Vereinfachter Nachweis für I‐ und U‐Träger – beansprucht durch doppelte Biegung und Torsion

Abstract

Vereinfachte Nachweise für Bauteile in Form von Interaktionsgleichungen sind nach wie vor beliebt. Die in DIN 18800‐2 und EN 1993‐1‐1 vorgesehenen, die auch die plastischen Reserven von Querschnitten ausnutzen, schließen den Fall der planmäßigen Torsion bisher aus. Die Frage der Erfassung der planmäßigen Torsion wurde in einem Forschungsvorhaben behandelt, das an der RWTH Aachen, der RU Bochum und der TU Berlin durchgeführt wurde. Dabei wurden insgesamt 71 Großversuche und zusätzliche FEM‐Berechnungen durchgeführt, die es als “rechnerische” Versuche erlauben, das untersuchte Parameterfeld stark zu vergrößern. Hier wird über die an der TU Berlin durchgeführten Versuche berichtet, die Vergleichsrechnungen werden beschrieben, und die Ableitung einer Interaktionsgleichung mit den zugehörigen Interaktionsfaktoren wird erläutert. Die Anwendung wird durch Beispiele gezeigt. (© 2004 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)

Geometrische Ersatzimperfektionen stabförmiger Bauteile unter Normalkraft, Biegung und Torsion

“…Das bezogene Wölbbimoment m ω wird ausschließlich zwischen 0 und 0.3 gewählt, um die Grenzen von Gl. (1) zu berücksichtigen [22], [23]. Mithilfe der Methodik lassen sich für alle Schnittgrößenverhältnisse Ersatzimperfektionen ausrechnen.…”

Beams

“…The shear center and centroid do not coincide and both are not on a material point of the cross section (see Fig. Lindner and Glitsch (2004) propose an equation with three terms, the first for major axis bending, the second for minor axis bending, and the third for torsion. It is important to note that only when a section is loaded through its shear center will the section deflect without twisting.…”

“…It is important to note that only when a section is loaded through its shear center will the section deflect without twisting. The methods of Lindner and Glitsch (2004) and Kindmann and Frickel (2002) work well for more slender channels but tend to underestimate the inelastic buckling loads for members with low slenderness. It was found by Melcher (1994Melcher ( , 1999 and la Poutré et al (2002) that these sections can be designed for inelastic lateral-torsional buckling by the procedures of Eurocode 3.…”

Design rules for lateral torsional buckling of channel sections subject to web loading

“…In a joint project by several German universities research was carried out on the "Influence of torsion on the ultimate resistance of cross-sections and structural elements -Investigations into the influence of torsion effects on the plastic cross-sectional resistance and the ultimate resistance of steel profiles" [6][7][8][9][10][11][12][13][14][15] ("Einfluss der Torsion auf die Grenztragfähigkeit von Querschnitten und Bauteile -Untersuchungen zum Einfluss der Torsionseffekte auf die plastische Querschnittstragfähigkeit und die Bautragfähigkeit von Stahlprofilen"). This yielded three proposals for the design of beams of hot-rolled steel channel sections.…”

“…In Germany, a large investigation consisting of experimental testing and simulations with several Finite Element programs was carried out. This investigation [13] has led to a simplified design rule for lateral torsional buckling of beams with channel cross-sections. The original formulae were presented for double bending and are simplified here for single bending:…”