Der 3D‐Druck metallischer Bauteile im Pulverbettverfahren findet bisher überwiegend in der Luft‐ und Raumfahrt oder im Maschinenbau Anwendung. Für die Fertigung von strukturellen Großbauteilen, wie sie im Stahlbau zum Einsatz kommen, sind die Laser‐Pulver‐basierten additiven Fertigungsverfahren derzeit zu teuer, um einen wirtschaftlichen Einsatz in Aussicht zu stellen. Hier kann das Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) eine Möglichkeit bieten, den 3D‐Druck von großen Stahlkomponenten zu verwirklichen. Das Verfahren, auch als „formgebendes Schweißen” bekannt, ist in Kombination mit flexibler Robotertechnik und energiearmen Schweißprozessen für das Bauwesen interessant; denn nicht nur durch extrem große Gestaltungsmöglichkeiten, sondern auch durch die Digitalisierung und Einbindung in die computergestützten Entwurfs‐, Planungs‐ und Herstellungsprozesse eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Stahlbau. Zudem ist es insbesondere für die Fertigung von belastungsoptimierten Bauteilen sehr gut geeignet. Im Beitrag werden die derzeitigen und künftigen Anwendungsfelder, die Merkmale der Fertigung und die Tragfähigkeiten der erzielbaren Bauteiltypen beschrieben. Darüber hinaus wird über aktuelle Untersuchungen berichtet.

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The classic 3D printing of metallic components using powder bed processes has so far mainly been used in the aerospace industry or in mechanical engineering. For the production of large structural components, such as those used in steel construction, laser powder-based additive manufacturing processes are too expensive. Wire and Arc Additive Manufacturing (WAAM) can offer a possibility to realize 3D printing of large steel components. This process, also known as "shape welding", has become interesting for the building industry in combination with flexible robot technology and low energy welding processes. This is not only because of the vast variety of design options, as digitalisation and integration into computer-supported design, planning and manufacturing processes also open up new possibilities for steel construction. Additionally, WAAM is also well-suited for the production of load-optimised components in particular. This study describes the current and future fields of application, the characteristics of production and the load-bearing capacity of the achievable component types.

Zusammenfassung Um die Vorteile der Verbunddübelleiste mit denen der Feuerverzinkung im Brückenbau kombiniert nutzen zu können, fehlten bislang technische Regelungen. Daher wurde der Verzinkungsprozess mit den prozesstechnischen und geometrischen Einflüssen im Hinblick auf mögliche Vorschädigungen der Verbunddübelleiste ausführlich untersucht. Ein Ergebnis war, dass die entstehenden plastischen Dehnungen in der ungünstigsten Konfiguration aus Geometrie und Verzinkungsprozess (max. 0,5 %) unterhalb des in der DASt-Richtlinie 022, Anlage 4 festgelegten Grenzwerts von 2 % für die Anforderungen der Detailklasse A lagen. Des Weiteren wurde durch zyklische Versuche der Einfluss der Feuerverzinkung auf die Ermüdungsfestigkeit der Verbund- dübelleiste untersucht. Es wurden vergleichende Ermüdungsversuche an verzinkten und unverzinkten Kleinteilproben, Push-Out-Körpern und an bauteilähnlichen Trägern durchgeführt. Die Versuche zeigten durchweg, dass, wie für die unverzinkte Verbunddübelleiste in der allgemeinen Bauartgenehmigung geregelt, auch für die feuerverzinkte Ausführung der Nachweis der Ermüdungsfestigkeit mit dem Kerbfall 125 nach Eurocode 3, Teil 1-9 durchgeführt werden kann.

Comprehensive research during the last years showed that hot‐dip galvanizing of steel members in bridge structures allows significant economic and ecological advantages. It could be demonstrated that the first corrosion protection can last over a bridge's lifetime of 100 years, even in an environment with a high corrosivity, so that no major maintenance measures of the corrosion protection are necessary. Parallel to this research, another innovative solution to increase the efficiency of composite bridges has been developed. Starting with several research projects and a first application in 2003, composite dowel strips offer a very economical solution for shear connections between steel girder and concrete slab in composite bridge constructions. Continuous improvement and further development finally led to a general technical approval by DIBt in Germany. Many bridges containing this new technology are built since then, not only in Germany. However hot‐dip galvanizing may not be applied to bridges with composite dowel strips as the effects of the hot‐dip galvanizing on the fatigue resistance of flame cut composite dowel strips are unknown. Therefore, the necessary fatigue check according to EC 3‐1‐9 [2] can currently not be carried out properly. A new research project was launched by the Institutes of Steel Construction of RWTH Aachen University and TU Dortmund University [4], with the aim to analyse the fatigue behaviour of hot‐dip galvanized composite dowel strips. Furthermore a simplified evidence of absence of cracks according to DASt‐Guideline 022 [5] shall be performable by defining a detail class for composite dowel strips. The research work includes extensive experimental and numerical studies on the influences during hot‐dip galvanizing and on the fatigue behaviour of galvanized dowel strips. First results of these studies will be presented in this paper as well as the experiences of a first bridge project with hot‐dip galvanized composite dowel strips in Germany.