Stahlbau-Kalender / Stahlbau-Kalender 2013

Vorwort

Während im vergangenen Jahr die Grundlagen-Teile der neuen europäischen Bemessungsnorm Eurocode 3, die am 01. Juli 2012 bauaufsichtlich eingeführt worden ist, den Schwerpunkt bildeten, konzentriert sich der neue Stahlbau-Kalender 2013 auf die Anwendungs-Teile, wie zum Beispiel Teil 2 für Stahlbrücken, Teil 5 für Pfähle und Spundwände oder Teil 3 und Teil 4 für Türme, Maste, Silos und Tanks. Ergänzt wird dieser normenorientierte Teil des Stahlbau-Kalenders 2013 um zwei Beiträge zur Verwendung von Stahl im Industrie- und im Kraftwerksbau.

Anknüpfend an die Tradition der früheren Stahlbau-Kalender, jeweils die Grundnorm DIN 18800 im Originaltext mit Kommentaren abzudrucken, wird in ähnlicher Form einer der beiden Hauptteile des Eurocode 3, in diesem Jahr die Grundnorm DIN EN 1993 Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen im Originaltext wiedergegeben. Dabei sind die Regeln des zugehörigen Nationalen Anhangs sowie ergänzende Kommentare und Erläuterungen von Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann und Dipl.-Ing. Stephan Schneider, TU Dortmund, aktualisiert an den jeweiligen Stellen eingearbeitet. Gegenüber der Fassung im Stahlbau-Kalender 2011 werden in dieser Ausgabe kleine Fehler berichtigt und Kommentare zu aufgetretenen Fragen bzw. aktuellen Entwicklungen ergänzt. Damit der Stahlbau-Kalender auch zukünftig für die Praxis das Referenzwerk für die jeweils aktuell geltenden Regeln im Stahlbau ist, sollen auch weiterhin regelmäß ig im Wechsel die beiden Hauptteile als aufbereitete Originalnormen abgedruckt werden.

In der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen haben sich durch die Einführung der Eurocodes im Jahr 2012 erhebliche Änderungen ergeben. Der Beitrag von Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin Technische Baubestimmungen, Normen, Bauregellisten und Zulassungen im Stahlbau ist deshalb in diesem Jahr für die Praxis von besonderer Relevanz. Er stellt neben den aktualisierten Listen der Technischen Baubestimmungen und den neuen Bauregellisten in Auszügen auch die gültigen für den Stahlbau wichtigen Zulassungen zusammen.

Aufgrund seiner Erfahrung in Seminaren zum Eurocode 3 und auf der Basis einer unter seiner Federführung entstandenen Beispielsammlung hat Dipl.-Ing. Sivo Schilling, bauforumstahl e.V., eine kompakte Zusammenstellung und Erläuterung der wesentlichen Regeln von DIN EN 1993-1-1 erstellt und mit konkreten Rechenbeispielen verknüpft. Sein Beitrag Anwendung der DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau gibt wertvolle Informationen und ist eine praktische Anleitung zur Umsetzung der neuen Regeln. Die Rechenbeispiele gehen in ihrer Kommentierung über das gewohnte Maß hinaus und zeigen zum Teil auch unterschiedliche Nachweisverfahren für gleiche Problemstellungen auf.

Der vorliegende Kommentar zu DIN EN 1993-1-3: Allgemeine Bemessungsregeln – Ergänzende Regeln für kaltgeformte Bauteile und Bleche von Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Bettina Brune, TU Dortmund, erleichtert die Anwendung dieser für den Stahlleichtbau wichtigen Norm. Zu den Regelungen werden Hinweise und Erläuterungen gegeben und partiell die wissenschaftlichen Hintergründe aufgezeigt. Die Kommentierung folgt dabei der Gliederung der Norm und geht auf die verschiedenen Bereiche Werkstoffe, Tragwerksberechnung und detailliert auf Tragfähigkeits- und Stabilitätsnachweise ein. Ebenso werden Besonderheiten zu Pfetten, Kassettenprofilen und Profilblechen behandelt. Ein ausführliches Rechenbeispiel rundet den Beitrag ab.

Nachdem im Hochbau die Eurocodes im Juli 2012 bauaufsichtlich eingeführt wurden, ist nun auch im Dezember 2012 deren Einführung im Brückenbau erfolgt. Damit lösen die Eurocodes die DIN-Fachberichte ab. Der Beitrag Kommentar zu DIN EN 1993-2: Stahlbrücken von Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, Dr.-Ing. Christina Schmidt-Rasche, Ostfildern, Dipl.-Ing. Ralf Schubart, Wunstorf und Dr.-Ing. Wolfram Schleicher, Eichwalde, sowie den Mitautoren Dr.-Ing. Jörg Frickel, Dipl.-Ing. Antje Schumann und Dipl.-Ing. Antonio Zizza erläutert die Bemessung und Konstruktion von Stahlbrücken entsprechend DIN EN 1993-2. Unter anderem werden die Änderungen und Umstellungen im Vergleich zum bisher gültigen DINFachbericht 103 dargestellt. Dabei soll die Anwendung der Eurocodes für den Stahl- und Verbundbrückenbau insgesamt erleichtert werden, indem auch Hinweise zu den Lasten auf Straß en- und Eisenbahnbrücken oder zu Ausbauteilen, wie Lager- und Fahrbahnübergänge, gegeben werden. Für ausgewählte Bauweisen, wie orthotrope Stahlfahrbahnen, Tragsysteme mit Hängern, Brücken in Hochgeschwindigkeitsstrecken oder Brücken mit Hohlprofilen, werden die Besonderheiten erläutert. Beispiele veranschaulichen die Anwendung der neuen Bemessungsregeln.

Prof. Dr.-Ing. Udo Peil, Wolfenbüttel und Dr.-Ing. Mathias Clobes, TU Braunschweig, haben es dankenswerterweise übernommen, in ihrem Beitrag Türme und Maste nach DIN EN 1993-3-1 deren Bemessung in einer zurzeit in Deutschland bauaufsichtlich noch etwas schwierigen Situation zu erläutern, da der Nationale Anhang zur europäischen Norm gegenwärtig noch nicht endgültig fertiggestellt ist. Dank ihres Einblicks in die Sachlage und ihrer Erfahrung gelingt es ihnen trotzdem, wichtige Hinweise zu geben. Ausführlich widmen sie sich dem Thema Einwirkungen durch Wind-, Eis- und Temperaturlasten. Auch Sonderlasten wie plötzlicher Seilbruch, Flugzeuganprall und Brand werden behandelt. Ein weiteres Augenmerk legen die Autoren auf die Tragsicherheitsnachweise und die Herstellung, Montage und Zustandsüberwachung von Masten und Türmen.

Dr.-Ing. Martin Kaldenhoff, HHW Ingenieure, und Dr.-Ing. Cornelius Ruckenbrod, SMP Ingenieure, beschäftigen sich mit dem Thema Silos und Einwirkungen auf Silos nach DIN EN 1993-4-1. Einwirkungen auf die Silowände rühren zum größ ten Teil aus den Schüttgütern her. Aus den unterschiedlichen Füllständen ergeben sich zahlreiche Laststellungen, die mit verschiedenen Lastmodellen erfasst werden. Hierbei stellen die Autoren auch Vergleiche mit Berechnungen nach der Vorgängernorm DIN 1055-6 an. Weiterhin beschäftigt sich der Beitrag mit anderen Einwirkungen auf Silos, z. B. durch Erdbeben. Im Zusammenhang mit der Bemessung von Silotragwerken werden insbesondere Stabilitätsprobleme behandelt.

Durchaus kritisch betrachten Dr.-Ing. Peter Knödel, Dipl.-Ing. Andrea Heß, beide IB Knödel, und Prof. Dr.-Ing. Thomas Ummenhofer, KIT, in Stählerne Tankbauwerke nach DIN EN 1993-4-2 die Norm, da zu einer umfassenden Tankberechnung nach wie vor zahlreiche weitere Regelwerke herangezogen werden müssen, beispielsweise DIN EN 14015 oder auch das Merkblatt VdTÜV-960. Im Hinblick auf die Berechnung eines Tanks gehen die Autoren zunächst auf die spezifischen Einwirkungen ein, insbesondere Flüssigkeitslasten, Wind- und Schneelasten, Imperfektionen sowie auß ergewöhnliche Lasten, Störfälle und Katastrophen. Ein ausführliches Kapitel ist der Schnittgröß enermittlung und den Bemessungskonzepten gewidmet.Weitere Abschnitte behandeln die einzelnen Bauteile der Tankbauwerke: die zylindrische Tankwand, die Dachkonstruktion, der Tankfuß sowie die Gründung und die Ausrüstung.

Im Kommentar zu DIN EN 1993-5: Pfähle und Spundwände geben M. Sc. Christine Mohler und Dr.-Ing. Alex Schmitt, Fa. ArcelorMittal, einen sehr guten Überblick zur Anwendung des Eurocode 3 an der Schnittstelle zwischen Geotechnik und Stahlbau. Die gültigen Empfehlungen deutscher Standardwerke wie EAB und EAU nehmen Bezug auf Eurocode 3 für den Stahlbau einerseits und auf Eurocode 7 für die Geotechnik andererseits. Die Autoren folgen in ihrer Kommentierung der Gliederung des Eurocode 3 Teil 5, der vor allem zusätzliche Regeln gegenüber den übrigen Normenteilen Eurocode 3 enthält. So wird unter dem Stichwort „Werkstoffe“ auf den Einsatz von speziellen Stahlsorten bei Spundwänden eingegangen und unter dem Titel „Dauerhaftigkeit“ werden die besonderen Korrosionsschutzmaß nahmen behandelt. Im Abschnitt „Grenzzustände der Tragfähigkeit“ werden für die verschiedenen Bauformen wie Spundwände, Tragpfähle und kombinierte Wände sehr kompakt die maß gebenden Nachweise erläutert. Gerade in den Abschnitten „Anker, Gurtungen, Aussteifungen und Anschlüsse“ und auch „Ausführung“ wird deutlich, dass hier nicht nur die Stahlbauregeln, sondern auch andere Regelungen wie z. B. DIN EN 1537 zu Verpressankern oder DIN EN 1997 zu beachten sind.

Prof. Dr.-Ing. habil. Hartmut Pasternak, BTU Cottbus, und Prof. Dr.-Ing. Hans-Ullrich Hoch, Hochschule Wismar, gehen in ihrem...