Verhinderung von sprödem Versagen für Stahlverbindungen durch spezielle Vorrichtungen

Der vorliegende Artikel schlägt die Verwendung eines speziellen Entwurfsverfahrens vor, das der Verhinderung von sprödem Versagen für geschweißte Stahlverbindungen gewidmet ist. Insbesondere wird auf Stahlrahmenstrukturen verwiesen, die aus Trägerelementen mit I-förmigen Querschnitten bestehen, wobei die Verbindungen zwischen Säulen und Trägern in der Regel geschweißt und/oder geschraubt sind. Das vorgeschlagene neue Entwurfsverfahren besteht aus vier aufeinanderfolgenden Analyse-Schritten; es basiert auf der Identifikation und analytischen Definition neuer geeigneter spröder Sicherheitsbereiche, die im N,V,M-Raum definiert sind, und auf der Verwendung von geeignet gestalteten Vorrichtungen (LRPD), die kürzlich von den Autoren vorgeschlagen wurden und zur Klasse der RBS-Verbindungen gehören. Letztere sind in der Lage, festgelegte Werte von inneren Kräften auf ausgewählten Querschnitten der Trägerelemente aufzuerlegen, wodurch jede Modifikation der elastischen Steifigkeitsmerkmale des betroffenen Trägers vermieden wird. Die wesentlichen Neuerungen der vorliegenden Studie bestehen in der Einführung neuer spröder Sicherheitsbereiche für I-förmige Querschnitte, in der Spezialisierung des optimalen Designs der LRPD auf den aktuellen Kontext und in der Definition einer speziellen Entwurfsstrategie, die es ermöglicht, gleichzeitig Strukturen zu erhalten, die vor dem Risiko von sprödem Versagen sicher sind, sowie in der Lage sind, eine geeignete Menge an plastischer Verformungsenergie zu dissipieren. Die numerische Anwendung, die sich auf ebene Stahlrahmen bezieht, bestätigt die zuverlässige Verwendbarkeit des Verfahrens und die große Flexibilität der verwendeten LRPDs.