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Lukas Schaper

• Residual stresses arise during the fabrication of welded steel members with I-section. These residual stresses significantly influence the stability behaviour of both steel columns and beams. Current residual stress models are neither validated for normal-strength and high-strength steels nor for state-of-the-art manufacturing processes. Within the scope of this dissertation, influencing factors for residual stresses were identified on the basis of experiments and a comprehensive database compiled from the literature. A novel residual stress model was developed, which considers these influencing factors and is applicable in research and engineering practice. Furthermore, the effects of residual stresses on the stability behaviour of steel columns and beams were investigated. The application of the developed residual stress model in investigations of load-bearing behaviour leads to an economical and safe design of steel members.
• Bei der Herstellung von geschweißten Stahlbauteilen mit I-Querschnitt entstehen Eigenspannungen. Diese Eigenspannungen beeinflussen erheblich das Stabilitätsverhalten von Stahlstützen und -balken. Gegenwärtige Eigenspannungsmodelle sind weder für normalfeste und hochfeste Baustähle noch für zeitgemäße Herstellungsverfahren validiert. Im Rahmen dieser Dissertation wurden auf Grundlage von Experimenten und einer umfassenden Datenbasis, zusammengestellt aus der Literatur, Einflussfaktoren für Eigenspannungen identifiziert. Ein neuartiges Eigenspannungsmodell wurde entwickelt, welches diese Einflussfaktoren berücksichtigt und in Forschung und Ingenieurpraxis anwendbar ist. Weiterhin wurden Auswirkungen von Eigenspannungen auf das Stabilitätsverhalten von Stahlstützen und -balken untersucht. Die Verwendung des entwickelten Eigenspannungsmodells in Untersuchungen zum Tragverhalten führt zu einer wirtschaftlichen und sicheren Bemessung von Stahlbauteilen.