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"RAINFLOW-HCM" ist ein Verfahren zur Auswertung von Beanspruchungs-Zeit-Verläufen, das die für die Betriebsfestigkeit maßgebenden Ereignisse erkennt und zählt. Die werkstoff-mechanischen Grundlagen des RAINFLOW-Zählverfahrens werden erläutert. Ein optimierter Zählalgorithmus wird ausführlich beschrieben und als vollständiges Programm angegeben. Zur Anwendung des Zählverfahrens und zur Bewertung des Zählergebnisses werden Hinweise gegeben. An einem Beispiel werden der Ablauf des Zählverfahrens verdeutlicht und die Ergebnisses dargestellt. Ein weiteres Beispiel zeigt die wesentlichen Schritte eines Betriebsfestigkeistnachweises vom Lastmodell über die Schleifenzählung bis zur Schädigungsbewertung.

Als Rechenbeispiel wird "der vorgeformte, ebene Druckstab mit abschnittsweise konstantem Querschnitt und abschnittsweise konstanter Normalkraft" behandelt. Lösungswege nach einigen, im Rahmen der betrachteten Theorie als "exakt" geltenden Berechnungsformen sowie Näherungsverfahren werden weitgehend vollständig dargestellt. Auf Besonderheiten des jeweiligen Rechengangs wird stellenweise hingewiesen.

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Für den Fall des kombinierten Beul-Knick-Problems stehen zwei unterschiedliche Berechnungsvorschläge im Zusammenhang mit der Neufassung von Stabilitätsnormen zur Diskussion. Beim 1. Vorschlag wird eine reduzierte aufnehmbare Spannung für den beulenden Querschnittsteil vorgeschrieben, während beim 2. Vorschlag für diesen Querschnittsteil eine mittragende Breite einzuführen ist. Einerseits wird gezeigt, daß der 1. Vorschlag kein allgemein brauchbares Näherungsmodell darstellt. Andererseits wird eine vereinfachte Berechnung vorgeschlagen, die auf dem Konzept der mittragenden Breite beruht und die für alle untersuchten Fälle ausreichend genau ist.

Da bisher weder eine Theorie noch eine empirische Gleichung aufgestellt werden konnte, denen die schlüssige Erklärung aller bisherigen Traglastversuche gelingt, wird im folgenden eine einfache Faustformel mitgeteilt, die durch verschiedene Regressionsanalysen gewonnen wurde. Unter Bezugnahme auf die 5%-Fraktile der Versuchsergebnisse kann bei der Bemessung jede beliebige Tragsicherheit eingehalten werden.

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Im Februar 1986 ist der 17. Start der Europarekete Ariane vorgesehen. Dies ist zugleich der erste Start auf der Startanlage 2 des europäischen Raumfahrtzentrums in Kourou, Französisch Guayana. Dieses Gemeinschaftsprojekt zehn europäischer Staaten umfaßt als deutschen Lieferanteil ca. 7800 t Stahl- und Maschinenbau. Die hier in Konstruktion, Statik, Fertigung und Montage beschriebenen Raketenstarttische gehören wegen ihrer Schnittstellenfunktion zu den interessantesten Bauteilen der Startanlage.

In den deutschen Regelwerken des Stahlbaus, des Kranbaus und des Maschinenbaus sind zur Größe der äußeren Zugkraft, die für eine hochfeste vorgespannte Schraube der Festigkeitsklasse 10.9 in axialer Richtung zulässig ist, unterschiedliche Angaben gemacht. Im Beitrag werden die grundlegenden Berechnungsmaßnahmen der Regelwerke zusammengestellt und miteinander verglichen.

Das auf der Grundlage von Green und Zerna weiterentwickelte vereinfachte Modell der Schalentheorie zur Ermittlung von Schnittspannungen für den rechtwinkligen Rohrabzweig nach Reidelbach wird für alle möglichen Stutzenformen am zylindrischen Grundkörper vollzogen. Die Annahme von Verschiebungs- und Verzerrungsdifferenzen nach der exakten Geometrie der Verschneidungen von Grundkörper und Abzweig führt zu einem geschlossenen theoretischen Ansatz für diese Schnittspannungen. Die theoretischen Ergebnisse werden an Beispielen der vier bekannten Stutzenarten auf ihre Anwendbarkeit getestet. Die numerischen Ergebnisse lassen gute Übereinstimmung mit anderen Berechnungen erkennen. Beispiele werden analysiert. Eine Sulzer-Entsalzungsflasche (Abscheideflasche) mit schrägem und radial versetztem Stutzen wird für dieses Schnittspannungsverfahren optimiert.

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Die Hauptbauwerke der "Sports City Makkah", eine Sporthalle, eine Schwimmhalle und die Tribünenüberdachung eines Stadions, wurden als Stahlkonstruktionen gebaut. Besonderheiten der beiden Hallen sind Binderzugstäbe aus Rundeisen und Knotenpunkte als mehrschnittige Einbolzen-Verbindungen. So ergaben sich trotz großer Abmessungen sehr filigrane, architektonisch gefällige Konstruktionen. Spezielle Probleme waren bei der Montage zu lösen. Die Besonderheiten der freispannenden Tribünenüberdachung des Stadions dagegen liegen in den komplizierten geometrischen Vorgaben in Grundriß und Aufriß sowie in sehr beengten Platzverhältnissen für die Binderverankerung. Für die hieraus resultierenden schiefwinkligen räumlichen Pfettenanschlüsse sowie die gewählte Verankerungskonstruktion wurden trotzdem relativ einfache konstruktive Lösungen gefunden und hier beschrieben. Die gesamte Anlage wurde Anfang 1985 in Betrieb genommen.

Mit Hilfe einer FE-Analyse wird das Trag- und Verformungsverhalten von brandbeanspruchten Biegeträgern aus Stahlprofilen IPE 80 rechnerisch simuliert. Es werden Parametervariationen durchgeführt, um den Einfluß des statischen Ausnutzungsgrades, der walzbedingten Eigenspannungszustände und des Verhältnisses der rechnerischen zur tatsächlich vorhandenen Streckgrenze auf das Verformungsverhalten der Stahlträger zu untersuchen.

Für Hallenrahmen wird ein einfaches und anschauliches Verfahren gezeigt, das es sehr schnell ermöglicht, die Auswirkungen der Theorie II. Ordnung auf die Schnittkräfte abzuschätzen. Dabei werden Rechenmethoden der Theorie I. Ordnung benutzt. Damit kann festgestellt werden, ob das zu untersuchende System stabil ist. Außerdem können die Ergebnisse von Rechenprogrammen auf ihre Richtigkeit hin überprüft werden. Voraussetzung für die Anwendung ist, daß die Stabkennzahl (1 ist. Bei einem der drei gezeigten Beispiele wird durch weitere Überlegungen und Rechnungen eine gute Übereinstimmung mit Ergebnissen erzielt, die nach genaueren Verfahren ermittelt wurden.

Bei der Ermittlung der plastischen Grenzlast von Trägerrosten werden diese in der Regel als torsionsweich angesehen. Die Berechtigung dieser Vereinfachung wird an ausgewählten Systemen überprüft, deren Tragglieder Rechteckrohr- oder I-Querschnitt haben. Im letztgenannten Fall wird auch die Möglichkeit der Lastabtragung über Wölbkrafttorsion in die Untersuchungen einbezogen. Eine signifikante Grenzlasterhöhung durch die Berücksichtigung der Tosion im plastsichen Bereich konnte nur bei Verwendung von geschlossenen Querschnitten festgestellt werden, wenn vom statischen System her die Belastung in größerem Umfang über Drillmomente abgetragen wird.

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Die beiden Brücken im Zuge der Europastraße E4 sind ca. 1600 und 1730 m lang, letztere mit einer Öffnung für die Schiffahrt, die durch eine Schrägseilbrücke mit 290 m Hauptfeldweite überspannt wird. Die Brückenträger sind als windschnittige, einzellige Stahlkastenträger ausgeführt, welche jeweils kontinuierlich die gesamte Brückenlänge durchlaufen. Bei der Konzeption der Stahlkonstruktion und der Detailausarbeitung des Brückenüberbaus wurden die besonderen Möglichkeiten einer rationellen und seriengerechten Fabrikation sowie einer einfachen Großmontage mit feldlangen Elementen von 80 m und ca. 600 t Gewicht erkannt und systematisch genutzt.

Es werden Bemessungsformeln für verschiedene Lastfälle und Formen von Platten und Schalen beschrieben. Die Darstellungsweise entspricht der bei Stäben üblichen mit der bezogenen Schlankheit. Für die einzelnen Fälle werden - soweit möglich - Ergebnisse von Versuchen herangezogen, um die Brauchbarkeit der Formeln zu belegen.

In Industriebauten werden Gitterroste häufig als Bühnenbelag eingesetzt. Hier wird über Untersuchungen mit einfachen Standard-Klemmbefestigungen und einfachen Preßrosten berichtet. Damit ist sichergestellt, daß für die baupraktische Anwendung eine untere Abschätzung erfolgt. Aus Detailversuchen ergab sich, daß als unterer Grenzwert eine konstante rechnerische Schubfestigkeit von 100 kN gewählt werden darf. In Großversuchen wurde bestätigt, daß Gitterroste zur Aussteifung gegenüber Biegedrillknicken herangezogen werden können, wenn ein Anzugsmoment der Klemmen von mindestens 0,25 kNcm aufgebracht wird. Es wird eine einfache Möglichkeit gezeigt, wie die Schubsteifigkeit bei der Berechnung des kritischen Biegedrillknickmomentes berücksichtigt werden kann. Ein Rechnebeispiel zeigt die Anwendung.

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