Einzelfeldbeulen – Wirklich große Unterschiede zwischen Eurocode EN 1993‐1‐5 und DIN 18800‐3?

Abstract

Für einzelne Beispiele von Einzelfeldern liefert der Beulnachweis nach Eurocode EN 1993-1-5 deutliche Abweichungen im Ergebnis gegenüber der Berechnung nach DIN 18800-3. Diese unerwartet großen Unterschiede bei der Berechnung nach der bisher üblichen Methode -nunmehr in EN 1993-1-5 als Methode der reduzierten Spannungen bezeichnet -führten zu einer umfassenden Parameterstudie seitens der Autoren dieses Beitrages. Für unterschiedliche Beulfeldgeometrien, Blechschlankheiten und Beanspruchungs kombinationen (σ x , σ x + τ, σ x + σ z ) werden die quantitativen Unterschiede beider Normenwerke dargestellt und mit einer realitätsnahen nichtlinearen FEM-Berechnung verglichen. Ergänzend wird auf die Vorgehensweise beim Beulnachweis nach EN 1993-1-5 im Vergleich zu DIN 18800-3 detailliert eingegangen sowie auf die Vorgehensweise bei den realitätsnahen FEM-Berechnungen. Unstiffened panels -Really big differences between Eurocode EN 1993-1-5 and DIN 18800-3?For individual examples of single panels the plate buckling verification based on EN 1993-1-5 gives significant differences compared to DIN 18800-3. These unexpected differences -based on the traditional concept of the reduced stress method -lead to a comprehensive parameter study by the authors. For different geometries of panels, plate slenderness and combination of stresses (σ x , σ x + τ, σ x + σ z ) the different results of both codes are presented and compared to a realistic nonlinear FEM-analyses. In addition the procedure for plate buckling verification based on EN 1993-1-5 is presented in detail and compared to DIN 18800-3, as well as to nonlinear FEM-analyses.

Beulfelder unter mehraxialer Beanspruchung

“…(5) bei hatte schon in [16] darauf hingewiesen. Nach umfangreichen numerischen Untersuchungen an unversteiften Platten, die auch in [17] bestätigt sind, schlagen Braun/Kuhlmann den Nachweis (3) vor, der sich von Gl. (1) durch die Einführung des Faktors V, der mittlerweile normativ eingeführt ist, unterscheidet.…”

Anmerkungen zum Stabilitätsnachweis längsversteifter Platten unter biaxialem Druck

“…Die beiden erstgenannten Themen wurden in der Vergangenheit für nicht ausgesteifte Einzelfelder unter biaxialer Druckbeanspruchung hinreichend diskutiert ( [3], [4], [5]). Als Ergebnis dieser Untersuchungen wurde eine Modifikation der Nachweisgleichung (10.5) der DIN EN 1993-1-5:2010 [1] vorgeschlagen, bei welcher der aus dem gemischten Glied des Vergleichsspannungsnachweises resultierende Einfluss mit einem Korrekturfaktor V beaufschlagt wird.…”

Allgemeines Nachweiskonzept stabilitätsgefährdeter Bauteile – Normenvorschlag für EN 1993‐1‐5 als neuer Anhang F

“…Durch die Einführung dieses Konzepts für den Nachweis stählerner Plattenbeulfelder gelingt es vorteilhaft, ganz allgemein normenteilübergreifende Aussagen zu stabilitätsgefährdeten Strukturen (Stäben [3], Platten [5], Schalen [6]) treffen zu können. Bei der Überprüfung des Normenvorschlags mit publizierten Berechnungsergebnissen von nicht ausgesteiften und ausgesteiften Plattenbeulfeldern unter kombinierter Einwirkung ( [13], [15], [16] bzw. [17]) ergaben sich wirtschaftliche Ergebnisse mit teils nur wenig konservativeren Ausnutzungsgraden.…”