Bauforschung Festigkeitsnachweise von Stutzenanschlußstellen im Krempenbereich gewölbter Böden unter Berücksichtigung der Einwirkung von Stutzen lasten T 2692 Fraunhofer IRB Verlag
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Abschlußbericht ZUM Forschungsvorhaben AiF-8577 : Stutzen im Krempenbereich Festigkeitsnachweise für Stutzenanschlußstellen im Krempenbereich gewölbter Böden unter Berücksichtigung der Einwirkung von Stutzenlasten Forschungsleiter: wiss. Mitarbeiter: Prof. Dr.-Ing. H. Saal Dipl.-Ing. H. Bauer
Institut für Stahlbau und Holzbau Universität Stuttgart Stuttgart, den 29.08.1995 Name der Forschungsstelle Ort, Datum Forschungsvorhaben Nr 8577 Forschungsthema: Festigkeitsnachweise von Stutzenanschlußstellen im Krernpenbereich gewölbter Böden unter Berücksichtigung der Einwirkung von Stutzenlasten ZwisulnLericht) 1 für die Zeit vom bis 19 31.12. 94 Schlußbericht*) Absctillif3 des Vorhabens am 19 / Anmerkung: NiChtzutrertenoes stref6hen.
Vorwort Dieses AiF-Vorhaben Nr. 8577 wurde durch die Förderung im Rahmen der industriellen Gemeinschaftsforschung aus Mitteln des Bundesministers für Wirtschaft (BMWi) ermöglicht. Die in den Versuchen verwendeten Klöppe en wurden uns von der Firma Hoechst AG kostenfrei überlassen, nachdem ihrerseits nach unseren Vorgaben die Einschweißung der Stutzen erfolgte. Dazu hat uns Herr Zdralek, Flinia Hoechst AG, durch Übernahme der damit verbundenen organisatorischen Aufgaben unterstützt. Für diese finanzielle, sachliche und organisatorische Unterstützung bedanken wir uns herzlich. Besonderer Dank gebührt dem Fachausschuß,Beanspruchungsgerechtes Konstruieren" der DECHEMA e.v. für die fachliche Unterstützung während der Beantragung und der Durchführung des Forschungsvorhabens. Für die überaus geduldige und hilfreiche Beratung bei Fragen bezüglich der Abwicklung des Forschungsvorhabens bedanken wir uns ganz herzlich bei Frau I. Hoheisel, DECHEMA e.v., Für diese vielseitige Unterstützung, ohne die die erfolgreiche Durchführung des Forschungsvorhabens nicht möglich gewesen wäre, sagen wir allen nochmals unseren herzlichen Dank. H. Saal H. Bauer
Inhaltsverzeichnis 1 EINLEITUNG 1 2 ERLÄUTERUNG DER VORGEHENSWEISE 7 2.2 Nachlaufprogramme 10 2.3 Einsatz der Makroprogrammierung von Ansys 14 2.4 Normierung der Belastung..................... 15 2.4.1 Lastfall Innendruck 15 2.4.2 Lastfall Axiallast 15 2.4.3 Lastfälle Stutzenmoment...................... 15 2.5 Bezugsgrößen in der Grundform 15 2.5.1 Lastfall Innendruck 16 2.5.2 Lastfall Axiallast 16 2.5.3 Lastfälle Stutzenmoment 17 2.5.4 Modellabbildung 17 2.6 Erweiterte Bezugsgrößen 19 2.7 Darstellung der Ergebnisse......... 20 3 VORSCHLAG EINES BEMESSUNGSKONZEPTS 22 4 BEISPIELE UND VERGLEICHE 25 4.1 Berechnungsbeispiel 1 (pi) 25 4.2 Vergleich der Ergebnisse mit /1/ 28 4.3 Berechnungsbeispiel 2 (p i + AT + Zwang) 30 5 VERSUCHE AN ZWEI KLÖPPERBÖDEN 37 5.1 Fertigung der Versuchskörper 37 5.2 Vorbereitung der Versuchskörper 40 5.3 Materiaikennwerte 41 5.4 Messung der Form der Böden 44 5.5 FE-Berechnung der Versuchskörper 56 5.5.1 Versuchskörper 1...56 5.5.2 Versuchskörper 2, kleiner Stutzen: 56 5.5.3 Versuchskörper 2, großer Stutzem 57 5.6 Festlegung der Lage der DMS................ 58
5.7 Wanddickenmessung an den Versuchskörpern 63 5.8 Versuchsaufbau 64 5.9 Versuchsdurchführung 72 5.9.1 Lastfall Innendruck (Belastung 1) 72 5.9.2 Stutzenlasten am großen Stutzen des Versuchskörpers 72 5.9.3 Stutzenlasten an den beiden kleineren Stutzen 73 5.9.4 Innendruck (Belastung 7) 74 6 VERSUCHSAUSWERTUNG 75 6.1 Ergebnisse der Versuche und der FE-Berechnung 75 6.2 Bewertung der Versuche und der FE-Berechnung...,... 111 6.2.1 Fehlerquellen 111 6.2.2 Bewertung der Versuchsergebnisse........... 115 7 SCHRIFTTUM................. 126 8 GEGENÜBERSTELLUNG DER ERGEBNISSE MIT DEN ZIELSETZUNGEN DES ANTRAGS 127 9 AUSWIRKUNGEN AUF DEN WISSENSCHAFTLICH TECHNISCHEN FORTSCHRITT UND NUTZEN FÜR KLEINE UND MITTLERE UNTERNEH- MEN 129 10 ANLAGEN : KORREKTURFAKTOREN Po, fl, fd, fs A ---> Klöpperboden B Korbbogenboden