Näherungsweise Stabilitätsuntersuchung orthotroper Kreiszylinderschalen unter Manteldruck

Die Bemessung von stabilitätsgefährdeten, orthotropen Kreiszylinderschalen unter normaltreuem Manteldruck ist weder im nationalen noch im internationalen Regelwerk umfassend behandelt. Um umfangreiche, numerische Berechnungen zu umgehen, wird, aufbauend auf der Untersuchung des Stabilitätsverhaltens orthotroper Platten unter Druck- und/oder Randschubbeanspruchung, ein Näherungsverfahren zur Ermittlung des idealen Manteldrucks pki entwickelt, welches es erlaubt, den Nachweis der Standsicherheit unter Rückgriff auf die in den einschlägigen Normen und Regeln verankerten Nachweisformate von Kreiszylinderschalen mit isotropen Materialeigenschaften zu führen. Es zeigt sich, dass in Abhängigkeit von Schalengeometrie, Krümmung und Grad der Orthotropie das Tragverhalten derartiger Konstruktionen näherungsweise entweder durch eine ideelle Ersatzschale mit isotroper Ersatzsteifigkeit oder durch einen radial und tangential gebetteten Kreisring beschrieben werden kann. Durch das hier vorgeschlagene Vorgehen werden die Adaptionsfragen von räumlicher, numerischer Untersuchung und normativem Nachweiskonzept - Beulspannungskurven und Teil sicherheitsbeiwerte in Abhängigkeit von der Imperfektionssensibilität - weitgehend umgangen.