Es ist im Allgemeinen unpraktisch, sicherzustellen, dass sich eine Stahlverbindung streng gelenkig oder starr verhält, und Statiker übernehmen eine dieser Klassifizierungen oft aus gewohnheitsmäßigen Gründen. In vielen Fällen wird dieser Ansatz durchaus verstanden und akzeptiert. In anderen Situationen kann dies jedoch zu erheblichen Problemen führen.
Untersuchen wir $ einen genormten momententragfähigen Anschluss (IM) und untersuchen, inwiefern die ausschließliche Wahl zwischen gelenkigen und biegesteifen Verbindungen nicht nur zu unwirtschaftlichen, sondern auch zu gefährlichen Nachweisen führen kann.
In der Software RFEM von Dlubal Software wird anhand des Add-Ons Stahlbau zunächst überprüft, ob die Ergebnisse für die Anfangssteifigkeit und Momententragfähigkeit mit denen im Modul "Genormte Stahlanschlüsse im Stahlbau nach DIN EN 1993-1-8" übereinstimmen. Publikation ein. Die Ergebnisse zeigen eine erhebliche Gemeinsamkeit.
Und nun zur statischen Bemessung eines durchlaufend belasteten Trägers, der über unseren Anschluss mit einer Stütze verbunden ist:
Fall (A) – Unwirtschaftliche Bemessung
Bei einer völlig biegesteifen Verbindung wird über die Fuge ein großes Biegemoment übertragen. Dieser Bemessungsansatz entlastet den Träger von Biegespannungen, kann jedoch zu einem überdimensionierten Anschluss führen.
Umgekehrt kann bei einer gelenkigen Verbindung der Anschluss selbst ausreichend sein, aber der Träger wird wahrscheinlich aufgrund eines erheblichen Moments, das in Feldmitte auftritt, versagen.
In unserem Beispiel reduziert eine nachgiebige Verbindung idealerweise das Moment an dem Anschluss, ohne das Moment in Feldmitte übermäßig auf ein unzulässiges Maß zu erhöhen. Somit sind sowohl die Fuge als auch der Träger zufriedenstellend bemessen.
Fall (B) – Gefährliche Bemessung (Zusatz zu Normalkraft unter Spannung)
Durch die Behandlung einer nachgiebigen Verbindung als gelenkig wird das tatsächlich auftretende Biegemoment übersehen. Dieses Versehen kann zu einer gefährlichen Bemessung führen, bei der die Tragfähigkeit der Verbindung allein durch Normal- und Querkräfte erheblich belastet wird. Nachfolgende Biegemomente erhöhen die Auslastung der Fuge bis hin zum Versagen der Fuge.
Fall (C) – Gefährliche Bemessung (längerer Träger ist anfälliger auf Durchbiegung)
Die Annahme einer nachgiebigen Verbindung als starr impliziert, dass der Anschluss steifer ist als sie tatsächlich ist. Diese Annahme verbessert fälschlicherweise die Bedingungen für den Träger, der sich dann weniger durchbiegt und entlang seiner Spannweite ein kleineres Biegemoment erzeugt. In Wirklichkeit ist die Verbindung jedoch nicht so steif wie angenommen. Der Träger erfährt dann größere Durchbiegungs- und Feldmittemomente, was möglicherweise zu einem unbefriedigenden Ergebnis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit führt oder Strukturen, auf die der Träger einwirkt, ungewünscht beeinflusst.
