Recent advances in tubular joints experiments in Brazil

Dedicated to Prof. Dr.-Ing. habil. Joachim Lindner on the occasion of his 80th birthday
The aesthetical and structural advantages of tubular structural elements sustained the increase in their use in Brazil in last decades. The joints between tubular members remain a critical issue, with many studies indicating that further research is still needed, particularly for some geometries. In the past, some experiments on the influence of the chord stresses over the brace load capacity were published, but a definitive answer to this design issues was not reached. The first part of this paper presents an experimental evaluation centred on the effect of tension and compression chord stresses over RHS chord to SHS braces T-joints. The results showed that compressive chord stresses could considerably reduce the joint resistance. In contrast, when tension chord stresses are applied the joint resistance increases but this is still not considered in the design codes. Still considering the tubular joints structural behaviour, there are cases where the ultimate resistance of the tubular joints may be enhanced by using flange plates as reinforcement, instead of replacing the chord or braces with stronger sections. Bearing this scenario in mind, the second part of this paper presents some experimental results of SHS T-joints reinforced with flange plates to achieve a more economical design. The results showed that the joint resistance could be increased about 88 % using the reinforced plate with the same thickness of the chord profile.

Jüngste Fortschritte bei Experimenten an Hohlprofilanschlüssen in Brasilien.
Die ästhetischen und strukturellen Vorteile von Stahlhohlprofilkonstruktionen führten in den letzten Jahrzehnten zu einem verstärkten Einsatz in Brasilien. Die Verbindungen zwischen den Stahlhohlprofilen bleiben ein kritisches Thema. Viele Untersuchungen weisen darauf hin, dass insbesondere für bestimmte Geometrien noch weitere Forschungen erforderlich sind. In der Vergangenheit wurden einige Experimente zum Einfluss der Gurtvorspannung auf die Tragfähigkeit der Anschlüsse veröffentlicht, jedoch wurde keine abschließende Antwort auf die Bemessungsfrage gefunden. Im ersten Teil dieses Beitrages werden experimentelle Untersuchungen von T-Knoten mit RHP-Gurten und QHP-Pfosten zum Einfluss der Zug- und Druckvorspannung der Gurte auf die Anschlusstragfähigkeit vorgestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass Druckvorspannungen die Anschlusstragfähigkeit erheblich herabsetzen können. Im Unterschied dazu wird die Tragfähigkeit durch Zugvorspannungen erhöht. Dies wird jedoch in den Bemessungsregeln bisher noch nicht berücksichtigt. Bei Hohlprofilanschlüssen gibt es Fälle, in denen es sinnvoll ist, den Tragwiderstand durch die Verwendung von Flanschblechen als Verstärkung zu erhöhen, anstatt die Gurte oder Füllstäbe durch tragfähigere Querschnitte zu ersetzen. Für diese Fälle werden im zweiten Teil einige Versuchsergebnisse von T-Anschlüssen mit Quadrathohlprofilen vorgestellt, die mit Flanschblechen verstärkt wurden, um eine wirtschaftlichere Konstruktion zu erzielen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anschlusstragfähigkeit um ungefähr 88 % erhöht werden konnte, indem Verstärkungsbleche mit der gleichen Dicke wie die Wandung der Gurtprofile verwendet wurden.