TY - CHAP A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Jäger-Cañás, Andreas T1 - On the axial buckling of very thin-walled cylindrical shells T2 - Ce/papers : the online collection for conference papers in civil engineering N2 - Major advances in the buckling analysis of cylindrical shells have been achieved in the last two decades. Eurocode nowadays provides rules for tanks up to r/t = 5000. However, since only few literature has become available in the past, dealing specifically with very thin walled shells in the range between r/t = 1500 and r/t = 10000, code provisions either are quite conservative or, in case of r/t > 5000, do barely exist. Employing modern construction methods, close-to perfect, very thin-walled shells can be built that are out of the scope of the design codes. Therefore, to achieve more economical designs and a better sustainability, sophisticated design tools have to be used. In this paper, modifications and extensions of the current design procedure are proposed to overcome current limitations and drawbacks. A review of experiments with a special focus on cylinders with high r/t-ratios was conducted and modified lower bound approximation curves for the knock-down factor α deduced. They were checked against representative experiments from literature. Test results recalculated using an axisymmetric imperfection to explore their equivalent imperfection depth, proved that even small imperfections drastically reduce the buckling strength. Using a parametric study, the result range of α was extended up to r/t = 10000. The design proposal could be approved and an equation for the determination of an equivalent imperfection depth that relates the dependence of α to the imperfection depth and the r/t-ratio is proposed. Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1002/cepa.127 SN - 2509-7075 VL - 1 IS - 2-3 SP - 868 EP - 877 ER - TY - CHAP A1 - Jäger-Cañás, Andreas A1 - Pasternak, Hartmut T1 - Influence of closely spaced ring-stiffeners on the axial buckling behavior of cylindrical shells T2 - Ce/papers : the online collection for conference papers in civil engineering N2 - Material efficiency in modern tank constructions often is achieved by combining thin plates with light and heavy ring stiffeners. While the plates are designed to resist hydrostatic pressure, the stiffeners are designed against wind and external pressure. Axial buckling may occur due to high roof loads and wind since very thin plates are prone to a loss of stability. Test results in the 60s and 70s revealed that closely spaced ring-stiffeners may greatly enhance the axial buckling behavior, allowing for knock-down factors greater unity. However, until today, no design procedure is available allowing for adopting the beneficial effect of ring stiffeners under axial compression into practical design. In this paper a design procedure is proposed that closes this gap in current design codes. One outcome of the conducted literature study revealed that test results of unstiffened shells may be more closely approximated and is shortly presented. The design procedure for ring-stiffened shells was then developed from lower bound curves deduced from categorized buckling tests. The results of a parametrical study, that was conducted over a wide range of r/t-values, is presented. Imperfection depths up to 10t were examined using a stiffener spacing of one buckling half-wave. Especially highly slender stiffened cylinders benefit from ring-stiffening, showing up to 380% strength gains. Imperfection depths proposed by the current design code were found to be too conservative. Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1002/cepa.133 SN - 2509-7075 VL - 1 IS - 2-3 SP - 928 EP - 937 ER - TY - CHAP A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Zivaljevic-Luxor, Natasa T1 - Evolution of an heritage edifice from colossus in Prora to colossus of Prora T2 - 3rd International Conference on Protection of Historical Constructions Y1 - 2017 SN - 978-989-8481-58-0 N1 - +CD SP - 387 EP - 388 PB - IST Press CY - Lisbon ER - TY - CHAP A1 - Stapelfeld, Christoph A1 - Launert, Benjamin A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin T1 - Numerische Festigkeitsberechnung einer versteiften Struktur unter Berücksichtigung realitätsnaher geometrischer und struktureller Imperfektionen T2 - 110 Jahre DASt und 21. DASt-Forschungskolloquium an der Technischen Universität Kaiserslautern, 6./7. März 2018 N2 - Die Festigkeitsberechnung von Strukturen, zum Beispiel Platten oder Schalen, mittels der Finite-Elemente-Methode gehört schon seit längerem zum Stand der Technik. Berücksichtigt werden bei der Berechnung sowohl geometrische Nichtlinearitäten als auch das nichtlineare Verhalten des Werkstoffs. Die geometrischen und strukturellen Imperfektionen werden bei der Ermittlung der Festigkeit zumeist in ausschließlich geometrischen Imperfektionen, wie bspw. Kombinationen aus Fertigungstoleranzen und den Ergebnissen von Beulanalysen zusammengefasst. Zur Rechtfertigung dieser Vorgehensweise werden die geometrischen Imperfektionen gemäß DIN EN 1993-1-5 erhöht. In einem Kommentar zur selben Norm findet sich ebenfalls eine Empfehlung zur Berücksichtigung von Schweißimperfektionen in Form von vereinfachten Längseigenspannungsverläufen. Diese werden in Abhängigkeit der Fließgrenzspannung des Werkstoffs bei Raumtemperatur und der Dicken der Fügepartner angenommen. Sowohl die Annahme rein geometrischer Imperfektionen als auch die Berücksichtigung vereinfachter Eigenspannungszustände, sind mit Sicherheitszuschlägen behaftet. Durch eine realitätsnähere Berücksichtigung von strukturellen und geometrischen Imperfektionen, hervorgerufen durch Schweißprozesse, kann die tatsächliche Tragfähigkeit einer Struktur wesentlich exakter bestimmt werden. Inhalt dieses Artikels ist die Anwendung eines analytisch-numerischen Hybridmodells zur Schweißimperfektionsberechnung an einer doppelt versteiften Platte und einer anschließenden Festigkeitsanalyse. Eingangs wird das analytische Modell vorgestellt und auf die grundlegenden physikalischen Zusammenhänge eingegangen. Es folgt die Erläuterung des Kopplungsalgorithmus zwischen analytischem Modell und der numerischen Berechnung. Angewendet an der doppelt versteiften Platte, wird ein realitätsnaher geometrischer und struktureller Imperfektionszustand berechnet. Eine anschließende Traglastanalyse gibt Aufschluss über das Verformungsverhalten unter achsialer Krafteinwirkung. Zur Bewertung der Ergebnisse wird ein Modell gleicher geometrischer Abmessungen und Werkstoffkennwerte aus der Literatur herangezogen. Berechnet wurden die ersten 6 Eigenformen mittels analytischer und numerischer Modelle sowie die Last-Verformungskurven unter der Annahme unterschiedlicher geometrischer Imperfektionen. Um die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu sichern, wird eingangs die Lagerung des Modells sowie der Kraftangriffspunkt in Längsrichtung invers, durch den Vergleich der ersten 6 Beulformen sowie der Last-Verformungskurven dreier Imperfektionen, bestimmt. Darauf aufbauen wird die Last-Verformungskurve für einen überlagerten Imperfektionszustand berechnet, wobei die geometrischen Imperfektionen aus den Fertigungstoleranzen abgeleitet und die strukturellen idealisiert, gemäß DIN EN 1993-1-5, gewählt werden. Abschließend werden alle Last-Verformungskurven einander gegenübergestellt. Anhand des Vergleichs kann quantifiziert werden, wie konservativ die einzelnen angenommenen Imperfektionen sind und wie sich der Verformungsverlauf darstellt, berechnet man diesen unter Verwendung realitätsnaher geometrischer und struktureller Imperfektionen. Y1 - 2018 SN - 978-3-941687-27-1 SP - 245 EP - 249 PB - Deutscher Ausschuß für Stahlbau DASt CY - Düsseldorf ER - 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 - TY - CHAP A1 - Loebjinski, Maria A1 - Rug, Wolfgang A1 - Pasternak, Hartmut ED - Rug, Wolfgang T1 - Aktuelle Normen für den Bestandsbau mit Holz und beispielhafte Zuverlässigkeitsuntersuchungen T2 - Holzbau im Bestand - historische Holztragwerke : Beispiele für substanzschonende Erhaltung Y1 - 2018 SN - 978-3-410-28175-7 SP - 162 EP - 192 PB - Beuth Verlag CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Loebjinski, Maria A1 - Rug, Wolfgang A1 - Pasternak, Hartmut T1 - Possibilities for a modification of partial safety factors for existing timber structures T2 - World Conference on Timber Engineering, Seoul, 20 - 23 Aug 2018 Y1 - 2018 UR - https://indico.conference4me.psnc.pl/event/171/session/347/contribution/136/material/paper/1.pdf ER - TY - CHAP A1 - Partov, Doncho A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Grekov, Petar A1 - Nikolov, Radoslav A1 - Dimitrova, Antoaneta T1 - About the Theory of Orthotropic Steel Plate Established by Wilhelm Cornelius and its Application for Analysis of Two Steel Bridges With Orthotropic Decks in Varna T2 - X Jubilee International Scientific Conference „Civil Engineering Design and Construction“, Sept. 20-22, 2018, Varna, Bulgaria Y1 - 2018 UR - https://www.b-tu.de/fg-stahlbau/publikationen/veroeffentlichungen SP - 469 EP - 481 ER - TY - CHAP A1 - Loebjinski, Maria A1 - Köhler, Jochen A1 - Rug, Wolfgang A1 - Pasternak, Hartmut ED - Caspeele, Robby ED - Taerwe, Luc ED - Frangopol, Dan M. T1 - Development of an optimization-based and practice orientated assessment scheme for the evaluation of existing timber structures T2 - Life-Cycle Analysis and Assessment in Civil Engineering: Towards an Integrated Vision Y1 - 2019 SN - 978-1-138-62633-1 SN - 978-1-315-22891-4 SP - 353 EP - 360 PB - Taylor & Francis Group CY - London ER - TY - CHAP A1 - Stapelfeld, Christoph A1 - Launert, Benjamin A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin ED - Seefeldt, Marc T1 - Strength Calculation of Stiffened Structures Taking Into Consideration Realistic Weld Imperfections T2 - European Conference on Residual Stresses 2018, ECRS-10, Leuven, Belgium, 11-14th September, 2018 N2 - The topic of this article is the application of an analytical numerical hybrid model for a realistic prediction of imperfections induced by welds. At the beginning, the analytical model, its physical basis as well as the physical interrelationships are explained. This is followed by the explanation of the coupling procedure between the analytical model and the numerical calculation. Afterwards, the coupled hybrid model is applied on the investigated stiffened curved structure for the determination of the weld imperfections. An ultimate load analysis gives information about the load carrying behavior under axial loading. The results are compared against the traditional approach using eigenmode-based imperfections. The comparison underlines the potential additional utilization of load bearing capacity by this new approach. Y1 - 2018 SN - 978-1-945291-88-3 SN - 978-1-945291-89-0 U6 - https://doi.org/10.21741/9781945291890-39 SP - 245 EP - 250 PB - Materials Research Forum LLC CY - Millersville, PA ER - TY - GEN A1 - Zebinger, Markus A1 - Gierat, Marek A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Krausche, Thomas T1 - Das Seilnetzdach der Schierker Feuerstein Arena im Harz Teil 2: Herstellung, Montage und Schweißsimulation T2 - Bauingenieur N2 - Die Stadt Wernigerode in Sachsen-Anhalt errichtete im Ortsteil Schierke eine Multifunktionsarena. Am Fuße des Brockens, dem höchsten Berg des Harzes und ganz Norddeutschlands gelegen, fügt sich die offene Überdachung in die vorhandene Topologie nahtlos ein. Das unter Denkmalschutz stehende Natureisstadion, mit seinen bestehenden Natursteinterrassen und einem Schiedsrichterturm aus Holz, wurde baulich so konzipiert, dass die Arena in den Wintermonaten als überdachte Kunsteisbahn und im Sommer als Fläche für Konzerte, Aufführungen und Sportveranstaltungen genutzt werden kann. Eine ganz besondere Herausforderung war die Herstellung und Montage des circa 190m langen geschweißten Stahlrandträgers. Der Hohlkasten besteht aus vier doppelt gekrümmten Blechen und lagert an lediglich zwei Fußpunkten auf. Der zweite Teil des Beitrags befasst sich mit Schweißeigenspannungen an einem ausgewählten Querschnitt der Überdachung. Y1 - 2018 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 10 SP - 383 EP - 391 ER - TY - GEN A1 - Stapelfeld, Christoph A1 - Launert, Benjamin A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Doynov, Nikolay A1 - Michailov, Vesselin T1 - Traglastberechnung versteifter Platten und Schalen unter Berücksichtigung realer Schweißimperfektionen T2 - Bauingenieur N2 - Imperfektionen, die bei Traglastberechnungen Berücksichtigung finden müssen, haben ihre Ursachen in Herstellungs- und Fertigungstoleranzen oder werden durch das Schweißen und den damit zumeist einhergehenden Nachbehandlungen in den Bauteilen hervorgerufen. Durch die Wärmewirkung des Schweißens entstehen sowohl sehr große Verformungen als auch signifikante Zug und Druckspannungen. Der strukturelle und geometrische Imperfektionsgrad wird somit maßgeblich von der Anzahl und der Lage der Schweißnähte sowie den Schweißparametern bestimmt. Für die Berücksichtigung in Traglastberechnungen ist ein physikalisch fundiertes Modell erforderlich, welches die Schweißimperfektionen schnell und präzise berechnet. Das gekoppelte analytisch numerische Hybridmodell erfüllt diese Kriterien. Die mathematischen Grundlagen des analytischen Modells sowie die Kopplung mit der numerischen Finite-Elemente-Berechnung werden eingangs vorgestellt und die Anwendung zur Berechnung von Verzügen an einer Schiffsektion demonstriert. Darauffolgend wird das Hybridmodell an einer eben und einer gekrümmten versteiften Platte zur Berechnung der Schweißimperfektionen angewendet. Anschließende Traglastberechnungen sowie der Vergleich mit den Ergebnissen unter der Annahme einer geometrischen Ersatzimperfektion in Form des kritischsten Eigenwerts gibt Auskunft darüber, welches Potenzial die realitätsnahe direkte Berücksichtigung von Schweißimperfektionen birgt. Y1 - 2018 SN - 0005-6650 VL - 93 IS - 10 SP - 403 EP - 411 ER - TY - CHAP A1 - Li, Zheng A1 - Pasternak, Hartmut A1 - Partov, Doncho ED - Jendželovský, Norbert ED - Grmanová, Alžbeta T1 - Influence of statistical size effect in steel on structural safety T2 - Proceedings of 16th International Conference on New Trends in Statics and Dynamics of Buildings N2 - This paper present the investigation of the statistical size effect in steel structure and the corresponding reliability. This study described the randomness of material properties through two different ways. These two proposed simulation methods, which are an extension and supplement to traditional simulation methods, can effectively simulate the statistical size effect for the tensile and flexural components in steel structures. The test results show that the variations of the yield and tensile strength increase with the decreasing specimen volume. Besides, the structural component strength is not only related to the specimen volume, but also the stress distribution. It is found by studying the influence of statistical size effect on structural reliability that the strength, which is obtained by small specimens through statistical analysis in the laboratory, is no more accurately applicable to large construction. The core idea is that the stochastic material proper-ties are directly embedded in mechanical calculations to develop a more accurate and economical design method for steel structure. KW - Statistical size effect KW - Steel structure KW - Stochastic material model KW - Stochastic FEM KW - Structural safety Y1 - 2018 UR - http://www.newtrends.sk/dokumenty/proceedings_2018.pdf SN - 978-80-227-4845-2 PB - Slovak University of Technology CY - Bratislava ER -