Vorwort

Im Mittelpunkt des Stahlbau-Kalenders 2017 stehen die Schwerpunkte Ingenieurtragwerke und Dauerhaftigkeit. Zu den behandelten Ingenieurtragwerken zählen Hallentragwerke, Kranbahnen, Türme und Maste, Freistehende Stahlschornsteine sowie Silos und Tanks sowie auch Brücken. Ingenieurtragwerke spielen im Stahlbau seit jeher eine große Rolle und in einigen Bereichen ist Stahl der dominierende Werkstoff. Umso wichtiger ist es, hier die aktuellen Entwicklungen in der Normung und sich verändernde Anforderungen in der Praxis zu verfolgen. Nicht zuletzt gehört zu den gestiegenen Anforderungen die Dauerhaftigkeit, die für zyklisch beanspruchte Tragwerke wie Kranbahnen und Brücken die Ermüdungsbeanspruchung betrifft; auch ergeben sich für Tragwerke, die entsprechenden Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit. Der Themenbogen der verschiedenen Beiträge spannt sich deshalb von der Werkstoffwahl über Fragen der Konstruktion und Ermüdung, Prüfung und Bewertung im Bestand bis hin zum Korrosionsschutz.

Daneben steht, nicht weniger wichtig, die erneut abgedruckte Grundnorm DIN EN 1993-1-8: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten, Bemessung von Anschlüssen mit Nationalem Anhang sowie ergänzenden, an den jeweiligen Stellen eingearbeiteten Kommentaren und Erläuterungen von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann, Technische Universität Dortmund, und Dipl.-Ing. Stephan Schneider, construct.ING - Büro für Bauwesen. Diese regelmäßige Aktualisierung gerade auch der Kommentare ermöglicht es, jeweils auf aktuell entstandene Fragen und Klärungsbedarf einzugehen. Aufgrund eines Urteils des Europäischen Gerichtshofs vom 16. Oktober 2014, wodurch zusätzliche, in den Bauregellisten geregelte Anforderungen an bestimmte Bauprodukte nicht mehr rechtens sind, weil sie bereits in harmonisierten Normen erfasst sind und eine CE-Kennzeichnung haben, wurde die Musterbauordnung (MBO) durch Beschluss der Bauministerkonferenz vom 13.05.2016 entsprechend novelliert. Weitergehend werden die Regelungen der Muster-Liste der Technischen Baubestimmungen (MLTB), der Teile II und III der Liste der Technischen Baubestimmungen sowie der Bauregellisten angepasst und umstrukturiert in die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) überführt. Dies wird von Dr.-Ing. Karsten Kathage und Dipl.-Ing. Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin im Beitrag Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB), Normen und Zulassungen im Stahlbau dargestellt. Da zum Zeitpunkt der Drucklegung die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) jedoch nur als Entwurf vorlag und noch Einsprüche verhandelt werden, wird in dieser Ausgabe des Stahlbau-Kalenders auf eine Zusammenstellung der den Stahlbau betreffenden Regelungen verzichtet. Der Beitrag gibt aber neben einer Liste aller geltenden Normen und Richtlinien für den Stahlbau auch die für den Stahl- und Verbundbau wichtigen gültigen Zulassungen (Stand: Oktober 2016) sowohl auf nationaler wie auf europäischer Ebene wieder.

Das oben genannte Urteil des Europäischen Gerichtshofs wird ausdrücklich von Ministerialrat Dr. Gerhard Scheuermann, Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg, und von Regierungsdirektorin Dr. Susanna Thielecke, Regierungspräsidium Stuttgart, in ihrem Beitrag Europäische Regeln für Bauprodukte und Umsetzung in Deutschland - das neue bauaufsichtliche Konzept aufgegriffen. Sie erläutern die Umsetzung dieses Konzeptes in Deutschland, was vor allem eine Anpassung des nationalen Rechts umfasst, um die Europarechtskonformität sicherzustellen, ohne dabei die Gewährleistung der Bauwerkssicherheit infrage zu stellen. Es werden im Beitrag Inhalt und Struktur der neuen Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen dargelegt und Hinweise zu Übergangsregelung und Verantwortung der am Bau Beteiligten gegeben.

Zur Vermeidung von Sprödbruch und zur Sicherstellung plastischer Umverteilungen, die bei Erreichen der Tragfähigkeit in Anspruch genommen werden, ist eine Grundanforderung an Baustähle die ausreichende Zähigkeit. "Zähigkeit" kann dabei verschieden definiert werden; so wird sie technisch zum Beispiel als Kerbschlagarbeit AVT einer gekerbten Normprobe bei verschiedenen Temperaturen verstanden. Im Beitrag Zähigkeitsbasierte Stahlsortenwahl in DIN EN 1993 - Stand der Normung und neue Entwicklungen von Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, Dipl.-Ing. Simon Schaffrath und Sandro Citarelli, M.Sc., RWTH Aachen, Prof. Dr.-Ing. Bertram Kühn, Technische Hochschule Mittelhessen, und Dr.-Ing. Björn Eichler, Terex MHPS GmbH, Düsseldorf, werden die verschiedenen Aspekte eines normengerechten Zähigkeitsnachweises behandelt. Nach allgemeinen Erläuterungen zum Zähigkeitsverhalten ferritischer Stähle wird zunächst der Stand der europäischen Normung, insbesondere die Anwendung von DIN EN 1993-1-10 und Erfahrungen damit, erläutert. Während zur Vermeidung spröden Materialversagens DIN EN 1993 eine vereinfachte, auf bruchmechanischen Ansätzen basierte Methode zur Verfügung stellt, mit der Zähigkeitsanforderungen im Tieflagenbereich abgeleitet werden können, gibt es derzeit im Hinblick auf die plastische Bemessung noch keine zufriedenstellende Methode zur Bestimmung der Zähigkeitsanforderungen im Hochlagenbereich. Im Beitrag werden deshalb auch neue Entwicklungen insbesondere hinsichtlich der Anwendung schädigungsmechanischer Verfahren zur Quantifizierung von verbesserten Zähigkeitsanforderungen für die Hochlage vorgestellt.

Neben der Zähigkeit des Materials spielt die Ermüdung für die Gewährleistung ausreichender Dauerhaftigkeit eine besondere Rolle. Sie ist nicht selten mit der Ausbildung von Rissen an geschweißten Details in häufig wechselnd beanspruchten Stahlkonstruktionen verknüpft. Um diese während der Nutzungsdauer erfassen zu können, kommen vor allem Methoden der zerstörungsfreien Prüfung zur Anwendung. Ein Verfahren, das sich bereits in vielen Anwendungsfällen bewährt hat, ist das Ultraschall-Verfahren. Im Beitrag Moderne bildgebende Ultraschall-Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung von Schweißnähten im Stahlbau geben die Autoren, Dr. rer. nat. Ralf Steinhausen, Dr. rer. nat. Christoph Pientschke, Forschungszentrum Ultraschall, Halle (Saale), und Alexander Strauß, Schweißtechnische Lehr- und Versuchsanstalt gGmbH, Halle, einen Überblick über die physikalischen Grundlagen und die Anwendung verschiedener Ultraschall-Prüfverfahren. Hierbei wird auf die Bewertung von Echoanzeigen bei klassischen Verfahren eingegangen und neuere bildgebende Verfahren der Beugungslaufzeittechnik (ToFD-Technik (Time of Flight Diffraction)) und der Phased-Array-Methode erläutert. An einem Praxisbeispiel werden diese Methoden mit herkömmlichen Prüfverfahren verglichen.

Hallentragwerke sind vielfältig in ihrer Ausführung und Konstruktionsweise und wohl die am häufigsten vorkommenden Ingenieurtragwerke. Dr.-Ing. Ralf Egner, Ingenieurgruppe Bauen, Karlsruhe, und Dipl.-Ing. Ronald Kocker, bauforumstahl e. V., Düsseldorf, geben in ihrem Beitrag Industriehallen aus Stahl einen Überblick über die am Markt üblichen typischen Hallenkonstruktionen. Es werden die einwirkenden Lasten u. a. aus Photovoltaik-Anlagen und die statischen Systeme insbesondere hinsichtlich der Aussteifung erläutert. Dach- und Wandverkleidungen, Brandschutz und Gründungen sind weitere Themen. Die vorgestellten Lösungen zu wesentlichen Konstruktionsdetails können gerade für die Umsetzung in der Praxis hilfreich sein.

Für die Bemessung von Kranbahnträgern sind nicht zuletzt wegen der Kraneinwirkungen die Fragen der Radlasteinleitung, der Stabilität und der Ermüdung relevant. Im Beitrag Bemessung von Kranbahnen nach DIN EN 1993-6 von Dipl.-Ing. Mathias Euler und Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, wird die Anwendung von Eurocode 3, insbesondere DIN EN 1993-6, in Verbindung mit praktischen Beispielen erläutert. Die Informationen umfassen den kompletten Anwendungsbereich einschließlich Kranbahnen von Brückenlaufkranen und Hängekranen sowie Einschienenkatzbahnen. Für die Tragwerksberechnung wird u. a. eine Übersicht gegeben, wann die einzelnen lokalen Beanspruchungen aus Radlasteinleitung zu berücksichtigen sind. Bei der Erläuterung zum Ermüdungsnachweis, der in der Praxis seit der Einführung von Eurocode 3 wohl zu den größten Schwierigkeiten führt, wird dargestellt, welche Änderungen, Korrekturen und Vorschläge zu einer Steigerung der Wirtschaftlichkeit führen können. Dies betrifft vor allem Vorschläge für eine Überarbeitung oder Neuaufnahme kranbahnspezifischer Details in die Kerbfalltabellen von DIN EN 1993-1-9.

Türme und Maste sind funktionale, schlanke Ingenieurtragwerke und wichtiger Teil unserer modernen Infrastruktur. Prof. Dr.-Ing. Frank Kemper, Dipl.-Ing. Nicole Schillo, Prof. Dr.-Ing. Markus Feldmann, RWTH Aachen, Prof. Dr.-Ing. Dieter Ungermann und Dipl.-Ing. Alena Patschin, Technische...