Traglastanalyse von Knotenblechen

Knotenbleche stellen vor allem in Fachwerkkonstruktionen und Verbandsanschlüssen ein sehr wichtiges Verbindungselement dar. Werden die in den Konstruktionen verwendeten Profile auf Druck belastet, so sind nicht nur diese, sondern auch die Knotenbleche selbst stabilitätsgefährdet. Der entstehende Stabwerkszug aus Blech-Profil-Blech kann hierbei aufgrund der veränderlichen Steifigkeit auf verschiedene Arten knicken. Nach aktuell gültiger Norm gibt es hierfür kein realitätsnahes Bemessungskonzept, weshalb diese Problematik in den letzten Jahren vermehrt aufgegriffen wurde (siehe hierzu u. a. VETTE, ABEL, LIU). In den entsprechenden Arbeiten geht es jedoch zumeist um ein mögliches erweitertes Nachweisverfahren im Rahmen der DIN EN 1993-1-1, bei dem die Steifigkeitsänderung berücksichtigt wird. Die Knotenbleche sind hierbei Teil des Stabwerkzuges und werden adäquat modelliert. Eine genaue Untersuchung dieser Bleche bezüglich ihrer absoluten Traglast wurde dabei jedoch nicht durchgeführt, weshalb sich die vorliegende Masterarbeit mit dieser Thematik beschäftigt. Mit Hilfe des kommerziellen Finiten-Element-Programmes ANSYS soll eine Traglastuntersuchung verschiedener Geometrien durchgeführt werden. Hierbei kann eine eventuell günstige Plattenwirkung durch einen zweiachsigen Lastabtrag bei den übereck gelagerten Knotenblechen berücksichtigt werden. Fraglich ist, ob diese Bleche überkritische Traglastreserven – vergleichbar zu Platten – entwickeln können. Eine Herausforderung stellt jedoch die Implementierung der Bleche in einem FE-Modell dar. Die gewählten Lagerungsbedingungen und die angesetzten Imperfektionen haben einen entscheidenden Einfluss auf das Resultat der Untersuchung. Eine Validierung des gewählten Modells ist daher notwendig.