Vergleich der Beulfestigkeit von I-förmigen Querschnitten

Die Studie beschreibt die Wahl des numerischen Modells, die Ergebnisse der linearen Beulanalyse und der geometrisch und materiell nichtlinearen Analyse mit Imperfektionen durch zwei Softwarepakete und vergleicht die Beulfestigkeit mit Winterkurven in Eurocodes. Ausgewählte untersuchte Querschnitte sind HEA 300, HEA 800, IPE 300 und IPE 500 bei Belastung durch eine Druckkraft, ein Biegemoment oder eine Kombination aus beidem.

Highlights:

• Empfehlung für eine Auswahl von Imperfektionsamplituden für lokales Beulen, globales Beulen und kombiniertes lokales und globales Beulen wird gegeben.
• Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit werden bevorzugt und ein Flussdiagramm wird ausgegeben.

Schlussfolgerungen:

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• Lineare Beulanalyse: IDEA StatiCa Member liefert sehr ähnliche Ergebnisse wie Abaqus mit einem Unterschied unter 3%.
• Geometrisch und materiell nichtlineare Analyse mit Imperfektionen: IDEA StatiCa Member liefert sehr ähnliche Ergebnisse wie Abaqus mit einem Unterschied unter 3%.
• Dieses Maß an Abweichung ist üblich und liegt innerhalb des akzeptablen Bereichs.
• Bezüglich des lokalen Beulens zeigte die Imperfektionsamplitude von d/200 eine gute Übereinstimmung mit der EN 1993-1-5 „Winterkurve“ für Plattenbeulen.
• Der längenproportionale Ansatz nach EN 1993-1-1 ist bei Verwendung des elastischen Bemessungsansatzes zur Ermittlung der Imperfektionsamplituden ausreichend und sicher.
• Es wurde eine Sicherheitsempfehlung formuliert, die Grenzwerte zur Entscheidungsunterstützung einführt, ob ein Zusammenspiel von lokalen und globalen Imperfektionen erforderlich ist oder nicht.

Der vollständige Bericht ist beigefügt.

Autor: Andreas Müller M.Sc.

Verantwortlicher Forscher: Prof. Dr. techn. Andreas Taras

ETH Zurich, Institut für Baustatik (IBK)

Anhänge zum Download

• 2021_11_04-WP1-2.pdf (PDF, 3,1 MB)