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Die Stabilisierung biegedrillknickgefährdeter Träger durch Sandwichelemente und Trapezbleche. Online Ressource

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[Quelle: http://d-nb.info]

In der Arbeit wird die stabilisierende Wirkung von Sandwichelementen und Trapezprofilen auf biegedrillknickgefährdete Träger untersucht. Dabei wird zum einen die Schubsteifigkeit von zweiseitig gelagerten Stahltrapezprofilen bezüglich der Einschränkung der seitlichen Ausweichmöglichkeit, zum anderen die drehbettende Wirkung von Sandwichelementen in Bezug auf die Behinderung der Verdrehungen des stabilitätsgefährdeten Trägers untersucht. Für beide Stabilisierungsarten werden mit Hilfe von experimentellen Untersuchungen und numerischen Berechnungen Regeln entwickelt, die den Ansatz der stabilisierenden Wirkung bei der Bemessung ermöglichen. Die statistische Auswertung experimenteller Ergebnisse und begleitende parametrische Untersuchungen mit einem verifizierten Finite-Element-Modell zeigen, dass die drehstabilisierende Wirkung von Sandwichelementen mit Kernschichten aus Polyurethan-Hartschaum oder Mineralfasern durch eine trilineare Momenten-Verdrehungsbeziehung erfasst werden kann. Für unterschiedliche Profiltypen und Sandwichelemente in allen üblichen Ausführungen und Anwendungsbereichen werden einfache Formeln angegeben, mit denen die zur Darstellung der Momenten-Verdrehungsbeziehung notwendigen Parameter ermittelt werden können. Aus dieser Beziehung kann die Anschlusssteifigkeit in Abhängigkeit der Auflast der Träger als Sekantensteifigkeit ermittelt werden und mit ihr die für den Nachweis der Biegedrillknicksicherheit benötigte Drehfedersteifigkeit bestimmt werden. Die Untersuchung der stabilisierenden Wirkung von zweiseitig gelagerten Schubfeldern aus Stahltrapezprofilen erfolgt auf Grundlage parametrischer Berechnungen mit einem Finite-Element-Modell, das zuvor durch Vergleich mit analytischen Werten und experimentellen Untersuchungen verifiziert wurde.

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J. Lindner
Einfluss der Woelbkrafttorsion auf die Tragfaehigkeit von Pfetten im Hinblick auf das Zulassungsverfahren. Schlussbericht
1987, 113 S.,
Fraunhofer IRB Verlag

 

 

Bei Belastung durch Querlasten am Obergurt von Pfetten mit C-, Z- oder Sigma-Querschnitt wird die Pfette zusaetzlich durch Torsion beansprucht. Dadurch entsteht bei solchen offenen Profilen Woelblaengsspannungen. Auf der anderen Seite sind insbesondere bei Pfetten angrenzende Bauteile vorhanden, die sich stabilisierend auswirken. In Vergleichsrechnungen nach der Spannungstheorie II. Ordnung wurde die stabilisierende Wirkung der Dacheindeckung und die unguenstige Wirkung der Woelbspannungen beruecksichtigt. Daraus wurde fuer querbelastete Kaltprofilpfetten ein vereinfachter Bemessungsvorschlag entwickelt, der in der DASt-Richtlinie 016 aufgenommen wird. Die Biegetragfaehigkeit des wirksamen Querschnitts rechtwinklig zur Dachebene wird dabei mit zwei Faktoren abgemindert. Der eine Faktor beruecksichtigt die Wirkung des nicht direkt gestuetzten Druckbereiches und die Woelbspannungen. Der andere Faktor beruecksichtigt das moegliche Biegedrillknicken. Es wird erlaeutert, in welchem Bereich die vereinfachten Nachweise angewendet werden duerfen. (-z-)

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Zeitschriftenartikel

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Hartwig, Steffen; Bock, Hendrik; Göhlmann, Joachim; Marx, Steffen
Torsionstragverhalten eines Segmentturms mit alternativer Fugenausbildung
Beton- und Stahlbetonbau, 2018

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Novoselic, Tijana; Klähne, Thomas; Schönburg, Danny
Die Kienlesbergbrücke in Ulm. Konstruktive, statische und bauliche Aspekte
Brückenbau, 2017

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Hartwig, Steffen; Marx, Steffen
Zum Torsionstragverhalten extern vorgespannter Kreissegmente mit trockenen Fugen
Beton- und Stahlbetonbau, 2017

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Durst, Anna
Das Klügere gibt nach. Rotorblätter: Flexibel bei wechselnden Windbedingungen
Deutsches Ingenieurblatt, 2017

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Wriggers, Peter; Neto, Alfredo Gay; Pimenta, Paulo M.
Modellierung von Kabelstrukturen und deren Verhalten bei Kontakt und Torsion
Bauingenieur, 2015

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