Tragverhalten biegebeanspruchter Stahl- und Aluminiumbauteile mit Rechteckquerschnitt im elasto-plastischen Bereich: Fid-Bau Portal

Tragverhalten biegebeanspruchter Stahl- und Aluminiumbauteile mit Rechteckquerschnitt im elasto-plastischen Bereich

Becker, S.

Die Anwendung der Fließgelenktheorie zur Bemessung metallischer Strukturen führt zu einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und erlaubt eine Analyse des Tragverhaltens und der Versagensmechanismen. Bei elasto-plastischen Werkstoffen ist es notwendig, die bei Anwendung der für linear elastisch-ideal plastischen Werkstoffe vorliegenden Rechentheorien getroffenen Voraussetzungen zu verifizieren. Mit Hilfe der Theorie der reinen Biegung bei großen Verformungen wird unter Zugrundelegung des differentiellen Spannungs-Dehnungs-Gesetzes und der isotropen Fließbedingung nach von Mises für den Fall des Balkenbiegens bei Ansatz eines zweiaxialen Spannungs- und dreiaxialen Dehnungszustandes für unterschiedliche fiktive und reale Werkstoffgesetze die Biegemomentenkapazität eines Rechteckvollquerschnittes ermittelt und mit einaxialer konventioneller Betrachtungsweise verglichen. Zur experimentellen Überprüfung werden Biegeversuche an Rechteckvollprofilen mit ausgewählten baupraktischen Werkstoffen durchgeführt. Die für einen sinnvollen Vergleich notwendige genaue Erfassung der Werkstoffkennlinien wird in Zug- bzw. Druckversuch unter Berücksichtigung der 'wahren' Querschnitte durchgeführt. Des weiteren wird die Beeinflussung des realen Biegemomenten- und Randdehnungsverlaufes eines baupraktischen Systems durch unterschiedliche Werkstoffverfestigungen sowie durch Berücksichtigung realer Auflagerbreiten behandelt. Nähere Erläuterungen zur Theorie der reinen Biegung bei großen Verformungen: plastomechanische Grundgleichungen; ebenes Hochkantbiegen; rechnerische Ergebnisse. (Gentzsch)