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Wölbkrafttorsion in exzentrisch beanspruchten Sandwichelementen

Pradhan, Eric Man ; Rädel, Felicitas ; Lange, Jörg (2024)
Wölbkrafttorsion in exzentrisch beanspruchten Sandwichelementen.
In: Stahlbau, 93 (11)
doi: 10.1002/stab.202400050
Artikel, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Gegenwärtig lässt sich ein gesteigertes Interesse an der Nutzung von Sandwichelementen verzeichnen, die neben der Biegebeanspruchung auch Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt sind. Dies ist insbesondere bei Fassaden relevant, wenn Sandwichelemente mit Photovoltaik oder einer ergänzenden Vorhangfassade ausgestattet werden. Derzeit ist die Zulassung jedoch an aufwendige Bauteilversuche geknüpft, da für praktische Anwendungen eine mechanisch fundierte bzw. normative Berechnungsgrundlage bisher nicht zur Verfügung steht. Im vorliegenden Aufsatz werden Analysen des Tragverhaltens von Sandwichelementen, welche senkrecht zur Deckblechebene exzentrisch beansprucht werden, vorgestellt. Umfangreiche experimentelle, numerische und analytische Untersuchungen wurden an Sandwichwandelementen mit Polyisocyanurat- (PIR-) Kern innerhalb einer großen Bandbreite von materialspezifischen und geometrischen Parametern durchgeführt. Mithilfe der Versuchsdaten wurden zunächst die Validität und Reliabilität des Finite-Elemente-Modells und des analytischen Berechnungsmodells, basierend auf der Wölbkrafttorsion, evaluiert. Kern der Arbeit ist eine darauf aufbauende Parameterstudie. Die Ergebnisse belegen die allgemeine Anwendbarkeit der Wölbkrafttorsion in Sandwichelementen innerhalb der zulässigen Anwendungsgrenzen und dienen als Grundlage für ein neu entwickeltes, praxisgerechtes Näherungsverfahren zur Spannungs- und Verformungsberechnung.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Pradhan, Eric Man ; Rädel, Felicitas ; Lange, Jörg
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Wölbkrafttorsion in exzentrisch beanspruchten Sandwichelementen
Sprache: Deutsch
Publikationsjahr: November 2024
Ort: Berlin
Verlag: Ernst & Sohn
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Stahlbau
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 93
(Heft-)Nummer: 11
DOI: 10.1002/stab.202400050
Kurzbeschreibung (Abstract):

Gegenwärtig lässt sich ein gesteigertes Interesse an der Nutzung von Sandwichelementen verzeichnen, die neben der Biegebeanspruchung auch Torsionsbeanspruchungen ausgesetzt sind. Dies ist insbesondere bei Fassaden relevant, wenn Sandwichelemente mit Photovoltaik oder einer ergänzenden Vorhangfassade ausgestattet werden. Derzeit ist die Zulassung jedoch an aufwendige Bauteilversuche geknüpft, da für praktische Anwendungen eine mechanisch fundierte bzw. normative Berechnungsgrundlage bisher nicht zur Verfügung steht. Im vorliegenden Aufsatz werden Analysen des Tragverhaltens von Sandwichelementen, welche senkrecht zur Deckblechebene exzentrisch beansprucht werden, vorgestellt. Umfangreiche experimentelle, numerische und analytische Untersuchungen wurden an Sandwichwandelementen mit Polyisocyanurat- (PIR-) Kern innerhalb einer großen Bandbreite von materialspezifischen und geometrischen Parametern durchgeführt. Mithilfe der Versuchsdaten wurden zunächst die Validität und Reliabilität des Finite-Elemente-Modells und des analytischen Berechnungsmodells, basierend auf der Wölbkrafttorsion, evaluiert. Kern der Arbeit ist eine darauf aufbauende Parameterstudie. Die Ergebnisse belegen die allgemeine Anwendbarkeit der Wölbkrafttorsion in Sandwichelementen innerhalb der zulässigen Anwendungsgrenzen und dienen als Grundlage für ein neu entwickeltes, praxisgerechtes Näherungsverfahren zur Spannungs- und Verformungsberechnung.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik > Fachgebiet Stahlbau
Hinterlegungsdatum: 26 Nov 2024 05:53
Letzte Änderung: 26 Nov 2024 06:28
PPN: 524117195
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