DIN EN 1993‐1‐1‐konforme integrierte Stabilitätsanalysen für 2D/3D‐Stahlkonstruktionen (Teil 1)

Dieser Aufsatz beschreibt – als erster einer Serie von drei Teilen – im Wesentlichen die Details der so genannten “Allgemeinen Methode” von DIN EN 1993-1-1/Abschnitt 6.3.4. Diese softwarebasierte Methode fur beliebige 2D- und 3D-Stahlstrukturen benutzt ein integriertes Nachweiskonzept der Stabilitatsanalyse und -nachweise. Sie wird mit der klassischen Ersatzstabmethode fur Stabilitatsnachweise einfacher Stabmodelle verglichen, bei der im Allgemeinen unterschiedliche Berechnungsmodelle (wie auch gegebenenfalls entsprechende Software) zur Schnittgrosenberechnung in der Ebene und den Stabilitatsnachweisen verwendet werden. Fur die numerische Analyse – das ist ein entscheidender Kernpunkt der Methode – wird die auf der Basis von EC 3 entwickelte Software ConSteel eingesetzt, die ein leistungsfahiges 3D finites Balken-Stutzenelement mit zwei Knoten und jeweils sieben Verformungsfreiheitsgraden verwendet, dessen Qualitat mit relevanten Benchmark-Tests nachgewiesen wird. Nach der soeben erst publizierten Methodik der Klassifikation von Software zur Anwendung der Theorie 2. Ordnung ist ConSteel in die hochste Kategorie 5 (TH. II.O.-3WS) einzuordnen. Die “Allgemeine Methode” fuhrt zu einer robusten und vor allem verstandlichen computerunterstutzten Nachweismethodik gegen globales Stabilitatsversagen. DIN EN 1993-1-1 based integrated stability analysis of 2D/3D steel structures (Part 1). This paper – as the first one of a series of three parts – presents the details and use of the “General method” of DIN EN 1993-1-1/clause 6.3.4. This method is a model based design procedure for steel structures using integrated stability analysis and standard check. The method is compared to the classical method where different calculation models as well as suitable software are used for the stress analysis and for the stability analysis and check. Also the alternative method of 3D calculations with the theory 2nd order using equivalent initial deformations, which are derived from the eigenform analysis, is presented. For the numerical analysis (as it is the crucial point of the method) the 14 DOF beam-column finite element of ConSteel is described and its quality is shown by relevant benchmarks. According to the recently published methodology for the classification of 2nd order theory software ConSteel belongs to the highest category 5 (TH.II.O.-3WS). Finally it is shown that the “General method” leads to an easy to use, robust and understandable computer aided design methodology against loss of global stability.

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