flussdiagrammen und Tabellen gegeben, in denen Auswertungen zu immer wieder angewendeten Gleichungen der Normen gegeben werden. Bei der Nummerierung der einzelnen Abschnitte des Kommentars wurde die Nummerierung der Norm weitestgehend beibehalten. Die Anwendung der Norm wird außerdem anhand von 13 realistischen Beispielen gezeigt

222.    Kathage, K., Lindner, J., Misiek, Th., Schilling, S.: A proposal to adjust the design approach for the diaphragm action of shear panels according to Schardt and Strehl to European regulations. Steel Construction 6(2013), No. 2, S. 107-116, 7(2014), No 4, S. 281

(abstract)

In Germany, stiffness and resistance of diaphragms used for the stabilization of members are traditionally calculated according to Schardt and Strehl’s approach. Compared to the approach of Bryan and Davies, given in the ECCS-Recommendations, it does not take into account the flexibility of the connections. The paper shows how to amend Schardt and Strehl’s approach with this flexibility, leading to more realistic values of diaphragm stiffness. The paper also introduces new procedures for the calculation of the resistance, adopted from European standards and recommendations. Finally, both a test and an example taken from literature are recalculated for comparison.

(Zusammenfassung)

Steifigkeit und Widerstand von Schubfeldern, die beim Nachweis der Stabilisierung von Trägern berücksichtigt werden, werden in Deutschland traditionell nach der Methode von Schardt und Strehl berechnet. Im Vergleich zur Methode von Bryan und Davies, die den ECCS-Empfehlungen zugrunde liegt, wird dabei die Nachgiebigkeit der Verbindungsmittel nicht berücksichtigt. In diesem Beitrag wird gezeigt, wie die Methode von Schardt/Stehl um den Einfluss dieser Nachgiebigkeit erweitert werden kann, um zu realistischeren Ergebnissen bei der Steifigkeit zu kommen. Es werden ferner  neuere Methoden für die Berechnung des Widerstandes angegeben, die sich aus Europäischen Normen und Empfehlungen ergeben. Schließlich werden ein Versuchsergebnis und ein Rechenbeispiel aus der Literatur zum Vergleich neu berechnet

221. Lindner, J.: Drehbettungsbeiwerte Kϑ für die Ermittlung der Mindeststeifigkeit nach DIN EN 1993-1-1 bei Ausnutzung der elastischen Querschnittstragfähigkeit. S. 125-131, Festschrift Hanswille, Wuppertal 2011

(Zusammenfassung)

Ein genauerer, aber auch aufwendigerer Nachweis bezüglich des Biegedrillknickens von Trägern kann vermieden werden, wenn Werte für die >Mindeststeifigkeit erfüllt sind. In Abschnitt BB.2.2 von DIN EN 1993-1-1 sind Angaben vorhanden, wann Träger als hinreichend gegenüber Verdrehung gestützt angesehen werden können, wenn Gl. (BB.3) erfüllt ist. Diese Gleichung hängt von zwei Koeffizientne  Kν and Kϑ ab, die im Eurocode 3 identisch wie in der deutschen Stabilitätsnorm DIN 18800-2 gewählt wurden. Die Grundlage für die Koeffizienten sind die Traglastkurven für das Biegedrillknicken von I-Trägern in DIN 18800-2. Aber in EN 1993-1-1 sind diese Traglastkurven anders als in DIN 18800-2 definiert. Speziell in Abschnitt 6.3.2.3 von EN 1993-1-1 hängen diese Kurven für Walzprofile und gleichartige geschweißte Profile von der Art des Querschnittes und der Momentenverteilung ab.

In diesem Beitrag werden unter der Voraussetzung der Berechnung nach der Elastizitätstheorie neue Koeffizienten  Kν and Kϑ ermittelt die von den unterschiedlichen Knicklinien a, b oder c für das Biegedrillknicken abhängen und davon, ob eine freie oder gebundene Drehachse vorhanden ist. Diese Werte unterscheiden sich deutlich von denjenigen, die in Abschnitt BB.2 angegeben sind. 

(Abstract)

An exact but more extensive design check for lateral torsional buckling can be avoided if values for minimum restraints are fulfilled. In chapter BB.2.2 of EN 1993-1-1 information are given about beams which may be considered as sufficiently restraint from torsional deformation if equation (BB.3) is fulfilled. This equation depends on the two coefficients Kν and Kϑ, which were chosen in Eurocode 3 in the same way as in the German stability code DIN 18800-2. The basis for these coefficients in DIN 18800-2 are the lateral torsional buckling curves for I-beams given in this code. But in EN 1993-1-1 the ultimate lateral torsional buckling curves are defined differently compared to DIN 18800-2. Especially in chapter 6.3.2.3 of EN 1993-1-1 lateral torsional buckling curves for rolled sections or equivalent welded sections are given taking more precisely into account the dependency on the type of moment distribution and the type of cross section..

In this paper results of evaluations are presented leading to new coefficients Kν and Kϑ. The results depend on the type of the lateral torsional buckling curve b, c or d  and the fact whether additional translational restraint is present or not. These results differ significantly from the values given in chapter BB.2 of EN 1993-1-1 at the time being.

220.  Seidel, F., Lindner, J.: Aussteifung von biegedrillknickgefährdeten Biegeträgern durch zweiseitig gelagerte Trapezprofile. Stahlbau 80(2011), S. 832-838

(Zusammenfassung)

Trapezprofile werden seit langem zur Aussteifung von Biegeträgern herangezogen. Nach dem augenblicklichen Stand der Normung ist die Berücksichtigung der Scheibenwirkung in Form der Schubsteifigkeit S stets an die Ausbildung eines Schubfeldes gekoppelt, d.h. alle vier Ränder müssen mit der Unterkonstruktion verbunden sein. In vielen Fällen der Praxis ist dies jedoch nicht möglich, weil die Oberkanten von Längs- und Querträgern sich nicht auf gleicher Höhe befinden. Im folgenden Artikel wird die aussteifende Wirkung von nur zweiseitig gelagerten Trapezprofilen untersucht. Es wird über Großversuche berichtet, welche die Grundlage für ein FEM-Modell bilden, mit dem sowohl die bekannten Schubfeldwerte als auch die Großversuche nachgerechnet werden. Aus umfangreichen Parameteruntersuchungen ergab sich ein vereinfachtes Balkenmodell, mit dem die Schubsteifigkeiten von zweiseitig gelagerten Trapezprofilen ermittelt werden können.

(abstract)

Stiffening of beams in bending by trapezoidal sheeting connected only at two edges with the substructure. The stiffening effect of trapezoidal sheeting had been used for a long period of time. If according to the present state of standardization the shear stiffness S is considered the construction of a shear panel is necessary. Therefore all four edges of the trapezoidal sheeting must be connected to the substructure. That might cause difficulties in construction especially in industrial buildings where main beams and secondary beams are often not present at the same height level. This paper deals with the problem that the trapezoidal sheeting is connected only at two edges with their substructure, e.g. I-beams. Full scale tests were carried out on the basis of which a finite element model was developed. Extensive parameter studies using this model delivered parameters for a simplified strut model leading to the stiffening effect of a special shear stiffness S. This stiffness S may be incorporated in a calculation to show sufficient safety against lateral torsional buckling.

219.  Lindner, J. : Biegedrillknicken von Stabtragwerken unter Berücksichtigung baupraktischer Lagerungsbedingungen. Dresdener Stahlbaufachtagung 2011, Dresden 2011

(Zusammenfassung)
Nach Erläuterungen zum Charakteristikum des Biegedrillknickens werden Hinweise zu günstigen Konstruktionen gegeben. Zum Ersatzstabverfahren nach DIN EN 1993-1-1, 6.3.2.3, werden die verschiedenen Schreibweisen für das ideale Biegedrillknickmoment Mcr als Eingangsgröße dargelegt. Die häufig angenommene Randbedingung der Gabellagerung wird diskutiert und dann bezüglich der baupraktischen Lagerungsbedingungen günstige und ungünstige Effekte betrachtet. Zu den günstigen Effekten gehören die Aussteifung durch Trapezprofile und im Industriebau ggf. durch Gitterroste, die elastische Wölbbehinderung durch Kopfplatten und von Steifen oder Kopfplatten bei Rahmenecken und Rahmenfußpunkten, wobei Möglichkeiten der rechnerischen Erfassung dieses Effektes gezeigt werden. Zu den ungünstigen Effekten gehören Ausklinkungen, für die Hinweise zu den idealen Biegedrillknickmomenten und die Berücksichtigung durch reduzierte Biegedrillknickkurven aufgrund von Versuchen gezeigt werden. In gleicher Weise wird ein Näherungsverfahren für Kopfplatten mit reduzierter Höhe (Teilkopfplatten) erläutert, das ebenfalls durch Versuche abgesichert ist. Bei der Lasteinleitung muss eine hinreichende Auflagerbreite sicher gestellt sein, bei reiner Untergurtlagerung ohne Ausbildung einer Gabellagerung ergeben sich bei kleinen und mittleren Schlankheiten Reduzierungen der Tragfähigkeit.

218.  Lindner, J. : Tragfähigkeitssteigerung von Biegeträgern durch Trapezprofile - Ein Überblick zu Drehbettung und Scheibentragverhalten mit Beispielen nach DIN 18800 und EC3. S. 6-1 - 6-29,  Tagungsband 33. Stahlbauseminar 2011, Bauakademie Biberach, Wissenschaft und Praxis Band 163, 2011

(Zusammenfassung)
Es werden die Möglichkeiten der Stabilisierung von Biegeträgern, die durch Trapezprofile ausgesteift sind, erörtert. Die Stabilisierung kann  durch die Drehbettung cJ  und die am Obergurt von I-Trägern wirksame  Schubsteifigkeit S erfolgen. Bezüglich der aus der Konstruktion sich ergebenden Drehbettung wird der Anteil cJA aus der Verformung des Anschlusses für verschiedene Ausführungsformen ausführlich behandelt. Untersuchungen zur Ermittlung von Schubsteifigkeiten bei zweiseitiger Lagerung von Trapezprofilen ohne Ausbildung eines vollständigen Schubfeldes wurden aufgrund von Versuchen und FEM Berechnungen, die an der TU Berlin von Seidel durchgeführt wurden, diskutiert. Aus ausführlich dargestellten Beispielen kann die erhebliche Steigerung der Tragfähigkeit infolge der Drehbettung cθ  und der Schubsteifigkeit S ersehen werden, wobei jeweils die Auswirkungen verschiedener Annahmen untersucht werden.

217.  Feldmann, M., Lindner, J., Pope, R., Bijlaard, F., Stark, J.W.B., Möller, F., Sedlacek, G. : Effects of imperfections of steel columns with contact splices on the design. JRC, first edition, Sept. 2010

(summary)
It was proved by detailed investigations that the design of spliced uniform columns with axial compression may be performed as for columns without a splice if the essential tolerances for he fabrication of column splices in EN 1090-2 are met. The design of splices may be performed for different types of splices on the basis of action effects of the non-spliced column also allowing for direct contact of the profile faces and for gaping in the contact surfaces using nominal cross section properties if the tolerances for rolled profiles in EN 10034 and for welded profiles in EN 1090-2 are met. Supplementary robustness requirements may control the design of splice material, in particular for contact splices.

216.  Stroetmann, R., Lindner, J. : Knicknachweise nach DIN EN 1993-1-1. Stahlbau 79(2010), S. 793-808

(Zusammenfassung)
Im Hinblick auf die anstehende nationale Einführung der Eurocodes als DIN-EN-Fassungen werden die Regeln für Knicknachweise nach DIN EN 1993-1-1 vorgestellt. Nach einer Übersicht zu den Möglichkeiten der Nachweisführung und Ergänzungen zu den Imperfektionsansätzen für Bauteile werden die Ersatzstabnachweise systematisch dargestellt und eingehend erläutert. Es werden Hintergründe zu den Bemessungsregeln beschrieben sowie Parallelen und Unterschiede zur DIN 18800-2 aufgezeigt. Zur Eingrenzung des Umfangs und besseren Übersicht beschränken sich die Ausführungen auf Querschnitte der Klassen 1 bis 3. Die Anwendung der Bemessungsregeln wird anhand von Beispielen verdeutlicht.

(summary: member stability according to DIN EN 1993-1-1)
With regard to the upcoming national implementation of the Euirocodes as DIN EN versions the design rules for member stability according to EIN EN 1993-1-1 are presented. After the survey of different design approaches and additions to the question of imperfections of structural members, the equivalent member method is systematically described and explained in detail. Parallels and differences in comparison to DIN 18800-2 are shown in the context of respective design rules. The paper concentrates on class 1 to 3 cross sections in order to place the focus on the basic essentials. The application of the design rules is demonstrated by examples.

215.  Lindner, J., Seidel, F. : Shear behaviour of trapezoidal sheeting without shear panel construction. Proceedings SDDS´Rio 2010 : International colloquium  Stability and ductility of steel structures, Rio de Janeiro, pp. 1077-1084, Rio 2010

(Zusammenfassung: Schubsteifigkeit von Trapezprofilen ohne Schubfeldausbildung)
Die aussteifende Wirkung von Trapezprofilen wird seit langer Zeit berücksichtigt. Aufgrund des augenblicklichen Standes der Normung muss bei Berücksichtigung der Schubsteifigkeit S ein Schubfeld ausgebildet werden, was eine Befestigung des Trapezpofils an allen vier Seiten voraussetzt. Das kann zu Schwierigkeiten in der Praxis führen, da häufig die Hauptträger und die Nebenträger nicht auf gleicher Höhe angeordnet sind. Hier wird der Fall betrachtet,  dass das Trapezprofil nur an zwei Seiten mit der Unterkonstruktion aus I-Profilen befestigt ist. Es wurden Großversuche durchgeführt, die die Grundlage für ein FEM-Rechenmodell bilden. Mit diesem Modell wurden umfangreiche Parameteruntersuchungen durchgeführt, die zu einem vereinfachten Balkenmodell führen, mit dem eine spezielle Schubsteifigkeit S ermittelt wird. Die Anwendung bezüglich des Biegedrillknicknachweis wird an einem Beispiel gezeigt.

(summary)
The stiffening effect of trapezoidal sheeting had been  used for a long period of time. If according to the present state of standardization  the shear stiffness S is considered the construction of a shear panel is necessary. Therefore  all four edges of the trapezoidal sheeting must be connected to the substructure. That might cause difficulties in construction especially in industrial buildings where main beams and secondary beams are often not present at the same height level. This paper deals with the problem that the trapezoidal sheeting is connected only at two edges with their substructure, e.g. I-beams. Full scale tests were carried out on the basis of which a finite element model was developed.  Extensive parameter studies using  this model delivered  parameters for a simplified strut model leading to the stiffening effect of a special shear stiffness S. This stiffness S  may be incorporated in a calculation to show sufficient safety against lateral torsional buckling.

214.  Heyde, S., Lindner, J. : Historische Stützen aus Grauguss - Tragsicherheitsnachweise und Ertüchtigung. Stahlbau 78(2009), S. 800-814

(Zusammenfassung)
Die Pflege und Rekonstruktion von historischen Gebäuden ist eine wesentliche Aufgabe des Bauingenieurwesens und zudem von großem wirtschaftlichen Interesse. In Gebäuden aus der Zeit um 1900 sind dabei oft gusseiserne Stützen anzutreffen. Ihre Tragfähigkeit haben diese Bauteile für die bestehenden Lasten längst unter Beweis gestellt; eine Umnutzung ist jedoch in der Regel mit vergrößerten Lasten verbunden und der Nachweis der Tragfähigkeit muss entsprechend den geltenden Sicherheitsanforderungen erneut erbracht werden. In den aktuellen Normen DIN 18800-2 Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. und DIN EN 1993-1-1 Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. sind historische Baustoffe aber nicht mehr enthalten, so dass derzeit kein gültiges Nachweisverfahren für diese Bauteile existiert. Es wird daher ein Verfahren vorgestellt, mit dem im Sinne eines Ersatzstabverfahrens entsprechend den aktuellen Normen der Stabilitätsnachweis für historische Stützen unter zentrischer und exzentrischer Belastung geführt werden kann. Darüberhinaus wird die Frage diskutiert, in wie weit historische Stützen durch Verfüllen mit selbstverdichtendem Beton ertüchtigt werden können.

(summary: cast iron columns - design rules and strengthening)
Cast-iron columns were used in many industrial and public buildings from round 1900. During renovation the preservation of these historic columns is a current tendency of public authorities as well as an economical interest. Because of the special material properties the strength of these columns cannot be estimated on the base of present design codes for steel structures e.g. DIN EN 1993-1-1 (EC 3) Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden. or the German stability code DIN 18800-2 Fehler! Verweisquelle konnte nicht gefunden werden.. Thus a proposal for the design check will be presented for centrically and excentrically loaded columns on basis of actual interaction formulae. Furthermore the strengthening of cast-iron columns by filling with self compacting concrete will be discussed.

208. Gläßer, K., Lindner, J. : Ermüdungsprobleme dünnwandiger kaltgeformter
Bauteile. Stahlbau 76(2007), S. 887-897


Die aktuellen Bemessungskonzepte für dünnwandige Bauteile berücksichtigen bei
der Ermittlung der Tragfähigkeit das mögliche örtliche Beulen der Querschnittsteile.
Zum Ermüdungsverhalten kaltgeformter Profile bei wiederholtem elastischen
Ausbeulen gibt es jedoch bisher keine Aussagen.
Zur Untersuchung dieser Problemstellung wurden Schwingversuche an
dünnwandigen kaltgeformten U-Profilen mit reiner Biegebeanspruchung
durchgeführt, die den Einfluss des örtlichen Beulens hinsichtlich entstehender
Sekundärspannungen und damit verbundener Rissbildung klären sollten.
Als Ergebnis zusätzlicher numerischer Untersuchungen wird zur Verhinderung von
Rissen bei dynamischer Beanspruchung eine Begrenzung der Belastung auf 60 %
der Traglast vorgeschlagen.

Fatigue Behaviour of Thin-Walled Coldformed Steel Profiles
Current design concepts for thin-walled structural members take local buckling into
account in determining the ultimate capacity. Local buckling may be accompanied by
large deformations, which entail secondary bending stresses. Such secondary
stresses can be neglected in usual design, but there are no information available
regarding their influence on fatigue design.
For the investigation of that problem fatigue tests were carried out with thin-walled
cold-formed U-channels exposed to pure bending.
Following the systematically numerical investigations it will be proposed to limit the
cyclic load by 60% of the ultimate load in order to avoid fatigue damage of thin-walled
cold-formed profiles.

207. Lindner, J. . Zur Frage der Mindeststeifigkeiten angrenzender Bauteile beim
Biegedrillknicken von Biegeträgern. In : Festschrift Rolf Kindmann, S. 127-145,
Shaker Verlag, Aachen, 2007


Ein genauerer aber auch aufwändigerer Nachweis des Biegedrillknickens kann
unterbleiben, wenn Werte für Mindeststeifigkeiten erfüllt sind. Bekannt sind Angaben
für die erforderliche Drehbettung cJ in den aktuellen Regelwerken DIN 18800-2 und
DIN EN 1993-1-1. Hier werden die in DIN EN 1993-1-1, Tab. BB-1 angegebenen
Werte, die aus DIN 18800-2 Tab. 6 stammen, auf der Grundlage der
unterschiedlichen Biegedrillknickkurven in beiden Regelwerken neu bestimmt und für
mehr Lastfälle angegeben. Bezüglich der insbesondere bei Trapezprofilen ebenfalls
vorhandenen Schubsteifigkeit S sind in den Regelwerken und der Literatur
unterschiedliche Angaben vorhanden. Zur Angabe einer Mindest-Schubsteifigkeit
Smin, die einen genaueren Biegedrillknicknachweis erübrigt, werden hier zusätzliche
Untersuchungen vorgelegt, die die Verwendbarkeit von Smin einschränken. Es zeigt
sich, dass der in der Literatur angegebene Wert S nach Gl. (5a) nur in einem
begrenzten Anwendungsbereich zuverlässig ist.

Minimum restraints of adjacent members concerning lateral torsional buckling of
beams in bending.
An exact but more extensive design check for lateral torsional
buckling can be avoided if values for minimum restraints are fulfilled. Well known are
values for minimum torsional restraints in the actual codes DIN 18800-2 and DIN EN
1993-1-1. The values of DIN EN 1993-1-1 table BB-1 are originally given in DIN
18800-2 table 6 based on the lateral torsional buckling curve of DIN 18800-2. They
are newly calculated on the basis of the curves given in DIN EN 1993-1-1 chapter
6.3.2.3 and more load cases are taken into account. Different details are given in
codes and literature concerning lateral restraints given by trapezoidally sheeting.
Additional investigations are carried out with regard to the minimum shear stiffness
(lateral restraint) Smin which limit the applicability of values S corresponding to eq.
(5a) which is recommended in literature.

206. Kontaktstöße in Stützen, die direkt aufeinander stehen

(Zusammenfassung)
Druckkräfte in Stößen können durch Kontakt übertragen werden. Dabei entstehen aber
zusätzliche Imperfektionen, die zu berücksichtigen sind. Falls ein Stoß innerhalb der
Knicklänge angeordnet wird, dann beeinflussen diese Imperfektionen das Stabilitätsverhalten
und damit die Traglast der Stütze. Großversuche an Kontaktstößen in Stützen mit
Gurtlaschen wurden an der TU Berlin durchgeführt und sind hier beschrieben. Die
Versuchsergebnisse werden mit Traglastberechnungen verglichen und
Bemessungsmethoden werden vorgestellt. Insbesondere wird eine Möglichkeit vorgestellt,
das Stabilitätsverhalten von Stützen mit Stößen in Feldmitte anhand einer speziellen
Knickspannungslinie zu erfassen.

(abstract)
Contact splices in columns with cover plates at the flanges only.
Compression forces in a splice may be transferred by contact. Due to this method additional
imperfections occur and must be taken into account. If a contact splice is situated within the
length of a column these initial imperfections influence the buckling behaviour and thus the
load carrying capacity of the column. Full scale tests on contact splices with cover plates at
the flanges only were carried out at TU Berlin and described here. The test results are
compared to ultimate load calculations and design methods are proposed. Especially the
stability behaviour of columns is examined for a splice at midspan which leads to a special
buckling curve.

205.  „Rules for member stability in EN 1993-1-1, background documentation and design
guidelines”.

(abstract)
EN 1993–1–1 (latest version of Eurocode 3) has incorporated some new design formulae in
the field of stability, that enable a more economic design. This is particularly the case for the
rules for the verification of members subjected to combined bending and compression,
referred as “beam columns”.
Compared with most national standards and with the ENV-version of Eurocode 3, these new
specifications and design rules not only enlarge the scope of application but also
substantially improve the accuracy of the predicted member capacity.
Research efforts in the field of beam-columns, which had been initiated independently by
both an Austrian-German team and a French-Belgian one, have been coordinated under the
auspices of ECCS Technical Committee 8 “Structural Stability” under the chairmanship of
Prof. Lindner/Berlin. Though aiming at quite similar objectives, these two approaches were
developed on the basis of different philosophies with the result that the drafters of EN 1993–
1–1 have decided to keep both sets of formulae.
Both methods deal with the most complex behaviour of a single span member subjected to
combined biaxial bending and axial compression, including all possible interactions and
nonlinear effects. In Method 1 all the influences of material and geometrical nonlinearities
and of interactions between loading components are reflected by separate factors. In
contrast, Method 2 uses a reduced number of such factors as a result of globalisation of
several effects and calibration of the latter on the basis of extensive numerical simulations.
For practical purposes, this user’s guide is organised in two parts. Part A presents the
physical background of the design formulae and comments on the way they have been
established.
Part B focuses on the application of these formulae. Several worked examples are given in
detail and the emphasis is put not only on elementary members but also on members
belonging to structural systems, showing how to account for end continuity and any second
order effect.
Though both parts may be read independently, it is obvious that Part A may help in
discovering how to go from theory to practice.

(Zusammenfassung)
EN 1993-1-1, die letzte Fassung von Eurocode 3, enthält gerade im Bereich der
Stabilitätsnachweise einige neue vereinfachte Nachweisgleichungen, die eine sehr
wirtschaftliche Bemessung erlauben. Dies trifft insbesondere auf Bauteile zu, die durch
Druck und doppelte Biegung beansprucht sind. Verglichen mit den meisten nationalen
Normen und der früheren ENV-Version von Eurocode 3 wird nicht nur der
Anwendungsbereich vergrößert, sondern auch die Genauigkeit der Nachweise erhöht.
Intensive Untersuchungen für diesen Fall wurden unabhängig voneinander durch eine
Österreichisch-Deutsche Gruppe (Prof. Greiner/Graz, Prof. Lindner/Berlin) und eine
Französisch-Belgische Gruppe (Prof. Muzeau/Clermont Ferrand, Prof. Jaspart/Lüttich) im
Rahmen der Arbeiten von ECCS Technischer Ausschuss TC8 „Stabilität“ unter dem Vorsitz
von Prof. Lindner/Berlin durchgeführt. Die Ergebnisse wurden unter verschiedenen
Philosophien entwickelt, so dass von CEN/TC250/SC3 entschieden wurde, beide
Möglichkeiten in die Norm EN 1993-1-1 aufzunehmen und der Praxis die Anwendung der
einen oder anderen Methode freizustellen.
Beide Methoden beschäftigen sich mit dem komplexen Problem von Stäben unter Druck und
doppelter Biegung, wobei alle Interaktionen und nichtlinearen Effekte berücksichtigt wurden.
In Methode 1 werden die Einflüsse von Material, aller nichtlinearen Effekten und der
gegenseitigen Beeinflussungen der verschiedenen Lastanteile und Versagensformen durch
getrennte Faktoren berücksichtigt, so dass die Nachweisgleichungen komplex sind und sich
damit insbesondere die Verwendung in Computerprogrammen anbietet. Dagegen benutzt
Methode 2 eine kleinere Zahl solcher Faktoren als Ergebnis der Zusammenfassung
verschiedener Effekte auf der Grundlage umfangreicher numerischer Untersuchungen. Die
Nachweisgleichungen sind damit überschaubarer und insbesondere für die Handrechung
gedacht.
Aus praktischen Gründen ist das Buch in zwei Teilen organisiert. In Teil A ist der
physikalische Hintergrund erläutert und es wird erläutert, wie man zu den
Nachweisgleichungen gekommen ist.
In Teil B wird die Anwendung der Stabilitätsnachweise gezeigt. Mehrere
Anwendungsbeispiele sind detailliert aufgeführt, wobei nicht nur Einzelstäbe, sondern auch
Bauteile, die aus größeren Tragwerken herausgeschnitten gedacht werden, behandelt
werden.
Obwohl beide Teile unabhängig von einander gelesen werden können, wird in Teil A gezeigt,
wie man vom theoretischen Hintergrund zur praktischen Anwendung kommt.

204.  Lateral torsional buckling of steel beams and rectangular glass beams consisting of single
panes - a comparison.


ABSTRACT: The stability problem of lateral torsional buckling for steel beams has been
widely examined during the last decades. An economic and safe solution was achieved
especially for rolled sections as specified in EN1993-1-1 subclause 6.3.2.3. Glass beams of
rectangular cross sections have been used extensively during the last years in modern
building constructions. Here again stability failure may occur whereby the basis for the
stability check was investigated by a research project at TU Berlin. Several hundred tests
were carried out, including material tests and most important full scale lateral torsional
buckling tests. Additional information was needed to create a design concept which was
achieved by numerical calculations using the Finite Element Method. The model was
calibrated with regard to the tests from which also data on geometrical imperfections were
obtained. A design check for glass beams is presented using a comparable format as in
EN1993-1-1, but where the parameters are chosen with regard to the behaviour of the glass
beams. Further comparisons show similarities and differences between the design check for
steel beams and glass beams

(Zusammenfassung)
Biegedrillknicken von Stahlträgern und rechteckigen Glasträgern, die aus Einzelscheiben
bestehen – ein Vergleich
Das Stabilitätsproblem des Biegedrillknickens wurde in den letzten Jahrzehnten intensiv
untersucht. Eine wirtschaftliche und gleichzeitig sichere Nachweismethode zur Erfassung
dieses Phänomens ist in EN 1993-1-1, Abschn. 6.2.3.3 insbesondere für Walzträger
angegeben. Glasträger mit Rechteckquerschnitt finden in modernen Stahlkonstruktionen
zunehmend Verwendung. Hierbei kann auch Stabilitätsversagen auftreten, wobei die
Grundlagen für einen entsprechenden Nachweis von Glasträgern in einem
Forschungsprojekt an der TU Berlin untersucht wurde. Mehrere Hundert Versuche wurden
durchgeführt, was Materialproben beinhaltete, aber auch Großversuche zum
Biegedrillknicken. Aber es waren weitere Informationen erforderlich, um ein Nachweismodell
zu entwickeln, was durch numerische Untersuchungen nach der FE-Methode ermöglicht
wurde. Das Modell wurde an den Großversuchen geeicht, aus denen auch Informationen zur
Größe von geometrischen Imperfektionen erhalten wurden. Ein Tragsicherheitsnachweis
wird vorgestellt, der sich an dem entsprechenden Nachweis für Stahlträger in EN 1993-1-1
orientiert, wobei die Parameter aber anhand des Verhaltens der Glasträger gewählt wurden.
Vergleiche zeigen die Ähnlichkeiten und Unterschiede der Tragsicherheitsnachweise für
Stahlträger und Glasträger.

203. contact splices in columns

(abstract) Compression forces in a splice may be transferred by contact. Due to this method
additional imperfections occur and must be taken into account. If a contact splice is situated
within the length of a column these initial imperfections influence the buckling behaviour and
thus the load carrying capacity of the column. It is reported on theoretical investigations on
the member behaviour and design of a splice and its fastenings. Full scale tests on different
types of splices were carried out und are described here. The test results are compared to
ultimate load calculations and design methods are proposed. Especially for contact splices
with cover plates at the flanges only the stability behaviour for a splice at midspan leading to
a special buckling curve is examined.

(Zusammenfassung)
Druckkräfte in Stößen können durch Kontakt übertragen werden. Dadurch entstehen aber
zusätzliche Imperfektionen, die berücksichtigt werden müssen. Falls solch ein Kontaktstoß
nicht an den Enden, sondern innerhalb der freien Länge der Stütze angeordnet ist, dann
beeinflussen die Vorverformungen das Knickverhalten der Stütze und damit die Traglast. Es
wird kurz über frühere Untersuchungen an Kontaktstößen mit Kopfplatten berichtet.
Ausführlich wird über Kontaktstöße berichtet, bei denen die Profile unmittelbar aufeinander
stehen und die Lage durch zusätzliche Gurtlaschen gesichert wird. Großversuche im
Rahmen eines Forschungsvorhabens an der TU Berlin brachten Erkenntnisse über den
Lastabtrag und lieferten Informationen insbesondere zu anzusetzenden Knickwinkeln an der
Stoßstelle. Es werden verschiedene Nachweismöglichkeiten erörtert und speziell für den
Fall, dass ein solcher Kontaktstoß in Stützenmitte angeordnet ist, wird eine spezielle
Knickspannungslinie angegeben, die sich an die Europäischen Knickspannungslinien für
Stahlstützen ohne Stoß anlehnt.

202.  Zum Nachweis von stabilitätsgefährdeten Glasträgern unter Biegebeanspruchung

(Zusammenfassung)
In der Architektur hat sich ein zunehmender Wandel hin zu einer hochtransparenten
Bauweise vollzogen. In Folge dessen werden für lastabtragende Funktionen vermehrt
Glasträger eingesetzt. Da sie infolge ihrer fertigungsbedingten geringen Dicke stark
stabilitätsgefährdet sind und die wissenschaftlichen Grundlagen zur Bemessung solcher
Träger jedoch zum Teil noch unbekannt sind, besteht hier ein dringender Forschungsbedarf.
Dieser Artikel widmet sich einem der drei wichtigsten Stabilitätsprobleme für Glasträger: dem
Biegedrillknicken. Bei diesem Stabilitätsfall weicht ein biegebeanspruchter Träger senkrecht
zur äußeren Belastung aus und verdreht sich gleichzeitig.
Zur Ermittlung der Tragfähigkeit von Glasträgern wurde ein umfangreiches experimentelles
Versuchsprogramm am Fachgebiet Metall- und Leichtbau (ehem. Stahlbau) der TU Berlin
durchgeführt. Neben dem Last-Verformungsverhalten für unterschiedliche Lastfälle wurden
ebenso Imperfektionen ermittelt. Auf dieser Grundlage ist ein Finite-Element-Modell verifiziert
worden mit Hilfe dessen zahlreiche numerische Studien durchgeführt wurden. Aus den
Ergebnissen wurde ein praxisgerechtes und wirtschaftliches Bemessungskonzept zum
Nachweis des Biegedrillknickversagens von Glasträgern entsprechend eines Ersatzstabverfahrens
entwickelt

(abstract) Stability design of glass beams subjected to bending
Following the tendency in architecture to transparency glass beams have been used
extensively during the last years in modern building constructions. According to the small
thickness of the glass panes here stability failure in the form of lateral torsional buckling may
occur whereby the basis for the stability check was investigated by a research project at TU
Berlin. Several hundred tests were carried out, including material tests and most important
full scale lateral torsional buckling tests. Additional information was needed to create a
design concept which was achieved by numerical calculations using the Finite Element
Method where the model was calibrated with regard to the tests. A design check for glass
beams is presented using a comparable format as in EN1993-1-1, but where the parameters
are chosen with regard to the behaviour of the glass beams.

201.

(Zusammenfassung)
Stabilisierung von Biegeträgern durch Trapezprofile ohne Schubfeldausbildung
Es wurden zunächst die Möglichkeiten der Stabilisierung von Biegeträgern durch
Trapezprofile durch die Drehbettung cθ und die am Obergurt von I-Trägern wirksame
Schubsteifigkeit S erörtert. Untersuchungen zur Ermittlung von Schubsteifigkeiten bei
zweiseitiger Lagerung von Trapezprofilen wurden aufgrund von Versuchen und FEM
Berechnungen, die an der TU Berlin durchgeführt wurden, diskutiert. Die dargestellten
Ergebnisse zeigen Tendenzen auf, jedoch ergib t sich daraus noch keine einfache
Möglichkeit des rechnerischen Nachweises, sie sind als beispielhaft anzusehen und noch
nicht zu verallgemeinern.

200.  Interaction formulae for members subjected to bending and axial compression in
EUROCODE 3 – the method 2 approach


(Abstract)
The final version of EN1993-1-1, EUROCODE 3 for Steel Structures provides two
alternatives for the buckling check of members subjected to axial compression and bending
by interaction formulae, which are called there Method 1 and Method 2 . This paper presents
the characteristics, the background and the use of Method 2.
The Method 2 formulae have been derived on the basis of the general format of the
interaction concept of existing codes, e.g. the ENV-rules; however with advanced numerical
background and consistent classification of the buckling modes. In this respect new improved
interaction factors were developed from a wide scope of numerical simulations and the
concept of the formulae was focussed distinctly on describing the modes of in-plane and outof
plane buckling for members susceptible to fail either in flexural buckling or in lateraltorsional
buckling. As result two sets of formulae are provided, which each cover a clear
scope of physical member behaviour. Hereby, the specific effects of intermediate lateral
restraints – as often found in steel structures – have also been included.
The Method 2 formulae aim at providing buckling rules with compact simplified interaction
factors and transparent application for standard cases.

199. Neue Erkenntnisse zur Festigkeit von Glas unter doppelter Biegung

(Zusammenfassung) In vielen Fällen ist in den letzten Jahren durch den vermehrten Einsatz
von Glas die Architektur sehr viel transparenter geworden. Als Erweiterung der größeren
Transparenz wird im nächsten Schritt dem Glas auch die Abtragung von Lasten
zugewiesen, so dass auch Glasträger zum Einsatz kommen.
Da der Werkstoff Glas einer linearelastischen Spannungs-Dehnungs-Beziehung folgt, aber
leider auch ein sehr sprödes Verhalten aufweist, ist hier eine Schnittgrößenumlagerung, wie
zum Beispiel im Stahl durch den plastischen Abbau von Spannungsspitzen, nicht möglich.
Der Festlegung zutreffender Werte für die Festigkeit von Glas und der Ermittlung der
tatsächlich vorhandenen Spannungsverteilung kommt somit eine besondere Bedeutung zu.
Speziell bei Glasträgern kann auch der Fall der doppelten Biegung auftreten, für den bisher
keine Angaben zur Festigkeit bekannt sind. Über entsprechende Untersuchungen wird hier
berichtet.

(abstract) New findings with respect to glass strength under biaxial bending
The architecture of building structures became more transparent in the last years by the use
of glass structures. As an enlargement of the transparent behaviour of glass components it is
now under discussion to transfer the load by the glass elements itself. If glass beams are
used for this load transfer, biaxial bending in these elements may occur. Up to now no
information about the material strength are known. Here it is reported on investigations
concerning this type of stressing.

198. Mit Prof. Dipl.-Ing. F. Nather, Dr.-Ing. R- Hertle
Handbuch des Gerüstbaus, Verfahrenstechnik im Ingenieurbau. Verlag W. Ernst & Sohn, Berlin 2005


Zusammenfassung
Gerüste werden im Bauwesen, im Anlagen-, Fahrzeug- und Schiffbau in vielfältiger Weise verwendet. Funktionsbedingt sind Arbeits-, Schutz- und Traggerüste zu unterscheiden. Die rasante Entwicklung in den letzten 40 Jahren betraf nicht nur Systemgerüste mit hochspezialisierter Verbindungstechnik, sondern war auch entscheidend für Planung und Bau gewaltiger Brücken und Tunnel. Dies erfordert eine umfassende Darstellung des Gerüstbaus. Die internationale Zusammenarbeit und der Wunsch nach störungsfreiem Handelsaustausch wird durch die Erarbeitung Europäischer Normen und Standards beschleunigt.
Dieses Handbuch umfasst die folgenden Kapitel :
1. Einführung
2. Kurzer Abriss der Geschichte des Gerüstbaus
3. Werkstoffe
4. Verbindungstechnik
5. Versuche
6. Arbeits- und Schutzgerüste
7. Modulgerüstknoten
8. Traggerüste
9. Freivorbau- und Vorschubgerüste sowie Verlegegeräte für den Brückenbau und
Herstellungsverfahren
10. Traggerüste und Geräte im Hoch- und Tiefbau
11. Kalkulation im Gerüst- und Schalungsbau
12. Schadensfälle

Abstract
Scaffoldings are used in building and construction industry as well as in industry for plants, vehicles and ships in a great variaty. With regard to their function temporary work equipment, service scaffolds and supporting scaffoldings may be distinguished. The terrific development in the last 40 years did not only concern prefebricated scaffoldings with very special connection devices but was also decisive for planning and erection of colossal bridges and tunnels. The international cooperation und the desire for trading without problems is accelerated by european standards.
This reference book covers the following chapters:
1. introduction
2. short history of scaffolding constructions
3. materials
4. connection technique
5. tests
6. temporary work equipment
7. modular joints
8. supporting scaffolds for bridge construction
9. movable scaffolds for bridge construction and production methods
10. supporting scaffolds for building constructions and systems of sewerages
11. pricing for scaffold constructions and formwork
12. damages

197. mit Dipl.-Ing. T. Glitsch "Simplified design of crane girders with open cross sections subjected to biaxial bending and torsion". Advances in steel structures (Shanghai June 2005), Proceedings pp. 95-104, Elsevier, London, 2005

Simplified design formulae for members used as interaction formulae are still popular, needed and therefore they are included in the European code EN 1993-1-1 (Eurocode 3) too. One method was elaborated for the daily use of practioners, called method B in EC 3, better known as level 1 method. But here in EC 3 as well as in the German stability code DIN 18800-2 the case of regular torsion is not covered, which occurs in the case of crane girders. Some approximations are given in literature, but no test results can be used to check the reliability of a solution. Therefore the question of regular torsion was dealt with in a research project which was carried out at the universities of RWTH Aachen, RU Bochum and TU Berlin. In total 71 full scale tests were carried out and additionally FEM caluclations were done. Here a report is given about the tests carried out at TU Berlin on beams subjected to biaxial bending and torsion, about the ultimate load calculations and the development of an simplified design formula. The application to crane girders is shown by an example.

196.  mit Dipl.-Ing T. Glitsch "Vereinfachter Nachweis für I- und U-Träger - beansprucht durch doppelte Biegung und Torsion", Stahlbau 73(2004), S. 704-715

Vereinfachte Nachweise für Bauteile in Form von Interaktions-Gleichungen sind nach wie vor beliebt. Die in DIN 18800-2 und EN 1993-1-1 vorgesehenen, die auch die plastischen Reserven von Querschnitten ausnutzen, schließen den Fall der planmäßigen Torsion bisher aus. Die Frage der Erfassung der planmäßigen Torsion wurde in einem Forschungsvorhaben behandelt, das an der RWTH Aachen, der RU Bochum und der TU Berlin durchgeführt wurde. Dabei wurden insgesamt 71 Großversuche und zusätzliche FEM-Berechnungen durchgeführt, die es als "rechnerische" Versuche erlauben, das untersuchte Parameterfeld stark zu vergrößern. Hier wird über die an der TU Berlin durchgeführten Versuche berichtet, die Vergleichsrechnungen werden beschrieben, und die Ableitung einer Interaktionsgleichung mit den zugehörigen Interaktionsfaktoren wird erläutert. Die Anwendung wird durch Beispiele gezeigt. Simplified design formulae for members used as interaction formulae are still popular and therefore needed. Technical committee 8 of ECCS ("Stability") dealt with this question several years resulting in 2 methods given in annex A of EN 1993- 1-1 (Eurocode 3). The more easy method, called method B in EC3, better known as level 1 method, was elaborated for the daily use of practioners. But here as well as in the German stability code DIN 18800-2 the case of regular torsion is not covered. Some approximations are given in literature, but no General solution in form of an interaction formula is available. Furthermore no test results can be used to check the reliability of a solution. The question of regular torsion was dealt with in a research projekt which was carried out at the universities of RWTH Aachen, RU Bochum and TU Berlin. In total 71 full scale tests were carried out and additionally FEM caluciations were done. A report is given about the tests carried out at TU Berlin on beams subjected to biaxial bending and torsion, about the ultimate lead calculations and the development of an interaction formula. The application is shown by examples.

195.  "Extension of interaction formulae level 1 for open cross sections to biaxial bending and torsion" Proceeding CIMS '04, Fourth Intern. Conference on coupled instabilities in metal structures, pp. 545-554, Rom Italy, 2004

Simplified design formulae for members used as interaction formulae are still popular and therefore needed. Technical committee 8 of ECCS ("Stability") dealt with this question several years resulting in 2 methods given in annex A of EN 1993-1-1 (Eurocode 3). The more easy method, called method B in EC3, better known as level 1 method, was elaborated for the daily use of practioners. But here as well as in the German stability code DIN 18800-2 the case of regular torsion is not covered. Some approximation are given in literature, but no general solution in form of an interaction formula is available. Furthermore no test results can be used to check the reliability of a solution. The question of regular torsion was dealt with in a research projekt which was carried out at the universities of RWTH Aachen, RU Bochum and TU Berlin. In total 71 full scale tests were carried out and additionally FEM caluclations were done. A report is given about the tests carried out at TU Berlin on beams subjected to biaxial bending and torsion, about the ultimate load calculations and the development of an interaction formula. The application is shown by an example

194.  mit Dipl.-Ing. K. Gläßer "Fatigue behaviour of thin-walled cold formed steel profiles"
Proceedings Intern. Conference May 2004 "Recent Advances and Trends in Structural Design", Editura Orizonturi Universitare, pp.71-81, Timisoara/Romania 2004


New design concepts for thin-walled structural members take local buckling into account in estimating the ultimate load. Local buckling may be accompanied by large deformations, which entail secondary bending stresses. Such secondary stresses can be neglected in usual analyses, but there are no informations available reagarding their influence on fatigue design.

193.  mit Dipl.-Ing. T. Holberndt "Stabilitätsprobleme bei Glaskonstruktionen", Schriftenreihe 23. Steinfurter Stahlbauseminar, Mai 2004, FH Münster

Glasscheiben, die üblicherweise im Bauwesen verwendet werden, sind durch ihre geringe Bauteildicke stark stabilitätsgefährdet. Neben Glasstützen, Schubfelder und Schalenelemente trifft dies vor allem auf Biegeträger zu, die aufgrund der Spannungsverteilung über den Querschnitt bereichsweise druckbeansprucht werden.
Aus unseren bisherigen Untersuchungen zum Stabilitätsversagens von Glaskonstruktionen infolge Biegedrillknickens lässt sich ableiten, dass die idealen Verzweigungslasten nach der Elastizitätstheorie eine gute Grundlage für ein Bemessungskonzept darstellen. Wichtige Erkenntnisse zur Frage der tatsächlich auftretenden Imperfektionen an Glasträgern, die als Referenz für später anzusetzende Ersatzimperfektionen in einem noch zu erarbeitenden Bemessungskonzept dienen, wurden ebenfalls bei diesen Untersuchungen gesammelt.

192.  mit Dipl.-Ing. S. Heyde "Schlanke Stabtragwerke" in Stahlbau-Kalender 2004, S. 373-448, Verlag Ernst & Sohn, Berlin 2004

Im Allgemeinen bestehen Bauwerke aus verschiedenen Bauteilen, die im Wesentlichen stab- oder plattenförrnig strukturiert sind. In den meisten Fällen sind dabei Einzelbauteile zu verschieden Substrukturen zusammengefügt, z. B. ein Rahmen aus mehreren Stäben, wie in Bild 1. 1 dargestellt. Aus mehreren i. d. R. ähnlichen Substrukturen können dann ganze Bauwerke zusammengesetzt werden, wie z. B. eine Halle aus mehreren Rahmen. Einzelne Bauteile für sich kommen in der Form von z. B. geschossweise angeordneten Stützen oder Einfeldträgern vor. Im Folgenden sollen nur stabförrnige Bauteile näher betrachtet werden, entweder als Einzelbauteil, als Teil einer Substruktur oder als ganze Substruktur. Plattenartige Bauteile werden hier nicht behandelt, wohl aber stabförmige Bauteile, die dünnwandige Querschnittsteile aufweisen, die sich plattenartig verhalten

191.  mit Dr.-Ing.A. Rusch "Application of Level 1 Interaction Formulae to Class 4 Sections" Thin-walled-structures, 42 (2004), pp. 279-293, Elsevier.

Evaluations are carried out to check the validity of Level 1 interaction formulae to class 4 sections. These interaction formulae are now given in Annex A of prEN 1993-1-1 and called method B. Within these evaluations the standard cases of thin-walled I-sections as well as thinwalled hollow sections subjected to compression and uniaxial bending and compression and biaxial bending are taken into account. The results of several tests and ultimate load calculations are compared with the results received by using the interaction formulae. It is shown that the Level 1 interaction of the future EN code are sufficient economical and safe.

190.  mit Dipl.-Ing. T. Glitsch, Dipl.-Ing. S. Heyde "Consideration of initial imperfections for members subjected to axial compression and bending" Proceedings of the Intern. Confer. on Advances in Structures (ASSCCA '03), Sydney, Australia, 22-25 June 2003, pp. 221-227, Balkema publ. Lisse.

For the analysis of a structure the initial imperfections must be chosen in such a way that the most unfavourable influence on the ultimate capacity is taken into consideration. The choice of the form of the initial imperfection is easy in usual cases: for a member with simple supports subjected to axial forces the form must be similar to a sine wave.
For other types of structures, especially continuous beams which are loaded by axial forces and bending moments the choice of the shape of imperfection is not as easy: for a two-span beam loaded by axial forces and transverse loads it is imaginable that an initial imperfection similar to the deflection caused by the transverse loads leads to a smaller ultimate load carrying capacity than an imperfection according to the first eigenmode. Parameter studies were carried out for two-spam and three-span beams. For different shapes of imperfections the relation between the magnitude of the axial force and the bending moments was varied as well as the type of cross section and the axis of buckling: weak axis buckling and strong axis buckling. Furthermore different methods of analysis were dealt with, such as ultimate load calculations taking into account the yielding along the beam, plastic hinge theory and elastic second order theory. The results are shown in diagrams

188.  mit O. Prof. Dr. techn. R. Greiner" Die neuen Regelungen in der europäischen Norm EN 1993-1-1 für Stäbe unter Druck und Biegung", Stahlbau 72 (2003), Heft 3, S. 157-172

Im Hinblick auf das Erscheinen der kommenden europäischen Stahlbaunorm EN 1993-1-1 werden die neuen Regelungen für Stäbe unter Druck und Biegung beschrieben, die Hintergründe für ihre Herleitung erläutert und Zahlenbeispiele zur Verdeutlichung ihrer Anwendung gegeben. Behandelt werden die sogenannten vereinfachten Regelungen mittels Interaktionsgleichungen ähnlich jener der bestehenden DIN 18800 oder der Vornorm des Eurocode 3. Es werden jeweils zwei Nachweisgleichungen für verdrehsteife bzw. verdrehweiche Stäbe vorgegeben, welche auf die Ausweichformen des Biegeknickens bzw. Biegedrillknickens in und aus der Ebene ausgerichtet sind. Die wesentlichen Weiterentwicklungen der"neuen" Regelungen betreffen die Interaktionsfaktoren sowie die Abminderungsfaktoren für Biegedrillknicken. Die Arbeiten gehen auf die Zusammenarbeit in der Technischen Kommission 8 der Europäischen Konvention für Stahlbau (ECCS/EKS) zurück und bewirken in verschiedenen Anwendungsbereichen verbesserte und teils wirtschaftlichere Ergebnisse.

The new rules for members under bending and axial compression of the European Standard EN 1993-1-1. With respect to the launching of the forthcoming European Standard EN 1993-1-1 for Steel Structures the paper describes the new rotes for beam-columns, gives the background of the deveiopments and illustrates the application by means of some worked examples. The paper deals just with the so-called simplified rules in form of interaction formulae similar with those existing in DIN 18800 or the precode of Eurocode 3 (ENV). Depending on the type of member, whether susceptible to torsional deformations or not, two interaction formulae are defined each, which cover the relevant buckling modes of in and out of plane flexural and lateral torsional buckling. The "new' ruies are mainly further developments of the interaction factors and the reduction factors for LT-buckling. The work is based on the cooperation within the Technical Committee 8 of the European Convention of Constructional Steelwork (ECCS) and leads to improved and partly more economical results in various areas of application.

186.  mit Dipl.-Ing. T. Holberndt "Lateral torsional buckling capacity of beams supported at the lower flange only", Proceedings Intern. Colloquium on stability and ductility of steel structures, Budapest 2002, Akademiai Kiado Budapest, pp. 47-56.

In the design of beams subjected to lateral torsional buckling simple support is normally assurned. This means that the beam is considered to be an isolated member which can rotate freely about its longitudinal axis. At the supports lateral deflection and twist are prevented but no resistance is provided against either lateral bending or warping. In some practical cases, especially for purlins, this kind of simple support is not present and the support only is given by the support of the lower flange. That means that at the support twist may occur and torsion moments are transferred by the web of the bewn only.
Intensive investigations were carried out by using the FEM program ADINA. To begin with the elastic laterat torsional buckling moment Mcr was calculated for beams with simple supports and beams supported at the lower flange only for different types of cross section and loading conditions. In Addition to this ultimate load calculations were made, taking into account the most important parameters as elastic-plastic material behaviour including plastification along the member, moment distribution along the member, length of the member (slenderness), residual stresses, initial imperfections. The results are shown in diagrams and conclusions are drawn from these results.

185.  mit Dipl.-Ing. M. Wilke, Dipl.-Ing. S. Heyde, Dr.-Ing. K. Brandes "Zur Tragfähigkeit von Stützen aus Gußeisen", Schriftenreihe 21. Steinfurter Stahlbauseminar, Juni 2002, FH Münster

Eisen wird im Bauwesen in größerem Stil seit dem 18. Jahrhundert eingesetzt, obwohl Gusseisen in Mitteleuropa etwa seit dem 14. Jhdt. bekannt ist. Die älteste gusseiserne Brücke wurde 1779 in Großbritannien bei Coalbrookdale errichtet und setzte eine stürmische Entwicklung in Gang. Insbesondere im Hochbau fanden viele Gussstützen als Hohlprofilstützen Verwendung, da sich damit große Räume ohne Wände schaffen ließen. Charakteristisch für das Gusseisen ist eine geringe Zug- und Biegezugfestigkeit bei ausreichender Druckfestigkeit. Durch die Entwicklung des Walzeisens ergab sich eine zunehmende Zugfestigkeit, die dann auch zu größerer Druckfestigkeit führte. Damit wurde um die Jahrhundertwende das Gusseisen allmählich verdrängt, so dass sich gusseiserne Bauteile überwiegend in historischen Bauten finden.
Bei der Beurteilung solcher Bauteile ergibt sich die Schwierigkeit, dass kein Regelwerk vorhanden ist, das die Beurteilung dieser Bauteile ermöglicht. Ein Nachweis nach unseren modernen Regelwerken, z.B. DIN 18800 (1990), ist nicht möglich.
Grundlegende Arbeiten, die eine Beurteilung möglich machen sollen, wurden im Rahmen eines Sonderforschungsbereiches der Deutschen Forschungsgemeinschaft an der TH Karlsruhe durchgeführt. In Bezug auf gusseiserne Stützen wurden diese Arbeiten durch Käpplein durchgeführt und aufbereitet, [1-31. Sie stellen nach wie vor eine außerordentlich wertvolle Grundlage für die Beurteilung von Stützen aus Gusseisen dar. Hier wird über weitere Untersuchungen berichtet, die insbesondere ein breiteres Spektrurn von Werkstoffkennlinien erfassen [7]. Damit war es dann möglich, mit den modernen Möglichkeiten der FEM-Berechnung die Tragfähigkeit solcher Stützen genauer zu ermitteln.

184.  mit Dipl.-Ing. Budassis "Lateral Torsional Buckling of Partially Encased Composite Beams without Concrete Slab". New York 2002.

In special cases partially encased composite beams are used without concrete slabs. In such cases the beam may fail by lateral torsional buckling. No information is available whether or not it is allowed to take into account the torsional stiffness of the concrete and if so to what amount 22 full scale tests were carried out on beams loaded by a point load. The test results were evaluated using different assumptions which lead to a new design proposal.

183.  mit Dr.-Ing. A. Rusch "Überprüfung der grenz (b/t)-Werte für das Verfahren Elastisch-Plastisch", Stahlbau 70 (2001), S. 857-868.

In neuester Literatur werden Zweifel geäußert, ob die in DIN 18800-1 und Eurocode 3 ähnlich geregelten grenz (b/t)-Werte für das Verfahren Elastisch-Plastisch bzw. Querschnittsklasse 2 ausreichend sichersind. Es wurden eigene numerische Berechnungen durchgeführt, die auf einer Systematisierung der Anforderungen zur Aktivierung der plastischen Querschnittsreserve beruhen und deren Ergebnisse exemplarisch durch Versuche überprüft wurden. Die so ermittelten Ergebnisse zeigen zwar gewisse Unzulänglichkeiten der derzeitigen Regelungen auf, geben jedoch nicht genügend Anlaß, die derzeitigen Grenzwerte zu verschärfen.

Check of maximum b/t-ratios for class 2 sections. lt was concluded from recent research results that blt-ratios for class 2 sections, which are established similar in Eurocode 3 as well as in DIN 18800, may not exclude results on the unsafe side. Here, the requirements to activate the plastic reserve are systematically determined. With this knowledge, numerical caiculations were carried out and the results are checken by tests. The results show some insufficiency of the current ruies, but they do not give enough reasons to tighten the b/t-ratios of the codes

182.  mit Dr.-Ing. A. Rusch "Tragfähigkeit von beulgefährdeten Querschnittselementen unter Berücksichtigung von Imperfektionen" , Stahlbau 70 (2001), S. 765-774.

In neuester Literatur werden Zweifel geäußert, ob die in DIN 18800 und Eurocode 3 verwendete Winter-Kurve ausreichend den Einfluß von Imperfektionen auf das Tragverhalten normalspannungsbeanspruchter, beulgefährdeter Querschnittselemente berücksichtigt. Basierend auf früheren Forschungsarbeiten und eigenen Untersuchungen werden Einflüsse der Lagerung, des Seitenverhältnisses und von Eigenspannungen auf die Traglast diskutiert. Es ergibt sich ein Widerspruch zwischen numerisch ermittelten Traglasten und den ernpirischen Erfahrungswerten. Dieser kann nur dadurch aufgelöst werden, daß anstatt von schlimmstmöglichen, nur anregende Imperfektionen in Ansatz gebracht werden. Eine Zuschärfung der in den Normen verwendeten Beulkurven wird als nicht notwendig erachtet.

Load carrying capacity of thin-walled cross-section elernents in view of irnperfections. lt vvas concluded from recent research results that the plate buckling curves, which are established sirnilar in Eurocode 3 as well as in DIN 1 8 800, do not in all cases safely reflect the ultimate load of locally buckled cross-section elements. Based on earlier research work and own investigations, the influence of boundary conditions, of ratio of dimensions and of residual stresses on the load carrying capacity is discussed in detail vvithin this paper. The studies result in a contradiction between the numerically determined ultimate loads and the empirical experiences. This can only be resolved, if stimulating imperfections are taken into account instead of worst-case irnperfections. lt is not considered necessary to tighten the current plate buckling curves used in the codes

181.  "Drehbettungswerte für Holzpfetten", Festschrift Greiner, S.231-239, TU Graz, Institut für Stahlbau, 2001

Beim Nachweis des Biegedrillknickens wird häufig die abstützende Wirkung angrenzender Bauteile wie Trapezprofile berücksichtigt. Für den bei kleineren Bauten auch vorkommenden Fall der Abstützung durch Holzpfetten gibt es bisher keine Angaben über die stabilisierende Wirkung dieser Holzpfetten. Mehr wird über Versuche berichtet, mit deren Hilfe Werte für die anzusetzenden Drehfedern ermittelt wurden. Es wurden dabei 2 Typen von Verbindungen untersucht, nämlich HMB-Anker und Winkelverbinder BMF. Dies führt zu Angaben für die Drehfedern CθA,k, die dann als Einzelfedem oder als umgerechnete Drehbettung bei der Ermittlung des idealen Biegedrfllknickmornentes Mki berücksichtigt werden können.

180.  mit Dr.-Ing. A. Rusch "Remarks to the Direct Strength Method", Thin-walled Structures, Vol. 39, No. 9, Sept 2001, pp. 807-820, Elsevier UK

The effects of local plate buckling on the load carrying capacity of thin walled members are usually accounted for by the established method of effective widths. As a consequence, the current design concepts of such members are often complicated. Part of these complications arise from the need to determine effective properties of members. Therefore Schafer and Peköz developed the Direct Strength Method as an alternative to current practice. A strength curve for the entire member is used similarly to the strength curve for the effective width of an element.
The Direct Strength Method is here compared to the approaches of effective width, reduced stress and effective thickness. A more profound understanding of the method's conception can be gained on this basis. As a result, the Direct Strength Method assumes the plastic reserve of the section shape to influence the cross-section capacity of locally buckled members. This assumption is checked by our own tests on thin-walled I-sections. A proposal to extend the Direct Strength Method to the interaction between axial force and bending is presented in a second step. Here, the limitations of the method will become clear. Particularly, the Direct Strength Method may lead to an overestimation of the ultimate load, if a shift of the effective centroid causes an additional bending moment. For the time being, the Direct Strength Method can therefore not be a General design concept and further investigations are necessary. (c) 2001 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Keywords: Thin-walled structures; Plate buckling; Effective widths; Local buckling curves; Direct Strength Method

179.  mit Dipl.-Ing. M. Gehlhaar "Zum Tragverhalten von biegedrillknickgefährdeten Biegeträgern, die nur am Untergurt gelagert sind" , Festschrift Valtinat, S. 211-219, TU Hamburg-Harburg, 2001

Beim Nachweis von biegedrillknickgefährdeten Trägern wird irn allgemeinen eine Gabellagerung der Trägerenden vorausgesetzt. Die Annahme der Gabellagerung setzt aber voraus, daß eine Verdrillung, eine seitliche Verschiebung und, strenggenommen, eine Verforrnung des Querschnitts des Trägers am Auflager verhindert werden. Übliche ausgeführte Konstruktionen gewährleisten nicht immer die Einhaltung dieser analytischen Randbedingungen. Eine abweichende Konstruktion liegt zum Beispiel dann vor, wenn der Träger nur am unteren Flansch am Lager aufliegt. Am Fachgebiet Stahlbau der Technischen Universität Berlin wurden Untersuchungen durchgeführt, die die Auswirkungen dieser, von den üblichen Annahmen abweichenden, Lagerung untersuchen.

177.  mit Dipl.-Ing. G. Breitschaft, Dipl.-Ing. J. Thaten "Die Seilkraftmessungen bei der Errichtung des Forumdaches beim Sony Center am Potsdamer Platz in Berlin", Festschrift Sander, Berlin 2001.

Bei der Messung von Seilkräften lässt sich, wie auch in anderen Bereichen der Naturwissenschaften und der Technik von vornherein nicht immer eine ideale Meßmethode voraussagen. Wie hier am Beispiel der Kraftmessungen der Stahlseile des Forumdaches aufgezeigt wird, kamen bei diesem Bauvorhaben gleich vier Messverfahren zum Einsatz.
Jedes der drei Verfahren, die sich hier als brauchbar erwiesen, hatte für sich Vor- und Nachteile und eignete sich je nach vorliegenden Seilabmessungen, Vorspanngrad und Randbedingungen. Im vorliegenden Fall konnte nur durch Kombination mehrerer Verfahren ein wirtschaftlich vertretbares und aus Gründen der Standsicherheit auch ein hinreichend genaues Ergebnis erreicht werden.

174.  mit Dr.-Ing. A. Rusch, Dipl.-Ing. H. Aßmann "Tragfähigkeit von beulgefährdeten I-Profilen bei Biegung um die y-Achse", Stahlbau 70(2001), S. 329-340.

Bei dünnwandigen Konstruktionen kann das örtliche Beulen des Querschnittes die Tragfähigkeit beeinflussen. Örtliches Beulen vermindert dann nicht nur die Querschriittstragfähigkeit, sondern wirkt sich auch auf das globale Stabilitätsverhalten aus. Bei Biegung um die y-Achse kann bei I-Profilen global Biegedrillknicken auftreten. Um ein Verfahren beurteilen zu können, das rechnerisch das Biegedrillknicken berücksichtigt, ist es zunächst erforderlich, die Querschnittstragfähigkeit eines örtlich beulenden I-Profils zutreffend zu beschreiben. Zur Klärung wurden deshalb Versuche am Fachgebiet Stahlbau der TU Berlin durchgeführt. Ergänzende FE-Berechnungen erlauben es, den Einfluß von Imperfektionen zu quantifizieren. So kann eine neue Beulkurve der Verfasser für dreiseitig gelagerte Querschnittselemente auch für den hier vorliegenden Fall experimentell abgesichert werden. Darauf aufbauend werden Versuche aus der Literatur, bei denen Biegedrillknicken auftrat, ausgewertet. Es wird gezeigt, daß eine modifizierte Q-Faktor-Methode die Tragmomente zufriedenstellend wieder gibt.

Load carrying capacity of thin-walled I-sections subjected to bending abaut the y-axis. In thin-walled steel structures local buckling may influence the load carrying capacity. Local buckling reduces not only the cross-section capacity, but has effects on the global stability behaviour as well. Lateral torsional buckling may occur for I-sections subjected to bending about the y-axis. As a basis for the assessment of a design concept, which takes into ccount lateral torsional buckling, it is first of all necessary to have comprehensive knowledge about the cross-section capacity. Therefore, tests were carried out at the Technical University Berlin. Additional FE-calculations allows to quantify the influence of imperfections. On this way, a new strength curve for local buckling of three-sided supported plate elements, presented by the authors earlier, can also be verified in the present case. On this basis, tests reported in the literature, schere laterat torsional buckling occurred, are evaluated. A modified Q-factor-method will be shown to reflect the ultimate load satisfyingly

173.  mit Dipl.-Ing. N. Budassis "Biegedrillknicken von kammerbetonierten Verbundträgern ohne Betongurt", Stahlbau 70 (2001), S. 126-133.

In manchen Fällen werden kammerbetonierte Verbundträger ohne Betongurt ausgeführt. Dadurch nimmt die Tendenz zum Versagen infolge Biegedrillknickens deutlich zu. Bei einem Nachweis gegen diese Art des Versagens ist es aus wirtschaftlichen Gründen erforderlich, den Anteil der Torsionssteifigkeit des Betons wirklichkeitsnah in Betracht zu ziehen. Daher wurden an der TU Berlin in einem Forschungsvorhaben 22 Biegedrillknick-Großversuche durchgeführt und auf dieser Grundlage Vorschläge zum Ansatz der Torsionssteifigkeit des Betons in kammerbetonierten Verbundträgern gemacht.

Lateral torsional buckling of partially encased composite beams without concrete slab. In special cases partially encased composite beams are used without concrete slab. In such cases the beam may fail by lateral torsional buckling. No inforrnation is available vvhether or not it is allovved to take into account the torsional stiffness of the concrete and to what arnount. 22 full scale tests were carried out on beams loaded by a point load. The test results were evaluated using different assumptions which lead to a new design proposal

172.  mit Dipl.-Ing. A. Rusch "Anwendung der Fließlinientheorie auf dreiseitig gelagerte Platten", Stahlbau 70(2001), S. 38-51.

Mit Hilfe der Fließlinientheorie lassen sich die Versagensmechanismen beulgefährdeter Konstruktionen rechnerisch erfassen. Insbesondere die dreiseitig gelagerte Platte als Flansch von beulgefährdeten I- und U-Profilen zeigt in Traglastversuchen einen ausgeprägten plastischen Faltmechanismus. Durch den Vergleich von Last-Durchbiegungskurven, die zu einem linearelastisch und zum anderen mit der Fließlinientheorie ermittelt wurden, ergibt sich ein sehr guter Einblick in das Tragverhalten von beulenden, dreiseitig gelagerten Platten. So ist es möglich, die Güte und die Grenzen der derzeit verwendeten Beulkurven für unausgesteifte Elemente aufzuzeigen. Beulkurven, die nach den Normen der Elastizitätstheorie zugeordnet werden, behalten solange ihre Gültigkeit, bis es aufgrund eines plastischen Faltmechanismus zu einem Traglastabfall kommt. Dabei kann die Traglastdehnung in Abhängigkeit von der Belastung auch im plastischen Bereich liegen. Anhand von zwei Beispielen wird erläutert, wie so die Last- Stauchungskurve bis über das Versagen hinaus berechnet werden kann.

Application of yield line mechanism to three-sided suppartod plates.The failure mechanism of thin-vvalled structures can be described with the yield line theory. Especiailly the three-sided supported plate, existing as a flange of I- or U-sections, shows a specific local plastic mechanism. The comparison of load deflection curves, calculated by using linear elastic theory and yield line theory, shovvs the general load carrying behaviour. As a result, the quality and the limitations of the present plate buckling curves for unstiffened elements are discussed. Plate buckling curves corresponding with elastic theory in codes, are vatid until a local plastic mechanisrn decreases the ultimate load. In such a case it depends on the type of loading whether the ultimate strain is in the plastic range or not. Two exampies show the calculation of the load strain curve also beyond the ultimate load.

164.  mit Dipl.-Ing. M. Schulte; Dipl.-Ing. G. Breitschaft "Die Membran des Forumdachs im Sony Center in Berlin", Bauen mit Textilien 2(1999), H. 4, S. 10-17.

Für die Überdachung des Forums des Sony Centers am Potsdamer Platz in Berlin wurden bei dem im Grundriß elliptischen Dach, mit den Hauptachsenabmessungen von 102 m und 77 m, ca. 5250 m2 teflonbeschichtete Glasfasermembran eingesetzt. Dabei stellt dieser textile Baustoff nicht nur eine der Witterung ausgesetzte Dachhaut dar. Die Membran ist hier eingebunden in ein Tragwerk aus Stahlprofilen und vorgespannten Seilen, deren gegensinnige Krümmung sie herstellt und damit zu einem primären lastabtragenden Bauteil wird. Die sich daraus ergebenden erhöhten Anforderungen an Planung, Konstruktion, Montage und Überwachung werden hier dargelegt.Teflon coated fibre glass was used for the roof of the Sony Center in Berlin at Potsdamer Platz.

The roof has an eiliptical plan with main axis dimensions of 102 m and 77 m. The fabric itself is not only used as a roof cover but, more importantly, as a primary structural element. The following paper describes the governing design criteria for the design and erection of this roof especially in regard to the fabric.

163.  mit Dipl.-Ing. R. Krohmer; Dipl.-Ing. M. Breidert; Dipl.-Ing. R. Beinlich; Dipl.-Ing. C. Skeggs; Dipl.-Ing. T. Krug "Das Gebäude B1 - Filmhaus und Deutsche Mediathek - im Sony Center", Stahlbau 68(1999), S. 1017-1021.

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.The building B1 ("Filmhaus' and German Media Resource Centre).

The building B1 marks the southern border of the Sonycomplex. lt comprises the "Filmhaus" and the German Media Resource Centre. The special characteristic of this building consists in the aesthetic integration of reinforced concrete, composite stroctures and steel structural elements, each used with their special advantages. With respect to the using an appealing architectural harmony of office space and retail space has been created.

162.  mit Dipl.-Ing. A. Rusch; Prof. Dipl.-Ing. G. Habermann; Dipl.-Ing. M. Breidert; Dipl.-Ing. I. Baarandiaran "Das Haus B2 des Sony Centers am Potsdamer Platz", Stahlbau 68(1999), S. 1007-1016.

Durch den Wiederaufbau des Stadtviertels rund um den Potsdamer Platz erhält die Stadt Berlin ein neues urbanes Zentrum. Das Sony Center am Potsdarner Platz liefert durch seine Mischnutzung aus Wohnen, Arbeiten und Unterhaltung hierzu einen entscheidenden Beitrag. In der Mitte des Sony-Areals liegt das Gebäude B2. Durch seine verschiedenen Nutzungsbereiche - Wohnen, Einzelhandel, Kinos - spiegelt es das Gesamtkonzept wider. Die daraus resultierenden Anforderungen führten zu einem, auch aus statischer Sicht, außergewöhnlichen Gebäude. Im folgenden werden die Besonderheiten des Entwurfs, der Berechnung und der Ausführung erläutert.

Building B2 of Sony Center at Potsdamer Platz in Berlin. A new urban center was established due to the new erection of the district around the Potsdamer Platz. The Sony Center gives a decisive contribution to this by the mixed use consisting of living, working and entertainment. Building B2 is situated in the middie of the Sony area and is typical for the entire concept because living, retail trade and cinemas are integrated. The requirements from this concept lead to an exceptional buiiding also from the point of view of technical design. Particularities of design, analysis and construction are explained and illustrated.

161.  mit Dipl.-Ing. E. Franke; Dipl.-Ing. R. Beinlich; Dipl.-Ing. J. Sischka; Dipl.-Ing. F. Sieber; Dipl.-Ing. F. Heyder "Berliner Brückenschlag - Die Überbauung des alten Hotels Esplanade im Sony Center", Stahlbau 68(1999), S. 995-1006.

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 11 000 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 ungewöhnliche Bauaufgabe erforderte bei der Berechnung, Konstruktion und Ausführung zahlreiche ungewöhnliche Lösungen.

The Bridge Coristruction over the old Esplanade hotel at Sony Center. The integration of the Hotel Esplanade, a listed building which was severely damaged in World War II, is now one of the most stunning building activities at Sony Center, Potsdamer Platz, Berlin. A 11 000 Ton, 7 storeys high appartment complex bridges the rest of the old Esplanade hotel with a span of 60 meters. The cable-stayed glass courtain exposes the preserved heritage like a jewel in a case. Heavy steel trusses on top dominate the appearance of the building and explain the load-bearing structure. Unusual problems in analysis, design and steel construction have been solved to achive the requirements of the client.

160.  mit Dipl.-Ing. M. Schulte; Dipl.-Ing. J. Sischka; Dipl.-Ing. G. Breitschaft; BSC R. Clark; Dipl.-Ing. E. Handel; Dipl.-Ing. G. Zenker "Das Forumdach des Sony Centers am Potsdamer Platz in Berlin", Stahlbau 68(1999), S. 975-994.

Der Mittelpunkt des Sony Centers am Potsdarner Platz in Berlin ist ein zentral angeordneter, im Grundriß elliptischer Platz, das ,Forum'. Dieses wird durch Portale in den Gebäuden erschlossen. Das Forum dient Veranstaltungen und soll ein neuer urbaner Anziehungspunkt für Berlin werden. Um die Nutzung des Forums auch bei schlechterem Wetter zu er- möglichen, wurde dieses mit dem ,Forumdach' überdacht.
Es wird über den komplexen Entwurfs- und Realisierungsprozeß dieses außergewöhnlichen Dachtragwerks berichtet. Dabei ist insbesondere ie alternierende Anordnung von Glasscheiben und Membran auf einem Seiltragwerk von 102 m Spannweite bemerkenswert.The Forurn Roof of the Sony Center at the Potsdarner Platz.

The cus of the Sony Center at the Potsdamer Platz in Berlin is an internal tical plaza, 'the Forum', which will be accessible through portals in the surrounding bliidings. lt will be used for events and will create a w space for social gatherings in Berlin. The Forum will be covered ith a roof to extend its use: the Forum Roof. following paper will describe the complex design and realization cess of this unique structure. Especially, the alternating application glass and fabric on a cabie structure with a main span of 102 m is remarkable

158.  "Traglastversuche an Kontaktstößen mit Kopfplatten", Stahlbau 68(1999), S. 929-934.

Druckkräfte können in Stößen wirtschaftlich durch Kontakt übertragen werden. Dadurch treten allerdings zusätzliche Imperfektionen auf, die berücksichtigt werden müssen. Wenn ein Kontaktstoß im Mittelbereich einer Stütze angeordnet ist, dann beeinflussen diese Imperfektionen insbesondere das Knickverhalten der Stütze und damit die Tragfähigkeit. Neben dem Verweis auf frühere theoretische Untersuchungen wird hier über 14 Großversuche an Stützen mit Kontaktstößen berichtet. Die Versuchsergebnisse werden mit den Ergebnissen von Traglasterechnungen und den Ergebnissen einer Bemessung nach DIN 18 800-2 und Eurocode 3 verglichen.

Tests on contact splices with endplates in cornpression members. Cornpression forces may be transferred in a splice by contact. Due to this method additional imperfections occur and must be taken into account. If a contact splice is situated within the length of a column these initial irnpertections influence the buckling behaviour and therefore the load carrying capacity of the column. lt is reported on theoretical investigations with respect to the mernber behaviour and design of the splice and its fastenings. Furthermore 14 full scale tests were carried out. The test results are cornpared to the results of ultirmate load calculations and to results using the rnethod of DIN 18 800 part 2 and Eurocode 3 for compressed columns.

157.  mit Dipl.-Ing. G. Breitschaft und Dipl.-Ing. F. Heyder "Zur Tragfähigkeit der Stegbleche der Dresdener Flügelwegbrücke", Stahlbau 68(1999), S. 800-805.

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 Zugfeldrnodell.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 bestätigten die Ausbildung eines Zugfeldes, es wurde die überkritische Traglast bestimmt. Im Ergebnis konnte einer zeitlich begrenzten Nutzung der Brücke ohne Lastbeschränkungen zugestimrnmt werden.

Load carrying capacity of webplates of the Fluegelweg bridge. The Fluegelweg bridge erossing the river Eibe in Dresden was built in 1 930 as one of the largest riveted steel piate girder bridges in Europe. Some recent analysis calculations discovered a severe Lack of web buckling safety using codes of practice based on the linear buckling Theorie, whereas a tension field rnodel was used in the original design of the bridge. As an essential part of severat investigations, a nonlinear Finite-Elernents-Anaiysis was undertaken to find the load-bearing capacity of the critical girder parts, considering rneasured predeflection and the buckling eigenforrn of the web. The investigations have shown clearly the postbuckling behavior of the web plates, resulting in the decision to use the bridge furtheron for a limited time.

155.  mit Dipl.-Ing. A. Rusch "Tragfähigkeit von beulgefährdeten I-Profilen bei Biegung um die z-Achse", Stahlbau 68(1999), S. 457-467.

Die alleinige Belastung eines dünnwandigen I-Profils durch Biegung um die schwache Achse ist gut geeignet, die Güte der Methode der wirksamen Breite zu überprüfen. Sowohl die Aufteilung der wirksamen Breite als auch die Berücksichtigung plastizierter Bereiche wirkt sich hier signifikant aus. Am Fachgebiet Stahlbau der TU Berlin wurden deshalb Versuche zur Klärung durchgeführt und ein geeignetes FEM-Modell für weitere Studien entwickelt. Die Ergebnisse werden mit den Regelungen der DIN 18 800 und des Eurocode 3 sowie einem neuen Ansatz von Brune verglichen. Darauf aufbauend wird ein eigener Berechnungsansatz vorgestellt, der die Tragmomente befriedigend annähert.

Load carrying capacity of thin-walled I-sections subjected to bending about z-axis. The quality of the method of effective width for thin-walled sections can be checked effectively by investigating the case of bending about the weak axis z. The split up of the effective widths and the consideration of plasticity have here significant influence on the load carrying capacity. Therefore at the department of steel structures at the Technical University of Berlin 16 tests were carried out in order to clarify open questions and to develop a proper finite element model.The results are compared to regulations of DIN 18 800 Eurocode 3, the model of Brune and a new rnodel developed here. A good agreement is shown between the ultimate load capacity calculated by this new model and the results from tests and FEM analysis

140.  mit Aschinger, R. "Zu Besonderheiten bei Trapezstegträgern", Stahlbau 66 (1997), S. 136-142.

Trapezstegträger weisen trapezförmig profilierte Stege auf. Damit ergibt sich eine große Querkrafttragfähigkeit bei geringer Blechdicke des Steges. Durch die Stegprofilierung entstehen aber auch Querbiegespannungen in den Gurten, die beim Tragsicherheitsnachweis zu berücksichtigen sind. Weiterhin muß der Nachweis bezüglich des Biegedrillknickens gegenüber ebenen Stegen geändert werden. Es wird über die Ergebnisse umfangreicher Aus- wertungen von Versuchen berichtet, und praxisnahe Näherungen werden beschrieben. Ein Beispiel zeigt die direkte Anwendung.

Particularities of beams with trapezoidally corrugated webs. Beams with trapezoidally corrugated webs have a rernarcabie shear resistence although the webs are rather thin. Because of the corrugation transverse bending stresses occur in the flanges which must be taken into account in design. Furthermore the design check regarding iaterai torsional buckling must be modified. lt is reported on the results of extensive evaluations of test results and approximate methods are described. An exampie shows the appiication.

135.  mit Dr.-Ing. F. Groeschel "Drehbettungswerte für die Profilblechbefestigung mit Setzbolzen bei unterschiedlich großen Auflasten" Stahlbau 65 (1996), S. 218-224.

Bei Biegeträgern besteht die Möglichkeit, dass sie durch Biegedrillknicken ("Kippen") versagen. Diese Möglichkeit wird durch die stabilisierende Wirkung angrenzender Bauteile wesentlich verringert. Bei Pfetten wird diese Stabilisierung durch die Drehbettung und/oder die Schubsteifigkeit der Dachhaut bewirkt. Die hier betrachtete Drehbettung wird wesentlich von der vorhandenen konstruktiven Ausbildung, also auch von der Art der Befestigung beeinflusst. Hier wird über Drehbettungsversuche an Ausschnitten realer Dächer berichtet, bei denen als Verbindungsmittel erstmals die viel verbreiteten Setzbolzen untersucht wurden. Außerdem wurde auch der Einfluss einer großen Auflast betrachtet. Die Drehbettung wird in Form einer Anschlusssteifigkeit angegeben. Ein Beispiel zeigt die Anwendung.

Torsional restraint coefficients for connections with shot fired pins and variable loads. Slender beams may buckle by a combination of lateral bending and twisting. This stability problem of lateral torsional buckling is substantially reduced by adjacent memebers like purlins where the stabilization by the shear stiffness or the torsional restraint of the sheeting is given. Here the torsional restraint by the sheeting is investigated which is especially influenced by the type of connection. Tests were carried out on parts of a roof structure for the connection by shot fired pins and under great loads. The results are given as values for the torsional restraint coefficients. An example illustrates the application.

134.  mit Dr.-Ing. T. S. Shin "Zum Krüppeln von Trapezprofilen unter örtlich konzentrierten Lasten"
Stahlbau 65 (1996), S. 137-142.


Zur Bestimmung der rechnerischen Tragfähigkeit werden Rechenmodelle entwickelt, die sich aus Beobachtungen an 61 Traglastversuchen ergaben. Dabei werden verschieden große seitliche Überstände ü der Trapezprofile berücksichtigt. Die berechneten Traglasten werden mit den hier durchgeführten Versuchen und denen anderer Autoren verglichen. Aus statistischen Auswertungen nach Annex Z von Eurocode 3 werden die Teilsicherheitsbeiwerte γ*M für den Widerstand ermittelt.

Web crippling of trapezoidally corrugated sheeting under concentrated loads. For the determination of the load carring capacity analysis models are investigated which are based on 61 full scale tests. Different overhanging portions ü of the profiles are taken into account. The calculated load carrying capacities are compared to tests carried out here and to tests of other authors. Statistical evaluations due to Annex Z of Eurocode 3 show the partial safety resistance factors γ*M.

133.  mit Dr.-Ing. B. Huang "Beulwerte für trapezförmig profilierte Bleche unter Schubbeanspruchung", Stahlbau 64 (1995), S. 370-374.

Unsymmetrische Trapezprofile, die verschieden breite Ober- und Untergurte haben, finden in Dächern und als Wandbekleidung breite Anwendung. Daneben werden jedoch in Trapezstegträgern auch symmetrisch profilierte Bleche als Stege von Biegeträgern verwendet. Dabei werden diese Bleche überwiegend auf Schub beansprucht, wobei das Versagen durch örtliches oder globales Beulen hervorgerufen werden kann. Hier werden Beulwerte k, nach der Elastizitätstheorie ermittelt, die einen Nachweis in bezug auf das örtliche Beulen ermöglichen.

Plate bucklirig coeffieients for trapezoidally corrugated panels under shear stresses. Trapezoidally corrugated sheeting with unsymmetrical top chord and buttom chord is widely used for roofs and wand cladding. In beams with trapezoidally corrugated webs the panels are symmetricai vvith regard to the both chords. In this beams the corrugated panels are subject to shear stresses predominantty. Failure is caused by local or global plate buckling. In this paper plate buckling coefficients k, for local buckling are determined in order to allow a design check for this failure mode.

124.  mit Dr.-Ing. B. Huang "Progress in the Analysis of Beams with Trapezoidally Corrugated Webs"
The 17th Czech and Slovak Intern. Conference on Steel Structures and Bridges, Bratislava, 1994, S. I/157-I/162.


Beams with trapezoidally corrugated webs show a great shear capacity although the web is very thin. It can be shown by tests and theoretical investigations that a kind of tension field occurs at the ultimate limit stage. But te type of vertical corrugation leads to additional warping stresses in the flanges. This influences the buckling behaviour of the compression flange, which may be taken into account by different buckling coefficients kσ.

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