Im Vorhaben „Zyklische Bemessung von Zugstäben mit Endgewinden“ sind umfangreiche Untersuchungen an Zugstäben verschiedener Herstellungsarten (geschnitten, gerollt, mit und ohne Feuerverzinkung) durchgeführt worden. Dabei wurden die Durchmesser M16, M48, M68 und M100 untersucht. Die Ergebnisse der 214 Ermüdungsversuche zeigen erhöhte Ermüdungsfestigkeiten für gerollte Zugstäbe. Für geschnittene Gewinde wird der Kerbfall 50 bestätigt. Der Einfluss von Produktions‐ und Montagetoleranzen wurde mit dem Kerbdehnungskonzept untersucht. Auf Basis der Untersuchungen wird ein Vorschlag der Einordnung des Kerbdetails „Zugstäbe mit Endgewinden“ aus Baustahl unter Berücksichtigung des Herstellungsverfahrens und einer Feuerverzinkung formuliert.

Additive manufacturing with steel offers new opportunities for the construction sector. In particular, direct energy deposition (DED) processes such as Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM or DED-Arc), are able to create large structures with a high degree of geometric freedom, like force-flow-optimized steel nodes and frameworks, as well as truss structures. By using high-strength steel, manufacturing times can be shortened because less material has to be applied. In order to enable the usage of WAAM components in the construction industry, profound knowledge of the material behavior is necessary. Based on reliable process parameters, extensive experimental and numerical investigations are carried out to characterize the influence of layer orientation and overhang angle on the mechanical parameters of WAAM high-strength low-alloy steel (HSLA) walls. The results have been compared to HSLA steel sheet material. It is shown that comparable characteristics exist for Young’s modulus E, yield strength Rp,0.2 and tensile strength Rm with regard to civil engineering applications. The influence of the loading direction on the material level is similar. Only the yield strength shows a slight dependence on the layer orientation for WAAM walls (difference 4.5%). The overhang angle has no influence on the material parameters.

Aufgrund des geringen Werkstoffverbrauchs und des daraus folgenden effizienteren Einsatzes von Material gewinnt der Leichtbau immer größere Bedeutung im Bauwesen. Am Institut für Stahlbau der TU Braunschweig wurde auf Initiative der Salzgitter Mannesmann Forschung GMBH, einer Gesellschaft der Salzgitter AG, ein Leichtbau‐Flächentragwerk aus dünnwandigen Blechen untersucht, welches auf einem System von António Valente et al. basiert. Das Tragsystem wurde in einachsigen Biegeversuchen geprüft, um dessen Verformungsverhalten zu ermitteln und ein gewichtsoptimiertes Leichtbautragwerk zu erzielen. Insgesamt wurden zwei Trägervarianten untersucht: reine Stahl‐ und mit Beton verfüllte Träger. Während des Versuches wurden sowohl Last und Verformung als auch die Verteilung der Dehnungen in einem aussagekräftigen Bereich gemessen. Die Dehnungsfeld‐Messung erfolgte berührungslos mittels eines Digital‐Image‐Correlation (DIC)‐Systems. Die Bewertung der Systemvarianten erfolgte über die spezifische Systemsteifigkeit, welche über die Systemsteifigkeit geteilt durch die Masse des Trägers berechnet wird. Mit den aus den Versuchen gewonnenen Messwerten wurde eine Finite‐Elemente‐Berechnung des Tragsystems validiert, aus welcher das zweiachsige Verhalten abgeleitet werden soll.