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0030-D-Interaction: Normal Force and Bending

The example was created by

Dr.-Ing. Casimir Katz

and published on 21.05.2021 on

published. You can find it at https://evadat.com/de/bsp/0030/.

Currently it is being edited.

title-image.png
Developed by Dr.-Ing. Casimir Katz
Published on: 21.05.2021 | Qualified on: -
DE EN
D0Classification
  • ClassD · Standards-based verification example
  • Structural system typeOther structural system types
  • MechanicsOther
  • Material lawElastic-plastic
  • MaterialSteel
  • Verification formatUltimate limit state verification
  • StandardDIN EN 1993
D1Problem description
Original version

Bei der plastischen Interaktion von Normalkraft und zweiachsiger Biegung wurde bislang in der Fachwelt keine einheitliche Meinung gefunden [1], [2], [3]. Strittig ist der Ansatz des Wölbmoments im plastifizierten Querschnitt.

Es geht um einen etwas vereinfachten HEB 200 und dessen Ausnutzung unter der kombinierten Beanspruchung von N=1000 kN, My=34.5 kNm und Mz=26.2 kNm.
Ein Wölbmoment ist als Beanspruchung nicht vorgegeben.

EV2H.jpg

Die Aufgabenstellung umfasst die Ermittlung der Traglast unter dieser Schnittgrößenkombination an bis zu drei verschiedenen Systemen:

  1. Nachweis auf Querschnittsebene

  2. Nachweis mit einem FE-System (unter konstanten Momenten und Ebenbleiben der Querschnitte, also wölbfrei)

  3. Nachweis mit einem FE-System (Einfeldträger mit Länge von 2.0 m mit Gabellagerung und Lasteinleitung in Feldmitte)

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D5References
  1. [1] Kindmann, R.; Frickel, J.: Grenztragfähigkeit von I-Querschnitten für beliebige Schnittgrößen. In: Stahlbau 4, 1999.
  2. [2] Rubin, H.: Grundlage für N-My-Mz-Interaktionsbeziehungen von I-Querschnitten – Bernoulli oder Mb = 0?. In: Stahlbau 69, 2000.
  3. [3] Rubin, H.: Das Tragverhalten von I-Trägern unter N-, My- und Mz-Beanspruchung nach Fließzonentheorie I. und II. Ordnung unter Berücksichtigung der Torsionseinflüsse.. In: Stahlbau 70, 2001.
  4. [4] Kindmann, R.; Frickel, J.. Elastische und plastische Querschnittstragfähigkeit. Available online: https://kindmann.de/downloads/file/2-elastische-und-plastische-querschnittstragfaehigkeit.

Additional literature

  • Katz, C.: Fließzonentheorie mit Interaktion aller Stabschnittgrößen bei Stahltragwerken. In: Stahlbau 66, 1997.
Editors
Dr.-Ing. Casimir Katz SOFiSTiK AG (Garching, Germany)
–
Creator
Dr.-Ing. Casimir Katz SOFiSTiK AG (Garching, Germany)
SOFiSTiK FEA (2022) SOFiSTiK AG
Editor 1
Dr.-Ing. Casimir Katz Creator, Editor 1

SOFiSTiK AG (Garching, Germany)

Software used: SOFiSTiK FEA (2022) SOFiSTiK AG