Ermittlung der Sicherheitselemente bei der verformungsorientierten Bemessung von hybriden Trägern

Für Hybridträger, die zunehmend auch in Baukonstruktionen häufiger eingesetzt werden, stellt sich die Frage nach den erforderlichen Sicherheitsfaktoren für die Werkstoffe und die Verbundfuge. Die für die Einzelwerkstoffe bekannten Sicherheitsfaktoren erfassen das Problemfeld des hybriden Trägers nicht bzw. ggf. nur zufällig. Im vorliegenden Beitrag wird zunächst eine neue Methode zur Berechnung hybrider Träger mit nachgiebiger Verbundfuge vorgestellt. Dabei wird das gesamte Dehnungsverhalten bis zum Grenzzustand der Tragfähigkeit betrachtet. Wegen der aus der Nachgiebigkeit der Verbundfuge resultierenden Spannungsumlagerungen im Gesamtquerschnitt ergeben sich andere Wichtungen für die Querschnittsteile. Mit streuenden Eingangsparametern können eine probabilistische Auswertung vorgenommen und die Bemessungswerte für die einzelnen Werkstoffeigenschaften einschließlich der Verbundfuge bestimmt werden.
Allgemein ergibt sich, dass die Bemessungswerte der Einzelwerkstoffe - neben ihren eigenen Streuungen - auch von der Bedeutung der Querschnittsteile innerhalb des Hybridträgers maßgeblich beeinflusst werden. Die Tragfähigkeit des Hybridträgers und die Wichtung bzw. die Bemessungswerte der Einzelwerkstoffe sind stark abhängig von der Nachgiebigkeit der Verbundfuge.

Determination of safety elements for deformation based design of hybrid beams.
The determination of partial safety factors for the material properties and also the shear connection of hybrid beams become more actual with an increasing number of such constructions. The (well known) safety factors for the single materials must not be right for these beams.
Following a new method to calculate a hybrid beam with flexible shear connection is described. The complete strain behavior of the hybrid beam up to the load capacity is analyzed. Because of the flexible shear connection stress redistributions result at the cross section and also changes of the meaning of the single cross section parts. By considering of variation of the influence parameters a probabilistic determination is possible. It is possible to determine the design values of the material properties and the parameters of shear connection.
Generally the design values of the materials are depending, besides the influence from own variation, strongly from the meaning of the single cross section part within the hybrid beam. According this fact the load capacity of the hybrid beam and the design values of the single materials are depending strongly from the flexibility of the shear connection.