TY - CHAP A1 - Jäger-Cañás, Andreas A1 - Pasternak, Hartmut T1 - Zum Tragverhalten ringversteifter Schalen unter Axialdruck T2 - 110 Jahre DASt und 21. DASt-Forschungskolloquium an der Technischen Universität Kaiserslautern, 6./7. März 2018 N2 - Ringsteifen werden typischerweise bei dünnwandigen Tanks am Mantel befestigt, um auch für starken Wind und/oder Unterdruck eine ausreichende Beulsicherheit sicherzustellen. Eine Vielzahl an Veröffentlichungen zum Thema Ringsteifen beschäftigt sich ausschließlich mit den vorher genannten Lastfällen. Dagegen ist der traglaststeigernde Einfluss der Ringsteifen im Lastfall Axialdruck kaum erforscht. Experimentell wurde vor allem in den 1960er und 1970er Jahren gegenüber unversteiften Schalen, für eng-ringversteifte ein erheblich verbessertes Tragverhalten nachgewiesen. Der eingeschränkte Parameterbereich der Untersuchungen verhindert jedoch die Anwendung der Erkenntnisse im Metallbau, wo, aufgrund der Fertigungskosten, eher wenige, dafür kräftigere Ringsteifen eingesetzt werden. Der Beitrag baut auf den experimentellen Studien als Grundlage auf und erweitert die Erkenntnisse mittels numerischer Parameterstudien von eng-ringversteiften Schalen auf Kreiszylinder mit Steifenabständen bis zum Zehnfachen der klassischen Beulhalbwellenlänge 1.73√rt. Es wird gezeigt, dass auch mit versteiften Schalen, bei denen der Steifenabstand größer als zwei Beulhalbwellenlängen ist, noch Tragfähigkeitssteigerungen gegenüber der unversteiften Schale erreicht werden können. Erwartungsgemäß sind die Zugewinne an Traglast bei enger versteiften Kreiszylindern am größten, wobei vor allem dünnwandige Strukturen von der verringerten Imperfektionssensitivität profitieren. Die Ergebnisse, angewandt auf die Baupraxis, erlauben eine wirtschaftlichere Bemessung von Tanks und Silos mit Ringsteifen, sofern Axialdruck eine bemessungsrelevante Lastsituation darstellt. Dies ist in der Regel bei überdachten Silos und windbelasteten Flachbodentanks der Fall. Dafür ist kein zusätzlicher Konstruktionsaufwand notwendig, da lediglich die ohnehin vorhandene Struktur vorteilhafter ausgenutzt wird. Y1 - 2018 SN - 978-3-941687-27-1 SP - 227 EP - 232 PB - Deutscher Ausschuß für Stahlbau DASt CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Ledecky, Lukas A1 - Ciupack, Yvonne A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Geßler, Achim A1 - Feldmann, Markus ED - Virdi, Kuldeep ED - Tenhunen, Lauri T1 - Reduction of Fatigue Crack Growth Rate in Compact Tension Specimens Using Adhesively Bonded CFRP-Strips T2 - Proceedings of the METNET Seminar 2017 in Cottbus Y1 - 2018 UR - https://issuu.com/hamkuas/docs/hamk_metnet_cottbus_2017 SN - 978-951-784-794-0 SP - 30 EP - 42 PB - Häme University of Applied Sciences (HAMK) CY - Hämeenlinna ER - TY - CHAP A1 - Ciupack, Yvonne A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Yilmaz, Emre Mehmet A1 - Sternsdorff, Florian A1 - Vayas, Ioannis ED - Virdi, Kuldeep ED - Tenhunen, Lauri T1 - Hybrid Reinforcement Measures and Innovative Measurement Methods in Steel Construction T2 - Proceedings of the METNET Seminar 2017 in Cottbus Y1 - 2018 UR - https://issuu.com/hamkuas/docs/hamk_metnet_cottbus_2017 SN - 978-951-784-794-0 SP - 43 EP - 55 PB - Häme University of Applied Sciences (HAMK) CY - Hämeenlinna ER - TY - CHAP A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Ciupack, Yvonne A1 - Ledecky, Lukas A1 - Dilger, Klaus A1 - Stammen, Elisabeth A1 - Fischer, Vitali T1 - Untersuchungen zum Tragverhalten und der Lebensdauer von Klebverbindungen im Stahlbau unter zyklischer Belastung T2 - 18. Kolloquium Gemeinsame Forschung in der Klebtechnik, Köln, 27. - 28. Februar 2018 Y1 - 2018 SP - 62 EP - 64 PB - DECHEMA CY - Frankfurt am Main ER - TY - GEN A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of welding residual stresses on local behavior of rectangular hollow section joints. Part 1 - Development of numerical model T1 - Einfluss der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit von Rechteck-Hohlprofil-Knoten. Teil 1: Entwicklung eines numerischen Modells) T2 - Bauingenieur N2 - Welded tubular joints are widely used in structural engineering due to their excellent resistance and stiffness in contrast to open sections, as well as simpler end preparation. Welding residual stresses that occur in these joints after the welding process can affect their structural behavior. Some recent experimental studies have shown that this effect can be considerable. This study numerically evaluates the influence of welding residual stresses on the behavior of rectangular hollow section T joints. The paper consists of two parts. Part I develops and validates a finite element model for the joints directly taking into account welding residual stresses by means of an upstream thermomechanical simulation of the welding process. It is proven that particular attention needs to be paid to the discretization of the model, the material properties and the adequate description of the weld heat input. The validation with experimental results shows that the developed numerical model properly captures the local structural behavior of tubular joints and can be efficiently used for further investigations. Part II employs the constructed model to investigate the effect of welding residual stresses on the resistance and initial stiffness of the considered joints. N2 - Geschweißte Hohlprofilknoten sind aufgrund besserer Festigkeits – und Steifigkeitseigenschaften im Vergleich zu offenen Profilen sowie ihrer einfacheren Fertigung weit verbreitet. Schweißeigenspannungen, die infolge des Fügens der Einzelkomponenten mittels Schweißen entstehen, können deren Tragverhalten zum Teil stark beeinflussen, was auch durch einige neuere Untersuchungen belegt wird. Dieser Beitrag beschreibt eine erweiterte Vorgehensweise für die Finite-Elemente-Modellierung am Beispiel eines T-Knotens aus Rechteckhohlprofilen. Der Beitrag gliedert sich in zwei Teile. Teil 1 beinhaltet die Entwicklung und Validierung eines numerischen Modells, welches Schweißeinflüsse durch eine vorangehende thermomechanische Simulation explizit modelliert und diese in nachfolgende Berechnungsschritte einbezieht. Dabei werden die Bedeutung einer geeigneten Vernetzung des Modells, der Materialeigenschaften und eines zutreffenden Schweißwärmeeintrags diskutiert. Die Validierung mit experimentellen Ergebnissen zeigt die Eignung des entwickelten numerischen Modells und dass dieses das lokale Tragverhalten entsprechender Knotenverbindungen korrekt erfasst. Es kann daher für nachfolgende Untersuchungen weiterverwendet werden. Teil 2 zeigt die diesbezüglich durchgeführten Parameterstudien, um die Auswirkungen der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit und die Anfangssteifigkeit der untersuchten Knotenverbindung darzustellen. KW - Einfluss der Eigenspannungen auf Verbindungen Y1 - 2018 UR - https://www.bauingenieur.de/bauing/article.php?data[article_id]=89266 SN - 1436-4867 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 4 SP - 152 EP - 159 ER - TY - GEN A1 - Partov, Doncho A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Petkov, Milen A1 - Nikolov, Radoslav A1 - Dimitrova, Antoaneta T1 - About the history of orthotropic bridge decks T2 - Annual of the University of Architecture, Civil Engineering and Geodesy, Sofia N2 - Тhe development of steel bridges after the WWII is characterized by new constructive forms like: steel roadway closed sections, new static systems considering the roadway as a plate rather than a beam grid, new computational methods covering rod statics and statics of continuum, and determining the internal forces of the roadway as internal forces of an orthotropic plate. Moreover, the main girders, the roadway and the horizontal links connect statically and constructively in a whole monolithic structure. Thus, the construction follows better the real distribution of internal forces in steel structure. Loading possibility of high-quality steel material is well used, by which the economic effect of the construction increases significantly compared to the riveted old bridges. The application of this theory in Bulgaria in the period 1976 – 1992 allowed the Bulgarian bridge construction to build several unique by their size steel road bridges of steel orthotropic decks. Y1 - 2018 SN - 1310-814X VL - 51 IS - 4 SP - 295 EP - 311 ER - TY - GEN A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of welding residual stresses on local behavior of rectangular hollow section joints. Part 2 – Parametric studies T1 - Einfluss der Schweißeigenspannungen auf die Tragfähigkeit von Rechteck-Hohlprofil-Knoten. Teil 2 – Parameterstudien T2 - Bauingenieur N2 - Welding residual stresses that occur in tubular joints after the welding process affect their structural behavior. To ensure that these stresses do not negatively act on the load-bearing capacity of joints, their influence should be carefully investigated. This paper represents the second part of a study that numerically evaluates the structural behavior of rectangular hollow section T joints taking into account welding residual stresses. The finite element model developed in Part 1 is now used to evaluate their effect on the resistance and initial stiffness of tubular joints. The conducted parametric analyses show that welding residual stresses have a positive influence of 1–19 % on the plastic resistance of tubular joints and insignificantly reduce their initial stiffness. At the same time, the behavior of the considered joints is found not to depend on the welding sequence. N2 - Schweißeigenspannungen können das Tragverhalten geschweißter Hohlprofilknoten zum Teil stark beeinflussen. Um mögliche negative Einflüsse auf die Tragfähigkeit auszuschließen, sollte der Eigenspannungseinfluss mitberücksichtigt werden. Dieser Beitrag bildet den zweiten Teil einer numerischen Untersuchung an geschweißten Rechteck-Hohlprofil-Knoten unter Berücksichtigung der vorgenannten Spannungen. Darin werden in Teil 1 entwickelten Modelle dazu verwendet, deren Auswirkungen auf die Tragfähigkeit und die Anfangssteifigkeit der Knotenverbindung darzustellen. Die Ergebnisse zeigen im untersuchten Parameterfeld eine Traglaststeigerung zwischen 1 % und 19 %. Die Anfangssteifigkeit wird generell nur geringfügig reduziert. Gleichzeitig wird gezeigt, dass die Schweißreihenfolge in den untersuchten Fällen keinen nennenswerten Einfluss auf die Tragfähigkeit ausübt. Y1 - 2018 UR - https://www.bauingenieur.de/bauing/article.php?data[article_id]=89481 SN - 1436-4867 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 5 SP - 207 EP - 213 ER - TY - GEN A1 - Li, Zheng A1 - Launert, Benjamin A1 - Pasternak, Hartmut T1 - Application of the stochastic finite element method in welding simulation T2 - Welding in the World N2 - Due to the uncertain microscopic structure of the material, the strength of the material exhibits strong randomness. This randomness results in uncertain response of the structure in the sequentially coupled thermal-mechanical analysis by welding simulation. Because of the limitations of deterministic welding simulation, the stochastic finite element method with random field will be introduced into the welding simulation, so that the welded structure can be more accurately calculated in the stability and reliability structural analysis. Particularly, it is necessary to propose reasonable distributions of residual stress from welding simulations based on statistical and reliability theories. This paper is intended to implement the stochastic finite element method in the welding simulation using a general-purpose simulation program and to demonstrate the potential of the proposed approach. Furthermore, the statistical distribution function of the welding simulation response is obtained by maximum entropy fitting method. Then, a numerical example is presented by the proposed method. Y1 - 2018 UR - https://rdcu.be/NT9F U6 - https://doi.org/10.1007/s40194-018-0596-4 SN - 0043-2288 SN - 1878-6669 VL - 62 IS - 5 SP - 905 EP - 912 ER - TY - CHAP A1 - Garifullin, Marsel A1 - Launert, Benjamin A1 - Heinisuo, Markku A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Mela, Kristo A1 - Pajunen, Sami T1 - Effect of Welding Residual Stresses on Behavior of Tubular T Joints T2 - 17th International Conference on Computing in Civil and Building Engineering N2 - Welded tubular joints are widely used in structural engineering due to their excellent resistance and stiffness, as well as simple connection. However, the welding process induces residual stresses in the welding area that can affect the structural behavior of joints. Currently very few papers investigate welding residual stresses in relation to tubular joints. This paper develops a finite element model of rectangular hollow section T joints considering welding residual stresses. Attention is paid particularly to welding sequences. The developed model is used to evaluate the effect of welding residual stresses on the resistance and initial stiffness of tubular joints. The results show that welding residual stresses increase the plastic resistance of rectangular hollow section joints under in-plane bending and axial brace loading. Y1 - 2018 UR - http://programme.exordo.com/icccbe2018/delegates/presentation/267/ UR - https://icccbe2018.exordo.com/files/papers/104/final_draft/Effect_of_Welding_Residual_Stresses_on_Behavior_of_Tubular_T_Joints.pdf ER - TY - CHAP A1 - Zivaljevic-Luxor, Natasa A1 - Pasternak, Hartmut T1 - Roofs for archaeological sites integration into public space of metropolitan area T2 - International Scientific Conference, Nis, Serbia, 31.08-01-09.2018 Y1 - 2018 UR - https://www.b-tu.de/fg-stahlbau/publikationen/veroeffentlichungen ER - TY - CHAP A1 - Jäger-Cañás, Andreas A1 - Pasternak, Hartmut T1 - On the buckling behavior of ring-stiffened shells under axial compression T2 - 8th International Conference on Thin-Walled Structures, ICTWS 2018, Lisbon, Portugal, July 24-27, 2018 Y1 - 2018 UR - https://www.b-tu.de/fg-stahlbau/publikationen/veroeffentlichungen ER -