20455 - Längstausgesteifte Beulfelder

Langtitel: Längstausgesteifte Beulfelder unter mehrachsiger Beanspruchung

FE1: Universität Stuttgart Institut für Konstruktion und Entwurf, Prof. Dr.-Ing. Ulrike Kuhlmann

FE2: Technische Universität München Institut für Baustoffe und Konstruktion, Prof. Dr.-Ing. Martin Mensinger

Laufzeit: 01.12.2018 - 31.05.2021

Beim Taktschieben im Stahl- und Verbundbrückenbau treten biaxiale Spannungszustände im Steg-und Bodenblech auf, die für die Dimensionierung der Bauteile maßgebend sind. Signifikante Einflüsse auf das Beulverhalten in diesem Spannungszustand sind vor allem das Spannungsverhältnis σx/σz, Schlankheit, Imperfektionen, die Steifen- und Torsionsteifigkeit der Steifen und die Art der Lasteinleitung.
Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen folgende, aktuell offene wissenschaftliche Fragen geklärt werden:

• Knickstabähnliches Verhalten von ausgesteiften Platten unter Querdruck
• Nachweis der Längssteifen unter biaxialen Druckspannungen
• Wahl der geometrischen Ersatzimperfektion für Berechnung nach Theorie II. Ordnung
• Überschätzung der Tragfähigkeit der Beulfelder unter Querbelastungen nach DIN EN 1993-1-5 (10)
• Einfluss entstehender Imperfektionen bei verschiedenen Vorschubsystemen (Verschublager/Wippe)
• Einfluss der Torsionssteifigkeit von Längssteifen

Dazu sollen bei der Forschungsstelle 2 insgesamt 7 Versuche durchgeführt werden, bei denen jeweils einer der Parameter variiert. Zusätzlich stehen die Versuchsergebnisse der 6 im Rahmen des Forschungsprojektes „Thulba“ durchgeführten Beulversuche zur Verfügung. Anhand dieser letztendlich großen Datenmenge ist es möglich, die Ergebnisse auf beliebige Querschnitte durch ein an den Versuchen sorgfältig validiertes numerisches Model zu übertragen, welches bei der Forschungsstelle 1 entwickelt wird.
Ziel des Forschungsvorhabens ist es, verbesserte Entwurfs- und Bemessungsgrundlagen für die Beulen unter biaxialem Druck zu entwickeln. Dabei sollen die Nachweiskonzepte für eine sichere und wirtschaftliche Anwendung der Bemessungsregeln nach DIN EN 1993-1-5 weiterentwickelt und verbessert werden, um die Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Klarheit der Regeln in der Norm zu gewährleisten. Dies führt zu einer größeren Attraktivität der Bauweise von der vor allem KMU der Stahlbaubranche und Ingenieurbüros profitieren.