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In this paper, local approaches are employed to analyse stress distributions, local fatigue indicators of weld toe, and weld root in load‐carrying cruciform welded joints (LCWJs). An extension of previous available equations is applied herein to calculate the approximate notch strain energy density (SED) based on the notch stress intensity factors (NSIFs) of LCWJ. The extending range of applicability is useful to explain various geometry effects comprehensively of LCWJ under cyclic tension and bending. By employing these extended equations, SED values can be rapidly evaluated without any finite element calculations. The NSIF and SED values obtained according to proposed analytical solutions are first validated by comparing finite element data from several stimulations in LCWJ models, resulting in a good agreement. Moreover, the failure transition relationship between weld toe and weld root is assured by SED values considering variations of notch angles. As a preliminary validation, the accuracy and reliability of proposed analytical model in this paper are checked by several experimental data generated from testing under fatigue loading. The good agreements between the experimental results and existing scatter bonds based on local NSIF, SED, and peak stress method fatigue design standards establish reliable basis for validation of the present analytical equations. This is the pre-peer reviewed version of an article, which has been published in final form at [https://doi.org/10.1111/ffe.12870]. This article may be used for non-commercial purposes in accordance with Wiley Terms and Conditions for Self-Archiving.

Here, we argue that two key shifts in thinking are required to more clearly understand the selection pressures shaping pelvis evolution in female hominins: (1) the primary locomotor mode of female hominins was loaded walking in the company of others, and (2) the periodic gait of human walking is most effectively explained as a biomechanically controlled process related to heel-strike collisions that is tuned for economy and stability by properly-timed motor inputs (a model called dynamic walking). In the light of these two frameworks, the evidence supports differences between female and male upper-pelvic morphology being the result of the unique reproductive role of female hominins, which involved moderately paced, loaded walking in groups. Anat Rec, 300:764-775, 2017. © 2017 Wiley Periodicals, Inc.

This paper details a study of the application of notch stress intensity theory to the fatigue failure mode analysis of the transition in load-carrying cruciform welded joints. The weldment fatigue crack initiation point is difficult to predict precisely because it usually occurs in the vicinity of the weld toe or weld root. To investigate the relationship between fatigue failure location and the geometry of the weldments, we analysed the weld toe and root asymptotic notch stress fields were analysed using the notch stress intensity factors on the basis of the Williams' solution in Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM). Numerous configurations of cruciform joints of various plate thicknesses, transverse plate thickness, weld sizes and incomplete penetration size were used to investigate the location of the fatigue failure. The strain energy density (SED) surrounding the notch tip was introduced to unify the scalar quantity and preclude the inconsistency of the dimensionality of the notch stress intensity factors for various notch opening angles. The results of the investigation showed that the SED approach can be used to determine the transition zone for a variety of joint geometries. The validity of the SED criteria was verified by comparing the experimental results of this study with the complied results for load-carrying cruciform welded joints reported in literature.

The presence of supplementary reinforcement, in the form of edge reinforcement and stirrups, has a significant influence on the load-carrying capacity of the anchorage groups with multiple anchor rows loaded in shear perpendicular to the edge. The current models available in the codes and standards are conservative for low to medium amounts of supplementary reinforcement but tend to be unconservative for high amounts of reinforcement. This paper presents the results of a comprehensive test program carried out to investigate the behavior of anchor groups with supplementary reinforcement loaded in shear towards the edge. The test results are discussed in detail to highlight the influence of supplementary reinforcement on load carrying capacity of the anchorages. Based on the evaluation of these test results, a realistic and rational model has been developed to predict the concrete edge failure loads for anchorages with supplementary reinforcement that will be presented in another paper.

Defects in polymer composites associated with in-service damage induced by impact and those produced by environmental degradation due moisture absorption can have a significant influence on the mechanical properties and failure modes of the structures. This study evaluates the flexural characteristics and failure modes of ±45° carbon/epoxy laminates under different conditions. The flexural strength and stiffness of these composites were inspected before and after subjecting to water absorption, drying, re-drying and low energy impact. It was observed that both absorbed water and low energy impact caused significant deformations and fractures which drastically reduced the load carrying ability of the ±45° carbon/epoxy laminates. Re-drying slightly improved the properties and reversed the effects of water. POLYM. COMPOS., 2016. © 2016 Society of Plastics Engineers

In Verbundkonstruktionen ermoglicht die Verwendung hochfester Betone eine deutliche Reduzierung der erforderlichen Betongurtabmessungen. Fur bestimmte Anwendungsgebiete kann hierdurch die Dicke der Betondeckschichten auf unter 30 mm verkleinert werden. Fur derartig schlanke Betongurte von Verbundbauteilen ist allerdings die Anwendbarkeit herkommlicher Verbundmittel, wie z. B. Kopfbolzendubel, nicht mehr gegeben. Die systematische Verbindung der Teilquerschnitte aus Beton und Stahl erfordert neuartige, kleinskalige Verbundmittel, die die Ubertragung der Langsschubkrafte in der Verbundfuge sicherstellen. Ein neuartiges Schweisverfahren mit gezieltem Drahtvorschub und -ruckzug ermoglicht die Herstellung von auf Stahlbleche und -trager geschweisten kleinskaligen Pin-Verbundmitteln mit ausgeformtem Kugelkopf und kegelformigem Fus. Das Langsschubtragverhalten dieser kleinskaligen Pin-Verbundmittel ist allerdings bisher noch nicht geklart. Im vorliegenden Beitrag werden daher die Tragmechanismen dieser neuartigen Verbundmittel anhand numerischer Simulationen untersucht. Hierzu werden nicht-lineare Finite-Elemente-Modelle von Pin-Verbundmitteln im hochfesten Beton in der Finite-Elemente-Umgebung ABAQUS entwickelt, an Schubversuchen validiert und zur Ableitung von Bemessungsregeln herangezogen. Der Beitrag dokumentiert die systematisch aufeinander aufbauenden Parameterstudien und fuhrt die schrittweise Entwicklung eines vollstandigen Handrechenmodells zur Bestimmung der Langsschubtragfahigkeit von kleinskaligen Pin-Verbundmitteln einschlieslich aller erforderlichen Anwendungsrandbedingungen vor. Shear resistance of small scaled Pin-connectors – Numerical analysis and engineering model In composite constructions, the use of high-strength concrete allows for a significant reduction of required concrete slab dimensions. For some applications, the thicknesses of concrete slabs can thus be reduced to less than 30 mm. However, for such slender concrete slabs and composite structures the applicability of conventional shear connectors, such as headed studs, is no longer possible. The systematic connection of the cross sections requires novel, small-scaled connectors. The development of an innovative welding process with systematic wire-feed and pullback allows for the automatic assembly of ball-headed pin shear connectors with a cone-shaped base on structural steels. However, the shear behavior of these small-scaled connectors has not been clarified, yet. In this paper, the load carrying mechanisms of this novel shear connector are analyzed by numerical simulations. For this purpose, non-linear finite element models of pin-connectors in high strength concrete are developed in the FE-Software ABAQUS and validated by shear tests in order to use them for the systematic derivation of design formula. The paper documents the performed parametric studies and finally explains the stepwise development of a complete engineering model to determine the longitudinal shear capacity of small pin connectors including all required application constraints.

This paper deals with the load carrying behavior under bending of honey comb girder systems. Honeycomb girder systems are a newly developed construction solution for the cladding of roofs and facades of industrial steel-framed buildings. They consist of a mirror-symmetric arrangement of trapezoidal corrugated steel sheets connected with mechanical fasteners. This construction solution allows an increase of the steel frame distances from 6 m to 9 m up to 15 m. Experimental and numerical investigations, which have been carried out, are discussed. Based on numerical parametric studies the maximum characteristic distributed load and the effective bending stiffness of honeycomb girder systems with varying practically relevant geometric boundary conditions are determined. A design concept was developed and applied to the results of numerical parametric studies. The use of practical design tables is explained by a worked example.

Zur wirtschaftlichen Auslegung von Ruckverankerungen gehoren unter anderem die Wahl und die Bemessung von Ankerplatten. Fur den Fall der Auflagerung der Ankerplatten auf Beton (aufgesetzte Ankerplatten) zeigt die nahe Vergangenheit, dass es aufgrund scheinbar fehlender Berechnungsmodelle bei der Bemessung zu unwirtschaftlichen und zu unhandlichen Ankerplattenabmessungen kommt. Im Folgenden wird auf den Nachweis von Ankerplatten auf Betonkonstruktionen eingegangen. Fur diesen Fall kommen im weitesten Sinne Schlitzwand- und Bohrpfahlwandkonstruktionen, DSV-Unterfangungen und auch Schwergewichtsmauern in Betracht. Eng verbunden mit dem Nachweis der Stahlankerplatten nach DIN EN 1993-1 [1] ist der Nachweis der Betondruckspannungen nach DIN EN 1992-1 [2]. Grundsatzlich gibt es fur die Nachweisfuhrung zwei denkbare Wege. Zum einen besteht die gangige Praxis darin, bei Litzenverpressankern auf einschlagige allgemein bauaufsichtliche Zulassungen (abZ) (s. z. B. [3]) zuruckzugreifen, wo unter anderem Ankerplattenabmessungen fur entsprechende Mindestbetonfestigkeitsklassen mit in die abZ aufgenommen wurden. Ein Teil der vorhandenen abZ verweist hier jedoch auf Ergebnisse von separat durchzufuhrenden Ankerplattenbemessungen. Daruber hinaus kommt es bei Dusenstrahlunterfangungen aufgrund verfahrensbedingter Randbedingungen zu wesentlich geringeren Mindestfestigkeiten der Unterfangungskorper, als sie in den abZ gefordert sind. In diesen Fallen ist es erforderlich, eine separate Ankerplattenbemessung durchzufuhren. Derartige Bemessungen werden heutzutage entweder mittels Stabstatik bzw. unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode gefuhrt. Beide Varianten zeigen jedoch deutliche Nachteile. Die Stabstatik vernachlassigt die raumliche Tragwirkung, wohingegen, auch wenn heute Stand der Technik, die Finite-Elemente-Methode das “Anwerfen” umfangreicher Rechentechnik verlangt. Der einfachere Weg mittels Stabstatik fuhrt jedoch in den meisten Fallen zu wesentlich groseren Ankerplattenabmessungen, welche sich zunehmend als unhandlich fur das tagliche Baustellengeschaft darstellen. Im Folgenden wird ein einfacher Weg der Ankerplattenbemessung unter Berucksichtigung der raumlichen Tragwirkung als “Handstatik” aufgezeigt, welcher es ermoglicht, Ankerplatten fur Litzenverpressanker wirtschaftlich und baustellentauglich zu bemessen. Economic assessment of anchor plates for grouting anchors An economic anchor design includes the choice and the design of channel plates. If the anchor plates are directly placed on concrete (patched anchor plates) experiences in recent projects show that due to missing calculation models the design becomes uneconomic and leads to bulky anchor plates. This paper deals with the design of anchor plates directly placed on concrete. This includes diaphragm walls and bored pile walls, jet grouting underpinnings and gravity walls. Closely related to the design of steel anchor plates after DIN EN 1993-1 [1] is the analysis of concrete compressive strength after DIN EN 1992-1 [2]. In general, there are two possible ways for the design of the anchor plates. First, the common practice is to access the relevant general technical approvals (abZ) (see e. g. [3]), which, among others, include the anchor plate dimensions for appropriate minimum concrete strength classes. One part of the existing abZ refers to results of a separately conducted anchor plate design. Moreover, in the case of jet grouting due to the existing boundary conditions the received minimum compressive strength of the underpinning is lower as demanded in the abZ. In these cases it is necessary to perform a separate anchor plate design. Today, the design of anchor plates is done using classical static approaches or finite element simulations. Both approaches have significant weaknesses. Regarding the classical static approach the three-dimensional load carrying action is neglected whereas finite element simulations are rather complex and need extensive computing facilities. However, taking the “easy” way using classical static approaches in most cases results in to large anchor plate dimensions which often are too bulky for everyday construction business. This paper presents a simple static approach for the anchor plate design considering the three-dimensional load carrying mechanism of the anchor plates. This approach leads to a more economic design of the anchor plates resulting in much better manageable anchor plate dimensions.

Bei der Bemessung von in Plattenebene beanspruchten Brettsperrholztragern mussen Schubspannungen in den Brettlamellen und in den Kreuzungsflachen zwischen rechtwinklig miteinander verklebten Langs- und Querlagen berucksichtigt werden. Insgesamt werden dabei drei Versagensmechanismen unterschieden. Fur den Nachweis der Tragfahigkeit mussen die Schubspannungen im Brutto- und im Nettoquerschnitt und in den Kreuzungsflachen berechnet und mit entsprechenden Festigkeiten verglichen werden. Zur Berechnung der Schubspannungen in Abhangigkeit des Trageraufbaus werden analytische Losungen vorgestellt und es wird eine vom Trageraufbau abhangige effektive Schubfestigkeit unter Berucksichtigung der verschiedenen Versagensmechanismen angegeben. Zur Berechnung der Schubverformungen wird ein effektiver Schubmodul in Abhangigkeit des Trageraufbaus vorgestellt, der Verformungsanteile in den Brettlamellen und in den Kreuzungsflachen berucksichtigt. CLT-beams loaded in-plane direction – Part 1: Effective strength and stiffness properties for the shear design In the design of CLT-beams loaded in-plane, shear stresses in the lamellae and in the crossing areas between orthogonally bonded boards of longitudinal and transversal layers need to be considered. A total of three different failure modes can be distinguished. For the design in the ultimate limit states, shear stresses in the gross and in the net cross section and shear stresses in the crossing areas need to be calculated and compared to respective strength properties. Analytical solutions for the calculation of shear stresses, taking into account the board width and the layup of CLT-beams, are presented. The effective shear strength of CLT-beams loaded in-plane is derived from the load carrying capacities of the different failure modes. For the calculation of the shear deformation an effective shear modulus is specified in dependence of the cross-sectional structure taking into account shear strain in the lamellae and in the crossing areas.

Zur Verstarkung von Stahlbetontragwerken stehen verschiedene Moglichkeiten zur Verfugung. Die mechanischen Eigenschaften entsprechender Materialien unterliegen grundsatzlich in gleicher Weise Streuungen wie konventioneller Beton und Betonstahl und beeinflussen damit auch das Streuverhalten der Widerstandsseite insgesamt. Im Rahmen des semiprobabilistischen Sicherheitskonzepts sind damit geeignete Teilsicherheitsfaktoren fur die Verstarkungsmaterialien festzulegen. Der vorliegende Beitrag entwickelt dazu zunachst ein probabilistisches Modell fur mit Carbonbeton verstarkte Biegequerschnitte. Auf der Grundlage dieses Modells wird das Sicherheitsniveau abgeschatzt, welches in Abhangigkeit vom Teilsicherheitsfaktor des Verstarkungsmaterials mit dem konventionellen semiprobabilistischen Sicherheitskonzept erreicht wird. Damit soll auch fur neue innovative Bauweisen, fur die bisher keine umfangreichen Anwendungserfahrungen vorliegen, ein Weg zur Bestimmung von Teilsicherheitsfaktoren beschrieben werden, welche einerseits deren Tragfahigkeitspotenzial ausschopfen, andererseits ein bewahrtes Sicherheitsniveau gewahrleisten. Partial Safety Factors for Strengthening of Bending Cross Sections Strengthening of reinforced concrete structures is generally performed with shotcrete, externally bonded steel plates, CFK-lamellas and CF-sheets. Carbon concrete may also be used more recently. The mechanical properties of corresponding materials are basically subject to scatter in the same way as conventional concrete and reinforcing steel and they also contribute to the scatter of the total resistance side. Thus, appropriate partial safety factors are required within the framework of the semiprobabilistic safety concept. This paper first develops a probabilistic model for strengthened bending cross sections with carbon concrete. The probabilistic model is used to estimate the safety level which is reached depending on the partial safety factor of the strengthening material using the semiprobabilistic safety concept. Therewith a way to determine partial safety factors shall be developed for new innovative construction methods without comprehensive application experience, which on one hand exploit their load carrying capacities and ensure a proven safety level on the other hand.

Die Entwicklung eines neuartigen Schweissverfahrens mit gezieltem Drahtvorschub und Drahtrueckzug ermoeglicht die automatische Herstellung von auf Baustaehle geschweissten kleinskaligen Pin-Verbindungen mit ausgeformtem Kugelkopf und kegelfoermigem Fuss. Hiermit lassen sich in Kombination mit hochfesten Feinbetonen extrem filigrane Verbundquerschnitte mit hoher spezifischer Tragfaehigkeit herstellen, die dem Verbundbau neue Anwendungsgebiete erschliessen. Allerdings ist das Last-Verformungsverhalten von Verbundfugen mit den neuartigen Pins bis jetzt noch nicht geklaert. Gegenueber konventionellen Verbundtraegern mit Kopfbolzenduebeln werden durch die spezifischen Verhaeltnisse von Beton- zu Baustahlquerschnitten sowie durch unterschiedliche Belastungs- und Spannweitenszenarien veraenderte Anforderungen an die Duktilitaet und das Verformungsvermoegen des Pin-Verbunds gestellt. Es wird zunaechst anhand von vier Verbundtraegerversuchen mit unterschiedlichen Traegerlaengen und Verduebelungsgraden das Trag- und Verformungsverhalten der kleinskaligen Pin-Verbundmittel in der Verbundfuge untersucht. Anschliessend wird ein nicht-lineares Finite-Element-Modell fuer Stahl-Beton-Verbundtraeger mit kleinskaligen Pin-Verbundmitteln entwickelt. Hiermit werden FE-Simulationen durchgefuehrt, um Schnittgroessen, Verbundmittelkraefte und Kraefteumlagerungen in der Verbundfuge sichtbar zu machen und das globale Trag- und Verformungsverhalten dieser neuartigen Verbundmittel zu analysieren. (A) ABSTRACT IN ENGLISH: The development of a novel welding process with systematic wire-feed and pullback allows for the automatic assembly of ball-headed pin shear connectors with a cone-shaped base on structural steels. By means of this process and the combination with high-strength fine-grained concrete very filigree composite sections of high specific load carrying capacities can be produced, opening new fields for structural application. However, the force-deflection behavior of the shear connection with the novel small-scale pins is not clarified yet. In contrast to ordinary composite beams with headed stud shear connection, the specific ratios of concrete and steel composite sections as well as new scenarios of bearing loads and span widths cause different requirements regarding the ductility of the pin connection in order to achieve maximum load carrying capacities of cross section and system. In this paper, the load-bearing and deformation behavior of composite connections with small-scale pin-connectors is investigated based on four composite beam experiments with different spans and degrees of partial shear connection. Furthermore, a finite element model for steel concrete composite beams with pin connectors is developed. The non-linear finite element simulations are used to clarify the distribution of shear forces in the pin connectors, to illustrate the rearrangements of internal forces in the composite connection to analyze the global load bearing and deformation behavior of these innovative small-scale shear connectors. (A)

Contemporary externally bonded structural upgrading schemes for masonry structures employ Fiber Reinforced Polymer (FRP) systems (a technique that was extended from concrete to masonry structures) and technical textiles (structural fiber grids) embedded in inorganic matrices. The latter account for a multitude of systems depending on the type of grid – fiber material, bundle treatment (dry, coated or even impregnated), grid geometry, manufacturing method etc. – and matrix – binder (e.g. cement or lime), rheology etc. – resulting in the derivation of many different acronyms (FRCM, TRM, CMG, IMG or other – see for definitions below). The mechanical behavior of such systems and their interaction with different substrates may vary significantly (e.g. dry vs. impregnated fiber grids embedded in mortars). This paper aims to summarize all reported efforts to increase the load-carrying and/or deformation capacity of unreinforced masonry walls against in-plane loading and second-order phenomena (eccentric compressive loading). Zeitgemase externe Verbundstrukturen zur Verbesserung der Mauerwerkstrukturen sind zum Beispiel faserbewehrter Kunststoff (GFK), eine Methode, die vom Beton ubernommen wurde, und technische Textilien (Fasernetze), die in anorganischen Matrices eingebunden werden. So hat sich eine Vielzahl von Systemen in Abhangigkeit des Netztyps – Fasermaterial, Garnbehandlung (trocken, beschichtet oder impragniert), Netzgeometrie, Herstellungsmethode etc. – und der Matrix-Bindemittel (z. B. Zement oder Kalk) Rheologie etc. – entwickelt, mit der Folge diverser Kurzbezeichnungen (FRCM, TRM, CMG, IMG und andere), die im Folgenden noch erklart werden. Das mechanische Verhalten solcher Systeme und die Interaktion mit dem Untergrund kann sehr stark variieren (z. B. trockene im Vergleich zu impragnierten Fasernetzen, in Mortel eingebettet). Der Beitrag fasst die Masnahmen zur Erhohung der Tragfahigkeit und/oder der Verformbarkeit von in der Wandebene belasteten unbewehrten Mauerwerkswanden unter Berucksichtigung von Effekten zweiter Ordnung (exzentrische Druckbelastung) zusammen.

SUMMARY Several approaches have been proposed for evaluating the capacity value of intermittent generation. In this paper, we assume that the uncertainty included in demand, existing generation, and intermittent generation, can be treated by means of a normal distribution model. Using a newly developed approximation method similar to the Garver approximation, and the Z-stochastic approach, the effective load carrying capability method is comprehensively surveyed. The percentile method adopted in the higher demand level is also discussed in connection with the probabilistic properties of intermittent generation. Numerical examples and a simulation illustrating the probabilistic approach are included.

In diesem Beitrag werden am Beispiel bereits durchgefuhrter Verstarkungsbaumasnahmen praktische Anwendungen fur Textilbetonverstarkungen vorgestellt. Textilbetonverstarkungen zeichnen sich durch eine hohe Tragfahigkeit bei geringen Verstarkungsschichtdicken und geringem zusatzlichen Eigengewicht aus. Auserdem ermoglichen sie die Herstellung hochwertiger Betonoberflachen. Aus diesen Grunden ist Textilbeton fur verschiedene Sanierungsmasnahmen geeignet. Neben der Steigerung der Tragfahigkeit bestehender Bausubstanz kann Textilbeton beim Erhalt und der Ertuchtigung historisch wertvoller Bauwerke oder auch bei Bauwerken mit besonderen Anforderungen an die Oberflachenbeschaffenheit eingesetzt werden. Applications of textile reinforced concrete strengthening – restoration and strengthening of built constructions with textile reinforced strengthening Example applications and realised building projects with textile reinforced concrete (TRC) strengthening are presented in this work. TRC strengthening stands out due to high load carrying capacity including minor thickness of the strengthening layer and minor additional dead load. Furthermore, TRC enables the manufacturing of surfaces of high quality. For this reasons, TRC is feasible for different restoration and renovation applications. Beside the increase of the load carrying capacity of existing buildings, TRC can be used for the preservation and rehabilitation of historically precious buildings or for buildings with special requirements with regard to the concrete surface quality.

Dieser Beitrag befasst sich mit dem Tragverhalten von steifen Ankerplatten mit Kopfbolzen in stabformigen Stahlbetonbauteilen insbesondere unter Schubbeanspruchung quer zum Bauteilrand, aber auch unter zentrischer Zugbeanspruchung. Fur beide Belastungsrichtungen wurden Versuche mit Ankerplatten in Stahlbetonbauteilen mit einer Standardbugelbewehrung in gerissenem und ungerissenem Beton durchgefuhrt. Auserdem erfolgten zahlreiche numerische Simulationen mit dem FE-Programm MASA. Die FE-Modelle wurden an den Versuchsergebnissen verifiziert, so dass umfangreiche Parameterstudien durchgefuhrt werden konnten. Dadurch konnten weitere Effekte untersucht werden, die das Anwendungsfeld der Ankerplatten erweitern und die Entwicklung eines sicheren Bemessungsmodells unterstutzen. Auf Grundlage der Ergebnisse aus Versuchen und FE-Simulationen wurde fur Ankerplatten mit Kopfbolzen in stabformigen Stahlbetonbauteilen ein Komponentenmodell zur Berechnung der Traglast dieser Ankerplatten unter Schub sowie zentrischem Zug entwickelt, das die im Bauteil vorhandene Bewehrung berucksichtigt und das Tragverhalten der Ankerplatte realistisch wiedergibt. Improvement of the load carrying capacity of anchor plates with welded headed studs in narrow reinforced concrete members. This contribution deals with the structural behavior of stiff anchor plates with welded headed studs in narrow reinforced concrete members under shear loading perpendicular to the edge as well as pure tension loading. For both directions of loading tests were carried out with anchor plates in concrete structures with a standard stirrup reinforcement in cracked and non-cracked concrete. Furthermore numerous numerical simulations using the finite element program MASA have been done. The FE models were verified by the experimental results and extensive parameter studies were carried out. Further effects were examined which extend the application field of the anchor plates and support the development of a reliable design model. Based on these experimental and numerical results a component model for the calculation of the load capacity of anchor plates with headed studs in narrow reinforced concrete structures under shear loads and tension loads has been developed. The model takes into account the reinforcement in the concrete member and predicts the resistance of the anchor plate in a realistic way.

Although cross-laminated timber (CLT) plates are increasingly used in high-performance building structures, a tailored composition of them or, at least, a performance-based classification scheme is not available. Especially, the influence of the quality of the ‘raw’ material (wooden boards) on the load carrying capacity of CLT elements is hardly investigated yet. For this reason, within this work, bending tests on 24 CLT plates consisting of wooden boards from three different strength classes have been carried out. The global mechanical response as well as the formation of failure mechanisms were investigated, including a full-field deformation measurement system, which allowed for a qualitatively as well as quantitatively identification of board failure modes. Interestingly, no influence of the board strength class on the elastic limit load of the CLT plates was observed, but the situation was different for the load displacement history beyond the elastic regime, where basically, two different global failure mechanisms could be distinguished. The obtained knowledge about the ‘post-elastic’ behaviour of CLT plates may serve as a basis for the optimisation of CLT products and the development or improvement of design concepts, respectively. Moreover, the obtained large ‘post-elastic’ capacity reserve of CLT consisting of high quality boards could lead to a better utilisation of the raw material.

Fur schlanke Pfahle, die teilweise frei bzw. im Wasser stehen oder nur durch weiche Bodenschichten seitlich gestutzt werden, ist der Nachweis der Tragfahigkeit gegen Biegeknicken zu fuhren. Ausgehend von den Werkstoffen gelten z.B. fur Pfahle, welche die Einwirkungen uberwiegend durch Querschnitte aus Stahl in den Untergrund abtragen, die Regeln der DIN EN 1993 fur die Nachweise der inneren Tragfahigkeit. In diesem Beitrag wird die Ermittlung des Biegeknickwiderstandes stabilitatsgefahrdeter Pfahle unter Verwendung des Nachweisformates gemas DIN EN 1993 erlautert. Dabei ergibt sich das Problem, dass besonders Vorgaben zur anzusetzenden Imperfektion den Biegeknickwiderstand deutlich reduzieren. Die resultierenden Ergebnisse fuhren im Vergleich zum Erfahrungsschatz von Geotechnik-Ingenieuren zu deutlich geringeren Pfahlwiderstanden, was einen hoheren Aufwand bei dieser Bauwerksgrundung nach sich zieht. Es wird daher empfohlen, im Zweifelsfall die Moglichkeit der versuchsgestutzten Bemessung mit Pfahlprobebelastungen heranzuziehen, um den Bemessungswert des Biegeknickwiderstandes zu ermitteln. Flexural Buckling Resistance of Micropiles according to the Eurocodes The analysis of sufficient resistance against flexural buckling is required for slender piles with only partial lateral support due to their embedment in water or layers of soft soil. The design code used for checking the inner load carrying capacity is dependent on the materials making up the pile cross section. For example the rules of DIN EN 1993 apply for the design of piles mainly consisting of a steel section. This paper illustrates the calculation of the resistance against flexural buckling using the specifications according to DIN EN 1993. Thereby the problem arises that requirements regarding imperfections reduce the buckling resistance strongly. The resulting design value of the pile resistance is therefore well below the established experience of geotechnical engineers, resulting in higher construction costs. When in doubt, it is thus recommended to conduct pile load tests in order to obtain an experimental, statistically evaluated design value of flexural buckling resistance.

Im Hinblick auf die nachhaltige Gestaltung der gebauten Umwelt ist die Optimierung und Gewichtsminimierung tragender Konstruktionen ein wichtiges Forschungsfeld. Das Konzept der adaptiven Tragwerke bietet hier einen neuen Ansatz. Die Eigenschaft, auf veranderliche Beanspruchungen zu reagieren, birgt erhebliche Potentiale hinsichtlich der Leistungssteigerung von Tragkonstruktionen. Der vorliegende Artikel stellt aktuelle Forschungsarbeiten im Bereich adaptiver Tragstrukturen dar. Dabei erfolgt zunachst eine Darstellung der Grundkonzepte adaptiver Systeme. Anschliesend wird ein kurzer Uberblick uber die allgemeine Entwicklung adaptiver Tragwerke im Bauwesen gegeben. Aufbauend darauf werden Ergebnisse aktueller Arbeiten im Bereich der Adaptivitat bei Schalentragwerken prasentiert. Die Untersuchungen belegen erfolgreich die Potentiale der Adaptivitat hinsichtlich der Minimierung auftretender Bauteilbeanspruchungen und der aktiven Kompensation von Schwingungen. Abschliesend werden in diesem Bericht weiterfuhrende Untersuchungen dargestellt. Adaptive structures – Current research in the field of ultra lightweight structures. In light of the importance of sustainability in the built environment, the optimization and weight minimization of structural systems is an important field of research. In this context, the concept of adaptive structures offers a new approach. The ability to react to variable loading conditions offers the potential to significantly increase the efficiency of load carrying systems. This paper presents current research in the field of adaptive structures. The basic concepts of adaptive systems are described, followed by a brief review of the general development of adaptive structures in civil engineering. Results of current investigations into adaptive shell structures are then presented. These investigations successfully demonstrate the potential of adaptive structures, both with respect to minimization of stresses in the structural components as well as to active damping of vibrations. The paper concludes with an overview of future research areas.

Biege- und Querkrafttrager mit rechteckigem oder I-formigem Querschnitt sind im Stahlbau hinlanglich bekannt, jedoch ist bei der Ausbildung der Tragerstege und -gurte aus modernen CFK-Verbund-Laminaten eine angepasste Strukturmodellbildung erforderlich, um den Besonderheiten des im Allgemeinen anisotropen Leichtbauwerkstoffes CFK adaquat Rechnung zu tragen. Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geforderten Projekts “Grose, hochbelastbare Biegetrager aus Faser-Kunststoff-Verbunden“ sind angepasste Balkentheorien hoherer Ordnung formuliert und implementiert worden, die auf einer recht allgemeinen Kinematik mit segmentweise verschiebungsbasierten Ansatzen fur die Tragerstege und -flansche basieren. Den Besonderheiten unterschiedlichster Laminat-Lagenaufbauten kann damit adaquat Rechnung getragen werden. In vielen Fallen konnen damit die Trager-Deformationen und Beanspruchungen sogar in geschlossen-analytischer Weise gewonnen werden, ansonsten ist eine wenigstens semi-analytische Beschreibung moglich. Dies ist insbesondere im Hinblick auf Parameterstudien und die gezielte Trageroptimierung von grosem Vorteil. Highly loaded CFRP-beams: Adapted higher-order beam theories. Load carrying beam structures with rectangular or I-shaped cross-sections are very common in steel constructions, but in the case of webs and flanges made of modern CFRP composite laminates an adapted new structural modeling is required in order to take into account the peculiarities of the typically anisotropic light weight material CFRP. In the framework of the joint project “Large high-strength fiber-reinforced polymer beams”, funded by the German Research Foundation, adapted higher-order beam theories have been formulated and implemented on the basis of rather general kinematical assumptions with segment-wise displacement representations for the webs and the flanges. Herewith the peculiarities of very different laminate layups can be taken into account properly. In many cases the beam deformations and stresses even can be given in a closed-form analytical manner, otherwise at least a semi-analytical description is possible. In particular in regard of parameter studies and in regard of a well-aimed beam optimization this is a big advantage.

Im Rahmen eines von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen “Otto von Guericke“ e. V. (AiF) geforderten Forschungsprojektes wurden am Institut fur Massivbau und Baustofftechnologie, Abteilung Massivbau des Karlsruher Instituts fur Technologie (KIT, seit Oktober 2010; ehemals Universitat Karlsruhe) Grosversuche an Balken und wandartigen Tragern aus Schalungssteinen der Firma “Gisoton Wandsysteme“ (aus Aichstetten) durchgefuhrt. Es sollte untersucht werden, ob mit Hilfe von Balken oder wandartigen Tragern aus Schalungssteinen Tragfahigkeiten in der Grosenordnung des klassischen Stahlbetons erreicht werden konnen, um Wandoffnungen beispielsweise fur Tiefgarageneinfahrten im System uberspannen zu konnen. Full scale bending tests on beams and deep beams made of light-weight concrete shuttering blocks. In the framework of a research project funded by the Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen “Otto von Guericke” e. V. (AiF) the Institute of Concrete Structures and Building Materials, Department Reinforced Concrete, Karlsruhe Institute of Technology (KIT, since October 2010; formerly University of Karlsruhe) carried out full scale bending tests on beams and deep beams made of lightweight concrete shuttering blocks produced by the company “Gisoton Wandsysteme” (from Aichstetten). It should be analysed if such beams and deep beams are offering load carrying capacities in the magnitude of classic reinforced concrete constructions to span larger wall openings (which are necessary for underground parking garage entrances, e.g.).

Im Zuge des Ausbaus der Autobahn A 40 wurde ein Ersatzneubau fur die Schnettkerbrucke in Dortmund erforderlich. Neben den technischen Schwierigkeiten, die sich aus dem Bauen unter Aufrechthaltung des Verkehrs ergeben, war die Bauaufgabe auch durch besondere Anforderungen an die Gestaltung der neuen Brucke gepragt. Die ausergewohnliche Losung ist eine technisch und optisch anspruchsvolle Brucke, bei der verschiedene Tragwirkungen miteinander kombiniert werden. Die Ausfuhrung erfolgt als robuste Stahlverbundbrucke mit einer maximalen Stutzweite von 132 m. Replacement of the Schnettker Bridge in Dortmund: Design of the bridge (part 1). In course of the expansion of the autobahn A 40 the bridge Schnettkerbrucke had to be replaced. Beside of technical difficulties, resulting from the request to build the new bridge while maintaining the traffic, there have been a lot of architectural requirements to the new bridge. The extraordinary solution is a technical and optical ambitious bridge, which combines different types of load carrying actions. The maximal span of the robust composite bridge is 132 m.

In den europaischen Zulassungen liegen keine Angaben daruber vor, ob sich fur Befestigungsmittel das Tragverhalten durch Stahlfasern im Beton verandert. Bei ausreichend hohem Stahlfasergehalt und idealer Faserausrichtung konnten die Stahlfasern im Beton das Tragverhalten von Befestigungsmitteln verbessern. Es konnten hohere Bruchlasten und ein duktileres Tragverhalten erzielt werden. Gleichzeitig besteht die Moglichkeit, dass die im Beton enthaltenen Stahlfasern die Montage der Dubel erschweren oder das Tragverhalten aufgrund von ungleichmasiger Verteilung negativ beeinflussen konnten. Daher wurde speziell das Tragverhalten von Befestigungsmitteln in Industriefusboden untersucht, welche zu den wichtigsten Anwendungsgebieten des Stahlfaserbetons zahlen. Dazu wurden zentrische Zugversuche im ungerissenen Beton mit verschiedenen Dubeln, darunter Metallspreizdubel, Schraubanker und Verbunddubel, in Betonen mit unterschiedlichen Mischungsentwurfen und unterschiedlichen Stahlfasergehalten durchgefuhrt. Behaviour of anchor systems in steel fibre reinforced concrete The behaviour of anchors in steel fibre reinforced concrete is still rather unknown and not regulated in the European Technical Approvals. At an adequate content of steel fibres around the dowels, oriented in an optimal direction, the steel fibres could improve the load bearing capacity as well as the ductility of anchors in concrete. However, there might also be an unfavourable effect on the installation process or even on the load carrying capacity due to disadvantageous fibre orientation. Especially the behaviour of anchors in industrial floors, one of the major application ranges of steel fibre reinforced concrete, should thus be analysed. Therefore tension tests in non-cracked concrete were carried out using different kinds of anchor systems containing a screw anchor, bonded anchors and a torque controlled expansion anchor and different kinds of concrete. The content of steel fibres in the concrete member was also varied.

Durch die Verwendung von hochfesten Betonen und Baustahlen konnen mit geringem Materialeinsatz hochtragfahige und zugleich filigrane Verbundkonstruktionen hergestellt werden. Durch die hohere Tragfahigkeit des Verbundquerschnitts aus hochfesten Werkstoffen steigen auch die Anforderungen an die Verbundmittel zur Ubertragung der groseren Schubkrafte. Wahrend klassische Kopfbolzendubel nicht den Anforderungen an Steifigkeit und an Duktilitat in hoherfestem Beton genugen, kommen zunehmend aufgeschweiste oder in den Steg eines doppelsymmetrischen Stahlprofils geschnittene Verbunddubelleisten zur Anwendung. Im vorliegenden Beitrag werden Untersuchungen vorgestellt, die die wesentlichen Einflusse auf das Tragverhalten von Puzzleleisten wie Blechdicke, Stahlfasergehalt und -orientierung, Betondeckung und -festigkeit sowie Querbewehrungsgrad beschreiben. Aufbauend auf einer ausfuhrlichen Datenbank und begleitenden numerischen Untersuchungen wurde auf Grundlage der Versuchsergebnisse ein Bemessungskonzept fur Verbunddubelleisten hergeleitet. Das Trag- und Verformungsverhalten von Verbundtragern wurde anhand von 4-Punkt-Biegeversuchen untersucht. Mit Hilfe dieser Versuchsergebnisse und einer erganzenden Parameterstudie wurde ein Bemessungsmodell fur Verbundtrager entwickelt, das eine sichere plastische Bemessung von Verbundtragern mit hochfesten Werkstoffen erlaubt. Composite beams with puzzle strip shear connectors and high strength materials. With high strength concrete and steel sustainable and slender structures can be achieved. Due to the increased load carrying capacity of the composite cross-section the stresses in the composite joint also increase and, thus, the shear connectors have to meet higher requirements concerning the load carrying capacity. Since headed studs are not strong and ductile enough in higher strength concrete, composite dowels are applied which can be welded onto or cut into the steel profile. This paper presents the results of an extensive test program identifying and quantifying the most important parameters. On the basis of the experimental tests and accompanying numerical simulations and database evaluations design models and construction guidelines have been derived. The efficiency of the puzzle strip and the plastic moment carrying capacity of the composite cross-section have been investigated in beam tests. Additional theoretical investigations led to a design model enabling a safe and efficient design of composite beams with high strength materials.

Ultrahochfester faserbewehrter Beton (UHPFRC) ermoglicht das Bauen mit auserst dunnwandigen Elementen, die sowohl in der Architektur als auch im Konstruktiven Ingenieurbau viele Vorteile mit sich bringen. Die Schlankheit derartiger Bauteile ubersteigt den gewohnten Bereich. Dies fuhrt zu stark erhohter Beulgefahr, weshalb neue Bemessungsregeln erarbeitet werden mussen. Der hier vorgestellte Beitrag zielt darauf ab, die grundsatzlichen Zusammenhange im Tragverhalten von dunnwandigen UHPFRC-Scheiben unter Druckbeanspruchung systematisch darzustellen, um eine Grundlage fur die Ableitung geeigneter Ansatze fur Berechnungsmodelle zu erhalten. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen umfangreiche, experimentelle Untersuchungen, die einen grosen Schlankheitsbereich abdecken. Um verlassliche Traglastergebnisse zu bekommen, wird eine spezielle Regelungstechnik entwickelt, mit der das an sich plotzlich eintretende Stabilitatsversagen so langsam ablauft, dass es sowohl messtechnisch als auch visuell uber die Traglast hinaus erfasst werden kann. Fur die Erleichterung der Auswertung und der Ergebnisinterpretation werden die Versuche mit detaillierten FE-Simulationen untermauert und erganzt. Experimental and Numerical Investigation on Compressive Buckling of Thin Panels Made of UHPFRC Fibre reinforced ultra high performance concrete allows for thin-walled construction elements which provide aesthetic as well as structural advantages. Compared to conventional reinforced concrete walls the slenderness of such plates will grow significantly and as a consequence the buckling failure will become more relevant. Thus, new rules for its structural design have to be developed. This paper aims at the fundamental understanding of the load carrying behaviour of thin-walled UHPFRC panels under compression in order to show adequate ways for deriving calculation models. The main item of the work are buckling experiments covering a wide range of slenderness. The test setup as well as the loading control are designed in a way that abrupt collapse is avoided, which leads to absolutely reliable results of the ultimate load. Extensive and sophisticated numerical investigation complete the measurements and makes interpretation easier.

In der Stahlbaupraxis werden Druckstabe von Fachwerken und Verbanden haufig mit Hohlprofilquerschnitten ausgefuhrt, die an beiden Stabenden eingeschlitzte Knotenbleche aufweisen. Um einen zentrischen Anschluss zu gewahrleisten, weisen diese Knotenbleche entweder einen beidseits verlaschten Schraubstos oder eine direkte zentrische Schweisnahtverbindung zur weiterfuhrenden Konstruktion auf. Im Gegensatz zur traditionellen Konstruktionspraxis, weisen die Knotenbleche an den Stabenden heutzutage mitunter erhebliche freie Langen auf, sodass daraus negative Einflusse auf die Drucktragfahigkeit des Gesamtstabes zu erwarten sind. Nachfolgend wird das Tragverhalten derartiger Druckstabe anhand numerischer Traglastberechnungen dargestellt und ein Vergleich der Traglasten mit den ublichen Berechnungsmodellen der Ingenieurpraxis – Knicknachweise am Ersatzstab – durchgefuhrt. Es wird gezeigt, dass letztere – vor allem bei Staben geringer Schlankheit – mitunter deutlich auf der unsicheren Seite liegen. Interessant ist auch die Tatsache, dass fur die Traglast oft Imperfektionsansatze affin zur zweiten antimetrischen Eigenform masgebend werden. Auch der Einfluss der Eigenspannungen, bedingt durch die Anschlussnahte zum Hohlprofil, wird untersucht. Abschliesend wird ein einfaches Berechnungsmodell fur die Praxis vorgestellt, das hinreichend genaue Traglastergebnisse liefert und erganzend zum ublichen Knicknachweis anzuwenden ist. Hollow sections with concentric slotted gusset plates – Load bearing capacity under compression and recommended design model. In practical applications, compression members in trusses or bracing systems are often composed of hollow sections with slotted gusset plates on both ends. Either a bolted connection with splice plates on both sides or a welded connection are used to achieve a concentric configuration. In recent application cases, members of this type were often designed with unusually long gusset plates at their ends, leading to reduced load bearing capacities. In the present paper, the load carrying behaviour of such members is shown by means of realistic numerical calculations. The resulting compression member capacities are compared with the design models for flexural buckling as they are commonly employed in practice. It will be shown that these models significantly overestimate the compression member capacity – particularly in cases with low slenderness. Interestingly, imperfection forms similar to the second eigenmode often lead to the most critical design situation. The influence of residual stresses due to the welding of the gusset plate to the slotted hollow section is also studied in detail. On the basis of these numerical results, an improved engineering design recommendation for the practical verification of the gusset plate stability could be developed, which should be used in addition to the conventional member buckling verification.

Die Tragfahigkeitserhohung von Stutzen, die mit textilbewehrtem Beton (TRC) verstarkt wurden, wird zum einen durch den zusatzlichen Betonmantel erreicht. Zum anderen wird sie aber entscheidend durch die Umschnurungswirkung der textilen Bewehrung bewirkt, was insbesondere im Lasteinleitungsbereich von Stutzen von groser Bedeutung ist. Die Umschnurung erzeugt dabei einen gunstig wirkenden dreiaxialen Spannungszustand im Kern der Stutze. Die Wirksamkeit einer solchen Umschnurung ist insbesondere abhangig von der Geometrie der zu verstarkenden Betonstutze. Mit Hilfe von Versuchen an Stutzenkopfen mit Querschnitten vom Quadrat bis hin zum Kreis mit unterschiedlichen Ausrundungsradien wird der Einfluss des Ausrundungsradius auf die Wirksamkeit der Bewehrungstextilien erfasst. Des Weiteren wurde der Einfluss verschiedener Fasermaterialien und Bewehrungsgrade der TRC-Verstarkungsschicht untersucht und mit ublichen CFK-Sheet-Verstarkungen verglichen. Ein Berechnungsmodell fur die Traglaststeigerung durch die TRC-Verstarkung wird vorgestellt. Confinement Effect of Textile Reinforced Strengthening in the Support Region Subject to the Geometry The increase of the load carrying capacity of columns being reinforced with Textile Reinforced Concrete (TRC) is partly achieved by the additional concrete cover. But then it is also decisively caused by the confinement effect of the textile reinforcement, which is particularly in the support region of great importance. The confinement is thereby producing a three axial state of stress within the concrete core of the column. The effectiveness of such a confinement is especially dependent on the geometry of the concrete column to be strengthened. With the help of experiments on column heads with all possible cross sections from square to circle with different transition radiuses the influence of the transition radius onto the local bearing capacity of the reinforcing textile was recorded. Furthermore the impact of different fibre materials and reinforcement degrees of the TRC strengthening layer have been examined and compared with usual CFKSheet strengthenings. A computation model for the load increase by the TRC strengthening is introduced.

Textilbeton (TRC) ist eine sehr effektive Methode zur Verstarkung von Stahlbetonkonstruktionen. An der TU Dresden wurden im Rahmen des SFB 528 umfangreiche Forschungen zum Einsatz von Textilbeton zur nachtraglichen Biegeverstarkung bestehender Beton- und Stahlbetonbauteile durchgefuhrt. Die experimentellen Untersuchungen erfolgten im Regelfall an textilbetonverstarkten kleinformatigen Stahlbetonplatten mit Spannweiten von 1,60 m und Plattendicken von 0,10 m. Parallel zu diesen Versuchen erfolgte die Entwicklung von Berechnungsmodellen, mit denen unter anderem die maximale Biegetragfahigkeit der verstarkten Bauteile vorhergesagt werden kann. Der vorliegende Aufsatz beschreibt experimentelle und theoretische Untersuchungen zur Uberprufung der Ubertragbarkeit der bisher gewonnenen Ergebnisse auf grosformatige Stahlbetonplatten mit Spannweiten von 6,75 m und Plattendicken von 0,23 m. Durch die Verwendung textiler Hochleistungsbewehrungen aus Carbon auf Basis von so genannten Heavy-Tow-Garnen wurden sehr hohe Verstarkungsgrade realisiert. Die Ergebnisse zeigen signifikante Steigerungen der Tragfahigkeiten im Vergleich zu unverstarkten Referenzplatten. Dadurch konnte die sichere Anwendung von Biegeverstarkungen aus Textilbeton auch fur Bauteile mit grosen Spannweiten und grosen Verstarkungsgraden gezeigt werden. Gleichzeitig wurde bei vergleichbarem Lastniveau mit zunehmendem Verstarkungsgrad eine deutliche Verringerung der Durchbiegungen nachgewiesen. Die experimentell ermittelten Tragfahigkeiten sind mit dem vorgestellten Berehnungsansatz zur uberschlaglichen Biegebemessung textilbetonverstarkter Stahlbetonplatten gut nachvollziehbar. Bending Capacity of Reinforced Concrete Slabs Strengthened with Textile Reinforced Concrete Textile Reinforced Concrete (TRC) is a very effective method to strengthen reinforced concrete constructions. The SFB 528 of the TU Dresden has been carrying out vast research concerning the use of TRC for a subsequent bending strengthening of existing concrete and reinforced concrete components. As a rule the experiments TRC strengthened small format reinforced concrete slabs with span widths of 1.60 m and thicknesses of 0.10 m were used. Parallel to these tests calculation models were developed enabling a prediction of the maximum bending load carrying capacity of the strengthened units among others. The paper describes the experimental and theoretical research for checking the transferability of the results gained until now onto large-size reinforced concrete slabs with span widths of 6.75 m and thicknesses of 0.23 m. Through the use of high performance textile reinforcements based on carbon Heavy-Tow-Yarns very high reinforcement degrees were realized. The results show significant increases of the load carrying capacity compared to the unstrengthened reference slabs. Thus the safe use of bending strengthening out of TRC for components with large span widths and high reinforcement degrees could be proven. At the same time we were able to demonstrate considerably lower deflection with growing reinforcement degrees. The experimentally determined load bearing capacity can be well comprehended with the introduced calculation models of the bending measurement of TRC strengthened reinforced concrete slabs.

Immer hohere Anforderungen an die Transparenz von Bauwerken fuhren zu einer stetigen Weiterentwicklung von tragenden Glaselementen, wobei dem Glas neben seiner ausfachenden Funktion mehr und mehr konstruktive Aufgaben zugedacht werden. Aktuelle Entwicklungen stellen die hybriden Stahl-Glas-Trager dar, bei denen schlanke Stahlflansche und Glasstege mittels geklebter Schubfugen zu einem “I”-Trager zusammengesetzt werden [1]. Der Vorteil der linienformigen Verklebung liegt hierbei in der gleichmasigen Lasteinleitung in das Glasbauteil. Die Wahl des eingesetzten Klebstoffsystems tragt in Abhangigkeit seiner mechanischen Eigenschaften masgeblich zum Tragverhalten des Verbundquerschnittes bei. Ebenso ist der Fugengeometrie eine grose Bedeutung hinsichtlich der Tragfahigkeit und Herstellbarkeit zuzuordnen. Allerdings bestimmen Langzeiteffekte, wie Alterung des Klebstoffs und zeitabhangiges Tragverhalten, die Bemessung. Der Beitrag gibt einen Uberblick uber das systematische Vorgehen zur Untersuchung des Tragverhaltens und nennt wichtige Kriterien und Anforderungen beim Entwurf hybrider Stahl-Glas-Trager in Hin blick auf eine optimierte Ausnutzung der einzelnen Komponenten. Development of hybrid steel-glass-beams. Increasing higher requirements for transparent and filigree structures result in continuous development and improvement of load-bearing glass elements, not only in a classic way being a space enclosing element but also increasingly offering load carrying functions. To realize architectural attractive transparent and lightweight constructions bonded hybrid steel-glass beams have been developed, composed of slim steel flanges and glass webs which were assembled to ”I”-beams using adhesives. The adhesive system significantly account for the structural behavior of the bonded composite section. Furthermore the joining geometry is of great importance concerning load carrying capacity and producibility but the design is governed by long-term effects like ageing, creeping and time dependent load-carrying behavior. This contribution shows the general systematic approach for the analysis of the load bearing behavior of hybrid steel-glass beams and introduces important criteria and requirements for the design and its mechanical properties focused on an optimized exploitation of the components.

Inhalt dieses Beitrages sind Belastungsversuche an den historischen Treppenhauskonstruktionen des ehemaligen Provinzial-Arresthauses in Mainz. Das zentral im Regierungsviertel von Mainz gelegene Bauwerk hat eine grose architektur- und stadtgeschichtliche Bedeutung. Der im Jahre 1906 realisierte Gesamtkomplex, bestehend aus einem Justizgebaude und dem Arresthaus, Siegerentwurf aus dem Jahre 1903 von Paul Bonatz (1877—1956) wurde bis 2002 als Gefangnis (Justizvollzugsanstalt JVA) genutzt, darauf folgte jahrelanger Leerstand. Mitte des Jahres 2009 begann der Umbau des Gebaudes in ein Buro- und Verwaltungszentrum. Fassaden und Treppenhauser wurden unter Denkmalschutz gestellt. Eine derartige Umnutzung erfordert ggf. Eingriffe in den Bestand in Form von Ertuchtigungen, sofern Nachrechnungen nicht die gewunschte bzw. notwendige Tragfahigkeit nachweisen konnen. Nicht nur bei denkmalgeschutzten Bauwerken, bei denen durch solche Eingriffe der Denkmalwert ggf. beeintrachtigt werden wurde, sondern bei allen historischen Bauten, die weiter genutzt werden sollen, ist schon aus wirtschaftlichen Grunden anzustreben, auf Verstarkungen der Konstruktion moglichst verzichten zu konnen. Fur die ehemalige JVA Mainz war der rechnerische Nachweis nicht moglich, da Material- und Konstruktionsangaben fehlten. Als Alternative zum rechnerischen Nachweis wurden Belastungsversuche durchgefuhrt. Drei von vier Treppenhausern waren denkmalgeschutzt, das Vierte ahnlicher Bauart war zum Abriss bestimmt und konnte fur Traglastversuche verwendet werden. Die Zielstellung war, die vorhandene Konstruktion unverandert belassen zu konnen, wobei die Eingriffe in den historischen Bestand wahrend der Untersuchungen so klein wie moglich gehalten werden sollten. The load carrying capacity of historic sandstone staircase structures in the former ”Provinzial-Arresthaus” in Mainz. Subject of this paper are in-situ-tests of the load carrying capacity of historic staircase structures in the former ”Provinzial-Arresthaus” in Mainz (which was a prison). The building, located in the centre of the governmental area of Mainz, is of prime importance from the architectural and town-historic point of view. The entire complex, built in 1906, consisting of a court house and the prison, the first price of a competition won in 1903 by the famous Architect Paul Bonatz (1877—1956), was in use as such until 2002 and after that it was empty for years. In the middle of the year 2009 the renovation of this building into a modern office and administration building started. The facade and the staircases were listet as historic monuments. It is important to emphasize that such alteration may occasionally cause heavy interventions into the historic stock of the structure in order to ensure the load carrying capacity for the forseen usage by means of strengthening, if the calculations do not prove the existing capacity as sufficient. Not only for listed historic monuments, but rather all historic buildings designated for a further usage it must be the goal in terms of economic efficiency to reduce retrofitting measures on the existing structures as much as possible. For the particular building the calculative proof was not possible since information about material and construction were not available. For this reason the experimental check was a proper alternative method. Three of four staircases were listed, the fourth staircase was designated to be demolished and gave a good chance to determine the real load carrying capacity up to the complete collapse. The goal was altogether to keep the three staircases as they are without any retrofitting measures and to keep them unaffected during the tests as much as possible.

Die Tragfahigkeit geschweister Hohlprofilknoten wurde durch zahlreichen Untersuchungen insbesondere durch den Weltverband der Hohlprofilhersteller CIDECT (Comite International pour le Developpement et l'Etude de la Construction Tubulaire) sowie dem IIW (International Institute of Welding) erforscht. Die Ergebnisse dieser Forschungen fuhrten zu den CIDECT-Bemessungsempfehlungen und den entsprechenden IIW-Richtlinien und mundeten schlieslich in der DIN EN 1993-1-8, mit der unter anderem die Bemessung von Hohlprofilknoten ermoglicht wird. Aufgrund der komplexen Lastabtragungsmechanismen von Hohlprofilknoten ist eine analytische Ermittlung der Knotentraglasten nicht moglich, so dass grundlegende analytische Modelle stets mit experimentellen Untersuchung uberpruft und im Anwendungsbereich kalibriert werden mussen. Zum besseren Verstandnis dieser Lastabtragungsmechanismen werden die Modelle der einzelnen Versagensarten kurz erlautert sowie die daraus resultierenden Bemessungsmodelle der DIN EN 1993-1-8 angegeben. Darauf aufbauend wird anhand eines einfachen Beispiels gezeigt, wie die Bemessung von Hohlprofilknoten nach DIN EN 1993-1-8 durchgefuhrt wird und wo die dazu benotigten Informationen gefunden werden konnen. Design calculation and verification of hollow sections joints according to DIN EN 1993-1-8. The load carrying behaviour of welded hollow section joints has been investigated in numerous investigations, especially by the international association of the manufacturers of hollow sections (CIDECT) and the International Institute of Welding (IIW). The results of these investigations can be found in die European Standard EN 1993-1-8, which allows the design of hollow section joints. Due to the complex load carrying behaviour of hollow section joints, an analytical determination of the load capacity is not possible, so that basic analytical models have to be verified and calibrated in the application range by additional experimental investigations. For a better understanding of the load carrying mechanisms, the models of the failure modes are explained briefly and the resulting design models of EN 1993-1-8 are given. Based on this and using a simple example it is shown how the design of a hollow section works and where the necessary information can be found.

Mauerwerkswande mussen neben Vertikallasten als platten- und scheibenformige Bauteile auch horizontale Lasten aufnehmen und weiterleiten konnen. Die Neufassungen der DIN 1055 bzw. der DIN 4149 fuhrten zu einer Erhohung der anzusetzenden Horizontallasten aus Wind und Erdbeben und damit zu einer Erhohung der Beanspruchung der aussteifenden Bauteile auf Schub. Im nachfolgend vorgestellten Forschungsvorhaben konnten vorhandene Reserven der Schubtragfahigkeit von Mauerwerk aus Porenbeton-Plansteinen und -Planelementen durch Schubversuche an geschosshohen Mauerwerkswanden sowie durch begleitende Materialversuche, numerische Simulationen und Parameterstudien aufgezeigt werden. Durch die Versuche war es ebenfalls moglich, die vorhandene Datenbasis vor allem fur Steine kleiner Festigkeiten (PP2) zu erganzen und zu erweitern. Dadurch ist nun eine bessere statistische Anpassung der Bemessungsgleichung moglich. Fur die Normung wurde ein Vorschlag erarbeitet. Sowohl im Versuch als auch in den Begleitrechnungen konnte fur Wande mit vermortelten Stosfugen im Vergleich zu denen ohne eine Erhohung der aufnehmbaren Horizontallasten nachgewiesen werden. Shear Loading Capacity of Aerated Autoclaved Concrete (AAC) Flat Block Masonry. Masonry walls should be able to carry and transfer horizontal loads in addition to vertical loads, due to their plate or panel form. The new versions of the DIN 1055 and DIN 4149 have led to an increasing of the assumed horizontal loads caused by wind and earthquakes, and thus to an increase in stress in the stiffening components that are designated for shear. The aim of the research project described below was to investigate the existing reserves in shear capacity of masonry made of aerated autoclaved concrete flat blocks. Therefore shear tests on masonry walls of a storey height were executed accompanied by material tests, numerical simulations and parameter studies. Furthermore it was possible to update and expand the existing data base particularly concerning blocks with lower strengths (PP2). Hence it is now possible to achieve a better statistical adjustment to the design equations. A proposal for standardization was also developed. From the investigations and the accompanying calculations, it was determined that walls with mortared butt joints have a higher horizontal load carrying capacity in comparison with those without.

In this paper, it is shown that specific ionic liquids have great potential to be used as additives for tribological applications. The results promise a high load carrying capacity; especially for the cation 3-Octhylthiazolium and long term stability up to temperatures of 120°C is given. However, only extreme pressures/anti-wear properties are examined in detail with the selected test method. Friction modifier (FM) effectiveness cannot easily be demonstrated, because of the good performance of the selected base stock. Nevertheless, ionic liquids in general did not change the FM characteristic of the base oil in a negative way. A promising potential for ionic liquids to replace a majority of additives in tribological systems is given. Methods used are Schwing-Reib-Verschleis test according to DIN ASTM D 5706, and Four Ball Tests according to DIN 51360. Mechanisms related to additives in lubricants are investigated by X-ray photoelectron spectroscopy. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Wird bei Stahlverbundtragern der Steg des Stahltragers durch grose Offnungen geschwacht, ubernimmt in diesem Bereich der Betongurt einen Grosteil der Querkraft. Die Analyse des sich dabei einstellenden Lastabtragungsmechanismus und die Ermittlung der Querkrafttragfahigkeit des Betongurts waren die Hauptthemen eines am Fachgebiet Massivbau und Baukonstruktion der Technischen Universitat Kaiserslautern durchgefuhrten Forschungsprojektes, das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) gefordert wurde. Im folgenden Teil 1 des Aufsatzes werden die umfangreichen experimentellen und rechnerischen Untersuchungen und deren Ergebnisse dargestellt, wobei der Lastabtragungsmechanismus und die Versagensformen im Offnungsbereich im Vordergrund stehen. Im Teil 2, der im nachfolgen Aprilheft erscheint, wird das darauf basierende Nachweiskonzept fur den Betongurt vorgestellt. On the Shear-Bearing Capacity of the Concrete Slab of Composite Beams in the Region of Large Web Openings – Part 1: Experimental und Numerical Investigations If the web of a composite beam is weakened by a large opening, the concrete slab carries most of the shear force in this region. The analysis of the load bearing mechanism and the determination of the shear-bearing capacity were the main topics of a research project which was carried out at the Technical University of Kaiserslautern and was supported by the German Research Foundation (DFG). In the following part 1 of the report, the extensive experimental und numerical investigations as well as their results are presented. Special attention is paid to the load carrying mechanism and the failure modes. In part 2, which will follow in the April issue, the according concept for the design of the concrete slab is presented.

Zur Untersuchung des Torsionstragverhaltens von textilbetonverstarkten Stahlbetonbauteilen wurden Torsionsversuche an Bauteilen mit runden und quadratischen Querschnitten durchgefuhrt. Anhand von Versuchsergebnissen wird gezeigt, dass durch die Textilbetonverstarkung die Tragfahigkeit und Gebrauchstauglichkeit deutlich verbessert werden kann. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen werden mit Hilfe von Stabwerksmodellen beschrieben. Torsion Test at Textile Reinforced Concrete Strengthened Components In order to examine the torsion bearing behaviour of textile reinforced concrete components torsion tests have been carried out at building units with round and square shaped cross sections. Test results display that using textile reinforced concrete can considerably improve the load carrying capacity and the serviceability. The results of the experimental research are being described by strut-and-tie models.

Es wird die bereits fur andere Tragfahigkeitsprobleme von Bauteilen (Knicken, Beulen) entwickelte “Overall-Methode” auf die Berechnung der Querschnittstragfahigkeit von Stahlprofilen angewendet. Dies fuhrt zu einer neuen Berechnungsmethode, die den gesamten elasto-plastischen Bereich ohne die Notwendigkeit einer Klasseneinteilung umfasst. Basierend auf zahlreichen Versuchen und Querschnittsberechnungen mittels geometrisch, materiell nichtlinearer Analysen mit Imperfektionen werden (analog den Knicklinien) Bemessungskurven fur die Abminderungsfaktoren vorgeschlagen, die fur bestimmte Querschnittstypen wie I-beziehungsweise H-Profile oder Rechteck-Hohlprofile, einen einheitlichen Verlauf im elasto-plastischen Bereich aufweisen. An overall concept for the cross-section resistance in the elasto-plastic range. The “overall method” which has been developed for other load carrying problems of steel members (e.g. lateral member buckling or buckling of shells) is applied to the calculation of the cross-section resistance of steel members. This leads to a new procedure that covers the whole elasto-plastic range without the need of cross-section classification. Based on numerous experimental tests and numerical calculations (GMNIA) design curves for the reduction factors of I- and H-shaped sections and RHS-sections are proposed that show a consistent transition in the elasto-plastic range.

Gurtdickensprunge und Zusatzlamellen zahlen zu den stahlbaulichen Standardausfuhrungen zur Anpassung der Biegetragfahigkeit von Bruckentragern an veranderliche Momentenverlaufe. Durch die lokale Steifigkeitsanderung im Querschnitt entstehen an solchen Verstarkungen Zusatzbeanspruchungen, welche durch die klassische baustatische Behandlung nach der Balkentheorie nicht im Detail erfasst werden konnen. Im Beitrag wird zum einen gezeigt, dass in den Halsnahten zwischen Steg und Gurtblech hohe lokale Schubbeanspruchungen sowie Querbeanspruchungen – auch in Stegebene – entstehen. Zum anderen entstehen in den Gurtblechen zufolge der Exzentrizitat der Gurte lokale Biegebeanspruchungen in erheblicher Grose. Des Weiteren hat dies im Druckbereich auch Auswirkungen auf die lokale Beulstabilitat. Obwohl diese Effekte grundsatzlich seit langem bekannt sind, hat deren korrekte Erfassung in den letzten Jahren zufolge der Tendenz zur Verwendung deutlich dickerer und breiterer Gurtbleche – bei gleichzeitiger Zunahme der verwendeten Stahlfestigkeiten und Ausnutzungsgrade – stark an Bedeutung gewonnen. Da jedoch die genannten Effekte in der praktischen baustatischen Berechnung ublicherweise nur pauschal erfasst werden konnen, wird anhand konkreter Beispiele ein realistisches Bild der tatsachlich auftretenden Beanspruchungen und der sich daraus ergebenden Konsequenzen auf die Gebrauchstauglichkeit, Ermudungs- und Beulfestigkeit der Bauteile gegeben. Load carrying behaviour at flange thickness transitions in welded girders. Flange thickness transitions and cover plates constitute two of the most common constructional details used to adapt the flexural resistance of bridge girders to variable bending moment distributions. The sudden change of stiffness distribution within the cross-section at these details causes additional local forces and stresses that cannot be properly taken into account by classical beam-theory calculations. The study presented in this paper shows that on the one hand, the longitudinal welds between web and flange plates are subjected to additional longitudinal shear forces, as well as transversal forces in the web plate's plane. On the other hand, the usually eccentric disposition of the flange plates causes considerable local bending stresses in these plates. The latter also affects the buckling strength of the flange plates when these are loaded in compression. Although these effects have been known in principle for some time, their correct inclusion in practical calculations has gained significance over the last years due to the prevailing trend towards the use of thicker plates of higher steel grades designed with higher stress utilizations. The inclusion of these effects in current design procedures is, at present, treated with rather pragmatic approaches; therefore, the objective of this paper is to illustrate the realistic stresses in flange thickness transitions by means of case studies, and to discuss the effects that these stresses have on the serviceability, fatigue and buckling strength of the girders.

In diesem Beitrag werden Material- und Bauteilversuche an Makrokunststofffaserbeton vorgestellt. Die experimentellen Untersuchungen umfassen das Trag- und Verformungsverhalten unter Kurzzeit- und Langzeitbeanspruchung. Anhand von Biegezugversuchen unter Dauerlast wird ein kritisches Belastungsniveau bestimmt, oberhalb dessen mit einem Kriechversagen zu rechnen ist. Unter Gebrauchslastniveau werden Kriechbeiwerte uber einen Zeitraum von bis zu drei Jahren ermittelt. Vergleichende Untersuchungen an elastisch gebetteten Platten unter mittiger Einzellast wurden durchgefuhrt. Zwei Platten waren aus Makrokunststofffaserbeton und zwei aus Stahlbeton. Daran wurden Kurzzeitbelastungen sowie Langzeitbelastungen uber einen Zeitraum von 18 Monaten durchgefuhrt. Das Hauptanwendungsgebiet von Makrokunststofffaserbeton ist die Bodenplatte. Die Bemessung erfolgt entweder als elastisch gebettete Platte nach der Elastizitatstheorie oder im gerissenen Zustand unter Berucksichtigung der Faserwirkung. Aufbauend auf den vorgestellten Untersuchungen werden Vorschlage zur Bemessung im gerissenen Zustand unter Berucksichtigung von standig wirkenden Lasten vorgestellt. Time Dependent Behaviour of Macro Synthetic Fibre. Reinforced Concrete and its Influence on the Design of Industrial Slabs on Ground Material tests and tests on structural elements with synthetic macro fibre reinforced concrete are presented. The experimental program included the investigation of the load carrying capacity and the deformation behaviour under short-term as well as under long-term loading conditions. Long-term load tests were carried out on pre-cracked fibrereinforced concrete beams to measure the load level above which creep failure can occur. At service load level creep coefficients for a time period of up to three years were determined. Centre point load tests were carried out on concrete slabson-ground. Two slabs were reinforced with steel mesh and two with synthetic macro fibres only. The tests were performed under short-term and long-term loading conditions over a period of 18 month. The current main application of synthetic macro fibre reinforced concrete is slab-on-ground. Slabs-on-ground can be designed under the assumption of elastic subgrade reaction. The concrete slab itself can be calculated either by elastic theory for uncracked concrete or by yield line theory taking fibre reinforcement into account. Based on the test results of the experimental programme, design recommendations for permanently loaded slabs-on-ground are presented.

Poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)-blended poly(ether-etherketone) (PEEK)-based materials for bearings was evaluated by ring-on-disc test equipment. The role of PTFE on load carrying capacities was studied from the viewpoint of tribochemistry. The load carrying capacities of PEEK-based materials were improved by the addition of PTFE. The dispersion degree of PTFE in PEEK strongly affected the tribological properties. Time-of-flight secondary ion mass spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were employed to study the surface chemistry of the rubbed surface. The results indicate that the formation of boundary film composed of PTFE is beneficial to improve load carrying capacities. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.

Die Bewertung der Tragfahigkeit und Restlebensdauer bestehender Eisenbahn- und Strasenbrucken gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Bei der Ausarbeitung der Richtlinie ONR 24008 stellte sich daher erneut die Frage nach der Festigkeit genieteter Bauteile alterer Stahlbrucken. Im Laufe dieses Forschungsvorhabens wurden am Labor fur Konstruktiven Ingenieurbau (LKI) in Zusammenarbeit mit dem Institut fur Stahlbau und Flachentragwerke der Technischen Universitat Graz statische Versuche und Ermudungsversuche an genieteten Bauteilen aus einem abgetragenen Bruckentragwerk desOBB-Netzes durchgefuhrt. Die Auswertung dieser Versuche gab zusatzlichen Einblick in das Tragverhalten zusammengesetzter genieteter Bauteile, besonders in das Rissfortschrittsverhalten bei Ermudung. Tests on riveted bridge stringers – behaviour under static loads, fatigue strength and crack propagation. The assessment of the load-carrying capacity and of the remaining fatigue life of existing railway and road bridges has gained an increasingly significant role over the last years. Thus, the problem of determining adequate strength values of riveted members of older steel bridges once again arose during the elaboration of the ONR 24008 specification. In the course of a research project initiated by the Austrian Federal Railways (OBB), static and fatigue tests were carried out on riveted members taken from a demolished railway bridge in Salzburg. The results of these tests gave further insight into the load carrying behaviour of built-up riveted members, particulaly the progagation of fatigue cracks.

Fur viele beulgefahrdete Schalenkonstruktionen liegen keine ausreichenden experimentellen Daten vor, um deren Tragfahigkeit abschatzen zu konnen. Der Eurocode EN 1993-1-6 bietet deshalb die Moglichkeit numerisch gestutzter Beulsicherheitsnachweise. Als masgebend fur die Tragfahigkeit wird dabei die erste Instabilitatslast angesehen. Das Problem lokaler Instabilitaten und sogenannter uberkritischer Tragreserven ist nur am Rand erwahnt, aber nicht anwendungsbereit geregelt. Im Beitrag werden die aus dieser Verengung des Versagensbegriffes resultierenden Probleme diskutiert und Vorschlage zu ihrer Uberwindung unterbreitet. Numerical buckling strength verification of shell buckling cases with postcritical load carrying reserves. At many buckling endangered shell structures, the experimental data are not sufficient to assess the load carrying capacity. Therefore, the Eurocode EN 1993-1-6 provides the alternative of a numerical buckling strength verification. In this code, the first instability load is assumed to be decisive for the assessment of the load bearing capacity. The problem of local instabilities and postcritical load bearing reserves is only mentioned by the way but not sufficiently regulated for practice. The problems resulting from this restriction of the definition of failure are discussed in the contribution. Proposals for overcoming the deficiencies are submitted.

Sind Spannbeton-Fertigdecken auf schlanken Unterzugen aufgelagert, wird die Querkrafttragfahigkeit der Platten durch Beanspruchungen in Querrichtung herabgesetzt. Bisher existiert kein einheitliches Bemessungskonzept, das die verbleibende Tragfahigkeit zutreffend ermittelt. Dieser Beitrag beschreibt Grosversuche zum Tragverhalten von so genannten Slim-Floor-Konstruktionen, bei denen vorgespannte Hohlplatten auf deckengleichen Stahltragern aufgelagert sind. Es werden Empfehlungen zur Bemessung und Konstruktion bei biegeweicher Lagerung abgeleitet. Load Bearing Behaviour of Slim Floor Constructions The shear capacity of hollow core slabs is considerably reduced due to transverse stresses when the slabs are bedded on flexible supports (e.g. slender beams). However, a standardised design model has not been established yet to determine the residual strength appropriately. This paper describes full scale tests concerning the load carrying behaviour of hollow core slabs supported on steel beams, so-called slim floor constructions. Recommendations regarding the design and the construction on flexible supports are given.

Das drei-dimensionale Gefuge einer AlSi12CuMgNi-Kolbenlegierung verstarkt mit 15 vol% Al2O3-Kurzfasern wird mittels Synchrotron Mikro-Tomographie dargestellt. Der losungsgegluhte Ausgangszustand enthalt ein zusammenhangendes Netzwerk aus Kurzfasern und Fe- und Ni-reichen Primarausscheidungen, das daruber hinaus durch eine Vielzahl von Si-Brucken des Eutektikums verbunden wird. Die Konnektivitat nimmt mit der Dauer der Kriechbelastung bei 300 °C zu, besonders durch die Reifung der Si-Teilchen, die zu einer in sich zusammenhangenden Struktur zusammenwachsen, die mit dem bereits vorhandenen Netzwerk mit den Fasern verbunden ist. Nach 6400 h Belastungsdauer ist die Konnektivitat der steifen Phasen nahezu vollstandig. Die Orientierung der Fasern wird mit drei-dimensionalen Fast Fourier Transformationen analysiert, was auf keine Umorientierung der Fasern in die Lastrichtung schliesen lasst. Die fruher beobachtete Verfestigung des Materials wahrend der Kriechbelastung wird mit der zunehmenden Steifigkeit der hybriden Verstarkungsstruktur erklart. Die Proben enthalten im Ausgangszustand bereits Poren an den Grenzflachen der Verstarkungsphasen. Die Porenanzahl andert sich wahrend der Kriechbelastung im sekundaren Kriechstadium nicht, jedoch wachsen die Poren, sodass der Porenvolumenanteil verdoppelt wird. In der α-Aluminiummatrix wurden keine Kriechporen gefunden. Developing connectivity of the phases in a short fibre reinforced aluminium piston alloy subjected to creep The evolution of the micro-structure during creep of an AlSi12CuMgNi piston alloy with 15 vol% of Al2O3 short fibres is investigated by means of synchrotron micro-tomography. The results reveal a 3D morphology of the rigid phases in the composite: the eutectic-Si, the short fibres and the Fe- and Ni-rich intermetallic particles, which form an interconnected hybrid reinforcement. The connectivity of these phases increases during creep exposure at 300 °C due to the diffusion induced ripening of Si and of the intermetallic particles. The hybrid reinforcement reaches almost complete percolation after 6400 h of creep exposure. The fibre orientation analysed by three-dimensional Fast Fourier Transformation does not indicate any reorientation of the fibres along the load direction. The formerly observed strengthening effect during creep exposure is attributed to the increasing load carrying capacity of the interconnected hybrid reinforcement. The analysis of creep damage during secondary creep stage shows the increase of the void volume fraction by a factor of 2 with respect to the void content from processing, while the number of voids per volume remains practically constant. The voids are located at interfaces of the rigid phases and not within the α-aluminium matrix.