Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung im Beulnachweis nach der Methode der reduzierten Spannungen in EN 1993‐1‐5 Teil 2: Numerische Untersuchungen

• Published in: Der Stahlbau Vol. 93; no. 5; pp. 343 - 356
• Main Authors: Thomas, Nadine, Ndogmo, Joseph, Mensinger, Martin
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Berlin Wiley Subscription Services, Inc 01.05.2024
• Subjects: Biaxial loads; Buckling; Clamping; Eccentric loads; Finite element method; Fluid flow; Mathematical analysis; Mathematical models; Numerical models; Parameters; Rotation
• ISSN: 0038-9145; 1437-1049
• DOI: 10.1002/stab.202300091

Teil 1 des vorliegenden Aufsatzes umfasst die Erläuterung der großmaßstäblichen Beulversuche unter biaxialer Belastung, die an der Technischen Universität München im Zuge von Projekten durchgeführt wurden, sowie deren Nachrechnung und Modellierung mit der Finite‐Elemente‐Methode. Das in Teil 1 beschriebene numerische Modell wurde für die nachfolgende Parameterstudie erweitert und geringfügig angepasst. Der Flansch wird in der Modellierung berücksichtigt, damit seine Einspannwirkung erhalten bleibt. Ohne Anschluss eines Bodenblechs oder Flanschs kann eine exzentrische Last nicht in das Stegblech eingeleitet werden, sodass eine gewisse Einspannwirkung unerlässlich ist und somit die Annahme einer Navierschen Lagerung des Rands der exzentrischen Lasteinleitung nicht zutrifft. Die Ergebnisse der numerischen Parameterstudie mit dem entwickelten Modell werden in diesem Teil 2 zunächst kurz zusammengefasst. Anschließend werden die aufnehmbaren Spannungen nach der Methode der reduzierten Spannungen gemäß DIN EN 1993‐1‐5:2019 mit denen der numerischen Berechnung verglichen und bewertet. Dieser Vergleich zeigt, dass bereits durch die Berücksichtigung eines Flanschs bei I‐Querschnitten ein enormes wirtschaftliches Potenzial für den Beulnachweis erschlossen werden kann. Daher wird ein Ansatz entwickelt und vorgestellt, der die Berücksichtigung einer exzentrischen Lasteinleitung im Beulnachweis ermöglicht und gleichzeitig die auftretenden Einspanneffekte konservativ berücksichtigt.