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Was ist Knicken/Beulen?

24.04.2024

| Autor des Artikels:: Grace Chua, Vlastimil Konecny

Stahl

Buckling

Connection

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Mit KI aus dem Englischen übersetzt

Knicken/Beulen ist die plötzliche Verformung eines Bauteils, das in der Regel hohe Druckspannungen erfährt. Es tritt auf, wenn die Druckkraft im Bauteil einen kritischen Wert erreicht.

Obwohl die ausgeknickте Struktur nicht sofort versagen muss, tritt eine Geometrieänderung auf, und die Struktur kann die Last nicht mehr so abtragen, wie sie bemessen wurde. Daher gilt Knicken/Beulen als Versagensform und sollte von Tragwerksplanern sorgfältig analysiert werden.

Es gibt zwei Arten von Beul-/Knickformen: globales (allgemeines) und lokales (plattenartiges) Knicken/Beulen. Globales Knicken tritt auf, wenn die gesamte Struktur oder das gesamte Bauteil knickt. Dies führt in der Regel zu einem katastrophalen Ereignis. Lokales Beulen tritt auf, wenn ein kleiner Teil der Struktur (z. B. Steg oder Flansch eines Bauteils, I-Querschnitt, Steifen usw.) beult. Dies kann zu einem katastrophalen Versagen führen oder auch nicht.

IDEA StatiCa hilft Tragwerksplanern, sowohl globales Knicken als auch lokales Beulen für Bauteile und Verbindungen zu bewerten.

In IDEA StatiCa Member wird das Bauteil auf globales Knicken und lokales Beulen untersucht. Nachdem die Software die verschiedenen Iterationen durchgeführt hat, wird der kritische Lastmultiplikator (Knicklastfaktor) für jede Knick-/Beulform berechnet. Liegt der kritische Lastmultiplikator über dem empfohlenen Normwert, sind keine weiteren Nachweise erforderlich. Ist der Knicklastfaktor jedoch kleiner als der empfohlene Wert, sind die Auswirkungen zweiter Ordnung zu berücksichtigen oder ein erweiterter Berechnungsansatz anzuwenden.

In IDEA StatiCa Connection kann die Verbindung sowohl auf lokales Beulen als auch auf globales Knicken untersucht werden. Bei der Connection-Anwendung tritt globales Knicken jedoch in der Regel auf, wenn z. B. eine Aussteifung an ein Knotenblech angeschlossen wird. Die Norm gibt keine spezifischen Empfehlungen für lokales Beulen. Außerdem muss jede Bauteilkomponente gegen den entsprechenden Grenz-Knicklastfaktor nachgewiesen werden.

Es ist wichtig zu erwähnen, dass das Wissen, wie die Ausgabe von IDEA StatiCa zu interpretieren ist, unerlässlich ist, und dass bei der Bewertung der Ergebnisse stets das ingenieurmäßige Urteilsvermögen eingesetzt werden sollte.

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