FEM-basierte Bemessung im Stahlbau - Design by Analysis
Für den weiteren Fortschritt der planenden und ausführenden Bauwirtschaft ist ein Paradigmenwechsel in Normung und Praxis der Tragwerksplanung erforderlich. Der Trend zur Integration von numerischen FEM-Tools in CAD / CAM / CAE - Systemen führt zu progressiven Aufgaben klassischer Modellbildung und Nachweisverfahren. Unsere Professur begleitet diese Tendenz aktiv durch die Entwicklung zuverlässiger und leistungsfähiger Berechnungs- und Nachweismethoden für die numerisch gestützte, nichtlineare Berechnung von Stahl- und Verbundbaustrukturen.
Insbesondere beschäftigen wir uns in diesem Bereich mit folgenden Themen:
- Modellbildung zur Berücksichtigung von Instabilitäten bei Stab-, Platten- und Schalenkonstruktionen des Stahlbaus und Aluminiumbaus, inklusive der Effekte von geometrischen und strukturellen Imperfektionen;
- Entwicklung von deskriptiven Modellen zur Erfassung des Verbundverhaltens und der Langzeiteffekte bei Stahl-Beton-Verbundtragwerken;
- Entwicklung von Berechnungsroutinen zur Ermittlung der erforderlichen Sicherheitskomponenten zur Erreichung der geforderten Zuverlässigkeitsindizes bei nichtlinearen Tragwerksanalysen;
- Verwendung von Daten aus der geometrischen und metallurgischen Produktüberwachung zur Verbesserung von Performance-Prognosen bei der Nachrechnung von Tragwerken.
Durch den Kontakt zur Industrie und der Tätigkeit im europäischen Normenausschuss zur neuen EN1993-1-14 "Bemessung von Stahlbauten mit FEM" sollen unsere Forschungsergebnisse unmittelbar der Praxis zugänglich gemacht werden.