Zum Beultragverhalten längsausgesteifter Teilfelder mit endenden Längssteifen bei Normalspannungsbeanspruchung

Längsausgesteifte Stege von Biegeträgern oder längsausgesteifte Querschnittsteile von Kastenquerschnitten weisen in der Regel ausreichend steife Quersteifen auf, so dass hinsichtlich der Beultragfähigkeit jeweils jedes Teilfeld zwischen zwei Quersteifen isoliert betrachtet werden kann. Infolge unterschiedlicher Beanspruchungen innerhalb der Bauteile ändert sich oft auch die Anordnung der Längsaussteifung in Längsrichtung. Damit weisen einzelne Teilfelder endende Längssteifen auf.
In den alten nationalen und aktuellen Normenwerken (DIN, Eurocode) wird auf diesen Sachverhalt nur sehr pauschal am Rande eingegangen. Eine Quantifizierung der Traglastreduktion, gegenüber dem Standardfall durchlaufender Längssteifen, ist jedoch nicht möglich. Dieses Informationsdefizit war Anlass für eine vergleichende numerische Studie zum Beultragverhalten von längsausgesteiften Teilfeldern mit und ohne endenden Längssteifen. Dabei wurden für die materiell und geometrisch nichtlinearen Traglastberechnungen mit geometrischen Ersatzimperfektionen bereits die im Eurocode EN 1993-1-5 vorgeschlagenen Berechnungshinweise angewendet. Nach einem Vergleich der Traglasten für ausgewählte repräsentative Beispiele, erfolgt auch ein Vorschlag für die Modifikation des Berechnungsmodells im Eurocode zur Ermittlung der Beultragfähigkeit rc nach dem Konzept der reduzierten Spannungen, um den Effekt endender Längssteifen mit zu erfassen.

Plate buckling capacity of longitudinally stiffened panels with ending stiffeners under normal stresses.
Longitudinally stiffened panels of plated or boxed girders generally have transverse stiffeners with sufficient stiffness out of plane, so that for plate buckling each panel can be treated independently. Due to varying stresses along the member also the position of longitudinal stiffeners changes. Therefore several panels have ending longitudinal stiffeners. In the old national and actual codes (DIN and Eurocode) this effect is only mentioned by the way, but the reduction of load bearing capacity due to ending longitudinal stiffeners is not quantified.
Therefore a numerical study was made dealing with the buckling capacity of longitudinally stiffened panels with and without ending stiffeners. The geometric and material nonlinear calculations with equivalent geometric imperfections were based on the new recommendations in the Eurocode EN 1993-1-5. After the presentation of the results of this study for representative panels, also a suggestion for the modification of the design model in the Eurocode for the buckling capacity rc of a panel is made, considering the effect of ending stiffeners.