Biegedrillknicken als Knicken des Druckgurtes – konsistenter Nachweis für geschweißte Träger im Kalt- und Warmzustand.

Projektnummer: IGF-19439N

Kurzfassung

Der Nachweis des Druckgurtknickens stellt ein anschauliches und für die praktische Anwendung sehr einfaches Modell für das Biegedrillknicken dar. EN 1993-1-1, Abs. 6.3.2.4 greift dieses vereinfachte Modell für die Bemessung von Trägern des Hochbaus auf. Für den Brückenbau wird dieses Nachweisverfahren mit einer konservativen Annahme für die Plateaulänge sowie unter Berücksichtigung von Knicklinie d für geschweißte Querschnitte adaptiert. Eine vereinfachte Brandbemessung biegedrillknickgefährdeter Träger erscheint unter adäquater Berücksichtigung temperaturabhängiger Materialkennwerte grundsätzlich möglich. EN 1993-1-2 sieht einen solchen vereinfachten Nachweis jedoch momentan nicht explizit vor. Gegenwärtig existiert für den Nachweis Biegedrillknicken als Knicken des Druckgurtes weder eine Konsistenz in Bezug auf den auf dem Biegedrillknickmoment Mcr beruhenden ausführlichen Biegedrillknicknachweis noch in Bezug auf die verschiedenen Anwendungsbereiche. Eine Konsistenz in der Nachweisführung stellt eines der beiden Hauptziele des beantragten Projektes dar.
Besonders für geschweißte Querschnitte gibt es zudem mangelnde Erkenntnisse bezüglich der beim Schweißen der Querschnitte entstehenden Eigenspannungen. Die Eigenspannungen können betragsmäßig bis zur Streckgrenze des Stahls gehen. Bekannt ist, dass sie fast immer ungünstiger sind als die Eigenspannungen bei gewalzten Querschnitten, dieser Effekt ist aber aufgrund mangelnder Datenbasis schwer zu quantifizieren. Zudem stellt sich die Frage, ob sie im Brandfall das Stabilitätsverhalten überhaupt nennenswert beeinflussen. Das zweite Hauptaugenmerk dieses Projektes liegt daher auf der Untersuchung der Eigenspannungen geschweißter Querschnitte und ihres Einflusses auf das Stabilitätsverhalten bei Normaltemperatur und im Brandfall.

Beteiligte Forschungsstellen

Universität Stuttgart, Institut für Konstruktion und Entwurf, Prof. Kuhlmann, Fabian Jörg
Ruhr-Universität Bochum, Lehrstuhl für Stahl-, Leicht- und Verbundbau, Prof. Knobloch, Lukas Schaper

Projektförderung

  • AiF
  • DASt
  • MPA
  • Astron
  • Goldbeck

Projektstart

01.04.2017

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