Für stabförmige Bauteile unter einachsiger Biegebeanspruchung ist im Stahlbau ein Nachweis gegen Biegedrillknicken zu führen. Dieser Stabilitätsfall ist bei schlanken Trägern für die Bestimmung ausreichender Tragfähigkeiten maßgebend. Die bestehenden Nachweiskonzepte für das Biegedrillknicken deuten auf eine Herleitung aus den Ansätzen für den Stabilitätsfall Biegeknicken hin. Während für das Biegeknicken schon seit etwa 70 bis 80 Jahren Nachweise („Abminderungsbeiwerte“) existieren, sind Ansätze zum Biegedrillknicken in einer deutschen Norm (DIN 18800-2) erstmalig seit 1990 enthalten. Da beim Biegedrillknicken ein abweichendes Tragverhalten auftritt, erscheint eine Herleitung auf Basis des Biegeknickens wenig sinnvoll. Der Kern der Arbeit ist somit, das abweichende Tragverhalten zu analysieren und die Bemessung biegedrillknickgefährdeter Träger zu verbessern.

Im Rahmen dieses Projektes erfolgt eine ausführliche Ermittlung von Tragfähigkeiten doppelt-symmetrischer Stahlträger unter einachsiger Biegebeanspruchung. Für verschiedene, gezielt gewählte baustatische Systeme (Einfeldträger, Kragträger und Zweifeldträger) wird das Tragverhalten analysiert. Anwendungsgrenzen von bestehenden Ansätzen zur Tragfähigkeitsermittlung werden festgestellt. Als Basis der Analyse dienen numerische Parameterstudien nach der Fließzonentheorie. Ein neuer kombinierter Ansatz von Vorverdrehung und Vorverformung für die geometrischen Imperfektionen bei Fließzonenberechnungen affin zur Eigenform wird hergeleitet. Anhand eines Vergleichs der Tragfähigkeiten werden system- und profilabhängige Streuungen der Tragfähigkeiten aufgezeigt und quantitativ ermittelt. Parameter, wie zum Beispiel der bezogene Schlankheitsgrad und das Verhältnis der Querschnittswerte I_y/I_T, werden identifiziert, variiert und ausführlich im Hinblick auf ihren Einfluss auf die Tragfähigkeiten analysiert. Die Tragfähigkeiten werden herangezogen, um für jedes Basissystem in Abhängigkeit vom bezogenen Schlankheitsgrad und Querschnitt Tragfähigkeiten in Form von rechnerisch erforderlichen Abminderungsfaktoren und erforderlichen Imperfektionen für das Ersatzimperfektionsverfahren zu bestimmen. Es erfolgt eine detaillierte Identifikation der maßgebenden Versagensfälle und Untersuchungen zu den jeweiligen Hauptanwendungsbereichen.

Winkler, R., Kindmann, R., & Knobloch, M. (2017). Lateral torsional buckling behaviour of steel members - on the influence of the structural system.   Structures, 11, 178–188. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2017.05.007

Käsmaier, M., Ebel, R., Kraus, M., & Knobloch, M. (2016). Flexural buckling behaviour considering different residual stress approaches. In D. Dubina & V. Ungureanu (Hrsg.), SDSS’2016: proceedings of the International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures (S. 501–508).

Ebel, R., Kindmann, R., & Knobloch, M. (2015). Profil- und systemabhängige Tragfähigkeiten biegedrillknickgefährdeter Träger aus gewalzten I-Profilen: Herrn Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ingbert Mangerig zur Vollendung seines 65. Lebensjahres gewidmet. Stahlbau, 84(10), 780–786. https://doi.org/10.1002/stab.201510318

Ebel, R., & Knobloch, M. (2015a). Lateral torsional buckling behaviour of different static systems. In D. Camotim (Hrsg.), CD-ROM proceedings: ICASS 2015, Eigth International Conference on Advances in Steel Structures - IJSSD 2015, Symposium on Progress in Structural Stability and Dynamics: 21 - 24 July 2015, Lisbon, Portugal.

Ebel, R., & Knobloch, M. (2015b). Lateral torsional buckling resistance: a comparison of analytical an numerical models. In M. Heinisuo & J. Mäkinen (Hrsg.), Proceedings of the 13th Nordic Steel Construction Conference (NSCC-2015): 23-25 September 2015, Tampere, Finland : invited keynotes and extended abstracts (S. 197–198).

Ebel, R. (2014). Systemabhängiges Tragverhalten und Tragfähigkeiten stabilitätsgefährdeter Stahlträger unter einachsiger Biegebeanspruchung (Fakultät für Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Ruhr-Universität Bochum). Abgerufen von https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:294-42447