Entwicklung eines FE-Konzeptes zur Berechnung von Stirnplattenanschlüssen unter mehrachsiger Biegung (German Edition)

Diplomarbeit, die am 24.04.1998 erfolgreich an einer Technische Universität in Deutschland im Fachbereich Elektrotechnik eingereicht wurde. Einleitung: In dieser Arbeit wird ein räumliches Finite-Elemente Konzept zur Berechnung von Rahmenecken und Stößen mit biegesteifen Stirnplattenanschlüssen entwickelt. Im Gegensatz zu den herkömmlichen Näherungsverfahren, die auf einfache Schraubengeometrien und einachsige Biegung eingeschränkt sind, besteht hier die Möglichkeit, die Konstruktion auf mehrachsige Biegung hin zu untersuchen. Als Verbindungsarten werden sowohl Schweiß- als auch Schraubenkonstruktionen berücksichtigt. Die Walzprofile werden im Bereich des Stoßes mit linear-elastischen respektive elastisch-plastischen Schalenelementen, die Schrauben und der Kontaktbereich mit hierfür speziell entwickelten dreidimensionalen Stab/Kontaktelementen diskretisiert. Im Falle hochfest vorgespannter Schraubenverbindungen wird die Vorspannkraft als thermische Beanspruchung in das System eingebracht. Für die elastisch-plastische Berechnung wird ein bilineares Materialgesetz für die Schrauben eingebunden. Inhaltsverzeichnis: 1.|Allgemeines|10 1.1|Konstruktive Grundlagen|10 1.2|Schweißverbindungen bei Rahmenecken|12 1.3|Schraubenverbindungen im Stahlhochbau|14 2.|Analytische Methoden|17 2.1|Bündige Stirnplattenanschlüsse|18 2.2|überstehende Stirnplattenanschlüsse|22 3.|Numerische Methoden|24 3.1|Schwache Form des Gleichgewichts|25 3.2|Schraubenelement|29 3.2.1|Vorspannung|30 3.2.2|Materialgesetz|32 3.2.3|Plastizitätsmodell|34 3.2.4|FE-Formulierung|41 3.2.5|Konvergenzstudie|46 3.3|Schalenelement|47 3.3.1|FE-Modell zum Diskretisieren der Träger|47 3.3.2|Aufteilung der Lasten|48 3.3.3|Konvergenzstudie|54 3.4|Kontaktkinematik|61 3.4.1|Penalty-Methode|63 3.4.2|FE-Formulierung|65 4.|Das Programm ST-Platte|70 4.1|Das Hauptmenü|71 4.2|Untermenü Datei|72 4.2.1|Laden einer bereits erstellten Datei|73 4.2.2|Der Editor|74 4.3|P