@phdthesis{Launert2019, author = {Launert, Benjamin}, title = {Untersuchungen an geschweißten I-Tr{\"a}gern aus normal- und hochfestem Baustahl: Beitrag zur Erweiterung der Tragf{\"a}higkeitsnachweise durch Einsatz der Schweißsimulation}, issn = {1611-5023}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-48825}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2019}, abstract = {Im Stahlbau werden h{\"a}ufig Schweißtr{\"a}ger eingesetzt. Als Profilform ist die des I-Tr{\"a}gers am weitesten verbreitet. Die Fertigung dieser Querschnitte erfolgt heute {\"u}berwiegend vollmechanisiert im Werk durch z.B. Metall-Aktivgas-Schweißen. Dabei bewirkt der Schweißvorgang stets auch Eigenspannungen und Verformungen im Bauteil. Diese sogenannten Schweißimperfektionen zusammen mit weiteren Fertigungstoleranzen {\"u}berlagern sich im Bauteileinsatz mit Lastspannungen und bewirken dadurch eine Absenkung der Tragf{\"a}higkeit. Die Erfassung dieser Einfl{\"u}sse kann direkt im Rahmen einer vollst{\"a}ndig nichtlineareren, sogenannten GMNIA-Berechnung erfolgen. Diesbez{\"u}glich sind besonders mit der Annahme der Eigenspannungen in Tr{\"a}gern aktuell noch große Unsicherheiten verbunden. Zur direkten Ber{\"u}cksichtigung von Eigenspannungen kann auf verschiedene vereinfachte Eigenspannungsmodelle aus der Literatur zur{\"u}ckgegriffen werden. Diese basieren gr{\"o}ßtenteils auf rein geometrischen Festlegungen ohne Ber{\"u}cksichtigung von Fertigungsrandbedingungen oder der Stahlg{\"u}te. Nichtsdestotrotz haben sich diese einfachen Modelle, auch mangels des Fehlens aktuellerer Forschungsergebnisse, f{\"u}r numerische Berechnungen im Stahlbau bis zuletzt durchgesetzt. Des Weiteren bestehen heute M{\"o}glichkeiten, eine numerische Schweißstruktursimulation zur Ermittlung der Eigenspannungen in Schweißtr{\"a}gern durchzuf{\"u}hren. Auch die vereinfachten Schweißsimulationsmodelle zur Berechnung großer Bauteile haben sich in den letzten Jahren stetig weiterentwickelt. Im Stahlbau erfolgten bisher jedoch kaum Anwendungen dieser Methoden. Ein Schwerpunkt dieser Arbeit liegt deshalb in der Untersuchung von Methoden der Schweißsimulation im Hinblick auf eine Anwendung an Schweißtr{\"a}gern und hier im Speziellen an geschweißten I-Tr{\"a}gern. Im Ergebnis sollte ein numerisch-basierter, einfacher Ansatzes zur direkten Abbildung des Schweißeinflusses in Tragf{\"a}higkeitsberechnungen bereitgestellt werden. Mit einem solchen vereinfachten Schweißsimulationsmodell k{\"o}nnen zudem neben den Schweißeigenspannungen auch die Schweißverformungen berechnet werden. Der Einfluss des Fertigungsprozesses kann dadurch viel genauer in die Bemessung einbezogen werden. Ausgangspunkt der Untersuchungen bildeten Eigenspannungsmessungen an konventionell geschweißten I-Tr{\"a}gern aus normal- und hochfesten Baust{\"a}hlen. Anschließend wurden diese durch numerische Schweißstruktursimulationen erg{\"a}nzt. Danach erfolgte darauf aufbauend die Ableitung eines vereinfachten, numerischen Berechnungsmodells zur weiteren Ber{\"u}cksichtigung von Eigenspannungen in nichtlinearen Tragf{\"a}higkeitsmodellen. Abschließend wurden vergleichende numerische Tragf{\"a}higkeitsanalysen durchgef{\"u}hrt und daraus Empfehlungen f{\"u}r eine bessere Erfassung des Schweiß- und Materialeinflusses in der Tragf{\"a}higkeitsberechnung abgeleitet.}, subject = {Vereinfachtes Modell; Numerische Schweißsimulation; Doppel-T-Tr{\"a}ger; Baustahl; Schweißspannung; Numerisches Modell; Eigenspannungen; Geschweißter I-Tr{\"a}ger; Simplified model; Numerical welding simulation; Residual stresses; Welded I-girder; GMNIA}, language = {de} }