A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Bewertung nichtlinearer Nachweiskonzepte für Verbundstützen anhand des Kriteriums der Versagenswahrscheinlichkeit
Untersuchungen zum Sicherheitsniveau von normativ bemessenen Verbundstützen sind kaum vorhanden bzw. sind auf starken Vereinfachungen aufgebaut. Im Beitrag werden deshalb vier verschiedene (normativ umsetzbare) Nachweismethoden (Globales Sicherheitskonzept = GSK, Erweitertes Teilsicherheitskonzept = ETSK, Teilsicherheitskonzept = TSK und Mittelwertkonzept = MWK) für den Grenzzustand der Tragfähigkeit, die auf nichtlinearen Strukturanalysen basieren, vorgestellt und hinsichtlich der damit erzielbaren Systemzuverlässigkeit vergleichend beurteilt. Die Ergebnisse beruhen auf einer möglichst wirklichkeitsnahen Beschreibung der Tragmechanik von Stahlverbundstützen. Das angewendete Verfahren zur nichtlinearen Strukturanalyse entspricht in den Grundzügen der Vorgehensweise von Roik et al. und erfaßt sowohl physikalische Nichtlinearitäten als auch nichlineare Effekte infolge Systemverformungen. Als Kriterium der Systemzuverlässigkeit dient die Versagenswahrscheinlichkeit P(f). Die Bewertung erfolgt sowohl vergleichend als auch absolut hinsichtlich des in den Lastnormen EC 1 bzw. DIN 1055-100 angegebenen Sicherheitsindizes ß = 4,7. Ergänzend wird die Ausgewogenheit der einzelnen Nachweiskonzepte diskutiert. Die beiden sichersten und relativ konstant verlaufenden Konzepte sind das GSK und das ETSK. Gegenüber den beiden weniger konservativen Formaten TSK und MWK besteht der hauptsächliche Unterschied in der rechnerisch reduzierten Erfassung der Steifigkeitsparameter E(a) und E(f). Der Vorteil des ETSK gegenüber dem TSK und dem MWK besteht hauptsächlich darin, dass der Materialsicherheitsfaktor die Tragfähigkeit der Stahlkomponenten immer rechnerisch reduziert, also auch wenn die Fließgrenze noch nicht erreicht ist. Im Sinne der Kompatibilität mit den neueren Regelwerken wird die Anwendung des ETSK empfohlen.
Bewertung nichtlinearer Nachweiskonzepte für Verbundstützen anhand des Kriteriums der Versagenswahrscheinlichkeit
Untersuchungen zum Sicherheitsniveau von normativ bemessenen Verbundstützen sind kaum vorhanden bzw. sind auf starken Vereinfachungen aufgebaut. Im Beitrag werden deshalb vier verschiedene (normativ umsetzbare) Nachweismethoden (Globales Sicherheitskonzept = GSK, Erweitertes Teilsicherheitskonzept = ETSK, Teilsicherheitskonzept = TSK und Mittelwertkonzept = MWK) für den Grenzzustand der Tragfähigkeit, die auf nichtlinearen Strukturanalysen basieren, vorgestellt und hinsichtlich der damit erzielbaren Systemzuverlässigkeit vergleichend beurteilt. Die Ergebnisse beruhen auf einer möglichst wirklichkeitsnahen Beschreibung der Tragmechanik von Stahlverbundstützen. Das angewendete Verfahren zur nichtlinearen Strukturanalyse entspricht in den Grundzügen der Vorgehensweise von Roik et al. und erfaßt sowohl physikalische Nichtlinearitäten als auch nichlineare Effekte infolge Systemverformungen. Als Kriterium der Systemzuverlässigkeit dient die Versagenswahrscheinlichkeit P(f). Die Bewertung erfolgt sowohl vergleichend als auch absolut hinsichtlich des in den Lastnormen EC 1 bzw. DIN 1055-100 angegebenen Sicherheitsindizes ß = 4,7. Ergänzend wird die Ausgewogenheit der einzelnen Nachweiskonzepte diskutiert. Die beiden sichersten und relativ konstant verlaufenden Konzepte sind das GSK und das ETSK. Gegenüber den beiden weniger konservativen Formaten TSK und MWK besteht der hauptsächliche Unterschied in der rechnerisch reduzierten Erfassung der Steifigkeitsparameter E(a) und E(f). Der Vorteil des ETSK gegenüber dem TSK und dem MWK besteht hauptsächlich darin, dass der Materialsicherheitsfaktor die Tragfähigkeit der Stahlkomponenten immer rechnerisch reduziert, also auch wenn die Fließgrenze noch nicht erreicht ist. Im Sinne der Kompatibilität mit den neueren Regelwerken wird die Anwendung des ETSK empfohlen.
Bewertung nichtlinearer Nachweiskonzepte für Verbundstützen anhand des Kriteriums der Versagenswahrscheinlichkeit
Evaluation of non-linear structural analysis for composite columns based on criterion of probability of failure
Kleinschmitt, Jörrit (author) / Lange, Jörg (author)
Stahlbau ; 73 ; 482-494
2004
13 Seiten, 21 Bilder, 3 Tabellen, 18 Quellen
Article (Journal)
German
Stahlbau , Stahlbetonbau , Verbundbau , Stütze , Tragsicherheit , Tragfähigkeit , Zuverlässigkeit , Versagen , Sicherheitsanalyse , Sicherheitsfaktor , Berechnungsverfahren , Bruchmechanismus , Grenzwert , analytische Untersuchung , Sicherheit , Ausfallwahrscheinlichkeit , Bewertung , Vergleich (System) , DIN-Norm , ISO-Norm , Träger (Bauwesen) , Systemzuverlässigkeit
| Wiley | 2018