Fostabericht P 215 - Wirkung von Trapezprofilen aus Stahl zur Sicherung von Bauwerken gegen dynamische BeanspruchungFostabericht P 215 - Wirkung von Trapezprofilen aus Stahl zur Sicherung von Bauwerken gegen dynamische Beanspruchung

P 215 – Wirkung von Trapezprofilen aus Stahl zur Sicherung von Bauwerken gegen dynamische Beanspruchung (Erdbeben, Wind)

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Beschreibung

P 215 – Wirkung von Trapezprofilen aus Stahl zur Sicherung von Bauwerken gegen dynamische Beanspruchung (Erdbeben, Wind)

Trapezprofile aus Stahl sind heute für Dach- und Wandkonstruktionen bewahrte Bauteile. Ihre Wirtschaftlichkeit und Vielseitigkeit, gestützt auf eine reichhaltige Produktpalette, haben zu einer weiten Verbreitung im Industriebau geführt. Die Möglichkeit zur Aussteifung im Dachbereich gehört bereits seit langem zum technischen Standard. Der Einsatz als Aussteifungselemente bei Wandkonstruktionen ist noch nicht selbstverständlich, obwohl das Verhalten von Stahltrapezprofil-Schubfeldern unter dynamischer Belastung besonders interessante Perspektiven bietet.
Ziel des Forschungsprojekts war die Bestimmung des dynamischen Verhaltens von Stahltrapezprofil-Schubfeldern einschließlich ihrer Dämpfungs-Eigenschaften aus Reibung und plastischer Verformung und die Bereitstellung von Berechnungsgrundlagen für ihren Einsatz zur Bauwerksertüchtigung gegen dynamische Einwirkungen (z.B. Erdbeben und Wind).
Die Steifigkeits-, Dämpfungs- und Tragfähigkeitseigenschaften ausgewählter Stahltrapezprofil – Wandaufbauten (einschalig und zweischalig) wurden mittels realitätsnaher Bauteilversuche unter dynamischer Belastung ermittelt und ausgewertet. Zur Charakterisierung des dynamischen Verhaltens wurden lineare, quasi-lineare und nichtlineare Berechnungsmodelle erstellt, welche in Berechnungssystemen zur Analyse von Bauwerken unter dynamischer Belastung verwendet werden können. Die vorgestellte Beschreibung großer Verformungen unter dynamischer Belastung beinhaltet den Sonderfall der Modalanalyse und den Sonderfall der statischen Berechnung. Die im vorliegenden Forschungsbericht experimentell gewonnenen Daten für die untersuchten Wandaufbauten wurden mittels Transformationsvorschriften auf Wandaufbauten mit anderen geometrischen und materialtechnischen Kennwerten übertragen.
Das Verfahren zur Berechnung des dynamischen Verhaltens eines Wandaufbaus wird anhand eines Beispiels erläutert. Mit den Ergebnissen dieses Berichtes ist es dem berechnenden Ingenieur möglich, Trapezprofil-Wandaufbauten in sein Tragwerk zu integrieren und ihre Tragfähigkeit unter dynamischer Belastung nachzuweisen.
Es hat sich gezeigt, daß Stahltrapezprofil-Schubwände einen sehr guten Beitrag zur Sicherung von Bauwerken sowohl gegen Wind als auch gegen Erdbeben leisten können. Zudem bieten sie auch bei großen Verformungen noch hohe Tragfähigkeitsreserven. Diese Untersuchung unterstreicht die Vielseitigkeit der Anwendungsmöglichkeiten und das Entwicklungspotential von leichten Stahltrapezprofilelementen, welche für die Zukunft einen noch stärkeren Einsatz in erdbebengefährdeten Gebieten versprechen.

Veröffentlichung:
Oktober 1993

Autoren:
Prof. Dr.-Ing. E. Reyer, Dipl.-Ing. M. Parche, Dipl . -Ing. N. Aburas