Profil- und systemabhängige Tragfähigkeiten biegedrillknickgefährdeter Träger aus gewalzten I-Profilen

Dieser Beitrag analysiert das Tragverhalten biegedrillknickgefährdeter Träger. Im Fokus stehen als Basissysteme Einfeld- und Zweifelträger sowie Kragträger jeweils unter einachsiger Biegung. Neben der Spannweite und dem Profil beeinflusst auch das statische System das Tragverhalten. Die Ergebnisse einer umfassenden numerischen Parameterstudie mit Hilfe der Finiten-Elemente-Methode zeigen unter anderem eine große profilabhängige Streuung der Tragfähigkeiten auf.
Das Tragverhalten wird durch verschiedene Versagenskriterien charakterisiert. Vier unterschiedliche Kriterien begrenzen die Traglasten und charakterisieren Tragverhalten und Versagen. Sie sind abhängig vom statischen System und Profil in unterschiedlichen Schlankheitsbereichen maßgebend. Die Erkenntnisse zum Tragverhalten werden genutzt, um bestehende analytische Verfahren zu bewerten und die Gründe für Abweichungen zu numerischen Berechnungsergebnissen zu analysieren. Abweichungen von teilweise über 20 % zeigen, dass vereinfachte Verfahren system- wie auch die profilabhängigen Streuungen nur unzureichend erfassen. Der Beitrag zeigt Folgen einer Iy/IT-abhängigen Ermittlung von Imperfektionsbeiwerten je System auf. Dieses Vorgehen ermöglicht es, besonders für Einfeldträger mit Streckenlasten die Streuungen im Hauptanwendungsbereich auf 4 % zu begrenzen.

Influence of cross sections and static systems on the load bearing capacity of rolled I-section beams subjected to lateral torsional buckling.
This paper analyses the load-bearing behaviour of beams subjected to lateral torsional buckling. Single span beams, two-span beams and cantilever beams in uniaxial bending are chosen as basic systems. In addition to the length and the cross section the static system influences the bearing characteristics and capacities. The results of a comprehensive numerical parameter study indicates a large scatter of the bearing capacities.
The bearing behaviour is characterised by different failure criteria. The decisive slenderness range of the criteria depends on the static system and the cross section. These results can be used to review commonly used analytical methods. The large scatter of the comparative study indicates that simplified models have difficulties in describing the influence of the static system and the cross section on the load bearing behaviour. Finally the paper presents an Iy/IT-ratio dependent approach for each system. Especially for the single span beam this approach reduces the scatter to 4 % in the main application range.