Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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Berechnung des Abhebens von verankerten Flüssigkeitsbehältern unter Erdbebeneinwirkung
Die horizontalen Einwirkungen aus Erdbeben können bei Flüssigkeitsbehältern zum Abheben des Bodenblechs führen. Damit verbunden sind zusätzliche Axialkräfte in der gegenüberliegenden Behälterwand und Verformungen des Bodenblechs. Insbesondere die Verdrehungen des Bodenblechs sind oftmals kritisch für den Nachweis der Erdbebensicherheit. Verankerungen können das Abheben wirkungsvoll begrenzen, wobei z.B. Ringfundamente oder Mikropfähle die in den Ankerbolzen auftretenden Zugkräfte aufnehmen. Im Beitrag wird die Wirkung der Verankerung am Gesamtsystem von Behälterwand und Bodenblech untersucht. Dieses wird mit ebenen FE-Schalenelementen unter Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens für die Ankerbolzen modelliert. Der dynamische Druck des verankerten Behälters aus horizontaler Erdbebenanregung wird inkrementell als statische Last aufgebracht und mit dem statischen und dynamischen Flüssigkeitsdruck aus vertikaler Erdbebenanregung überlagert. In jedem Lastschritt wird iterativ das Abheben des Tankbodens berechnet. Die Ergebnisse werden den Angaben des EC 8, Teil 4, Anhang A gegenübergestellt. Danach zeigt der untersuchte Tank ein steiferes Verhalten als die Angaben des EC 8. Die Verwendung von Kirchhoff-Elementen für dünne Schalen führt zu einem um ca. 20 % weicheren Verhalten. Die Umsturzmomente liegen aber immer noch um ca. 15 % über den Werten des EC 8 bei gleicher Abhebehöhe.
Berechnung des Abhebens von verankerten Flüssigkeitsbehältern unter Erdbebeneinwirkung
Die horizontalen Einwirkungen aus Erdbeben können bei Flüssigkeitsbehältern zum Abheben des Bodenblechs führen. Damit verbunden sind zusätzliche Axialkräfte in der gegenüberliegenden Behälterwand und Verformungen des Bodenblechs. Insbesondere die Verdrehungen des Bodenblechs sind oftmals kritisch für den Nachweis der Erdbebensicherheit. Verankerungen können das Abheben wirkungsvoll begrenzen, wobei z.B. Ringfundamente oder Mikropfähle die in den Ankerbolzen auftretenden Zugkräfte aufnehmen. Im Beitrag wird die Wirkung der Verankerung am Gesamtsystem von Behälterwand und Bodenblech untersucht. Dieses wird mit ebenen FE-Schalenelementen unter Berücksichtigung nichtlinearen Materialverhaltens für die Ankerbolzen modelliert. Der dynamische Druck des verankerten Behälters aus horizontaler Erdbebenanregung wird inkrementell als statische Last aufgebracht und mit dem statischen und dynamischen Flüssigkeitsdruck aus vertikaler Erdbebenanregung überlagert. In jedem Lastschritt wird iterativ das Abheben des Tankbodens berechnet. Die Ergebnisse werden den Angaben des EC 8, Teil 4, Anhang A gegenübergestellt. Danach zeigt der untersuchte Tank ein steiferes Verhalten als die Angaben des EC 8. Die Verwendung von Kirchhoff-Elementen für dünne Schalen führt zu einem um ca. 20 % weicheren Verhalten. Die Umsturzmomente liegen aber immer noch um ca. 15 % über den Werten des EC 8 bei gleicher Abhebehöhe.
Berechnung des Abhebens von verankerten Flüssigkeitsbehältern unter Erdbebeneinwirkung
Uplift analyses of anchored liquid storage tanks under earthquake excitation
Habenberger, Jörg (Autor:in)
Stahlbau ; 79 ; 505-509
2010
5 Seiten, 9 Bilder, 8 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Tragsicherheit , Flüssigkeitsbehälter , Tank , Erdbeben , Berechnung , Berechnungsmodell , Finite-Elemente-Methode , Behälterboden , Verankerung (mechanische Befestigung) , Bemessung , erdbebensicheres Bauwerk , Verstärkung (Festigkeit) , Verdrehung , Verformung , Anker (Bauwesen) , Befestigungselement
Berechnung des Abhebens von verankerten Flüssigkeitsbehältern unter Erdbebeneinwirkung
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