Plattenbeulen/ drittes Rechenbeispiel/ Zusammenfassung
Zusammenfassung der einzelnen Nachweise
BearbeitenFeld | ρ Euro | Verlusthöhe | κp DIN | Verlusthöhe |
---|---|---|---|---|
unten | 0,8229 | 0,02621 | 0,80876 | 0,0283 |
zwischen | 0,8915 | 0,01585 | 0,87014 | 0,01896 |
oben | 1 | 0 | 1 | 0 |
Euro | DIN | ||
---|---|---|---|
ρc | 0,72679 | 0,93218 | Plattenbeulen |
χw | 0,48423 | 0,25232 | Schubbelen |
EuroB | DINS | EuroS | DINB | |
---|---|---|---|---|
η1 | 0,7512 | 0,9643 | 0,9892 | 1 |
η1u | 0,7252 | X | X | 0,7252 |
η1o | 0,3621 | X | X | 0,3621 |
η2 | 0,16662 | 0,3489 | 0,3197 | X |
η3 | 0,3926 | 0,8173 | 0,3926 | 0,8173 |
Interaktion | 0,4057 | 2,077 | 1,0643 | |
Interaktion 2 | 0,3508 | x | x | x |
Die Abkürzungen sind im zweiten Rechenbeispiel erklärt.
Rechenaufwand
BearbeitenAbschnitt | EuroB | DINS | EuroS | DINB |
---|---|---|---|---|
1 | II | II | II | II |
2 | I' | I' | I' | I' |
3 | IIIIIIIIIIII | IIIIIII Literatur | IIIIIIIIIIII | IIIIIII Literatur |
4 | III' | ' | ' | IIII |
5 | II' | II' | II' | III |
6 | II' | II' Literatur | II' | Fehlt |
7 | III' | ' | ' | |
8 | III | I' | III | I' |
Summe | 30,5 | 18 | 25 | 22 |
Der Eurocode benötigt auch in diesem Rechenbeispiel mehr Rechenaufwand. Der zusätzliche Aufwand stammt hauptsächlich aus der Berechnung von ρc. Die DIN ist bei der Berechnung dieses Abminderungsfaktors auf Literatur angewiesen. Steht das Buch „Beulwerte ausgesteifter Rechteckplatten“ [6] zur Verfügung, so lassen sich die 5 Seiten zur Ermittlung des Beulwertes einsparen. Dieser Beulwert ist zusätzlich präziser und größer. Weiterhin entsteht im Eurocode für den Interaktionsnachweis viel Rechenaufwand durch die Ermittlung des plastischen Momentes. Das Modell der wirksamen Breiten benötigt für die Normalspannungsnachweise zusätzlichen Aufwand, weil die Querschnittswerte von durchlöcherten Querschnitten berechnet werden müssen. Alle 4 Rechenmöglichkeiten haben diesen Aufwand gemeinsam: Schnittgrößen, Flanschbeulen, Einzelfeldbeulen und Schubbeulen. Dadurch fallen die 12 zusätzlichen Seiten im Eurocode nicht so sehr ins Gewicht.
Stahlverbrauch
BearbeitenDer Träger wurde nach der DIN 18800-2 (wirksame Breiten) berechnet. Für die anderen 3 Rechenmodelle wird der Querschnitt verändert, sodass der Nachweis erfüllt ist. Biegedrillnicken und zusätzliches Eigengewicht werden ignoriert. Biegedrillknicken hat Einfluss auf den Stahlverbrauch.
Nach der DIN 18800-3 mit dem Modell der wirksamen Spannungen muss der Steg 1mm verdickt werden. Dabei gibt es nur noch im unteren Einzelfeld unter Normalspannung ein leichtes Beulen von ρ=0,99. Im Träger tritt fast nur Schubbeulen auf.
Nach dem Eurocode mit dem Modell der wirksamen Breiten lassen sich am Steg 1,1mm einsparen. Ein 1,9mm Steg ist zwar nicht baubar, aber zum Vergleichen ist der Wert zulässig. In der Praxis bedeutet dies, dass der zehntel Millimeter mit 10% Wahrscheinlichkeit über einen Millimeter Stahl entscheiden kann. Es wird kein Unterschied gemacht, ob nun 10% Stahl verbraucht werden oder 100% Stahl mit 10% Wahrscheinlichkeit. Der Zugflansch wird ebenfalls auf 1,9mm verdünnt. Weiterhin kann man Stahl an den Steifen sparen und dadurch steigt die Tragfähigkeit?!?
Der Träger ist nach dem Eurocode mit dem Modell der wirksamen Spannungen leicht überlastet. Deshalb wird der Druckflansch um 1mm länger und dicker gemacht (8mm∙ 92mm).
Eurocode Breiten | Eurocode Spannungen | DIN 18800-2 | DIN 18800-3 |
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194kg |
278kg |
269kg |
323kg |
Vergleich zwischen Aufwand und Stahlverbrauch
BearbeitenDer Eurocode nach dem Modell der wirksamen Spannungen ist bei diesem Rechenbeispiel die schlechteste Wahl. Die anderen Modelle haben das gleiche Aufwandeinsparverhältnis. Für die DIN bedeutet dies, dass man die Wahl hat zwischen viel Rechnen und Material sparen oder viel Material verbauen und Rechenaufwand sparen, wobei sich Aufwand und Ersparnis in der Waage halten. Beim Eurocode ist dies unverhältnismäßig. Der kleine zusätzliche Rechenaufwand nach dem Modell der wirksamen Breiten zu rechnen lohnt sich.
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- Rechenbeispiel: Allgemeiner Lösungsweg ; erstes ; zweites ; drittes ; viertes
- Norm: EuroB ;DINS ;EuroS ;DINB ;Zusammenfassung ;Variation der Geometrie