Scheibentragverhalten von Trapezprofilen ohne Schubfeldausbildung

Frank Seidel

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Frank Seidel, Scheibentragverhalten von Trapezprofilen ohne Schubfeldausbildung (2011), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832597245

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Accesses

Beschreibung / Abstract

Die Verwendung von Stahltrapezprofilen als raumabschließende und aussteifende Bauteile hat eine lange Tradition im Bauwesen. Nach dem bisherigen Stand der Normung ist die rechnerische Berücksichtigung der Scheibenwirkung in Form der Schubsteifigkeit S zum Lastabtrag und zur Aussteifung stets an die Ausbildung eines Schubfeldes gekoppelt. Dies erfordert eine umlaufende vierseitige Befestigung der Trapezprofile auf ihrer Unterkonstruktion. Davon abweichend ist jedoch davon auszugehen, dass auch zweiseitig nur an den Querrändern befestigte Trapezprofile eine aussteifende Wirkung auf die Unterkonstruktion besitzen.

Die vorliegende Arbeit nimmt sich dieser Problematik an. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung der aussteifenden Wirkung von zweiseitig gelagerten Trapezprofilen auf biegedrillknickgefährdete Träger. Das Ziel ist die Entwicklung eines vereinfachten Berechnungsverfahrens zur Berücksichtigung dieser aussteifenden Wirkung.

Dazu wurden Traglastversuche an verschiedenen Konfigurationen bestehend aus Trapezprofilen und Verbindungsmitteln durchgeführt.

Um eine möglichst allgemeingültige Betrachtung vornehmen zu können, wurde anhand der Traglastversuche ein Finite-Element-Modell entwickelt, welches für umfangreiche Parameterstudien genutzt werden konnte.

Auf der Grundlage der durchgeführten Parameterstudien wurde ein vereinfachtes Stabwerksmodell entwickelt, mit dessen Hilfe sich die Ersatzschubsteifigkeit S zweiseitig gelagerter Trapezprofile für den Fall des Biegedrillknickens von Einfeldträgern ermitteln lässt.

Mit diesem Verfahren wird nun erstmals die Möglichkeit geschaffen, auch zweiseitig gelagerte Trapezprofile für die Aussteifung biegedrillknickgefährdeter Träger rechnerisch heranzuziehen. Damit eröffnet sich ein weiterer Weg, um zu wirtschaftlicheren Konstruktionen zu gelangen.

Inhaltsverzeichnis

  • BEGINN
  • 1 Einleitung
  • 1.1 Allgemeines
  • 1.2 Zielsetzung und Vorgehensweise
  • 1.3 Aufbau der Arbeit
  • 2 Stand der Technik und Forschung
  • 2.1 Allgemeines
  • 2.2 Biegedrillknicken
  • 2.3 Verbindungsmittel
  • 2.4 Schubfeldberechnungen
  • 2.5 Abgrenzung der vorliegenden Arbeit zu bestehenden Untersuchungen
  • 3 Experimentelle Untersuchungen an Trapezprofilen
  • 3.1 Allgemeines
  • 3.2 Voruntersuchungen
  • 3.3 Großversuche an Trapezprofilen
  • 4 Beschreibung und Verifizierung eines FE-Modells
  • 4.1 Allgemeines
  • 4.2 Beschreibung des Finite-Element-Modells
  • 4.3 Verifizierung des implementierten FE-Modelles
  • 5 Numerische Voruntersuchungen
  • 5.1 Allgemeines
  • 5.2 Trapezprofilkonstruktionen unter Schubbelastung
  • 5.3 Trapezprofilkonstruktionen unter Einfeldträgerbelastung
  • 6 Parametrische Untersuchungen
  • 6.1 Allgemeines
  • 6.2 Parameterstudien
  • 7 Mechanisches Modell und vereinfachte Berechnung
  • 7.1 Mechanisches Modell
  • 7.2 Bestätigung des vereinfachten Balkenmodells
  • 7.3 Statistische Betrachtung
  • 7.4 Beispielrechnung
  • 7.5 Einfluss einer Schubsteifigkeit S anhand eines Beispiels
  • 8 Verallgemeinertes Verfahren
  • 8.1 Allgemeines
  • 8.2 Verallgemeinertes Modell
  • 8.3 Bestätigung des verallgemeinerten Berechnungsmodells
  • 8.4 Statistische Betrachtung
  • 8.5 Beispielrechnung
  • 9 Zusammenfassung und Ausblick

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