Ein elasto-plastisches Materialmodell zur realistischen Berechnung der Verformungen mechanisch überhöhter Stahl- und Verbundträger

Zur anteiligen Kompensation der Verformungen von Stahl- und Verbundträgern werden diese häufig überhöht eingebaut. Wird die Überhöhung durch eine mechanische Beanspruchung (Boxen) aufgebracht, so besitzt der Stahlträger bereits im Einbauzustand plastische Dehnungen. Wie von Grages gezeigt, führt dies bei der Rückbelastung zu einer Abnahme der Steifigkeit. Dieses Phänomen ist auch als Bauschinger-Effekt bekannt und kann bei praktischen Verformungsberechnungen zu einer Unterschätzung der tatsächlich auftretenden Deformationen führen. In dem aktuellen Aufsatz wird ein ratenunabhängiges elasto-plastisches Materialmodell mit linearer und nichtlinearer isotroper sowie nichtlinearer kinematischer Verfestigung vorgestellt, welches eine realistische Abschätzung der Verformungen erlaubt. Das gezeigte Materialmodell ist durch die geringe Anzahl an Eingangsparametern sehr einfach anwendbar. Eine gezielte Anpassung der einzelnen Parameter wird in anschaulicher Form dargestellt. Die Qualität des Modells wird anhand der Nachrechnung von durchgeführten Versuchen überprüft.