Plattenbeulen/ Problem, Aufgabenstellung und Ziel des Lehrbuches
Im Stahlbau werden immer schlankere und dünnere Träger hergestellt. Die Festigkeiten steigen, der Stahlverbrauch sinkt und Kosten werden eingespart. Schlanke Träger haben jedoch Stabilitätsprobleme. Diese sind Knicken, Biegedrillknicken und Beulen. Knicken lässt sich mit gespreizten Gitterträgern verhindern. Für das Biegedrillknicken wird der Druckgurt an einigen Punkten gehalten und um zu verhindern, dass ein Träger beult, werden Steifen eingebaut. Viele Träger werden aus dünnen Blechen gefaltet oder geschweißt, die wegen der hohen Festigkeit so dünn sind, dass sie ausbeulen. Für die Bemessung dieser wirtschaftlichen Träger gibt es die Normen DIN und Eurocode.
Die aktuelle Normenreihe der DIN 18800 ist nicht mehr auf dem neuesten Stand. Neben dieser Norm gibt es den modernen Eurocode, der sich jedoch nicht richtig durchsetzen konnte. Aufgabe und Ziel des Lehrbuches ist dem Leser anhand von detaillierter Rechenbeispiele zu lehren, wie man die Normen anwendet. Ziel der Diplomarbeit ist es beide Normen zu vergleichen und auf Stahlverbrauch und Rechenaufwand zu untersuchen. Zuerst werden die Formeln des Eurocodes und der DIN zusammengetragen und zu einem allgemeinen Nachweisschema zusammengefasst. Danach werden diese Formeln genauer untersucht oder hergeleitet. Der Einfluss vieler Parameter wie Steghöhe oder Schlankheit auf die Formeln beider Normen wird analysiert und der dahinterstehende Funktionstyp sichtbar gemacht.
Danach werden 4 Möglichkeiten durchgerechnet. Das sind ein einfaches Beulfeld, ein Zweifeldträger, ein Zweifeldträger mit vielen Lasten und eine Stütze. Am Ende jedes Rechenbeispiels werden Geometrie und Belastung variiert und zu einem Ergebnis zusammengefasst. Ziel des ersten Rechenbeispiels ist es den Arbeitsaufwand nach beiden Formen für triviale Beulfelder ohne Längssteifen zu untersuchen. Danach wird eine Formel für die semiplastische Tragfähigkeit hergeleitet, da sie für die nächsten Rechenbeispiele benötigt wird. Das zweite Rechenbeispiel dient dazu mehr Verständnis bei der richtigen Anwendung der Normen zu geben. Der Träger ist mit einer Längssteife ausgesteift. Das dritte Rechenbeispiel bietet einen allgemeineren Lösungsweg. Es wirkt eine Einzellast, eine Streckenlast und eine Druckkraft auf einem doppelt versteiften Zweifeldträger. Im vierten Rechenbeispiel wird eine druckbeanspruchte Kastenstütze untersucht. Zu jedem Rechenbeispiel gibt es eine Zusammenfassung, in der die Nachweise zusammengefasst werden. Stahlverbrauch, Rechenaufwand, Abwägung zwischen beiden und Belastungsvariation werden untersucht. Zusätzlich werden einige Besonderheiten zu den Steifen genauer analysiert.
- Allgemein:Inhaltsverzeichnis ; Glossar ; Zahlen
- Rechenbeispiel: Allgemeiner Lösungsweg ; erstes ; zweites ; drittes ; viertes
- Verschiedenes: Ziel des Lehrbuches ; Tipps ; Tools ; Berechnung der semiplastischen Tragfähigkeit ; Auswertung ; Verzeichnisse