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Leichte Fachwerkträger - Fertigungstechnologie und Tragverhalten

Pasternak, Hartmut / Bachmann, Volker / Kubieniec, Gabriel

Im Beitrag wird über die umfangreichen experimentellen und numerischen Untersuchungen zum Tragverhalten des XV-Trägersystems berichtet. Neben den statisch konstruktiven Analysen, wird die Variantenvielfalt derartiger Fachwerkträgersysteme aufgezeigt. Insgesamt wird dabei deutlich, dass bei der Konstruktion und Bemessung des XV-Trägersystems den lokalen Spannungskonzentrationen in den Stabenden der Diagonalstäbe große Aufmerksamkeit zu widmen ist. Dabei ist der erste Innenknoten des XV-Trägersystems erwartungsgemäß bemessungsrelevant. Die Zusammenhänge bedingt durch den veränderlichen Querschnitt sowie der verschiedenen offenen Querschnittsformen der Knotengeometrie führen dazu, dass der Knotenbereich einem so genannten D-Bereich (Diskontinuitätsbereich) zugeordnet werden muss. In diesem Bereich ist es aufgrund der komplexen Zusammenhänge nicht möglich, mit den Modellen der allgemeinen Biegetheorie eine ganzheitliche Auswertung vorzunehmen. Anhand von numerischen Untersuchungen wurde die Gültigkeit der theoretischen Bemessungsmodelle für die Versuchskörper bestätigt und zugleich der Einfluss bisher unberücksichtigter Parameter auf das Tragverhalten festgestellt. Die wichtigsten Ergebnisse der Untersuchungen am XV-Fachwerkträger lassen sich wie folgt zusammenfassen: (1) das Versagen aller Versuchskörper erfolgte durch lokale plastische Verformungen am Druckdiagonalstab des ersten Innenknotens, (2) ein globales Stabilitätsversagen wurde dabei nicht festgestellt, (3) es konnte ein Einspanngrad für den Knoten nachgewiesen werden, der zu einer Abminderung der Stabschlankheit führt, (4) das Stabtragverhalten wird beeinflusst durch die veränderliche Steifigkeit des Querschnittes sowie der Randbedingungen der Flansche, der konstruktiven Einspannwirkung sowie dem begrenzten Rotationsvermögen des Knotenbereiches.