P 110 – Maßnahmen zur besseren Ausnutzung und Steigerung der Tragfähigkeit von Kaltprofilen

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Beschreibung

P 110 – Maßnahmen zur besseren Ausnutzung und Steigerung der Tragfähigkeit von Kaltprofilen

Die Forschungen “ Maßnahmen zur besseren Ausnutzung und zur Steigerung der Tragfähigkeit von Kaltfprofilen“ zielen darauf ab, die im vereinfachten Nachweis nicht erfaßten Tragreserven und die durch konstruktive Maßnahmen erreichbaren Erhöhungen der Tragfähigkeit nutzbar zu machen. Der Bericht gliedert sich in drei Teile, deren Inhalt im Folgenden zusammengefaßt ist. Der Teil 1 behandelt folgende Themen:

– Lösung des Verzweigungsproblems “ Biegedrillknicken mit Profilverformung“ für dünnwandige aber nicht beulgefährdete Hut- und C-Profile. Ein Fortran-Programmsystem steht zur Verfügung.
– Quantifizierung der Wölbeinspannwirkung von Fachwerkknoten.
– Konstruktive Maßnahmen zur Steigerung der Wölbeinspannwirkung.
– Modellversuche zur Absicherung der theoretisch gewonnenen Erkenntnisse.
– Entwicklung eines für Handrechnung geeigneten Biegedrillknicknachweises für wölbelastich gelagerte Stäbe mit ausführlichen Rechenbeispielen.

Der Teil 2 befaßt sich mit den Problemen:

– Lösung des Verzweigungsproblems “ Biegedrillknicken mit Profilverformung“
für mit Bindebleche ausgesteifte Einzel- oder Rahmenstäbe. Auch hier steht ein Fortran-Programmsystem zur Verfügung.
– Durchführung von Modellversuchen
a) Torsionsversuche
b) Biegedrillknickversuche
2ur Überprüfung der theoretischen Ansätze.

– Für Einzelstäbe mit Hut- oder C-Profilquerschnitt wird ein für Handrechnung geeignetes vereinfachtes Nachweisverfahren – Erfassung der Bindeblechwirkung mittels erhöhter Drillsteifigkeitvorgeschlagen.

Im Teil 3 sind Längsaussteifungen von Platten durch Sicken untersucht. Das gebräuchliche Berechnungsmodell – Balken auf elastischer Bettung als Knickstab – wird mit genauen Berechnungen verglichen. Die Schwierigkeiten bei der Festlegung der Steifigkeitswerte werden aufgezeigt und Kurventafeln für die Knicklasten der Sicken angegeben und zwar für das Gesamt- und das Teilfeldbeulen. Der Anhang enthält Kurventafeln für C- und Hutprofile, aus denen alle für den Biegedrillknicknachweis mit Profilverformung notwendigen Querschnittswerte abgelesen werden können. Die Anwendung ist an einem Rechenbeispiel gezeigt.
Mit dieser Forschung ist ein bemerkenswerter Beitrag zur rechnerischen Erfassung der Tragfähigkeit offener Kaltprofile geleistet worden. Außerdem wurden konstruktive Maßnahmen aufgezeigt, die zu einer Erhöhung der Tragfähigkeit von Kaltprofilen führen. Die bereitgestellten Bemessungshilfen führen zu einer starken Vereinfachung der Stabilitätsnachweise und setzen Akzente für den anwendenden Ingenieur.
Während in den Teilen 1 und 2 die Untersuchungen bis zu einem für die Praxis verwendbaren einfachen Bemessungsverfahren geführt werden konnten, ist im Teil 3 das Bemessungskonzept noch nicht bis zu für die praktische Anwendung einfachen Verfahren vollständig geklärt, weil der zur Verfügung stehende Zeitraum nicht ausreichte.
Die Arbeiten wurden mit finanzieller Unterstützung durch den Bundesminister für Forschung und Technologie (BMFT) gefördert und standen unter der Betreuung der Kernforschungsanlage Jülich GmbH ( KFA ) als Projektträger für das Rohstofforschungsprogramm.
Die Arbeiten wurden durchgeführt an der Technischen Hochschule Darmstadt, Institut für Statik, Prof. Dr.-Ing. R. Schardt. Die administrative Abwicklung des Vorhabens lag bei der Studiengesellschaft für Anwendungstechnik von Eisen und Stahl e.V.
STUDIENGESELLSCHAFT FÜR ANWENDUNGSTECHNIK VON EISEN UND STAHL e.V.

Veröffentlichung:
1986

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. R. Schardt, Dipl.-Ing. M. Hanf, Dipl.-Ing. Chr. Schardt