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Ein Bauteil rotiert, wenn es sich verformt (z.B. verkrümmt) und somit in einem unbestimmten statischen System Schnittgrößenumlagerungen zulässt. Je größer die Rotationsfähigkeit eines Bauteils ist, umso mehr kann umgelagert werden und kann so dazu beitragen, günstigere, wirtschaftlichere Systeme zu entwickeln und zu bauen. Die Ermittlung, wie stark ein Bauteil plastifizieren und in Folge dessen rotieren (z.B. krümmen) kann, hängt bei einem Stahl- bzw. Spannbetonbauteil vom Erreichen der Grenzdehnungen im Beton und im eingelegten Stahl ab. Einflüsse wie Tension Stiffening oder die Länge, auf der ein Bauteil plastifizieren kann, gehen entscheidend ein. Die Grenzwerte, die in EN 1992-1-1 und DIN 1045-1 gegeben sind, beruhen auf halb-empirischen Formeln, die gerade auf europäischer Ebene immer wieder in Frage gestellt werden. Es ist mittels Literaturrecherche und Analysen zu überprüfen, ob an den vorliegenden Formeln festgehalten werden sollte, oder ob ein einfacherer Berechnungsweg, oder größere Rotationen zu bevorzugen sind.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung . 3
1.1 Aktuelle Situation 3
1.2 Ziele 4
1.3 Vorgehen 4
2 Untersuchung der Regelung zur Rotationsfähigkeit nach EC2 6
2.1 Allgemeines zur Rotationsfähigkeit 6
2.1.1 Zusammenhang zwischen Schnittgrößenumlagerung und Rotationsfähigkeit 6
2.1.2 Rechnerischer Nachweis der Rotationsfähigkeit 7
2.2 Regelungen zur zulässigen Rotation nach EC 2, DIN 1045-1 und MC 90 10
2.2.1 Berücksichtigte Einflüsse 10
2.2.2 Auswertung und Vergleich der Grenzwerte 13
2.3 Erweiterung der Regelung zur möglichen plastischen Rotation nach EC 2 13
3 Vorschlag zur Regelung der Rotationsfähigkeit in EN 1992-1-1 (EC2) 16
3.1 Allgemeines 16
3.2 Grenzlinie für hochduktile Stähle 16
3.3 Grenzlinie für Erdbebenstähle 17
3.4 Gemeinsames Diagramm für die zulässige plastische Rotation 17
4 Zusammenfassung der Ergebnisse 19
5 Unterschriften 20
6 Literatur 21
Anhang A Zusammenfassung des Vorhabens "Rotationsfähigkeit" 23
Anhang B Kurzzusammenfassungen 24
Anhang C Normentext Abschnitt 5.6.3 aus prEN 1992-1-1 25
Über den Autor / die Autorin
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E. h. Konrad Zilch, geboren 1944, war nach dem Studium an der TH Darmstadt, Aufenthalten an der University of California in Berkeley und am Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory der University of Western Ontario, Kanada und der Mitarbeit bei T.Y. Lin International, San Francisco als leitender Mitarbeiter einer bedeutenden deutschen Bauunternehmung im Technischen Büro und auf großen Brückenbaustellen tätig. 1988 wurde er auf den Lehrstuhl für Statik der RWTH Aachen berufen, seit 1993 ist er Ordinarius für Massivbau der Technischen Universität München. Daneben arbeitet er als Beratender Ingenieur und als Prüfingenieur für Baustatik innerhalb einer Ingenieurgesellschaft. Er ist in internationalen wissenschaftlichen Gremien sowie europäischen und nationalen Normenausschüssen, u. a. zur Erarbeitung von DIN 1045-1 und EN 1992-1-1, tätig. 2009 wurde ihm vom Deutschen Beton- und Bautechnikverein die Emil-Mörsch-Denkmünze verliehen.
