FE‐basierte Bemessung von Kranbahnen

Die wirtschaftliche und sichere Konstruktion und Bemessung von Kranbahnträgern ist eine herausfordernde Aufgabe im Industriestahlbau. Dieser Beitrag vergleicht anhand eines konkreten Beispiels eines Kranbahnträgers die konventionelle analytische Nachweisführung mit einer Bemessung basierend auf der Finite‐Elemente‐Methode (FEM) gemäß prEN 1993‐1‐14. Die prEN 1993‐1‐14, welche derzeit im Entwurf vorliegt und die FEM‐Berechnung von Stahlbauten regelt, verspricht eine effizientere und genauere Ermittlung des Tragverhaltens von Kranbahnträgern durch direkte Simulation komplexerer Tragwerke und Lastzustände. Das im Beispiel betrachtete System entspricht einem einfeldrigen Kranbahnträger mit einer Stützweite von 10,0 m und einem geschweißten Querschnitt. Die Bemessung umfasst die Nachweisführung gegen Biegedrillknicken und Schubbeulen des Stegs. Im Beitrag werden Einblicke in Genauigkeit, Effizienz und Anwendbarkeit der FEM‐Analyse für die Bemessung von Kranbahnträgern geliefert.

The economic and safe design and verification of crane runway girders poses significant challenges in industrial steel construction. Using a specific example of crane runway girder, this paper compares the conventional analytical verification with a Finite Element Method (FEM) based design acc. to prEN 1993‐1‐14. The new standard prEN 1993‐1‐14, which is currently in the draft stage and regulates the FEM‐based design of steel structures, promises a more efficient and accurate determination of the load‐bearing behaviour of crane runways through direct simulation of more complex structures and load conditions. The system considered in the example corresponds to a single‐span crane runway girder with a span of 10.0 m and a welded cross‐section. Design checks include the verification against lateral‐torsional buckling and web buckling. Insights into the accuracy, efficiency, and applicability of FEM‐based analysis for crane runway design are provided in this paper.