Titelaufnahme

Titel
Weiterführende numerische Untersuchungen zum Trag- und Verformungsvermögen von Kronendübeln / von Ernst Antesberger
VerfasserAntesberger, Ernst
Begutachter / BegutachterinFink, Josef ; Petraschek, Thomas
Erschienen2007
Umfanggetr. Zählung : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2007
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Schubverbinder / Kronendübel / ABAQUS / Finite Elemente
Schlagwörter (EN)shear connectors / crowndowel / ABAQUS / finite elements
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-18437 Persistent Identifier (URN)
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Weiterführende numerische Untersuchungen zum Trag- und Verformungsvermögen von Kronendübeln [15.8 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Am Institut für Tragkonstruktionen - Stahlbau der Technischen Universität Wien wird seit 2004 im Rahmen von experimentellen Untersuchungen intensiv an der Entwicklung von neuartigen Schubverbinderleisten im Verbundbau gearbeitet. Aus diesen Untersuchungen ist der Kronendübel als Geometrie für die Stahlzähne der Schubverbinderleisten hervorgegangen. Aufgeteilt auf drei Versuchsserien wurden Push-Out Tests durchgeführt, um das Trag- und Verformungsverhalten des Konendübels zu untersuchen. Zusätzlich dazu wird das FE-Paket ABAQUS zur numerischen Simulation dieser Push-Out Tests eingestetzt.

In der vorliegenden Arbeit wurde der Versuch unternommen, die Push-Out Tests der zweiten Versuchsserie mit dem FE-Paket ABAQUS numerisch abzubilden.

Durch ausgedehnte Parameterstudien, in deren Rahmen 152 numerische Simulationen durchgeführt wurden, konnten die FE-Modelle an die Prüfkörper der experimentellen Untersuchungen angepasst werden, so dass diese die Versuche realitätsnah abbilden.

Die zur FE-Modellierung eingesetzten Materialmodelle konnten durch den Vergleich numerischer Lösungen einfacher baustatischer Problemstellungen mit entsprechenden analytischen Lösungen verifiziert werden.

Das Trag- und Verformungsverhalten eines Prüfkörpers wurde eingehend untersucht. Zu diesem Zwecke wurden die Spannungen und Verformungen des Dübelblechs dieses Prüfkörpers unter Laststufen, die charakteristische Stellen der numerisch ermittelten Dübelkennlinie darstellen, ausgewertet und analysiert. Auf diese Weise konnte die Verteilung der Versuchslast auf die einzelnen Stahlzähne im Verlauf der numerischen Simulation ermittelt werden.

Aufbauend auf den Erkenntnissen aus den Spannungsauswertungen der Dübelbleche wurde aus den numerischen Ergebnissen ein aus Zug- und Druckstreben bestehendes Tragmodell für den Prüfkörper abgeleitet, das in weiterer Folge zur Entwicklung neuer Prüfkörper herangezogen werden kann.

Zusammenfassung (Englisch)

At the Technical University Vienna, Institute for Structural Engineering - Steel Constructions, physical experiments on new type shear connectors for composite steel and concrete structures have been done since 2004. The Crowndowel resulted from these experiments as a new geometry for the teeth of the shear connectors. Three series of push-out tests were carried out in order to investigate the load carrying and deforming behaviour of the Crowndowel. In addition, the FEpackage ABAQUS is used for the numerical simulation of the push-out tests.

This thesis covers numerical simulations of the push-out tests of the second experimental series, using the FE-package ABAQUS. Within an extensive parametric study, 152 numerical simulations were being accomplished. The aim of this study was to calibrate the FE-models according to the specimen of the experimental investigations, so that they can reproduce the push-out tests close-to-reality.

The material models used for the FE-modelling could be verified by the comparison of numeric solutions of simple static problem definitions with appropriate analytic solutions.

The load-carrying and deformation behaviour of a specific push-out test specimen was being examined in detail. For this purpose, the stresses and deformations of the test specimen's dowel sheet under load levels, which represent characteristic locations of the numerically determined load-deformation curve, were evaluated and analysed. In this way, the distribution of the actual test load upon the specific steel teeth could be determined during the numeric simulation. Building up on the knowledge of the stress evaluation in characteristic sections of the dowel sheet, a load carrying model for the push-out test specimen, consisting of tension and compression shores, could be derived from the numeric results.

This load carrying model can be used in further consequence for the development of new push-out test specimens.