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Beulwiderstand von Stahlrohren in kombinierten Spundwänden

Beulwiderstand von Stahlrohren in kombinierten Spundwänden
Ansprechpartner:

Peter Knödel

Kurzbeschreibung

In der heutigen Seefahrt ist der Trend zu immer größer werdenden Fracht- und Tankschiffen ungebrochen. Mit der zunehmenden Größe der Schiffe steigt auch der Tiefgang der Schiffe stetig an. Dieser Tatsache muss im Ausbau und Schiffbarkeit der Hafenbauwerke Rechnung getragen werden. Konventionelle Spundwandbauten bieten diesem Trend jedoch nicht genügend Tragfähigkeit entgegen. Hierfür werden kombinierte Bauwerke aus Spundwandbohlen und Rohren mit großem Durchmesser benötigt.
Durch den kombinierten Einsatz der Bauteile wird den einwirkenden Belastungen ein wesentlich erhöhter Tiefgang Widerstand entgegengebracht.
Die Umstellung von nationalen Regelwerken auf den europäisch einheitlichen Eurocode erfordert nun auch bei den in kombinierten Spundwänden verwendeten Rohren mit r/t > 90 entsprechende Nachweise, z.B. den Beulsicherheitsnachweisentsprechende Nachweise, z.B. den Beulsicherheitsnachweis. Das Regelwerk stellt jedoch keine geeigneten Werkzeuge, die auch eine wirtschaftliche Bemessung erlauben für die gegebenen Randbedingungen bereit.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, ein wirtschaftliches und sicheres Bemessungsverfahren für diesen Anwendungsfall zu entwickeln. Die zu untersuchenden Schlüsselparameter sind dabei:

  • das Durchmesser-/Wanddickenverhältnis (D/t)
  • die Materialeigenschaften, speziell die Werkstoffverfestigung und der Bauschinger - Effekt
  • Konstruktive Gestaltung spezifischer Details
  • Geometrische und werkstoffliche Imperfektionen
  • Randbedingungen und Beulverhalten unter Biegung und Querkraft
  • Die Untersuchungen beinhalten sowohl Experimente an geeigneten Prüfkörpern als auch numerische Simulationen und analytische Berechnungen des Beulverhaltens.

 

Forschungspartner

The University of Edinburgh
Arcelor Mittal
BAM Infraconsult bv
Delft University of Technology
University of Thessay

Projektbeschreibung (PDF)