Keine Kurzfassung verfügbar.

Ersatz eines I-Trägers durch ein längsrandversteiftes Stegblech als Platte. Lineare Beultheorie und Energie-Methode. Doppel-Fourierreihenansatz für die Beulfläche. Serienrechnung von Beulwerten durch Vektoriteration und Darstellung der Ergebnisse in Form von Kurventafeln.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Dieser Beitrag befasst sich mit der Interaktion von Biegung und Querkraft an längsausgesteiften dünnwandigen Platten. Hierfür wurden an längs- und querausgesteiften Trägern insgesamt sechs großformatige Versuche mit hohen Biegemomenten und Schubkräften durchgeführt. In Längsrichtung waren die Stege jeweils mit einer trapezförmigen Steife versehen, die bei zwei der Träger in Stegmitte und bei den anderen vier Trägern im Druckbereich des Steges angebracht waren. Zusätzlich wird das mit dem Programm ABAQUS erstellte numerische Modell vorgestellt und mit Hilfe der Versuchsergebnisse verifiziert. Abschließend werden die Traglast und der Bemessungswiderstand nach EN 1993-1-5 verglichen und diskutiert. Der Bemessungswiderstand wurde dabei sowohl mit der Methode der wirksamen Breite als auch mit der Methode der reduzierten Spannungen berechnet.

Buckling of slender plates due to bending-shear interaction - Experimental and numerical Investigations.
In this paper the bending-shear interaction of slender plates is studied. Six large tests were performed on longitudinally and transversally stiffened girders in the range of high bending moment and shear force. In longitudinal direction the webs were stiffened with a trapezoidal stiffener positioned at the mid web depth for two girders and in the compression zone for the other four girders. Furthermore, a numerical model built in the general-purpose code ABAQUS is presented and verified against test results. In the final part of this paper the maximum load and the design resistance according to EN 1993-1-5 are compared and discussed. The design resistance was calculated with both options, according to the effective width method and the reduced stress method.

Es wird eine analytische Methode zum linearen Beulproblem von Kastenprofilen mit Platten-, Trapezsteifen und L-förmigen Steifen vorgestellt. Mit Hilfe des Übertragungsmatrizenverfahrens konnte eine genaue Lösung für das Verzweigungsproblem von gedrückten Kastenprofilen mit Steifen gewonnen werden. Als Ergebnisse werden im folgenden Beitrag zwei unterschiedliche Beulverhalten und ein Knickverhalten vorgestellt. Bei dem ersten Beulphänomen tritt eine Beulform auf, so dass an jeder Stelle einer Versteifung im Kastenquerschnitt ein Knotenpunkt liegt. Als zweites Phänomen tritt eine Beulform jeder einzelnen Platte auf, aus denen sich das Kastenprofil zusammensetzt.

Für die Interaktion der Tragfähigkeiten von Vollwandträgern für eine konzentrierte Last auf dem Obergurt sowie Biegemoment und Querkraft in nicht ausgesteiften Stegbereichen wird eine Darstellung aus Versuchsergebnissen entwickelt. Dabei werden die rechnerischen Grenztragfähigkeiten der drei Teillastfälle je für sich als Bezugsgrößen benutzt. Die Grenztragfähigkeit für die Einzellast allein wird aus einer empirisch abgeleiteten Formel errechnet und alternativ dazu aus Formeln, die auf einer mechanischen Modellvorstellung beruhen. Zu bisher veröffentlichten Interaktionsbeziehungen werden Abänderungen und Einschränkungen vorgeschlagen.

Für den Nachweis beulgefährdeter Stäbe gibt die EN 1993-1-3 zur Zeit drei verschiedene Verfahren zur Ermittlung der Beultragfähigkeit von Stahlquerschnitten mit dreiseitig gelagerten Platten an. Alle Verfahren basieren auf der Grundlage der Methode der wirksamen Breiten: 1. das Verfahren im Haupttext, Kapitel 5.5.2. Dieses Verfahren entspricht weitgehend dem Verfahren der EN1993-1-1. 2. das Verfahren nach Annex C (Höglund) 3. das Verfahren nach Annex D (Brune) Es werden die verschiedenen Verfahren für baupraktische Stahlquerschnitte, die dreiseitig gelagerte Platten enthalten, bezüglich der Ermittlung der Beultragfähigkeit gegenübergestellt und im Vergleich mit Versuchsdaten bewertet. Es wird ein Vorschlag zur Verbesserung des Annex C erarbeitet, welcher im Ergebnis mit dem Annex D übereinstimmt. Für die Überarbeitung der EN mit dem Ziel eines einheitlichen Verfahrens folgt damit: Zur Bestimmung der Beultragfähigkeit von dreiseitig gelagerten Platten können sowohl der Annex D als auch der in diesem Bericht vorgestellte, modifizierte Annex C verwendet werden.

Die historische Entwicklung der Forschungen auf dem Gebiet des Schalenbeulens, die schliesslich zur Verabschiedung der DASt-Richtlinie 013 führten. Aufbau, Inhalt und Anwendungsfälle der Richtlinie werden vorgestellt

Keine Kurzfassung verfügbar.

Zur Berücksichtigung des Beulens beim Tragsicherheitsnachweis dünnwandiger Stahlkonstruktionen mit und ohne Blechaussteifungen wurde ein spezieller Teil 1.5 in der ENV 1993 entwickelt. In diesem Teil 1.5 wurden nur reine Stahlkonstruktionen angesprochen. Verbundkonstruktionen wie Verbundbrücken wurden nicht in Betracht gezogen. Der Beulnachweis in Teil 1.5 der ENV 1993 wird für Gesamtquerschnitte geführt. Da bei Verbundbrücken Querschnitte zu verschiedenen Zeitpunkten unterschiedliche Steifigkeiten (infolge Montagezustand, Kriechen und Schwinden) aufweisen, stellt sich die Frage, wie das Beulen zu handhaben ist. Am Beispiel einer fiktiven Verbundbrücke werden in diesem Beitrag drei Berechnungsmethoden - eine exakte (1. Methode) und zwei Näherungen - vorgeführt. Im Vergleich zu der exakten Berechnung wird eine Näherung vorgeschlagen, da erstere sehr zeitaufwendig ist.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Dieser Aufsatz befasst sich mit dem Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5 Abschnitt 10. Es wird detailliert das Vorgehen und die Nachweisführung erläutert. Hierbei wird ein Flussdiagramm zur Anwendung der Methode der reduzierten Spannungen vorgestellt. Anschließend werden offene Fragen zum Beulnachweis aufgelistet und hierzu Empfehlungen und Klarstellungen gegeben. Für ein Beulfeld unter mehraxialer Beanspruchung wird ein Beispiel vorgestellt, um die Nachweisführung und die Anwendung der Empfehlungen aufzuzeigen.

Buckling panels under multiaxial stress - Verification according to DIN EN 1993-1-5 chapter 10.
This paper focuses on the buckling verification of panels acc. to DIN EN 1993-1-5 chapter 10. The procedure and the buckling verification are explained in detail. Additionally, a flowchart for the application of the reduced stress method is presented. Subsequently, open questions regarding the buckling verification are listed and recommendations and clarifications are given. An example of a panel under multiaxial stresses is calculated in order to show the verification and the application of the conclusions.

Dünnwandige liegende Behälter und Rohrleitungen aus Stahl beulen u. U. unmittelbar neben lasteinleitenden aussteifenden Ringrippen. Im Aufsatz werden Berechnungsverfahren für die Dimensionierung derartiger Ringrippen vorgestellt. Sie basieren auf der plastischen Grenztragfähigkeit der Rippe. Besondere Aufmerksamkeit wird dem Problem des Beulens der Zylinderschale in der Umgebung der Ringrippe unter kombinierter Druck- und Schubbeanspruchung gewidmet. Bei häufig wiederholten Beanspruchungen muß darüber hinaus den aus der Unstetigkeit des Spannungszustandes (Randstörungen) an der Ringrippe Beachtung gechenkt werden, um Ermüdungsbrüche zu vermeiden. Die Ergebnisse von einigen Modellversuchen werden vorgstellt, bevor abschließend Resultate eines Berechnungsbeispiels einer Rohrleitung mit denjenigen eines Belastungsversuchs bis zum Bruch verglichen werden.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Keine Kurzfassung verfügbar.

Das Beulverhalten eines isotropen Zylinders unter Winddruck wird untersucht. Schwerpunkte sind eine Serienrechnung mit 119 Beullasten, der Vergleich mit Versuchsergebnissen, Einfluß der Randbedingungen und die Membrankräfte im Zylindermantel.

Als Ergebnis experimenteller und rechnerischer Untersuchungen über die Beullasten von Kreiszylinderschalen aus Baustahl, die unter Bedingungen der Stahlbauindustrie gefertigt waren, wird vorgeschlagen, bei dem Beulsicherheitsnachweis nach DIN 18800-4 für biegebeanspruchte Kreiszylinderschalen aus Baustählen den Beiwert Cx gleich Eins zu setzen.

Dieser Beitrag zeigt die exemplarische Anwendung alternativer Beulbemessungsprozeduren, wie sie in der neuen Europäischen Schalenbeulnorm EN 1993, Teil 1.6 “Festigkeit und Stabilität von Schalen aus Stahl” eingeführt sind, und zwar auf eine baupraktische dünnwandige kreiszylindrische Stahlsilokonstruktion. Die wichtigsten charakteristischen Eigenschaften dieser Bemessungsprozeduren sowie einige charakteristische Besonderheiten der baustatischen Modellbildung werden dargestellt. Anschließend werden die aus der Anwendung dieser alternativen Beulbemessungsprozeduren auf die betrachtete versteifte Schalenkonstruktion erhaltenen Resultate miteinander verglichen und kritisch bewertet.

In der Arbeit wird die Stabilität für zwei Arten wellenförmiger Schalen mit dünnwandigen Querschnitten veränderlicher Dicke untersucht. Dabei besitzen die Krümmungen der kontinuierlichen Schalen ungleiche Richtung. Bei der Herleitung der Übertragungsmatrix werden der negative Krümmungsradius und der Übertragungswinkel für wellenförmige Schalen eingeführt. Die Ergebnisse werden als Beulwerte und Beulformen mitgeteilt.

Keine Kurzfassung verfügbar.

In 1899 Vladimir Shuchov (1853-1939), the polymath Russian engineer, was awarded a patent covering the principles he had devised for hyperbolic lattice towers. These hyperbolic towers are constructed from an assembly of straight elements connected together with complex three-dimensional joints. However, their full geometry is difficult to discern from the (orthogonal) drawings still available. Until now, little was known about the technological advances that made these complex designs feasible. This paper presents an investigation into the mathematical principles and operational practices that may have been used for determining the actual geometry of individual elements for setting out and constructing the metal lattices, thus illuminating the conjunction of geometry and craft.

In der Baugrubenstatik für Trägerbohlwände können die haltenden Kräfte vor dem im Baugrund einbindenden Teil des Trägers mithilfe eines Bettungsmoduls berücksichtigt werden. Ein realitätsnaher Ansatz hierfür muss in der Lage sein, die Abhängigkeit der tatsächlich mobilisierten Erdwiderstandsspannungen von den Verschiebungen und der Wandgeometrie wiederzugeben. Dies war das Ziel der hier vorgestellten Parameterstudie. Die Berechnungen wurden anhand eines 3D-Modells nach der Finiten-Elemente-Methode (FEM) unter Verwendung eines nichtlinearen, elasto-plastischen Stoffgesetzes für einen typischen mitteldichten Sand, welches anhand bodenmechanischer Laborversuche kalibriert wurde, durchgeführt. Das numerische Modell wurde an Messergebnissen eines instrumentierten Großversuchs validiert. Die maßgebenden Einflussfaktoren auf Größe und Verlauf des Bettungsmoduls wurden an repräsentativen Wandsystemen untersucht. Die Ergebnisse belegen den starken Einfluss der Verschiebung, der Tiefenlage und der Druckflächenbreite. Aus den Parameterstudien wurde ein iterativer, nichtlinearer Berechnungsansatz für den Bettungsmodul hergeleitet.

Subgrade reaction modulus for soldier pile walls in medium-dense sand from FEM calculations validated on a large-scale test.
In the structural analysis of soldier pile walls, the resisting forces in the soil in front of the embedded pile can be modelled my means of a modulus of subgrade reaction. An adequate approach to this must be able to reproduce the dependency of the actually mobilized earth resistance stresses on the displacements and on the wall geometry. This was the aim of the parametric study presented herein. The calculations were carried out using a 3D model based on the finite element method (FEM) by adopting a nonlinear, elasto-plastic constitutive law for a typical sand of medium density that has been calibrated from laboratory soil tests. The numerical model has been validated on data obtained from an instrumented large-scale field test. The factors affecting the magnitude and the distribution of the subgrade reaction modulus were investigated on representative wall systems. The results show the strong influence of the displacement, the depth coordinate, and the width of the beam. The numerical results of the parametric study were subsequently used to derive an iterative, nonlinear relationship for the horizontal subgrade reaction modulus.

No Abstract.