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Dehnungsabhängige Berechnung vierseitig gelagerter Querschnittselemente unter Druckbeanspruchung im Brandfall
Das Tragverhalten vierseitig gelagerter Querschnittselemente bei Brandbeanspruchung wird durch das lokale Beulverhalten, das nichtlineare Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Stahl bei erhöhten Temperaturen, ungleichmäßige Temperaturverteilungen sowie thermische Dehnungen und Zwängungen beeinflusst. Im Beitrag wird dazu ein neues Modell zur Berechnung des Last-Stauchungsverhaltens von vierseitig gelagerten Querschnittselementen im Brandfall vorgeschlagen. Das Modell verwendet dehnungsabhängige Traglastkurven. Mit diesen Kurven kann außerdem das Kraft-Erwärmungsverhalten von vierseitig gelagerten Querschnittselementen mit gleichmäßiger und ungleichmäßiger Temperaturverteilung berechnet werden. Das vereinfachte Berechnungsmodell vermeidet eine Klassifizierung und berücksichtigt das lokale Beulen, das nichtlineare Materialverhalten von Stahl bei erhöhten Temperaturen, thermische Dehnungen und Spannungen sowie thermische Zwängungen. Die Ergebnisse des Berechnungsmodells stimmen gut mit Resultaten einer Parameterstudie unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode überein. Das dehnungsabhängige Berechnungsmodell für vierseitig gelagerte Querschnittselemente eignet sich zusätzlich als Grundlage für die Weiterentwicklung der konventionellen Methode der wirksamen Breiten für den Brandfall.
Dehnungsabhängige Berechnung vierseitig gelagerter Querschnittselemente unter Druckbeanspruchung im Brandfall
Das Tragverhalten vierseitig gelagerter Querschnittselemente bei Brandbeanspruchung wird durch das lokale Beulverhalten, das nichtlineare Spannungs-Dehnungs-Verhalten von Stahl bei erhöhten Temperaturen, ungleichmäßige Temperaturverteilungen sowie thermische Dehnungen und Zwängungen beeinflusst. Im Beitrag wird dazu ein neues Modell zur Berechnung des Last-Stauchungsverhaltens von vierseitig gelagerten Querschnittselementen im Brandfall vorgeschlagen. Das Modell verwendet dehnungsabhängige Traglastkurven. Mit diesen Kurven kann außerdem das Kraft-Erwärmungsverhalten von vierseitig gelagerten Querschnittselementen mit gleichmäßiger und ungleichmäßiger Temperaturverteilung berechnet werden. Das vereinfachte Berechnungsmodell vermeidet eine Klassifizierung und berücksichtigt das lokale Beulen, das nichtlineare Materialverhalten von Stahl bei erhöhten Temperaturen, thermische Dehnungen und Spannungen sowie thermische Zwängungen. Die Ergebnisse des Berechnungsmodells stimmen gut mit Resultaten einer Parameterstudie unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode überein. Das dehnungsabhängige Berechnungsmodell für vierseitig gelagerte Querschnittselemente eignet sich zusätzlich als Grundlage für die Weiterentwicklung der konventionellen Methode der wirksamen Breiten für den Brandfall.
Dehnungsabhängige Berechnung vierseitig gelagerter Querschnittselemente unter Druckbeanspruchung im Brandfall
Strain-based calculation of stiffened elements in compression subiected to fire
Knobloch, Markus (author) / Fontana, Mario (author)
Stahlbau ; 76 ; 521-529
2007
9 Seiten, 7 Bilder, 20 Quellen
Article (Journal)
German
Tragfähigkeit , Druckbeanspruchung , Stahlbau , Querschnitt , Stahl , Bauteil , Spannungs-Dehnungs-Verhalten , Brand (Feuer) , Temperatureinfluss , Beulen , Dehnung , Wärmeausdehnung , Bemessung , Berechnung , Traglast , Normalkraft , Stauchung , Biegebeanspruchung , Berechnungsmethode , Materialeigenschaft , Baustahl , mathematisches Modell , Last (mechanisch) , Baustatik