Plastische Querschnittstragfähigkeit von doppeltsymmetrischen I-Querschnitten – Tragfähigkeitsbedingungen, Genauigkeit, Nebeneffekte

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• Christian Ludwig

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In der vorliegenden Arbeit wird die plastische Querschnittstragfähigkeit von doppeltsymmetrischen I-Querschnitten untersucht und im Hinblick auf den Stand der Technik erfolgt die Untersuchung und Lösung verschiedener Problemstellungen. Dabei stehen die Entwicklung von Tragfähigkeitsbedingungen, ihre Genauigkeit und die Identifikation von ungewollten Nebeneffekten im Vordergrund. Es werden bekannte Methoden zur Ermittlung der plastischen Querschnittstragfähigkeit weiterentwickelt und die bisherigen Annahmen kritisch überprüft. Ein Schwerpunkt der Arbeit ist die Entwicklung von genauen bzw. baupraktisch genauen Interaktionsbeziehungen für häufig vorkommende Anwendungsfälle. Für Standardanwendungsfälle von doppeltsymmetrischen geschweißten I-Profilen können die exakten Lösungen der Interaktionsbeziehungen angegeben werden. Es erfolgt die Weiterentwicklung eines bekannten Ingenieurmodells für komplexe Anwendungsfälle. Ferner werden ungewollte Nebeneffekte mit deren Einfluss auf die Erhaltung der Querschnittsform und auf außerplanmäßige Schnittgrößen und Verformungen identifiziert. Die Berücksichtigung der Ausrundungen von doppeltsymmetrischen gewalzten I-Profilen erfolgt mit einer neuen Methode. Dabei werden die Gültigkeitsbereiche derart modifiziert, dass die Abweichung möglichst klein ist bzw. die Lösungen für die Anwendung sinnvoll sind. Die Leistungsfähigkeit der vorgestellten Lösungen wird mithilfe eines im Rahmen dieser Arbeit entwickelten EDV-Programms überprüft. Die Nachweisbedingungen in nationalen und internationalen Regelwerken werden bezüglich ihrer Genauigkeit überprüft und bewertet. Dabei ergeben sich z. T. erhebliche Abweichungen auf der unsicheren Seite. Die vorgestellten ingenieurmäßigen Methoden können als Grundlage für die Untersuchung weiterer Querschnittsformen verwendet werden.

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• Année de publication: 2014