Verbände mit einseitigen Knotenblech-Verbindungen
Der Bericht beschreibt einen Arbeitsablauf in IDEA StatiCa Member und vergleicht die Ergebnisse mit Dutzenden von physikalischen Experimenten, um die Durchführbarkeit, Genauigkeit und Sicherheit dieses Arbeitsablaufs zu bewerten.
Zunächst werden die in Abaqus erstellten Modelle mit denselben Imperfektionsamplituden verglichen, um nachzuweisen, dass IDEA StatiCa Member und Abaqus nahezu identische Ergebnisse liefern. Anschließend wird der vorgeschlagene Arbeitsablauf zur Bemessung eines Teilmodells beschrieben, das aus einem druckbeanspruchten Bauteil und seinen zwei einseitigen Knotenblech-Verbindungen besteht. Es wird eine geometrisch und materiell nichtlineare Analyse mit Imperfektionen (GMNIA) verwendet, wobei die Wahl der Imperfektionen eine wesentliche Rolle spielt. Insgesamt sind vier Analysen mit zwei Imperfektionsformen durchzuführen: (i) symmetrische globale Eigenform des Bauteils, (ii) asymmetrische Eigenform der Knotenbleche, sowie zwei Imperfektionsamplituden: (i) mit positivem Vorzeichen, (ii) mit negativem Vorzeichen.
| Grenzwert Stützenimperfektion | Grenzwert Knotenblech-Imperfektion | |
| Maximum | \(e_{c,max} = \alpha L_c / 150\) | \(e_{g,max} = L_g/50 \) |
| Minimum | \(e_{c,min}=L_c/1000\) | \(e_{g,min}=L_g/100 \) |
Drei Versuchsreihen sowie eine zusätzliche numerische Simulation aus der Literatur werden herangezogen, um die Genauigkeit und Sicherheit des vorgeschlagenen Arbeitsablaufs zu bestimmen.
Highlights:
- Es wird eine Empfehlung zur Wahl der Imperfektionsformen und -amplituden für ein Teilmodell gegeben, das aus einem druckbeanspruchten Bauteil mit seinen einseitigen Knotenblech-Verbindungen besteht.
- Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit haben Vorrang; ein Ablaufdiagramm wird bereitgestellt.
Schlussfolgerungen:
- IDEA StatiCa Member liefert sehr ähnliche Ergebnisse wie Abaqus (maximale Abweichung ±3%).
- Die geometrisch und materiell nichtlineare Analyse mit Imperfektionen (GMNIA) liefert mit dem vorgeschlagenen Arbeitsablauf auf der sicheren Seite liegende Tragwiderstandsvorhersagen. Bei Dutzenden von Experimenten wurde eine maximale Überschätzung von 2% erzielt.
Der vollständige Bericht ist beigefügt.
Autoren: Dr. Andreas Müller M.Sc., Morena Giulieri, M.Sc.
Verantwortlicher Prüfer: Prof. Dr. techn. Andreas Taras
ETH Zürich, Institut für Baustatik und Konstruktion (IBK)
Anhänge zum Download
- WP2-Report - Final.pdf (PDF, 1,7 MB)