Stahlbau-Kalender 2025 (eBook)

Schwerpunkte: Neue Normen; Leichtmetallbau; Digitales Planen und Bauen

Ulrike Kuhlmann (Herausgeber)

eBook Download: EPUB

2025
2258 Seiten
Ernst & Sohn (Verlag)
978-3-433-61214-9 (ISBN)

Infos

The book explains parts of the new EC generation. It also contains articles on sandwich elements, design in lightweight steel construction and aluminium structures. The future topics of AI and additive manufacturing are presented with practical applications. With many examples.

Die Herausgeberin Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann war bis Juni 2024 Leiterin des Instituts für Konstruktion und Entwurf an der Universität Stuttgart.
Die Wahl ihrer Autoren für den Stahlbau-Kalender ist durch konsequente Praxisnähe bestimmt. Sie kommen aus der Industrie, aus Ingenieurbüros und von der Schnittstelle von Forschung und Praxis an Universitäten und sind als herausragende Fachleute auf ihren Gebieten bekannt.

Textauszug

Vorwort

Im Stahlbau-Kalender 2025 sind erneut fundiertes Fachwissen und innovative Perspektiven vereint, um die Entwicklungen und Herausforderungen im Stahl- und Leichtmetallbau sowie im digitalen Planen und Bauen umfassend aufzuzeigen. Damit bietet dieser Band wertvolle Orientierung und praxisnahe Lösungsansätze für Ingenieur:innen, Planer:innen und Wissenschaftler:innen. Ein Schwerpunkt des diesjährigen Kalenders liegt wieder auf den neuen Normen. So werden etwa die aktuellen Entwicklungen der Eurocodes, wie sie für die Bemessung von Kranbahnen relevant sind, detailliert erläutert. Zum Schwerpunkt Leichtmetallbau gehört neben einem neuen Bemessungsverfahren für kaltgeformte, dünnwandige Stahlquerschnitte die Darstellung des neuen Eurocode 3 Teil 7 zu den Sandwichelementen und eine ausführliche Erläuterung zum neuen Eurocode 9 über Aluminiumkonstruktionen. Die Annahmen zu Wind- und Schneelasten sind eine wichtige Grundlage für die Tragwerksplanung von schlanken Stahlbauwerken. Auch hierzu werden aus erster Hand die neuen Entwicklungen im Rahmen der zweiten Eurocode-Generation dargelegt.

Zum Themenkomplex digitales Planen und Bauen wird die Rolle der künstlichen Intelligenz (KI) und der Automatisierung hervorgehoben. Dabei wird die digitale Transformation des Stahlbaus beleuchtet, die vom Einsatz KI-gestützter Modelle für FEM-Berechnungen bis hin zu Robotik und 3D-Druckverfahren reicht. Diese Entwicklungen eröffnen völlig neue Möglichkeiten für die Planung und Fertigung.

Damit bietet der Stahlbau-Kalender 2025 einen umfassenden Überblick über den aktuellen Stand von Normen, Technologien und wissenschaftlichen Erkenntnissen.

Mit dem erneuten Abdruck der Grundnorm DIN EN 1993-1-8 zur Bemessung von Anschlüssen und Verbindungen in Stahltragwerken mit vorwiegend ruhenden Beanspruchungen werden für die Anwender neben Bemessungs- und Konstruktionsregeln für elementare Verbindungsmittel wie Schrauben, Nieten, Bolzen und Schweißnähte auch Berechnungsverfahren zur Bemessung von geschweißten und geschraubten Stirnplattenverbindungen sowie für geschweißte Hohlprofilknoten bereitgestellt. In dem vorliegenden Beitrag finden sich neben dem Text der zurzeit noch gültigen Norm und dem Nationalen Anhang für Deutschland ergänzende Anmerkungen und Hinweise der Autoren Dieter Ungermann, TU Dortmund und Stephan Schneider, construct.ING – Büro für Bauwesen, mit aktuellen Ergänzungen von Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart. Dabei sind auch Erkenntnisse aus der laufenden Bearbeitung der Norm für die zweite Eurocode-Generation eingeflossen.

Karsten Kathage und Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin erläutern in ihrem Beitrag eine auf den Metallbau ausgerichtete Zusammenfassung des Inhalts der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) einschließlich einer Übersicht relevanter Normen und Richtlinien. Ferner geben sie einen Überblick über die vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt) im Bereich Metallbau erteilten allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassungen (abZ), allgemeinen Bauartgenehmigungen (aBG) und Europäischen Technischen Bewertungen (ETA).

Das Potenzial der Stahlleichtbauweise kann aufgrund der Einschränkungen bei der Bemessung nach DIN EN 1993-1-3 bzw. prEN 1993-1-3 nicht ausgeschöpft werden. So werden immer noch Typenprüfungen, abZ oder Bauteilprüfungen für kaltgeformte Stahlbauteile durchgeführt, was zeit- und kostenintensiv ist. Bettina Brune, Tim Lemański und Dieter Ungermann, TU Dortmund, stellen daher im Beitrag Neue Bemessungskonzepte für den Stahlleichtbau ein innovatives, eurocodekonformes und anwenderfreundliches Bemessungsverfahren für kaltgeformte, dünnwandige Stahlquerschnitte vor. Im neuen Verfahren wird die Direct Strength Method DSM nach der amerikanischen Norm AISI S100-16 zur Bestimmung der Querschnittsbeanspruchbarkeit dünnwandiger Kaltprofile unter Berücksichtigung des lokalen Plattenbeulens und der Forminstabilität genutzt und in das etablierte Nachweiskonzept für global biegeknickoder biegedrillknickgefährdete Bauteile der revidierten Fassung von prEN 1993-1-3 implementiert. Das neue Verfahren liefert eine sehr gute Alternative zu den bestehenden Bemessungsverfahren für dünnwandige, kaltgeformte Stahlbauteile.

Die Bemessung und Konstruktion von Sandwichelementen soll zukünftig über den neuen Normenteil EN 1993-7 erfolgen, der in diesem Kapitel von Bernd Naujoks, Niklas Ardelmann, Bergische Universität Wuppertal, und Fabian Kischkewitz, S.A.N. Beratende Bauingenieure GmbH, kommentiert wird. Es werden Hinweise zur Anwendung und zu den Hintergründen des Normtextes und eines Teils der Anhänge gegeben. Gegenüber den bisherigen Regeln im Anhang E der DIN EN 14509 sind neue Bemessungsregeln für Sandwichelemente mit Öffnungen, für Punktlasten und für auf Normalkraft beanspruchte Elemente hinzugekommen. Die notwendigen Kennwerte für die Bemessung sollen weiterhin gemäß der Produktnorm EN 14509 ermittelt, statistisch ausgewertet und vom Hersteller in einer Leistungserklärung deklariert werden. Um dem Hersteller aufzuzeigen, welche Kennwerte für die Berechnung und Bemessung erforderlich sind, wurde in EN 1993-7 der Anhang M aufgenommen.

Zur Bemessung von Kranbahnen nach den neuen Eurocode-Regeln wird die Anwendung des Normentwurfs E DIN EN 1993-6 von Mathias Euler, Elena Sidorov, Tom Rudolph, BTU Cottbus-Senftenberg, und Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, erläutert und an praktischen Beispielen illustriert. Dabei ist hervorzuheben, dass nicht nur die eigentliche Kranbahnnorm behandelt wird, sondern für die Anwender:innen die Bemessung von Kranbahnen auch in Hinblick auf alle anderen neuen Normenteile der zweiten Eurocode-Generation aufbereitet wird. So wird ausführlich auf die Hintergründe der kranbedingten Einwirkungen nach E DIN EN 1991-3 eingegangen. Bei den Erläuterungen zur Tragwerksberechnung werden die verbesserten Regelungen zu den lokalen Beanspruchungen aus Radlasteinleitung behandelt, deren Anwendungsbereich erweitert wurde. Die unterschiedlichen Möglichkeiten für den Biegedrillknicknachweis von Kranbahnträgern nach E DIN EN 1993-1-1 werden beschrieben. Einen Schwerpunkt des Beitrags bilden die Ermüdungsnachweise. Nach einem Überblick zu den Betriebsbeanspruchungen von Kranen und Kranbahnen werden die neuen Regelungen zu den Schadensäquivalenzbeiwerten für das Nennspannungskonzept vorgestellt. Schließlich wird auch auf die verbesserte Kerbfalleinstufung kranbahnspezifischer Konstruktionsdetails in E DIN EN 1993-1-9 eingegangen.

Die Ingenieurspraxis zeigt, dass nach wie vor viel Unsicherheit bei der Bemessung von Aluminiumkonstruktionen herrscht, da hier zum Teil eine andere Herangehensweise als für Stahl erforderlich ist. Die Haupthürde besteht im Umgang mit den vielen verschiedenen Legierungen und den entsprechend unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften. Dies umfasst auch den Wärmeeinfluss infolge von z. B. Schweißen. Der Beitrag Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken des Autorenteams Daniel Pak, Max Spannaus, Max Gündel, Benno Hoffmeister, Christina Radlbeck, Dorina Siebert, Reinhold Gitter und Andreas Fellhauer erläutert die neue Fassung von DIN EN 1999 und widmet sich dabei der Werkstoffwahl sowie der Bemessung von Schweiß-, Schrauben- und Nietverbindungen. Weiterhin werden die Bauteil- und Stabilitätsnachweise erläutert, wobei in einem separaten Abschnitt auf die Querschnittsklassifizierung eingegangen wird. Es werden jeweils die wichtigsten Regeln zusammengefasst, aufbereitet und in Anwendungsbeispielen veranschaulicht. Dabei wird insbesondere auf Neuerungen zur ersten Generation des Eurocode 9 und auf Unterschiede zum Eurocode 3 eingegangen.

Mit der bis voraussichtlich 2028 abgeschlossenen Einführung der zweiten Eurocode-Generation zu den Windeinwirkungen auf Bauwerke werden die Modelle der Windwirkungen und der Ersatzlasten für die Bestimmungen der Bauwerksantworten erheblich erweitert. Der Beitrag Hintergründe zu den Neuerungen in prEN 1991-1-4:2024 für die Berechnung windinduzierter Reaktionen schlanker Bauwerke vom Autorenteam Rüdiger Höffer, Norbert Hölscher, Susanne Diburg, Francesca Lupi, Ika Kurniawati, Ulf Winkelmann und Cornelia Kalender gibt eine Übersicht über den Entwurf prEN 1991-1-4:2024 „Eurocode 1: Actions on structures – Part 1-4: Wind actions“ und diskutiert wichtige Innovationen für die Berechnung windinduzierter Reaktionen schlanker Bauwerke. Darüber hinaus werden kurze Empfehlungen für den zukünftigen Nationalen Anhang gegeben.

Die Kenntnis der Schneelasten am Boden ist in nationalen und internationalen Normen Voraussetzung für die Bestimmung der Schneelasten auf dem Dach. Diesem Thema widmet sich das Kapitel Eurocode 1 – Einwirkungen auf Tragwerke, Teil 1-3 Schneelasten – neue Entwicklungen von Volker Cornelius, CSZ Ingenieurconsult GmbH & Co KG und Bodo Wichura, Deutscher Wetterdienst, Potsdam. Nach einem Rückblick zur Entwicklung der Schneelastvorschriften in...

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 16.4.2025
• Reihe/Serie: Stahlbau-Kalender
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Technik ► Bauwesen
• Schlagworte: Bauingenieur- u. Bauwesen • Stahlhochbau u. Brückenbau • Tragwerke
• ISBN-10: 3-433-61214-5 / 3433612145
• ISBN-13: 978-3-433-61214-9 / 9783433612149