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Ein Beitrag zum Tragverhalten von Sandwichelementen unter Punktlasten
Sandwichelemente haben sich im Hallenbau als Wand- und Dachverkleidung etabliert. Insbesondere durch die Installation von Photovoltaikanlagen (PV) auf den Dächern werden die auf gleichmäßige Flächenlasten ausgelegten Sandwichelemente an den Verbindungstellen der PV-Elemente jedoch punktuell belastet. Der Querschnitt wird infolgedessen nicht mehr gleichmäßig beansprucht und es kommt zu lokalen Spannungsspitzen im Sandwichelement. Ziel dieser Arbeit ist es, das Tragverhalten von Sandwichelementen unter Punktlasten zu untersuchen. Hierzu werden sechs Sandwichelementkonfigurationen als Zweifeldträger zunächst im elastischen Bereich punktuell belastet und über eine Vielzahl von Dehnmessstreifen das Spannungsbild in den Deckschichten quantifiziert. Anschließend wird für jedes Element ein Traglastversuch durchgeführt, um auch Einblicke in das überkritische Tragverhalten zu gewinnen. Darauf aufbauend werden die Versuche zunächst numerisch nachgebildet und den Ergebnissen der Bauteilversuche gegenübergestellt. An den validierten numerischen Modellen werden dann auch die messtechnisch nicht erfassten Schubspannungen im Kern und den Deckschichten untersucht und abweichende Sandwichelementkonfiguration und statische Systeme betrachtet. Die Querschnittsaktivierung wird in dieser Arbeit über das Prinzip der effektiven mitwirkenden Breiten auf Spannungsbasis für jede Teilschnittgröße quantifiziert. Ab-schließend wird ein Bemessungskonzept vorgestellt, welches zunächst die Teilschnittgrößen am Gesamtquerschnitt infolge der Punktlast nutzt und die lokale Spannungserhöhung dann für jede Teilschnittgröße über die jeweilige effektive Breite auf der Einwirkungsseite berücksichtigt. Auf der Widerstandsseite können die Widerstände aus der Zulassung des Sandwichelementes herangezogen werden. Das Vorgehen der Bestimmung der effektiven Breiten auf Spannungsbasis im elastischen Bereich unterscheidet sich dabei von der aktuellen Bemessungspraxis, welche die Bestimmung der effektiven Breiten einzig im Traglastzustand für Biegung und ...
Ein Beitrag zum Tragverhalten von Sandwichelementen unter Punktlasten
Sandwichelemente haben sich im Hallenbau als Wand- und Dachverkleidung etabliert. Insbesondere durch die Installation von Photovoltaikanlagen (PV) auf den Dächern werden die auf gleichmäßige Flächenlasten ausgelegten Sandwichelemente an den Verbindungstellen der PV-Elemente jedoch punktuell belastet. Der Querschnitt wird infolgedessen nicht mehr gleichmäßig beansprucht und es kommt zu lokalen Spannungsspitzen im Sandwichelement. Ziel dieser Arbeit ist es, das Tragverhalten von Sandwichelementen unter Punktlasten zu untersuchen. Hierzu werden sechs Sandwichelementkonfigurationen als Zweifeldträger zunächst im elastischen Bereich punktuell belastet und über eine Vielzahl von Dehnmessstreifen das Spannungsbild in den Deckschichten quantifiziert. Anschließend wird für jedes Element ein Traglastversuch durchgeführt, um auch Einblicke in das überkritische Tragverhalten zu gewinnen. Darauf aufbauend werden die Versuche zunächst numerisch nachgebildet und den Ergebnissen der Bauteilversuche gegenübergestellt. An den validierten numerischen Modellen werden dann auch die messtechnisch nicht erfassten Schubspannungen im Kern und den Deckschichten untersucht und abweichende Sandwichelementkonfiguration und statische Systeme betrachtet. Die Querschnittsaktivierung wird in dieser Arbeit über das Prinzip der effektiven mitwirkenden Breiten auf Spannungsbasis für jede Teilschnittgröße quantifiziert. Ab-schließend wird ein Bemessungskonzept vorgestellt, welches zunächst die Teilschnittgrößen am Gesamtquerschnitt infolge der Punktlast nutzt und die lokale Spannungserhöhung dann für jede Teilschnittgröße über die jeweilige effektive Breite auf der Einwirkungsseite berücksichtigt. Auf der Widerstandsseite können die Widerstände aus der Zulassung des Sandwichelementes herangezogen werden. Das Vorgehen der Bestimmung der effektiven Breiten auf Spannungsbasis im elastischen Bereich unterscheidet sich dabei von der aktuellen Bemessungspraxis, welche die Bestimmung der effektiven Breiten einzig im Traglastzustand für Biegung und ...
Ein Beitrag zum Tragverhalten von Sandwichelementen unter Punktlasten
Ardelmann, Niklas (author)
2025-01-01
system:CT009000365
Theses
Electronic Resource
German
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