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In diesem Verifikationsbeispiel werden die Kapazitätsbemessungswerte von Querkräften in Balken gemäß EN 1998-1, 5.4.2.2 und 5.5.2.1 sowie die Kapazitätsbemessungswerte von Stützen bei Biegung gemäß 5.2.3.3(2) berechnet. Das System besteht aus einem zweifeldrigen Stahlbetonträger mit einer Spannweite von 5,50 m. Der Träger ist Teil eines Rahmensystems. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit denen in [1] verglichen.
Die Setzungen eines starren quadratischen Fundaments gegründet auf Seeton [1] werden mit RFEM berechnet. Ein Viertel des Fundaments wird modelliert. Das Fundament hat an beiden Seiten eine Breite von 75,0 m. Zur Generierung der Ergebnisse werden Bauzustände verwendet.
Ein aus elasto-plastischem Boden bestehender Zylinder wird dreiachsigen Prüfbedingungen ausgesetzt. Ziel ist es, die Grenzvertikalspannung für Schubspannungsversagen zu bestimmen, wobei das Eigengewicht vernachlässigt wird. Es wird eine hydrostatische Anfangsspannung von 100 kPa berücksichtigt.
Eine W-förmige Stütze 14×132 gemäß ASTM A992 wird mit den angegebenen zentrischen Druckkräften belastet. Die Stütze ist oben und unten in beide Richtungen gelenkig gelagert. Es wird ermittelt, ob die Stütze dazu geeignet ist, die in Bild 1 dargestellte Belastung unter Anwendung des LRFD und ASD aufzunehmen.
Anhand der Tabellen des AISC-Handbuchs sind die verfügbaren Druck- und Biegefestigkeiten zu bestimmen, und ob der ASTM A992 W14x99-Träger über eine ausreichende Festigkeit verfügt, um die in Abbildung 1 gezeigten Normalkräfte und Momente zu unterstützen, die man aus Theorie II. Ordnung mit P-𝛿-Effekten erhält.
Es sollen mittels LRFD und ASD die erforderlichen Festigkeiten und Knicklängenbeiwerte der Stützen gemäß ASTM A992 eines biegesteifen Rahmens (Bild 1) bestimmt werden, wobei die maximale Auflastkombination zu berücksichtigen ist.
Ein W-förmiger Stab gemäß ASTM A992 wurde ausgewählt, um unter Zugbeanspruchung die Eigenlast von 30.000 kips (13,6 t) und eine Verkehrslast von 90.000 kips (40,8 t) zu tragen. Die Stabfestigkeit wird mittels LRFD und ASD überprüft.
Ein Träger vom Typ ASTM A992 W 24×62 mit Endscherkräften von Eigen- und Nutzlast i.H.v. 48.000 und 145.000 kips ist in Bild 1 dargestellt. Der vorhandene Schubwiderstand des ausgewählten Trägers soll gemäß LRFD und ASD überprüft werden.
Es wird ein Träger W18x50, wie in Bild 1 gezeigt, hinsichtlich Spannweite und gleichmäßigen Eigen- und Nutzlasten gemäß ASTM A992 untersucht. Der Stab ist auf eine maximale Höhe von 18 inch (45,72 cm) begrenzt. Die Durchbiegung aufgrund der Nutzlast ist auf L/360 begrenzt. Der Träger wird einfach gelagert und durchgehend verspannt. Die vorhandene Biegefestigkeit des ausgewählten Trägers wird gemäß LRFD und ASD überprüft.
Es ist die zulässige Normaldruckfestigkeit eines gelenkigen, aus der Legierung 6061-T6 hergestellten 2,44 m langen Trägers mit verschiedenen Querschnitten zu ermitteln, der seitlich eingespannt ist, um das Knicken um seine schwache Achse gemäß ADM (Aluminum Design Manual) zu vermeiden.
Es ist nachzuweisen, dass ein Träger mit unterschiedlichen Querschnitten aus der Legierung 6061-T6 für die erforderliche Last gemäß dem Aluminum Design Manual 2020 geeignet ist.
Die Struktur besteht aus einem einfach gelagerten I-Profil-Träger. An beiden Enden ist die axiale Verdrehung φx eingeschränkt, der Querschnitt kann sich jedoch frei (Gabellagerung) verwölben. Der Träger hat eine Anfangsimperfektion in Y-Richtung, die als parabolische Kurve mit maximaler Verschiebung von 30 mm in der Mitte definiert ist. Eine gleichmäßige Belastung wird in der Mitte des oberen Flansches des I-Profils aufgebracht. Das Problem wird durch folgenden Parametersatz beschrieben. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel.