A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
Einsatz der Schweißsimulation zur Verbesserung der Tragfähigkeitsberechnung komplexer Stahlleichtbaustrukturen - Teil 1
Im Beitrag wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens "Einsatz der Schweißsimulation zur systematischen Entwicklung verbesserter Modelle für die Berechnung der Tragfähigkeit komplexer Stahlleichtbaustrukturen" zwei Bauteile untersucht: der Wellstegträger und der Knotenpunkt eines Fachwerkträgers. Bei großen Trägerstrukturen des Stahlbaus stößt die numerische (Schweiß-) Simulation an ihre Leistungsgrenzen. Eine Aufbereitung der gesamten Trägerstruktur in örtlich begrenzte Bereiche, welche die zu untersuchenden Bauteildetails (also auch die Schweißnähte) beinhalten, ist nicht erfolgversprechend. Aus diesem Grund wurden aus den Großbauteilproben kleine Schweißproben abgeleitet. Diese Schweißproben bieten aufgrund ihrer Größe die Möglichkeit, mit vertretbarem Aufwand sowohl Versuche als auch Berechnungen durchzuführen. Die realen strukturellen Eigenspannungsverteilungen aus dem Schweißprozess werden beim Nachweis der Tragfähigkeit bis heute nur "verschmiert" über Ersatzimperfektionen erfasst. Die Möglichkeiten der geometrisch und materiell nichtlinearen Analysen (GMNIA) mit Imperfektionen zur Bemessung von Stahlbauten nach Eurocode 3 können aber nur ausgeschöpft werden, wenn realistische Berechnungsannahmen getroffen werden. Die verbesserte Beschreibung der Längseigenspannungszustände aus dem Schweißprozess ist mit Ingenieurmodellen möglich. Hierfür werden die Breite der plastischen Zone sowie die daraus abgeleiteten Zug- und Druckeigenspannungen analytisch ermittelt. Im Anschluss erfolgt der Vergleich der Ergebnisse mit den "realen" Längseigenspannungsverteilungen der Schweißsimulation. Die ermittelten verbesserten Modelle für die Berechnung des Tragverhaltens können dann in numerische Simulationen implementiert werden. Berechnungsbeispiele erfolgen im zweiten Teil des Beitrags.
Einsatz der Schweißsimulation zur Verbesserung der Tragfähigkeitsberechnung komplexer Stahlleichtbaustrukturen - Teil 1
Im Beitrag wurden im Rahmen des Forschungsvorhabens "Einsatz der Schweißsimulation zur systematischen Entwicklung verbesserter Modelle für die Berechnung der Tragfähigkeit komplexer Stahlleichtbaustrukturen" zwei Bauteile untersucht: der Wellstegträger und der Knotenpunkt eines Fachwerkträgers. Bei großen Trägerstrukturen des Stahlbaus stößt die numerische (Schweiß-) Simulation an ihre Leistungsgrenzen. Eine Aufbereitung der gesamten Trägerstruktur in örtlich begrenzte Bereiche, welche die zu untersuchenden Bauteildetails (also auch die Schweißnähte) beinhalten, ist nicht erfolgversprechend. Aus diesem Grund wurden aus den Großbauteilproben kleine Schweißproben abgeleitet. Diese Schweißproben bieten aufgrund ihrer Größe die Möglichkeit, mit vertretbarem Aufwand sowohl Versuche als auch Berechnungen durchzuführen. Die realen strukturellen Eigenspannungsverteilungen aus dem Schweißprozess werden beim Nachweis der Tragfähigkeit bis heute nur "verschmiert" über Ersatzimperfektionen erfasst. Die Möglichkeiten der geometrisch und materiell nichtlinearen Analysen (GMNIA) mit Imperfektionen zur Bemessung von Stahlbauten nach Eurocode 3 können aber nur ausgeschöpft werden, wenn realistische Berechnungsannahmen getroffen werden. Die verbesserte Beschreibung der Längseigenspannungszustände aus dem Schweißprozess ist mit Ingenieurmodellen möglich. Hierfür werden die Breite der plastischen Zone sowie die daraus abgeleiteten Zug- und Druckeigenspannungen analytisch ermittelt. Im Anschluss erfolgt der Vergleich der Ergebnisse mit den "realen" Längseigenspannungsverteilungen der Schweißsimulation. Die ermittelten verbesserten Modelle für die Berechnung des Tragverhaltens können dann in numerische Simulationen implementiert werden. Berechnungsbeispiele erfolgen im zweiten Teil des Beitrags.
Einsatz der Schweißsimulation zur Verbesserung der Tragfähigkeitsberechnung komplexer Stahlleichtbaustrukturen - Teil 1
Adaption of the welding simulation to improve the calculation of load capacity of complex light steel structures - part 1
Pasternak, Hartmut (author) / Bachmann, Volkmar (author) / Kubieniec, Gabriel (author) / Dilger, Klaus (author) / Vogt, Martin (author) / Workowski, Michael (author) / Urner, Markus (author)
Der Bauingenieur ; 86 ; 493-500
2011
8 Seiten, 13 Bilder, 6 Quellen
Article (Journal)
German
Nutzung , Simulation , Schweißen , Nachweis , Tragfähigkeit , Stahlbau , Leichtbau , Bemessung , Euronorm , Spannungszustand , mechanische Spannung , Eigenspannung , Längsspannung , Modellmethode , numerische Simulation , Steg (Träger) , Knotenpunkt , Fachwerkträger , Berechnung , Berechnungsmethode , Spannungsverteilung (mechanisch)
| British Library Online Contents | 2018