Consistent assessment of the imperfections of steel shell structures

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Der Zusammenhang zwischen der experimentell ermittelten Mindesttragfähigkeit von stählernen Schalentragwerken, den Toleranzwerten für die vorhandenen Vorverformungen und den bei der numerischen Berechnung anzunehmenden Ersatzimperfektionen ist gegenwärtig widersprüchlich, was je nach Nachweisverfahren zu einer Bewertung mit unterschiedlichem Sicherheitsniveau führt. Ziel des beantragten Vorhabens ist es, die Zusammenhänge zwischen den drei bisher im wesentlichen getrennt bearbeiteten Problembereichen detailliert zu untersuchen, um so die Voraussetzung für eine konsistente Bewertung der Imperfektionen realer stählerner Schalentragwerke zu schaffen. Dazu werden in einem ersten Stadium für verschiedene Basisbeulfälle die maßgebenden Imperfektionsparameter von Einzelvorbeulen in ihrem Einfluss auf die Tragfähigkeit ermittelt. Auf dieser Grundlage sind Aussagen dazu möglich, welche Struktur die Messvorschrift zur Ermittlung der Vorverformungen realer Schalentragwerke besitzen muss und welche Ersatzimperfektionen bei der numerischen Berechnung anzusetzen sind, um einen konsistenten Zusammenhang zu den experimentell ermittelten Tragfähigkeiten zu erreichen. Im Ergebnis des Forschungsvorhabens wird zum einen die Bewertung realer, d.h. imperfekter Schalentragwerke auf wesentlich einheitlicherem Sicherheitsniveau möglich sein und zum anderen die Basis dafür geschaffen, numerische Untersuchungen zuverlässig auf experimentell nur wenig untersuchte Strukturen und Lastfälle auszudehnen.