TIMMERS Ralph, 2009-12:
Numerische Berechnung von Stabilitätsfällen im Stahlbau

Kurzfassung:

Eine mögliche Nachweisführung bei Stabilitätsproblemen des Stahlbaus nach Eurocode 3, liegt in der Ermittlung von Abminderungsfaktoren (x-Verfahren), mit denen die Beanspruchbarkeiten des Querschnitts herabgesetzt werden. Als Eingangswerte werden kritische Lasten (Ncr und Mcr) benötigt, bei denen das System theoretisch auf Stabilität versagt. Die analytische Ermittlung der Verzweigungslasten ist bei komplizierten Systemen bzw. bei Biegedrillknickproblemen sehr komplex. Der Eurocode gibt für den Fall des Biegedrillknickens zwar Lösungen an, diese sind baupraktisch aber kaum anwendbar. Als sinnvolle Lösungsmöglichkeit kommen daher numerische Methoden zur Anwendung. In dieser Diplomarbeit werden zuerst die theoretischen Grundlagen erarbeitet, mit denen anschließend ein Programm zur Ermittlung kritischer Laststeigerungsfaktoren auf Basis der Finite Elemente Methode (FEM) programmiert wird. Das Programm wird validiert und zur Erläuterung der Nachweise nach Eurocode 3 werden Bemessungsbeispiele durchgeführt.

 

 

Abstract:

 

A potential proof of stability problems of steel constructions, in accordance with Eucocode 3, can be found in the determination of reduction factors (x-procedure) where demands of the cross-section can be lowered. As input values you need critical loads (Ncr and Mcr) where theoretical the system stability fails. The analytical determination of critical loads is in combination with complicated systems or lateral torsional problems very complex. The Eurocode offers for the case of lateral torsional problems some solutions which are in reality not applicable. Thus numeric methods make sense. This dissertation works out first the theoretic fundamentals on which a program for the determination of critical loads, on the basis of the Finite Element Method (FEM), will be then elaborated. The program will be validated and to explain the proofs according to Eurocode 3, examples of calculation will be worked out.

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