02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
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Item Open Access Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von geschweißten und gelöteten Lamellen, Steifen und Anbauteilen(Stuttgart : Institut für Konstruktion und Entwurf, 2022) Drebenstedt, Karl; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Die Ermüdungsfestigkeit von geschweißten Konstruktionen beeinflusst maßgeblich die Lebensdauer von zyklisch beanspruchten Stahlkonstruktionen. Durch Kerbwirkung und daraus resultierenden Spannungskonzentrationen entstehen im Bereich der Schweißnähte Ermüdungsrisse, die zum Versagen einer Konstruktion führen können und folglich in der Bemessung berücksichtigt werden müssen. Die Lebensdauer, die als Anzahl der Schwingspiele bis zum Versagen dargestellt werden kann, ist abhängig von der zyklischen Beanspruchung und der ihr gegenüberstehenden detailspezifischen Ermüdungsfestigkeit. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist die empirisch gestützte Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Anbauteilen, die auf eine zyklisch beanspruchte Stahlkonstruktion aufgeschweißt oder aufgelötet werden, selbst aber keiner direkten Ermüdungsbeanspruchung ausgesetzt sind. Trotz ihrer im Sinne der Lastabtragung häufig untergeordneten Bedeutung werden diese Schweißdetails für die Ermüdungsbemessung regelmäßig bemessungsmaßgebend und bestimmen damit auch die Dimensionierung der Haupttragstruktur. Konkret werden die Ermüdungsfestigkeiten von Lamellen, Längs- und Quersteifen, Schweißbuchsen, Kopfbolzen, Schweißtellern und von ähnlichen Details untersucht. Zu den genannten Konstruktionsdetails wurden in einer sehr umfangreichen Datenbank über 8.000 Versuchsergebnisse aus veröffentlichten Studien zur Ermüdungsfestigkeit zusammengetragen. Das Datenbanksystem gewährleistet das gezielte Bearbeiten und Abfragen unterschiedlicher Informationen zu den Ermüdungsversuchen. Dies sind neben den Versuchsergebnissen und der Anzahl der erreichten Schwingspiele unter einer bestimmten zyklischen Beanspruchung Parameter wie technische Materialeigenschaften und geometrische Spezifikationen. Zusätzlich zu den in der Datenbank gesammelten Versuchsergebnissen wurden eigene Ermüdungsversuche an Konstruktionsdetails durchgeführt. Konkret untersucht wurde unter anderem die traditionelle deutsche Variante des Konstruktionsdetails Gurtlamellenende. Die vorzugsweise im Brückenbau verbreitete Form des Gurtlamellenendes mit verstärkter Stirnnaht und kerbfrei bearbeiteten Nahtübergängen zeigt deutlich höhere Ermüdungsfestigkeiten als die einfache Variante mit umlaufender Kehlnaht im Schweißzustand. Ein Schwerpunkt der experimentellen Untersuchungen liegt auf der Bewertung der Ermüdungsfestigkeit von Anbauteilen, die mit dem Kupferlot CuAl7 in einem Lichtbogenlötverfahren auf zyklisch beanspruchte Stahlkonstruktionen aufgelötet werden. In vielen Ermüdungsversuchen wurden das Verhalten und die Ermüdungsfestigkeit dieses alternativen Verfahrens zum Schweißen untersucht. Es kann gezeigt werden, dass die Ermüdungsfestigkeit von lichtbogengelöteten Anbauteilen eine deutlich höhere Ermüdungsfestigkeit bei vergleichbarer Versagenscharakteristik und vergleichbarer statischer Beanspruchbarkeit aufweist. Sowohl die in der Datenbank dokumentierten Versuche als auch die durchgeführten eigenen experimentellen Untersuchungen weisen infolge von unterschiedlichen Einflüssen auf die Ermüdungsversuche eine erhebliche Streuung auf. Für die Bewertung von Einflüssen auf die Lebensdauer und für die Ermittlung einer charakteristischen Ermüdungsfestigkeit, die einen statistisch abgesicherten Bemessungswert darstellt, muss diese Streuung berücksichtigt werden. Im Rahmen dieser Arbeit werden Verfahren zur statistischen Bewertung und Auswertung von Ermüdungsversuchen vorgestellt, die auf gemeinsamen statistischen Ansätzen beruhen und konform zu normativen Regelungen und Anforderungen im Bauwesen sind. Es kann gezeigt werden, dass die vorgestellte statistische Auswertemethode geeignet ist, zuverlässig statistisch abgesicherte Ermüdungsfestigkeiten für einzelne Serien oder für Metaanalysen mit mehreren 1.000 Versuchsergebnissen abzuleiten. Die eigenen experimentellen Untersuchungen und die Vielzahl der in der Datenbank aufgearbeiteten Versuchsergebnisse ermöglichen in Kombination mit der einheitlichen statistischen Auswertemethode Metastudien. Unterschiede können sich sowohl auf technische Aspekte beziehen wie Fertigungseinflüsse, Schweißtechnik, mechanische Materialeigenschaften und Versuchsumsetzung, als auch auf Randbedingungen wie beispielsweise die verwendete Prüf- und Messtechnik. Die Bewertung von Ermüdungsfestigkeiten für bestimmte Konstruktionsdetails auf Grundlage der Vielzahl der zur Verfügung stehenden Versuchsdaten ermöglicht damit die Berücksichtigung eines Spektrums von potenziellen Einflussfaktoren auf die charakteristische Ermüdungsfestigkeit. Die in den Versuchen ermittelten Ermüdungsfestigkeiten werden verglichen mit Ergebnissen aus numerischen Untersuchungen mit dem Kerbspannungsmodell. Dafür wurden einige Konstruktionsdetails mit dem Kerbspannungsmodell dreidimensional nachgebildet und validiert. Die Modelle eignen sich für Parameterstudien zu strukturmechanischen Einflussgrößen und geben geometrische Einflüsse tendenziell gut wieder. Die Untersuchungen zeigen auch, dass geometrische Einflüsse auf die Ermüdungsfestigkeit bei Verwendung des Kerbspannungsmodells überschätzt werden können. Als ursächlich dafür werden Streuungen aus Fertigungseinflüssen vermutet, die einen maßgeblichen Einfluss auf die Kerbwirkung haben können. Es wird anhand von vergleichenden Streuspannen für Konstruktionsdetails und Gruppen von Konstruktionsdetails zudem gezeigt, dass das Kerbspannungskonzept im Vergleich zum Nennspannungskonzept im Sinne der Bemessung nicht das genauere Verfahren zur Ermüdungsbemessung von Anbauteilen darstellt. Auf Grundlage der Untersuchungen und Erkenntnisse werden am Ende dieser Arbeit konkrete Bemessungsvorschläge für die Bewertung der Ermüdungsfestigkeit mit dem Nennspannungskonzept für geschweißte und gelötete Anbauteile wie Lamellen, Längs- und Quersteifen, Schweißbuchsen, Kopfbolzen und Schweißteller gegeben.Item Open Access Finite element based design of timber structures(2023) Töpler, Janusch; Schweigler, Michael; Lemaître, Romain; Palma, Pedro; Schenk, Martin; Grönquist, Philippe; Tapia Camú, Cristóbal; Hochreiner, Georg; Kuhlmann, UlrikeItem Open Access Lateral torsional buckling of glulam beam-columns : axial compression and bending verification(2024) Töpler, Janusch; Kuhlmann, Ulrike; Schänzlin, JörgItem Open Access Zur Materialermüdung infolge Stegatmung(2000) Spiegelhalder, Ulrike; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Geschweißte Stahlträger mit schlanken Stegblechen haben im Verhältnis zu ihrem Eigengewicht eine sehr hohes Tragvermögen und ermöglichen sehr leichte und wirtschaftliche Konstruktionen. Unter Belastung verformen sich die schlanken Stegbleche aus ihrer Ebene heraus. Diese Beulverformungen haben keinen Einfluß auf die statische Grenztraglast des Trägers. Bei Stahlbrücken können die Stegblechverformungen jedoch nach genügender Anzahl von Überfahrten zu Ermüdungsrissen entlang der Schweißnähte und schließlich zum Versagen des Bauteils führen. Das Trag- und Ermüdungsverhalten von Stahlträgern mit schlanken Stegen ist dargestellt und theoretisch und experimentell untersucht. Mit Hilfe der Erkenntnisse aus eigenen Ermüdungsversuchen an vier großen Stahlträgern werden umfangreiche numerische Parameterstudien durchgeführt. Schwerpunkte der Untersuchungen sind die Anfangsverformung der Stegbleche und die Belastung reine Biegung, reine Querkraft und die gemeinsame Wirkung von reiner Biegung mit Querkraft. Aus den Untersuchungsergebnissen wird ein Bemessungsmodell für rissefreie geschweißte Stahlträger mit schlanken Stegen unter häufig wiederholter Belastung abgeleitet.Item Open Access Analytical and numerical investigations on imperfection-sensitive timber members subjected to combined bending and axial compression(2021) Töpler, Janusch; Kuhlmann, UlrikeThe verification of slender timber members at risk of lateral torsional buckling is one of the basic verifications in timber design. However, latest investigations have shown that the design formulas provided in Eurocode 5 for imperfection-sensitive members subjected to combined bending and compression tend to be conservative and more advanced verification methods are needed. Analytical and numerical models are presented that allow for the consideration of the geometrically and materially nonlinear behaviour as well as of the size effect of tensile strength ft,0 for Nx-My-Mz interaction. These models and calculation results increase the understanding of the main influencing parameters of the load-bearing capacity of imperfection-sensitive timber beams and columns and may be the basis of a revision of the current design formulas provided in EN 1995-1-1.Item Open Access Zur Ermüdungsfestigkeit von Schweißkonstruktionen aus höherfesten Baustählen bei Anwendung von UIT-Nachbehandlung(2007) Dürr, André; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Der Stahlindustrie ist es in den letzten Jahren gelungen, wettbewerbsfähige höherfeste Baustähle zu entwickeln, die die Forderungen der Stahlbaupraxis nach einer hohen Festigkeit bei gleichzeitig guter Schweißeignung und hoher Zähigkeit erfüllen. Als einer der Hauptgründe für den noch immer verzögerten Einsatz von höherfesten Baustählen in Konstruktionen unter wechselnder Beanspruchung ist die Ermüdungsfestigkeit von Schweißverbindungen zu nennen, da diese im unbehandelten Zustand weitestgehend unabhängig von der Streckgrenze des Grundwerkstoffs ist. Insbesondere durch den Einsatz von Schweißnahtnachbehandlungsverfahren besteht allerdings die Möglichkeit, die Ermüdungsfestigkeit von Schweißkonstruktionen aus höherfesten Baustählen zu erhöhen. Im Stahlbau liegen bisher allerdings keine normativen Regelungen vor, um die positiven Effekte einer Schweißnahtnachbehandlung bei der Bemessung zu berücksichtigen. Die vorliegende Arbeit behandelt die Verbesserung der Ermüdungsfestigkeit von Schweißkonstruktionen aus höherfesten Baustählen durch die Anwendung von Schweißnahtnachbehandlungsverfahren. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt dabei beim bisher noch wenig bekannten Nachbehandlungsverfahren „Ultrasonic Impact Treatment“ (UIT). Auf Grundlage umfangreicher experimenteller und numerischer Untersuchungen am Konstruktionsdetail der aufgeschweißten Quersteife erfolgt die Ableitung eines einfachen Bemessungsvorschlags nach dem Nennspannungskonzept sowie die Angabe von Gültigkeitsgrenzen. Durch die Ergebnisse diese Arbeit besteht die Möglichkeit, eine effektive Anwendung von höherfesten Baustählen in ermüdungsbeanspruchten Schweißkonstruktionen durch einen lokal begrenzten Einsatz von Nachbehandlungsverfahren an kritischen Konstruktionsdetails zu erreichen.Item Open Access Modeling the long-term behavior of structural timber for typical serviceclass-II-conditions in South-West Germany(2010) Schänzlin, Jörg; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Creep deformation influences the serviceability limit state as well as the ultimate limit state of timber structures. In order to consider this time-dependent behavior, creep coefficients and rheological models have been developed by various researchers. Comparing the rheological models, quite different temporal deformations are evaluated for a duration of load of 50 ears. In order to find the model, which is most suitable to the situation in the region of Tübingen, South-West Germany, the existing deformations of several beams in roof structures in opened, protected but not heated buildings are measured. By loading the structure the elastic global stiffness of the particular element is determined. So creep coefficients can be evaluated, which should have been used by the engineer in order to get the existing deflection fter 50 years. Within the region of Tübingen, on average a creep coefficient of 2.23 was found based on these measurements. However, the standard deviation of 0.97 is quite large. For the numerical evaluation of the time-dependent behavior Toratti’s model is modified, so that it matches the measured deformations. This modified model is verified by an additional set of measurements in the region of Breisgau-Hochschwarzwald, where the influence of the snow on the creep coefficient has to be taken into account. However, the application of the modified model takes too much time due to the numerical solutions of the single time steps. By means of a case study, functions are fitted to the results of the models in order to develop “simple” functions for the determination of the creep coefficient with respect to the main influences. The creep deformation influences the ultimate limit state especially in composite structures or elements subjected to compression. For this reason, the influence of the increased creep strain is approximated for columns, in order to reach the same safety level as proposed in the current regulations in DIN 1052. Additionally, the design procedure for timber-concrete-composite structures is modified in order to consider the increased creep coefficients.Item Open Access Stabilität und Langzeitverhalten schlanker Brettschichtholzträger(Stuttgart : Institut für Konstruktion und Entwurf, 2022) Hofmann, Reiner; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Ausgehend vom Kippproblem nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung wurden numerische Untersuchungen zum Torsionsmoment aus Kippstabilisierung und Modellrechnungen zum Kippen schlanker Brettschichtholzträger unter Berücksichtigung des Langzeitverhaltens durchgeführt. Für das Torsionsmoment aus Kippstabilisierung konnte ein Näherungsverfahren abgeleitet werden, das eine einfache und zuverlässige Bestimmung des Torsionsmoments ermöglicht. Zur Erfassung des Langzeitverhaltens beim Kippstabilitätsnachweis nach dem Ersatzstabverfahren konnte ein modifizierter Kippbeiwert hergeleitet werden.Item Open Access Beitrag zur Biegedrillknickbemessung unter Berücksichtigung von torsionsweichen Lagern und realitätsnahen Beanspruchungen im Stahlbau(Stuttgart : Institut für Konstruktion und Entwurf, 2024) Jörg, Fabian; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Stahlkonstruktionen im Hoch- und Industriebau stehen zunehmend im scharfen Wettbewerb zu anderen Bauweisen wie beispielsweise dem Stahlbeton-Fertigteilbau oder der Holzbauweise. Durch geleimte Holzbinder aus zum Teil hochfestem Laubholz werden im Holzbau Spannweiten und Anwendungen wie dem Industriehallenbau und sogar erste Kranbahnen ermöglicht, die zuvor ausschließlich dem Stahlbau vorbehalten waren. Stahlbeton-Fertigteile lassen sich wie Stahlkonstruktionen einfach und schnell montieren, haben aber nach wie vor den Nachteil des höheren Gewichts, doch Krankapazitäten sind inzwischen auch für solche Einsätze verfügbar. Im Stahlhochbau mit seiner stabförmigen Bauweise unter überwiegendem Einsatz von Stahlprofilen sollte deshalb unbedingt investiert werden, um zum einen eine größere Wirtschaftlichkeit zu erreichen und zum anderen den Einsatz und die Bemessung solcher Tragwerke einfach zugänglich und handhabbar zu machen. Die Verwendung von schlanken Stahlprofilen fördert zwar die Wettbewerbsfähigkeit von Stahlkonstruktionen im Hoch- und Industriebau, erfordert jedoch gleichzeitig eine effiziente Bemessung insbesondere für den in der Baupraxis oft sehr aufwändigen Stabilitätsnachweis des Biegedrillknickens. Bemessungsregeln dafür lassen sich in DIN EN 1993-1-1 finden, wobei in der Ingenieurpraxis meist die händischen Nachweisverfahren mit Abminderungsfaktoren die größte Bedeutung haben. Um eine zugleich sichere und wirtschaftliche Bemessungsgrundlage zu schaffen, ist es daher wichtig, dass die den Verfahren zugrunde liegenden Annahmen den Anwendungsbereich der Baupraxis ausreichend genau wiedergeben. Das Nachweisverfahren mit Abminderungsfaktoren, das sogenannte „Ersatzstabverfahren“, liefert einen vereinfachten Bauteilnachweis und führt einen Stab oder Teil eines Stabsystems durch Verwendung einer Knicklänge und ggf. veränderlichen Einwirkungen auf den Fall des Druck- bzw. beidseitig gabelgelagerten Biegestabs mit konstanten Einwirkungen zurück. Trotz zunehmender Computerunterstützung und Verwendung von numerischen Verfahren wird dieses Nachweisverfahren weiterhin häufig für die Bemessung von Stahlbauteilen angewendet. Bauteile des Stahlhoch- und -hallenbaus stehen häufig unter einer Vielzahl von verschiedenen Einwirkungen und daraus resultierenden Schnittgrößenkombinationen inklusive Torsion. Die Interaktionsgleichungen der DIN EN 1993-1-1 gelten zwar für Bauteile mit doppeltsymmetrischen I- und H-Querschnitten sowie Hohlprofilen schließen jedoch den Fall der planmäßigen Torsion bislang aus. Eine Erweiterung des Nachweisverfahrens sowohl für einfachsymmetrische Querschnitte als auch für planmäßige Torsionsbeanspruchungen wurde im Rahmen der Überarbeitung und Weiterentwicklung des Eurocodes 3 durch Untersuchungen an der Ruhr-Universität Bochum evaluiert. Die Anwendbarkeit dieses entwickelten Bemessungsansatzes konnte anhand von experimentellen und numerischen Untersuchungen für unterschiedliche Schnittgrößenkombinationen inklusive Torsion gezeigt werden. Ferner weichen Stahlbauteile der Baupraxis in der Regel von der den Verfahren zugrunde liegenden Idealisierung, d.h. dem gabelgelagerten Einfeldträger unter ausschließlicher Biegebeanspruchung, ab. Praxisnahe Anschlusskonstruktionen wie typische Haupt- und Nebenträgeranschlüsse im Hochbau oder auch Querkraftanschlüsse an Stützen stellen keine echten „Gabeln“ dar. Je nach Anschlusstyp variiert die Verdrehsteifigkeit markant und es ist von einem signifikanten Unterschied im Tragverhalten zwischen idealisierten und realen Tragwerken auszugehen. Des Weiteren werden Träger mit einfachsymmetrischem U-Querschnitt meist auch gleichzeitig auf Torsion beansprucht, da für diese Querschnitte ein Lastangriff in der Achse des Schubmittelpunkts schwierig zu realisieren ist. Eine einfache und zugleich konsistente Biegedrillknickbemessung ist für derartige Querschnitte bislang normativ nicht geregelt. Das Ersatzstabverfahren ermöglicht zwar hierfür einen einfach anwendbaren Nachweis für stabilitätsgefährdete Bauteile, wurde jedoch auf Grundlage der zuvor beschriebenen idealisierten Annahmen hergeleitet. Dadurch entsteht eine Diskrepanz zwischen dem tatsächlich ausgeführten Tragwerk und dem theoretischen Berechnungsmodell. Um zukünftig bei der Bemessung ein konsistentes Nachweisverfahren nutzen zu können, ist eine Erweiterung der Anwendungsgrenzen des vereinfachten Bauteilnachweises zur Berücksichtigung des Einflusses von torsionsweichen Lagern und realitätsnahen Beanspruchungen von zentraler Bedeutung. Gestützt auf experimentellen Untersuchungen an Systemen mit praxisnaher Ausführung wurden numerische Modelle entwickelt, die das Stabilitätsverhalten abbilden können. Systematische numerische Untersuchungen ermöglichten zusammen mit einer erweiterten Datenbasis aus fremden und eigenen Versuchen die Weiterentwicklung des vereinfachten Nachweises für verschiedene baupraktische Anschlüsse sowie die konsistente Berücksichtigung einfachsymmetrischer U-Querschnitte mit und ohne Torsion. Neben diesem Ersatzstabverfahren stellt das Modell „Knicken des Druckgurtes“ ein anschauliches und für die praktische Anwendung sehr einfaches Verfahren für den Biegedrillknicknachweis dar. Dieses vereinfachte Modell überführt das dreidimensionale Biegedrillknickproblem in ein ebenes Biegeknicken des äquivalenten Druckgurtes und ist als bewährte Nachweismethode zur Überprüfung des Biegedrillknickwiderstandes in Deutschland seit langem etabliert. Aufgrund der einfachen Handhabung überzeugt das Verfahren schon seit Einführung der früheren Stahlbaunorm DIN 4114 bei der überschlägigen Bemessung sowohl im Hoch- als auch im Brückenbau. Gegenwärtig weist das vereinfachte Verfahren jedoch weder eine Konsistenz mit dem gängigen Biegedrillknicknachweis unter Verwendung des idealen Biegedrillknickmoments auf, noch eignet es sich für die verschiedenen Anwendungsbereiche des Hoch- und Brückenbaus. Zudem gab es in den letzten Jahren Untersuchungen, die Schwächen und Unsicherheiten dieses Verfahrens aufgezeigt haben, so dass im Rahmen eines Forschungsvorhabens Bauteilversuche in Kombination mit Eigenspannungsmessungen an I-förmigen geschweißten Brückenquerschnitten dazu durchgeführt wurden. Anhand der experimentellen Untersuchungen und darauf aufbauenden numerischen Simulationen konnte die Wirtschaftlichkeit und gleichzeitig auch die Bemessungssicherheit des Verfahrens durch die indirekte Berücksichtigung der Torsionssteifigkeit und des Lastangriffspunkts verbessert werden.Item Open Access Untersuchungen zum Tragverhalten von Ankerplatten mit Kopfbolzen zur Abtragung von Zug- und Querkräften(Stuttgart : Institut für Konstruktion und Entwurf, 2020) Ruopp, Jakob; Kuhlmann, Ulrike (Prof. Dr.-Ing.)Tragkonstruktionen in der Stahl- und Verbundbauweise müssen in der Regel an Massivbauteile angeschlossen werden. Praktische Anwendungsbeispiele sind z.B. Stützenfuß- oder Trägeranschlüsse. Der Entwurf und Nachweis des Schnittstellenbereichs zwischen Stahl und Beton stellt eine Herausforderung dar, da das Tragverhalten sowie die unterschiedlichen Materialeigenschaften der Werkstoffe berücksichtigt werden müssen. Anschlüsse zwischen Stahl und Beton können wirtschaftlich und mit vergleichsweise geringem Aufwand hergestellt werden, indem für die Verankerung im Beton Befestigungsmittel wie Kopfbolzen verwendet werden. Neuere Untersuchungen haben gezeigt, dass ein ganzheitlicher Nachweis der Anschlüsse zwischen Stahl und Beton möglich ist, wenn die Versagensmechanismen auf der Seite des Betons in das Konzept der Komponentenmethode des Stahl- und Verbundbaus integriert werden. Dadurch ist ein wirtschaftlicher und zur reinen Massivbaulösung konkurrenzfähiger Nachweis möglich, da das Tragverhalten im Beton mit den Betonkomponenten erfasst wird und die Stahlkomponenten des Anschlusses zur Vermeidung eines Versagens im Beton beispielsweise mit Hilfe von langen Ankerschrauben nicht überdimensioniert werden müssen. Die Tragfähigkeit des Anschlusses zwischen Stahl und Beton kann zudem wirksam gesteigert werden, indem das Tragverhalten der Bewehrung im Bereich des Massivbauteils berücksichtigt wird und dadurch die Widerstände der Betonkomponenten deutlich erhöht werden können. Mit der Anordnung der Bewehrung im Bereich der Befestigungsmittel sind so Traglaststeigerungen möglich und es kann ferner bei einer geeigneten Auslegung der Bewehrung ein duktiles Tragverhalten der Anschlüsse erzielt werden. Für die Einzelkomponenten im Bereich des Betons wurden in jüngerer Vergangenheit neuere, verformungsbasierte Ansätze entwickelt, mit denen das Tragverhalten der Befestigungsmittel wie Kopfbolzen in Kombination mit einer Rückhängebewehrung in Zusammenwirken mit dem Beton erfasst wird. Die Kombination dieser neueren Ansätze für die Betonkomponenten mit den Stahlkomponenten und die Validierung an praktischen Anschlusslösungen des Stahl- und Verbundbaus wurde bisher nur anhand einer geringen Anzahl an Untersuchungen gezeigt. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnte anhand von 45 eigenen Versuchen für unterschiedliche, praxisnahe Anschlusssituationen die Anwendung der neueren Modelle bestätigt werden. Neben den Untersuchungen zum Einfluss der Bewehrung werden zudem Fragestellungen untersucht, die sich aus der praktischen Anwendung der Anschlüsse zwischen Stahl und Beton ergeben. Die derzeitige Begrenzung auf eine 3-reihige Anordnung der Befestigungsmittel auf einer Ankerplatte ist bei der Übertragung von großen Kräften im Anschluss nicht mehr ausreichend, so dass Versuche an großen Ankerplatten unter Querlast mit einer mehrreihigen Kopfbolzenanordnung durchgeführt wurden. Anhand der Versuche zu den großen Ankerplatten und darauf aufbauenden numerischen Untersuchungen können offene Fragestellungen zur Lastverteilung beantwortet werden. Überdies wird der Einfluss der Steifigkeit der Ankerplatte auf das Tragverhalten des Anschlusses untersucht. Mit der Anordnung einer Rückhängebewehrung im Bereich der Kopfbolzen kann die Tragfähigkeit der Betonkomponenten erhöht werden und gezielt ein duktiles Tragverhalten der Ankerplatte erreicht werden. Im Stahl- und Verbundbau müssen die Kräfte zudem häufig konzentriert in Massivbauteile eingeleitet werden. Anwendungsbeispiele sind Brückenlager und randnahe Stützenfußanschlüsse. In diesen Anwendungsbeispielen kann die bereits im Bauteil liegende Bewehrung wirksam zur Traglaststeigerung herangezogen werden, allerdings ergeben sich insbesondere bei einer Querbelastung zum Bauteilrand offene Fragestellungen, da im Anschluss Lastumlagerungen auf Grund des Betonversagens durch Betonkantenbruch möglich sind. Mit den in der Arbeit beschriebenen experimentellen und numerischen Untersuchungen kann die Lastverteilung dieser Anschlüsse erfasst werden. Für die oben genannten Fragestellungen werden im Rahmen der vorliegenden Arbeit analytische Nachweismodelle auf Grundlage der Komponentenmethode entwickelt. Neben den Untersuchungen zu den großen Ankerplatten und der konzentrierten Lasteinleitung im Bereich von Anschlüssen zwischen Stahl und Beton wird an Untersuchungen zu randnahen, liegenden Kopfbolzen unter Zug gezeigt, dass mit den neueren Modellen für die Rückhängebewehrung geeignete mechanische Modelle vorhanden sind, mit denen ein Versagen wie das Herausziehen der Kopfbolzen nachgewiesen wird und die z.B. eine geeignete Alternative zu vorhandenen geometrischen Randbedingungen darstellen. Ferner wird gezeigt, dass unter Berücksichtigung des vorhandenen Sicherheitskonzepts des Stahlbaus und der Befestigungstechnik die Anforderungen an das Bemessungsmodell nach DIN EN 1990 erfüllt werden. Während eine normative Umsetzung der neuen Ansätze für die Betonkomponenten auch in Kombination mit der Rückhängebewehrung im Rahmen einer Öffnungsklausel in prEN 1993-1-8 erfolgt ist, werden zudem weitere mögliche normative Vereinfachungen und Erweiterungen vorgeschlagen.