Geometrische Ersatzimperfektionen für den Biegedrillknicknachweis von doppeltsymmetrischen I-Profilen

In dieser Arbeit werden das Tragverhalten und die Tragfähigkeit von stabilitätsgefährdeten Bauteilen mit doppeltsymmetrischen I-Querschnitten untersucht. Es werden mehrere Bemessungskonzepte für den Stabilitätsnachweis Biegedrillknicken unter Berücksichtigung von geometrischen Ersatzimperfektionen und Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung entwickelt. Anhand von numerischen Simulationen zahlreicher physikalischer Traglastversuche mit Hilfe der geometrisch und materiell nichtlinearen Berechnung unter Berücksichtigung von geometrischen Imperfektionen und Eigenspannungen werden das nichtlineare Tragverhalten und darauf einflussnehmende Faktoren eingehend analysiert. Besonderer Fokus wird auf den Traglasteinfluss von Imperfektionen gelegt, die jedes reale Bauteil aufweist und in einem idealisierten FE-Modell durch repräsentative Imperfektionsannahmen abgebildet werden. Auf Grundlage von numerisch erzielten Traglasten werden erforderliche geometrische Ersatzimperfektionen abgeleitet. Durch umfangreiche Parameterstudien werden die wesentlichen Zusammenhänge zwischen den erforderlichen Ersatzimperfektionsgrößen und verschiedenen Parametern, wie z.B. die Querschnittsgeometrie, die Bauteilschlankheit, die Beanspruchungsart, Stahlsorte, die Imperfektionsform und die beim Querschnittsnachweis angewendete Interaktionsbeziehung identifiziert. Basierend darauf wurden Bemessungskonzepte für zwei unterschiedliche Imperfektionsformen entwickelt, die mit den Regelungen des Eurocode 3-1-1 konform sind