Ergänzende Untersuchungen zum Tragverhalten einfachsymmetrischer I-Querschnitte unter Biegung, Druck und Torsion

Prof. Dr.-Ing. Mario Fontana zur Vollendung des 65. Lebensjahres gewidmet.
Im Rahmen der Weiterentwicklung der EN 1993-1-1 für die zweite Generation der europäischen Tragwerksnormen (Eurocodes) wurde ein Bemessungsverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile mit einfach- und doppeltsymmetrischen I-förmigen Querschnitten unter Druck, zweiachsiger Biegung und Torsion entwickelt. Aufgrund ausstehender Untersuchungsergebnisse zum Zeitpunkt des finalen Entwurfs sind die normativen Regelungen bisher konservativ limitiert. Die vorliegende Publikation überprüft daher auf Basis einer umfassenden Parameterstudie, ob die Regelungen für semi-kompakte Querschnitte der Querschnittsklasse 3 gemäß Anhang B der prEN 1993-1-1:2018 [1] und für einfachsymmetrische Querschnitte gemäß Anhang C.1 der prEN 1993-1-1:2018 für Querschnitte mit planmäßiger Torsion angewendet werden können, um den Anwendern ein konsistentes Nachweisverfahren für stabilitätsgefährdete Bauteile unter unterschiedlichen Schnittgrößenkombinationen bereitstellen zu können. Die Analyse des strukturmechanischen Verhaltens von stabilitätsgefährdeten Bauteilen liefert die Grundlage für die Erweiterung des Nachweisverfahrens. Eine Vergleichsstudie belegt, dass der Anwendungsbereich oben genannter Nachweisverfahren auf einfachsymmetrische Querschnitte unter Torsionsbeanspruchung erweitert werden kann.

Further studies on the structural behaviour of mono-symmetric I-sections in bending, axial compression and torsion
Within the framework of the evolution of the structural steel code EN 1993-1-1, a simplified design method for members with mono- and double-symmetric I-section in bending, axial compression and torsion was developed. Due to the limited scope of the recent study, it was necessary to limit the application range of the novel method. Based on a comprehensive numerical simulation study, however, this publication analyses whether the models of annex B of prEN 1993-1-1:2018 for semi-compact class 3 cross-section members as well as the models of annex C.1 of prEN 1993-1-1:2018 for mono-symmetric cross-sections can be applied to members in scheduled torsion to facilitate a consistent stability verification for structural steel members. An enhanced design model is proposed based on a comprehensive study of the structural member behaviour. A comparative study shows that the application range of the above-mentioned methods can be extended to mono-symmetric cross-sections subjected to torsion.