Strukturmechanische Analyse des Beanspruchungszustandes quasistatisch windbeanspruchter schlanker stählerner Kreiszylinderschalen mit abgestufter Wanddicke

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Windbelastete, am Fuß eingespannte Kreiszylinderschalen werden aus Gründen der Wirtschaftlichkeit oft mit nach oben abnehmender Wanddicke ausgeführt. Im Gegensatz zum häufigen Einsatz steht die Tatsache, dass DIN 4133 keine Bemessungsregeln für diesen Konstruktionstyp enthält. Um für die schlanken Schalen, bei denen Beulen unter Meridiandruckkräften maßgebend wird, quantitative Aussagen zur Auswirkung von Wanddickenabstufungen treffen zu können, fehlt bisher das "normungsfähige Wissen". Da die Schale mit einheitlicher Wanddicke den günstigsten Grenzfall darstellt, besteht dringender Regelungsbedarf. In einem ersten Teilprojekt sind grundlegende Aussagen zum Tragverhalten schlanker windbelasteter Schalen mit einfach abgestufter Wanddicke gewonnen worden. Die auftretenden Kollapsformen sind für den zweischüssigen Kamin inzwischen ermittelt und die maßgebenden Anstrengungsgrößen quantifiziert. Im beantragten abschließenden Teilprojekt sollen die Untersuchungen auf mehrschüssige schlanke windbelastete Schalen erweitert werden. In Auswertung der Parameterstudien werden Regelungen erarbeitet, die es dem entwerfenden Ingenieur gestatten, die maßgebenden Beanspruchungsgrößen in Abhängigkeit von der Belastung und den Geometrieparametern ohne aufwendige nichtlineare Schalenberechnungen sicher und ausreichend genau abzuschätzen und die dadurch eine elementare Bemessung auf möglichst einheitlichem Sicherheitsniveau ermöglichen.