Vorwort

Im Stahlbau-Kalender 2024 wird die Vorstellung der Normenentwürfe der zweiten Generation von Eurocode 3 fortgesetzt, die in den vergangenen Jahrgängen mit dem Schwerpunkt in den Bemessungsgrundlagen begonnen wurde. Inzwischen sind auch die neuen Anwendungsnormen soweit, dass konsolidierte Fassungen vorliegen, die jetzt im Zuge des CEN Enquiry der Fachwelt zur Abstimmung vorgelegt werden. Der Stahlbau-Kalender 2024 konzentriert sich dabei auf die Normen für Infrastrukturobjekte wie Brücken, zum Beispiel mit dem neuen Eurocode 3 Teil 1-11 für Zugglieder aus Stahl, Teil 2 für Stahlbrücken oder Teil 5 für Pfähle und Spundwände. Diese neuen Entwürfe sind auszugsweise in deutscher Übersetzung wiedergegeben, wobei die Änderungen gegenüber den gültigen Fassungen hervorgehoben und erläutert werden. Dazu werden die zugrunde liegenden aktuellen Forschungsergebnisse wiedergegeben und durch praxisnahe Beispiele ergänzt.

Weitere Beiträge vervollständigen den Themenbereich Brückenbau und ähnliche Tragwerke: In Ergänzung zum Beitrag über den zukünftigen Grundlagenteil zur Ermüdung prEN 1993-1-9 im Stahlbau-Kalender 2023 wird im vorliegenden Jahrgang die Anwendung der erweiterten Betriebsfestigkeitskonzepte vorgestellt, die zum ersten Mal mit dem neuen Entwurf prEN 1993-1-9 als reguläre Nachweiskonzepte für Ermüdung eingeführt werden. In direktem Zusammenhang damit wurden mit dem neuen Eurocode 3 Teil 1-14 „Bemessung mithilfe von Finite-Element-Berechnung“ die Voraussetzungen für den simulationsgestützten Nachweis der Betriebsfestigkeit auf der Grundlage des Nennspannungs-, des Strukturspannungs- (Hot-Spot-Methode) und des Kerbspannungskonzepts geschaffen. Ein Beitrag zur Ermittlung der Beanspruchungen in Stahlbrücken beim Heißeinbau des Fahrbahnbelags greift eine sehr aktuelle Diskussion im Stahlbrückenbau auf. Tragstrukturen für Windenergieanlagen unterliegen ähnlichen Bedingungen wie Brücken, sodass dieser anwendungsorientierte Beitrag den Stahlbau-Kalender 2024 abrundet.

Der Abdruck der Grundnorm DIN EN 1993-1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau mit Nationalem Anhang sowie ergänzenden, an den jeweiligen Stellen aktualisierten Kommentaren von Ulrike Kuhlmann und Fabian Jörg, Universität Stuttgart, ermöglicht in der täglichen Arbeitspraxis den unmittelbaren Zugriff auf die aktuellste Fassung der Norm und ihre Auslegungen, wie sie sich zum Teil durch aktuelle Anfragen und Entwicklungen u. a. bei der zurzeit laufenden Überarbeitung der Norm für die zweite Generation der Eurocodes ergeben haben.

Karsten Kathage und Christoph Ortmann, Deutsches Institut für Bautechnik (DIBt), Berlin erläutern in ihrem Beitrag Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB), Normen und Bescheide im Metallbau die zur Zeit der Beitragsbearbeitung noch aktuelle Version MVV TB 2023/1 im Hinblick auf den Metallbau. Die überarbeitete Version MVV TB 2024/1 der Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen ist erst für Mitte 2024 vorgesehen. Zusätzlich werden die aktuellen Normen und Richtlinien für den Metallbau aufgelistet und eine Zusammenstellung der für den Stahl- und Verbundbau relevanten Bescheide des Deutschen Instituts für Bautechnik DIBt (Stand: September 2023) gegeben.

Über die Drucktragfähigkeit von Winkelprofilen mit Erfassung baupraktischer geschraubter bzw. geschweißter Anschlüsse und zutreffendes Bemessungsmodell berichten Harald Unterweger, Markus Kettler und Paul Reinhold Zauchner, Technische Universität Graz. Geschraubte Winkelprofile werden aufgrund ihrer einfachen Herstellung und schnellen Montage häufig als Verbandsdiagonalen in Freileitungsmasten, Industriebauten und Hochbauten eingesetzt. Der Anschluss der Winkelenden an nur einem Winkelschenkel führt zu einer exzentrischen Lasteinleitung, aber auch zu Anschlusssteifigkeiten, die sich wegen dieser zusätzlichen Endeinspannungen positiv auf das Biegeknicken auswirken. Durch Forschung an der Technischen Universität Graz konnten für verschiedene baupraktische Anschlussformen Formeln zur Ermittlung äquivalenter Drehfedersteifigkeiten abgeleitet und daraus ein Bemessungsmodell zur Ermittlung der Drucktragfähigkeit entwickelt werden, welches im Zusammenhang mit dem aktuellen Eurocode 3 Teil 1-1, aber auch mit der zukünftigen Norm einen optimierten und realistischeren Nachweis für dieses sehr verbreitete Bauteil ermöglicht.

Der erstmals veröffentlichte Entwurf prEN 1993-1-14: 2023 wird von Markus Knobloch, Faranak Faghihi, Mehmed Numanovic´ und Anna-Lena Bours, Ruhr-Universität Bochum, erläutert. Darin werden wesentliche Abschnitte des neuen Eurocode 3 Teil 1-14 für die FE-gestützte Bemessung und deren Hintergründe vorgestellt und kommentiert. Ergänzende Beispiele tragen zudem zum besseren Verständnis bei. Gleichzeitig wurde auszugsweise mit dem grau hinterlegten Text auch der zurzeit vorliegende Normenentwurf prEN 1993-1-14 von den Autoren in die deutsche Sprache übertragen. Mit diesem völlig neuen Normenteil wird der Anwendung der numerischen, FE-gestützten Berechnung und Nachweisführung ein Rahmen in der Normung gegeben, der verpflichtend ist und Anwendungsoptionen für die Zukunft eröffnet.

Der Nachweis der Ermüdung im Sinne der Betriebsfestigkeit wird in dem Beitrag Erweiterte Konzepte der Betriebsfestigkeit von Markus Knobloch, Stefanie Röscher, Simon Steinhoff, Ruhr-Universität Bochum, Marc Seidel, Siemens Gamesa und Marion Rauch, Hochschule Kaiserslautern, behandelt. Als Ergänzung zum Beitrag über zukünftige Entwicklungen in prEN 1993-1-9 im Stahlbau-Kalender 2023 werden zunächst die Hintergründe und Anwendung der erweiterten Konzepte der Betriebsfestigkeit sowie die wesentlichen Grundlagen der Betriebsfestigkeit wiedergegeben, wie sie in den Anlagen B und C des Entwurfs prEN 1993-1-9 implementiert sind. Weiterhin wird ein Überblick über die spannungsbasierten Nachweiskonzepte zur Lebensdauerprognose gegeben und es wird das Kerbspannungskonzept dargestellt. Auch das Kerbdehnungs- und Rissfortschrittskonzept sowie ihre Verknüpfung im Zwei-Phasen-Modell sind Gegenstand der erweiterten Konzepte. Wichtig sind Anmerkungen zur Berücksichtigung mehraxialer Spannungszustände im Betriebsfestigkeitsnachweis, da das vielfach eine offene Frage ist. Im Rahmen dreier Beispiele wird schließlich die Anwendung der erweiterten Konzepte erläutert.

Auch die Neuen Entwicklungen in prEN 1993-1-11:2024 werden von Heinz Friedrich, Bundesanstalt für Straßenwesen, Thomas Misiek, Breinlinger Ingenieure Hochbau GmbH, José Oliveira Pedro, Universität Lissabon und Daniel Ruff, Karlsruher Institut für Technologie, dargelegt. Der Eurocode 3 Teil 1-11 beinhaltet Regeln für die Bemessung und Konstruktion von Zuggliedern aus Stahl für die Verwendung in Bauwerken aus Stahl oder anderen Materialien wie z. B. Stahlbeton, Stahl-Beton-Verbund und Holz. Mit Einführung der zweiten Eurocode-Generation wird auch bei diesem Normenteil die bisher gültige Fassung durch eine Neuausgabe ersetzt. Im Zuge der Erstellung der Neuausgabe erfolgte eine grundlegende Überarbeitung der Inhalte, sodass sich nahezu durchgängig mehr oder weniger ausgeprägte Änderungen und Ergänzungen ergeben haben. In dem vorliegenden Beitrag wird der Normentext von prEN 1993-1-11:2024 mit Erläuterungen und Hintergrundinformationen wiedergegeben. Dazu wurde der zurzeit lediglich im Englischen vorliegende Normenentwurf von den Autoren fast vollständig ins Deutsche übertragen. Bei der Bearbeitung wurde auch deutlich, dass es an der einen oder anderen Stelle Änderungsbedarf gibt, der im folgenden Normungsprozess als Kommentare eingereicht und in der endgültigen Fassung voraussichtlich berücksichtigt wird.

Von Lisa-Marie Gölz, Ulrike Kuhlmann, Universität Stuttgart, José Oliveira Pedro, Universität Lissabon, Wolfram Schleicher, Ingenieurbüro Dr. Schleicher, Michael Schmidmeier, Mensinger Stadler Ingenieure, Ralf Schubart, Meyer+Schubart Partnerschaft Beratender Ingenieure VBI mbB und Ulrike Spiegelhalder, Bürogemeinschaft Kuhlmann-Gerold-Eisele-Zipperlen, werden die Neuen Entwicklungen in prEN 1993-2:2023 zu Stahlbrücken wiedergegeben. Wie alle europäischen Bemessungsnormen befindet sich zurzeit auch DIN EN 1993-2 zur Bemessung von Stahlbrücken in einer Überarbeitungsphase. Seit 2023 liegt ein englischsprachiger Norm-Entwurf prEN 1993-2 vor, über den in naher Zukunft die Eurocode-Mitgliedsländer abstimmen müssen. Dieser Beitrag stellt dem Fachpublikum im deutschsprachigen Raum erstmals auszugsweise eine deutsche Übersetzung des englischsprachigen Norm-Entwurfs vor und kommentiert diesen an den wichtigsten Stellen. Dabei konzentriert sich der Beitrag auf die Änderungen gegenüber der jetzt gültigen Norm, womit dem interessierten Fachpublikum eine erste Auseinandersetzung mit den geplanten Änderungen ermöglicht und eine fachöffentliche Diskussion angeregt werden soll. Hinweise, Anregungen, kritische Kommentare sowie Empfehlungen zur deutschen Übersetzung des Norm-Entwurfs sind daher ausdrücklich erwünscht, um bei der Überarbeitung der Eurocodes die Bemessungsregeln noch besser den Anforderungen und Belangen der Praxis anzupassen.

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