Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Einfluss praxisnaher Lagerungsbedingungen und baustatischer Systeme auf das Stabilitätsverhalten von Stahlkonstruktionen

Die Verwendung von schlanken Stahlprofilen fördert die Wettbewerbsfähigkeit von Stahlkonstruktionen im Hoch- und Industriebau, erfordert jedoch eine effiziente Bemessung insbesondere für den in der Praxis oft abschreckenden Stabilitätsnachweis des Biegedrillknickens. Das vereinfachte Nachweisverfahren mit Abminderungsfaktoren, also das bekannte „Ersatzstabverfahren“, hat hier seine Bedeutung. Trotz zunehmender Computerunterstützung und Verwendung numerischer Verfahren wird es in der Ingenieurpraxis häufig angewendet und ist daher auch Planern aus stahlbaufernen Bereichen bekannt. Praxisnahe Anschlusskonstruktionen des Hochbaus wie typische Haupt- und Nebenträgeranschlüsse weichen allerdings häufig von den dem Verfahren zugrunde liegenden Idealisierungen, vor allem dem gabelgelagerten Einfeldträger, ab. Je nach Anschlusstyp variiert die Verdrehsteifigkeit markant und es ist von einem signifikanten Unterschied im Tragverhalten zwischen idealisierten und realen Tragwerken auszugehen. Für Kopfplattenanschlüsse ist der einspannende Effekt auf die Verwölbung bekannt, der jedoch generell nicht berücksichtigt wird. Und schließlich liegen auf Systemebene nur selten Einfeldträger vor, Durchlaufträger oder Rahmenriegel sind weitaus häufiger.

Das Vorhaben adressiert in der Ingenieurgemeinschaft bekannte, offene Fragestellungen, welche wiederkehrend zu Planungsunsicherheiten und deren Konsequenzen führen. Ingenieure aus Planung und Ausführung, meist KMU, äußern oftmals den Wunsch Einflüsse von Anschlüssen der Stahlbaupraxis und Systemeffekten in vereinfachten Nachweisverfahren adäquat berücksichtigen zu können. Daher ist das Ziel des Forschungsvorhabens, konkrete praxisorientierte Vorschläge zu erarbeiten, die eine Erweiterung der Anwendungsgrenzen für den vereinfachten Bauteilnachweis ermöglichen und somit den beliebten vereinfachten Stabilitätsnachweis den heutigen Anforderungen von KMUs anzupassen.