Tafeln der Torsionskenngrößen von Walzprofilen unter Verwendung von FE-Diskretisierungen: Fid-Bau Portal

Tafeln der Torsionskenngrößen von Walzprofilen unter Verwendung von FE-Diskretisierungen

Wagner, W. / Sauer, R. / Gruttmann, F.

Es werden die Torsionskennwerte der gängigen Walzprofile durch Auswertung von Finite-Element-Lösungen für die Querschnittsverwölbungen nach der St.-Venantschen Torsionstheorie bestimmt. Die vorhandenen Querschnittsgeometrien werden vollständig berücksichtigt. Bei Ausrundungen liegen die Koordinaten der generierten Knotenpunkte auf den Kreisbögen. Dazwischen wird die Kreisfunktion stückweise durch Polynome approximiert. Die errechneten Zahlen für die Querschnittswerte können somit im Rahmen der vorgegebenen Genauigkeit und entsprechender Netzdichten als exakt betrachtet werden. Die gewonnenen Ergebnisse werden den DIN-Tafelwerten gegenübergestellt. Größere Unterschiede ergeben sich bei Profilen mit Ausrundungen sowie bei gedrungenen Querschnitten. Im Rahmen einer Theorie dünnwandiger Querschnitte wird in der Regel ein konstanter Verlauf der Wölbfunktion in Dickenrichtung der Einzelbleche angenommen. Dies ist, wie die FE-Berechnungen zeigen, eine Näherung. Bei den I-Profilen ergeben sich bis 7 % Unterschied für den St.-Venantschen Torsionswiderstand, ebenso bei den U-Profilen. Bei den L-Profilen treten die größten Abweichungen auf, bis zu 17 % bei den gleichschenkligen und bis zu 11 % bei den ungleichschenkligen Querschnitten.