Zur Stabilität von biegebeanspruchten I-Trägern mit und ohne Voute: Entwicklung von Bemessungshilfen für den vereinfachten Stabilitätsnachnweis = On the stability of uniform and non-uniform I-beams under bending
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
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Düsseldorf
Verl. und Vertriebsges.
2010
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| Schriftenreihe: | Forschung für die Praxis / Forschungsvereinigung Stahlanwendung e.V. im Stahl-Zentrum
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| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS 1 ANLASS UND ZIELSETZUNG 1 1.1 AUSGANGSSITUATION 1
1.2 ZIELSETZUNG 3 1.3 NUTZEN FUER DEN ANWENDER 4 2 STAND DER TECHNIK 5
2.1 ERMITTLUNG DES IDEALEN BIEGEDRILLKNICKMOMENTS M CR 5 2.1.1 BAUTEILE
MIT KONSTANTEM QUERSCHNITT 5 2.1.2 BAUTEILE MIT VERAENDERLICHEM
QUERSCHNITT 8 2.2 ERMITTLUNG DES BAUTEILWIDERSTANDES 10 2.2.1 BAUTEILE
MIT KONSTANTEM QUERSCHNITT 10 2.2.2 BAUTEILE MIT VERAENDERLICHEM
QUERSCHNITT NACH DIN 18800, TEIL 2 12 2.2.3 BAUTEILE MIT VERAENDERLICHEM
QUERSCHNITT NACH BEUTH-KOMMENTAR. 16 2.2.4 NACHWEIS DURCH EINHALTUNG
STABILER ABSCHNITTSLAENGEN NACH EUROCODE 3, ANHANG BB.3 17 2.2.5
ALLGEMEINES VERFAHREN FUER KNICK- UND BIEGEDRILLKNICKNACHWEISE FUER
BAUTEILE NACH EUROCODE 3, ABSCHNITT 6.3.4 20 2.2.6 ZUSAMMENFASSUNG 21
2.3 VERMEIDUNG DES BIEGEDRILLKNICKENS DURCH BEHINDERUNG DER VERFORMUNG
22 2.3.1 BAUTEILE MIT KONTINUIERLICHER DREHBETTUNG 22 2.3.2 BAUTEILE MIT
KONTINUIERLICHER SEITLICHER STUETZUNG 23 2.4 BAUTEILE MIT DISKRETEN
VERDREHBEHINDERUNGEN 24 2.5 UNTERSUCHUNGEN AN GESAMTRAHMEN 25 3 VERSUCHE
AN BIEGEBEANSPRUCHTEN I-TRAEGERN 28 3.1 ALLGEMEINES 28 3.2 VERSUCHE AN
GEVOUTETEN TRAEGERN (VERSUCHSREIHE 1) 29 3.2.1 VERSUCHSPROGRAMM 29 3.2.2
VERSUCHSAUFBAU 30 3.2.3 VERSUCHSTRAEGER 36 3.2.4 MESSTECHNIK 37 3.2.5
ERMITTLUNG DER MATERIALEIGENSCHAFTEN 39 3.2.6 ABMESSUNGEN UND
VORVERFORMUNGEN DER VERSUCHSTRAEGER 41 3.2. BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/1003840493 DIGITALISIERT DURCH 3.3.2 VERSUCHSTRAEGER 56
3.3.3 MESSTECHNIK 58 3.3.4 ERMITTLUNG DER MATERIALEIGENSCHAFTEN 58 3.3.5
ABMESSUNGEN UND VORVERFORMUNGEN DER VERSUCHSTRAEGER 59 3.3.6
VERSUCHSERGEBNISSE UND EINORDNUNG DER VERSAGENSARTEN 60 NUMERISCHE
BERECHNUNGEN MIT DER METHODE DER FINITEN ELEMENTE 65 4.1 ALLGEMEINES 65
4.2 LOESUNGSWEG 66 4.2.1 UNTERSUCHUNGEN MIT DEM FINITE-ELEMENT-PROGRAMM
ANSYS 66 4.2.2 UNTERSUCHUNGEN MIT DER SOFTWARE LTBEAM 67 4.3
UNTERSUCHUNGEN AN EINZELBAUTEILEN 68 4.3.1 MODELLIERUNG 68 4.3.2
KALIBRATION DES NUMERISCHEN MODELLS 77 4.4 UNTERSUCHUNGEN AN
VOLLSTAENDIGEN RAHMEN 92 4.4.1 MODELLIERUNG 92 4.4.2 KALIBRATION DES
NUMERISCHEN MODELLS 92 BEMESSUNGSHILFEN ZUR BESTIMMUNG DES KRITISCHEN
BIEGEDRILLKNICKMOMENTES 95 5.1 ALLGEMEINES 95 5.2 GESCHWEISSTE VOUTE 96
5.2.1 VERDREHBEHINDERUNG AM VOUTENENDE 96 5.2.2 VERDREHBEHINDERUNG AN
BELIEBIGER STELLE 97 5.2.3 TRAEGER OHNE SEITLICHEN ZWISCHENSTUETZUNGEN 101
5.3 WALZPROFIL MIT UNTERGESCHWEISSTER VOUTE 106 5.3.1 VERDREHBEHINDERUNG
AM VOUTENENDE 106 5.3.2 VERDREHBEHINDERUNG AN BELIEBIGER STELLE 110
5.3.3 TRAEGER OHNE SEITLICHEN ZWISCHENSTUETZUNGEN 112 REGELN FUER DAS
HERAUSLOESEN VON EINZELSTAEBEN AUS DEM GESAMTSYSTEM 114 6.1
MINDESTSTEIFIGKEITEN VON DISKRETEN VERDREHBEHINDERUNGEN, SO DASS
EINZELSTABVERSAGEN MASSGEBEND WIRD 115 6.1.1 ALLGEMEINES 115 6.1.2
BAUTEILE MIT KONSTANTER HOEHE 116 6.1.3 GEVOUTETE TRAEGER 128 6. 7.1.2
BAUTEILE MIT VERAENDERLICHER HOEHE 146 7.2 BAUTEILE MIT KONTINUIERLICHER
SEITLICHER STUETZUNG 150 7.2.1 ALLGEMEINES 150 7.2.2 ERFORDERLICHE
SCHUBFELDSTEIFIGKEIT ZUR VERMEIDUNG DES BIEGEDRILLKNICKENS 153 7.2.3
ERFORDERLICHE SCHUBFELDSTEIFIGKEIT ZUM ERREICHEN EINER GEBUNDENEN
DREHACHSE 158 7.3 BAUTEILE MIT DISKRETER SEITLICHER STUETZUNG 160 8
GEGENRECHNUNG DER VERSUCHE MIT BEMESSUNGSHILFEN 164 8.1 ALLGEMEINES 164
8.2 ERMITTLUNG DER IDEALEN VERZWEIGUNGSLAST 164 8.3 ERMITTLUNG DER
TRAGLAST 167 9 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 170 9.1 ZUSAMMENFASSUNG 170
9.2 AUSBLICK 172 ANHANG A1 : ZUSAMMENSTELLUNG DER ERGEBNISSE DER
VERSUCHSREIHE 1 ANHANG A2: ZUSAMMENSTELLUNG DER ERGEBNISSE DER
VERSUCHSREIHE 2 ANHANG B: BEMESSUNGSHILFEN ZUR BESTIMMUNG DES IDEALEN
BIEGEDRILLKNLCKMOMENTS B1 WALZPROFIL MIT UNTERGESCHWEISSTER VOUTE -
TRAEGERABSCHNITT ZWISCHEN ZWEI VERDREHBEHINDERUNGEN B2 WALZPROFIL MIT
UNTERGESCHWEISSTER VOUTE - TRAEGER MIT BEIDSEITIGEN VOUTEN ANHANG C:
MINDESTSTEIFIGKEITEN VON DISKRETEN VERDREHBEHINDERUNGEN C1 GESCHWEISSTE
VOUTE C2 WALZPROFIL MIT UNTERGESCHWEISSTER VOUTE ANHANG D:
BEMESSUNGSHILFEN FUER BAUTEILE MIT KONTINUIERLICHER SEITLICHER STUETZUNG
D1 GESCHWEISSTE VOUTE D2 WALZPROFIL MIT UNTERGESCHWEISSTER VOUTE TABLE OF
CONTENTS 1 INITIAL SITUATION AND OBJECTIVES 1 1.1 INITIAL SITUATION 1
1.2 OBJECTIVES 3 1.3 APPLICATION BENEFITS 4 2 STATE OF THE ART 5 2.1
DETERMINATION THE ELASTIC CRITICAL BUCKLING MOMENT M CR 5 2.1.1 UNIFORM
MEMBERS 5 2.1.2 NON-UNIFORM MEMBERS 8 2.2 DETERMINATION OF MEMBER
RESISTANCE 10 2.2.1 UNIFORM MEMBERS 10 2.2.2 NON-UNIFORM MEMBERS
ACCORDING TO DIN 18800, PART 2 12 2.2.3 NON-UNIFORM MEMBERS ACCORDING TO
BEUTH-KOMMENTAR 16 2.2.4 STABLE LENGTH METHOD ACCORDING TO EUROCODE 3,
ANNEX BB.3 17 2.2.5 GENERAL METHOD FOR LATERAL AND LATERAL TORSIONAL
BUCKLING OF STRUCTURAL COMPONENTS ACCORDING TO EUROCODE 3, SECTION 6.3.4
20 2.2.6 SUMMARY 21 2.3 AVOIDING LATERAL TORSIONAL BUCKLING BY LIMITING
DEFORMATIONS 22 2.3.1 CONTINUOUS TORSIONAL RESTRAINTS 22 2.3.2
CONTINUOUS LATERAL RESTRAINTS 23 2.4 DISCRETE TORSIONAL RESTRAINTS 24
2.5 ANALYSIS OF COMPLETE FRAME STRUCTURES 25 3 EXPERIMENTAL TESTS ON
L-SECTIONS UNDER BENDING 28 3.1 GENERAL 28 3.2 EXPERIMENTAL TESTS ON
HAUNCHED MEMBERS (TEST SERIES 1) 29 3.2.1 TESTING PROGRAMME 29 3.2.2
TEST SET UP 30 3.2.3 TEST SPECIMENS 36 3.2.4 MEASURING TECHNIQUE 37
3.2.5 DETERMINATION OF MATERIAL PROPERTIES 39 3.2.6 DIMENSIONS AND
IMPERFECTIONS OF THE TEST MEMBERS 41 3.2.7 TESTING CYCLE 43 3.2.8 TEST
RESULTS AND CLASSIFICATION OF FAILURE MODES 44 3. 3.3.2 TEST SPECIMENS
56 3.3.3 MEASURING TECHNIQUE 58 3.3.4 DETERMINATION OF MATERIAL
PROPERTIES 58 3.3.5 DIMENSIONS AND IMPERFECTIONS OF THE TEST MEMBERS 59
3.3.6 TEST RESULTS AND CLASSIFICATION OF FAILURE MODES 60 NUMERICAL
CALCULATIONS USING THE FINITE ELEMENT METHOD 65 4.1 GENERAL 65 4.2
APPROACH 66 4.2.1 ANALYSES USING THE FINITE-ELEMENT-PROGRAMME ANSYS 66
4.2.2 ANALYSES USING THE DESIGN SOFTWARE LTBEAM 67 4.3 ANALYSIS OF
INDIVIDUAL MEMBERS 68 4.3.1 MODELLING 68 4.3.2 CALIBRATION OF THE
NUMERICAL MODEL 77 4.4 ANALYSIS OF FULL FRAME STRUCTURES 92 4.4.1
MODELLING 92 4.4.2 CALIBRATION OF THE NUMERICAL MODEL 92 DESIGN AIDS FOR
DETERMINING THE ELASTIC CRITICAL BUCKLING MOMENT 95 5.1 GENERAL 95 5.2
WELDED HAUNCH 96 5.2.1 TORSIONAL RESTRAINT AT THE END OF THE HAUNCH 96
5.2.2 TORSIONAL RESTRAINT AT ARBITRARY LOCATION 97 5.2.3 MEMBER WITHOUT
INTERMEDIATE RESTRAINTS 101 5.3 ROLLED L-SECTION WITH HAUNCH WELDED
UNDERNEATH 106 5.3.1 TORSIONAL RESTRAINT AT THE END OF THE HAUNCH 106
5.3.2 TORSIONAL RESTRAINT AT ARBITRARY LOCATION 110 5.3.3 MEMBER WITHOUT
INTERMEDIATE RESTRAINTS 112 RULES FOR BREAKING DOWN COMPLETE FRAME
STRUCTURES INTO INDIVIDUAL MEMBERS 114 6.1 MINIMUM STIFFNESS OF DISCRETE
TORSIONAL RESTRAINTS TO EXACT FAILURE BETWEEN THE RESTRAINTS 115 6.1.1
GENERAL 115 6.1.2 UNIFORM MEMBERS 116 6.1.3 NON-UNIFORM MEMBERS 128 6.2
REQUIREMENTS FOR THE STRUCTURAL DESIGN OF THE FRAME COMERS THAT ALLOW
FOR STABILIT 7.1.2 NON-UNIFORM MEMBERS 146 7.2 MEMBERS WITH CONTINUOUS
LATERAL RESTRAINTS 150 7.2.1 GENERAL 150 7.2.2 REQUIRED SHEAR STIFFNESS
PROVIDED BY SHEETING TO PREVENT LATERAL TORSIONAL BUCKLING 153 7.2.3
REQUIRED SHEAR STIFFNESS PROVIDED BY SHEETING TO ACHIEVE A RESTRAINT
ROTATIONAL AXIS 158 7.3 MEMBERS WITH DISCRETE LATERAL RESTRAINTS 160 8
VERIFICATION OF TEST RESULTS USING THE DESIGN AIDS 164 8.1 GENERAL 164
8.2 CALCULATION OF THE ELASTIC CRITICAL BUCKLING LOAD 164 8.3
CALCULATION OF ULTIMATE LOADS 167 9 SUMMARY AND OUTLOOK 170 9.1 SUMMARY
170 9.2 OUTLOOK 172 ANNEX A1 : OVERVIEW OF THE RESULTS OF TEST SERIES 1
ANNEX A2: OVERVIEW OF THE RESULTS OF TEST SERIES 2 ANNEX B: DESIGN AIDS
FOR DETERMININING THE ELASTIC CRITICAL BUCKLING MOMENT B1 ROLLED
L-SECTION WITH HAUNCH WELDED UNDERNEATH - MEMBER SEGMENT BETWEEN
TORSIONAL RESTRAINTS B2 ROLLED L-SECTION WITH HAUNCH WELDED UNDERNEATH -
MEMBER WITH HAUNCHES ON BOTH SIDES ANNEX C: MINIMUM STIFFNESS OF
DISCRETE TORSIONAL RESTRAINTS C1 WELDED HAUNCH C2 HOT-ROLLED SECTION
WITH HAUNCH WELDED UNDERNEATH ANNEX D: DESIGN AIDS FOR MEMBERS WITH
CONTINUOUS LATERAL RESTRAINTS D1 WELDED HAUNCH D2 HOT-ROLLED SECTION
WITH HAUNCH WELDED UNDERNEATH
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