Editorial 545 Bernhard Hauke, Ulrike Kuhlmann Robustheit -Bewertungsmethoden und konstruktive Ansätze im Stahlbau Fachthemen 547 Michael Havbro Faber, Sebastian Thöns, Harikrishna Narasimhan, Matthias Schubert Risikobasierter Ansatz zur Bewertung der Robustheit von Bauwerken 556 Bassam A. Izzuddin Robustness by design -Simplified progressive collapse assessment of building structures
In DIN EN 1993‐1‐8 steht mit der Komponentenmethode ein Verfahren zur Bemessung von Anschlüssen zur Verfügung, dessen Möglichkeiten von der Praxis u. a. wegen der aufwändigen Herangehensweise zurzeit noch wenig genutzt werden. Es besteht mit der Methode die Chance, Eigenschaften der Anschlüsse wie Tragfähigkeit und Duktilität gezielt einzustellen. Allerdings fehlen zurzeit im Konzept noch bestimmte Duktilitätskriterien, auch werden hier für duktile Anschlüsse nicht alle Trageffekte berücksichtigt. Das Entscheidende am Anschluss für die Duktilität und Tragfähigkeit ist das Zusammenspiel zwischen Stirnplatten‐ bzw. Stützenflanschtragfähigkeit und Schraubentragfähigkeit. Die Stirnplatte bzw. der Stützenflansch müssen dabei eine hohe Verformungskapazität bereithalten, um große Knotenrotationen zu ermöglichen und die Schrauben dürfen nicht vorzeitig versagen. Durch große Verformungen der Stirnplatte trägt diese nicht mehr nur über reine Biegetragwirkung ab, sondern zusätzlich über Membrantragwirkung. Die Tragfähigkeit der Stirnplatte ist dadurch deutlich größer als unter reiner Biegetragwirkung. Die Verformung der Stirnplatte verursacht allerdings eine zusätzliche Biege‐ und Querkraftbeanspruchung der Schrauben. Das hier vorgestellte vereinfachte Bemessungsverfahren für geschraubte Stirnplattenanschlüsse ermittelt die Momententragfähigkeit des Anschlusses in Abhängigkeit von der mittels eines Knotenkorrekturfaktors modifizierten Schraubenzugtragfähigkeit und des inneren Hebelarms. Der Knotenkorrekturfaktor berücksichtigt dabei alle auf die ungestörte Schraubenzugtragfähigkeit ungünstig wirkenden Effekte am Anschluss. Des Weiteren wurde für das Verfahren ein Anwendungs‐ bzw. Gültigkeitsbereich erarbeitet, um die maßgebenden Komponenten am Anschluss zu steuern. Zur Sicherstellung der Duktilität des Anschlusses wurden zudem Duktilitätskriterien entwickelt. Mit Hilfe des neuen Bemessungsverfahrens können voll‐ und teiltragfähige Anschlüsse nun in wenigen Schritten mit ausreichender Duktilität und Tragfähigkeit dimensioniert werden. Simplified design method for bolted partial‐strength joints. The component method in DIN EN 1993‐1‐8 is a tool for designing joints which is at the moment not adequately utilized in practice due among others to the complex design procedure. The method however offers the possibility to design joints for high resistance and ductility in a targeted way. But for ductile joints the method lacks more detailed ductility criteria and does not consider all carrying effects. The decisive factor for the ductility and bearing capacity of the connection is the interaction between endplate capacity (or column flange capacity) and bolts capacity. The endplate and the column flange have to sustain a high deformation capacity to allow large joint rotations and the bolts should not fail prematurely. By large deformations the endplate does not only develop pure bending, but also membrane effects. The load capacity of the endplate is therefore higher than resulting from pure bending load effect. But the d...
Risk assessment is a requirement for robustness design of high consequence class structures, yet very little guidance is offered in practice for performing this type of assessment. This paper demonstrates the application of the probabilistic risk assessment framework arising from COST Action TU0601 to multi-storey buildings subject to extr eme loading. A brief outline of the probabilistic framework is first provided, including the main requirements of describi ng uncertainty in the hazards and the associated local damage as wel l as the consequences of global failure. From a practical application perspectiv e, it is emphasised that there is a need for (a) computationally efficient deterministic models of global failure for specific local damage scenarios, and (b) effective probabilistic simulation methods that can establish the conditional probability of global failure on local damage. In this respect, this work utilises a recently developed multi-level deterministic assessment framework for multi-storey buildings subject to sudden column loss, which is coupled with a response surface approach utilising firstorder reliability methods to establish the conditional probability of failure. The application of the proposed approach is illustrated to a multi-storey steelcomposite building, where it is demonstrated that probabilistic risk assessment is a practical prospe ct. The paper concludes with a critical appraisal of probabilistic risk assessment, highlighting areas of future improvement.
No abstract
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