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ETH Zürich

1. Scandella, Claudio. Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall.

Degree: 2019, ETH Zürich

Diese Abhandlung widmet sich dem Schubtragverhalten querausgesteifter Blechträger bei Raumtemperatur und im Brandfall. Aufgrund ihrer meist grossen Schlankheit sind die Stegbleche solcher Träger auf das Schubbeulen anfällig. Mit dem Stegbeulen ist der Schubwiderstand eines Blechträgers für gewöhnlich jedoch noch nicht erreicht. Eine diagonale Zugfeldwirkung infolge von Membranspannungen im verformten Stegblech ermöglicht oftmals eine deutliche zusätzliche Belastung. Die Bemessungsmodelle, welche noch heute üblicherweise zur Abschätzung des Schubwiderstands von Blechträgern angewendet werden, basieren auf Versuche, welche in den 1960er- bzw. 1970er-Jahren bei Raumtemperatur durchgeführt wurden. Während einige der dabei untersuchten Träger mit der Ausbildung von Fliessgelenken in den Flanschen versagten, so stellte sich das Versagen anderer Träger ohne sichtbare Flansch-Durchbiegungen ein. Infolgedessen wird in gewissen Bemessungsmodellen davon ausgegangen, dass das Schubversagen mit der Ausbildung von Flansch-Fliessgelenken zusammenfällt, während eine entsprechende Mitwirkung der Flansche bei der Abtragung der Schubbelastung in anderen Modellen vernachlässigt wird. Es ist nicht abschliessend geklärt, ab welcher Belastung sich Flansch-Durchbiegungen einstellen und ob diese auf eine Verankerung der Steg-Zugfelder zurückzuführen sind. Obwohl der Schubbemessung von Blechträgern im Brandfall eine noch grössere Bedeutung zukommt als bei Raumtemperatur, so ist das Schubtragverhalten von Blechträgern im Brandfall noch nicht intensiv erforscht worden. Es fehlen dabei insbesondere zweckmässig durchgeführte Experimente. Infolge der rascheren Erwärmung des Stegblechs im Vergleich zu den Flanschen entstehen einerseits thermisch bedingte Zwängungen innerhalb des Träger-Querschnitts. Andererseits werden die mechanischen Materialeigenschaften des Stegblechs dadurch schneller reduziert als diejenigen der Flansche. Diese Umstände können dazu führen, dass der Versagensmechanismus von einem Biegeversagen bei Raumtemperatur hin zu einem Schubversagen im Brandfall wechselt. Die ursprünglich für Raumtemperatur entwickelten Bemessungsmodelle werden aktuell lediglich durch die temperaturabhängige Reduktion der Steifigkeit und der Festigkeit für den Brandfall adaptiert. Das primäre Ziel des Forschungsprojekts besteht darin, das Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall sowohl experimentell als auch numerisch detailliert zu analysieren. Dabei wird insbesondere systematisch auf das lokale Steg- bzw. Flansch-Verhalten fokussiert. Die Untersuchungen ermöglichen, nebst der Quantifizierung des Einflusses ausgewählter Parameter auf das Schubtragverhalten von Blechträgern, eine fundierte Überprüfung der Bemessungsmodelle respektive der darin enthaltenen Annahmen. Die experimentellen Untersuchungen umfassen Versuche an grossmassstäblichen Blechträgern bei Raumtemperatur (vier Versuche) und im Brandfall (acht Versuche). Die Experimente im Brandfall sind die ersten Versuche, welche an Blechträgern (ohne obenliegende… Advisors/Committee Members: Fontana, Mario, Knobloch, Markus, Kuhlmann, Ulrike, Vogel, Thomas.

Subjects/Keywords: Blechträger; Schubbeulen; Plattenbeulen; Brandverhalten; Brandwiderstand; Steel Plate Girders; Shear Buckling; Plate Buckling; Fire Behaviour; Fire Resistance

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APA (6th Edition):

Scandella, C. (2019). Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall. (Doctoral Dissertation). ETH Zürich. Retrieved from http://hdl.handle.net/20.500.11850/370959

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Scandella, Claudio. “Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall.” 2019. Doctoral Dissertation, ETH Zürich. Accessed February 28, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11850/370959.

MLA Handbook (7th Edition):

Scandella, Claudio. “Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall.” 2019. Web. 28 Feb 2020.

Vancouver:

Scandella C. Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall. [Internet] [Doctoral dissertation]. ETH Zürich; 2019. [cited 2020 Feb 28]. Available from: http://hdl.handle.net/20.500.11850/370959.

Council of Science Editors:

Scandella C. Zum Schubtragverhalten von Blechträgern bei Raumtemperatur und im Brandfall. [Doctoral Dissertation]. ETH Zürich; 2019. Available from: http://hdl.handle.net/20.500.11850/370959

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