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Manfred Käsmaier

• In der Arbeit wird das nichtlineare Tragverhalten von Stahlträgern untersucht, das beim Versagen durch Biegeknicken bzw. Biegedrillknicken infolge von kombinierten Beanspruchungen durch die Lasten N, My und Mz entsteht. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf den unterschiedlichen Einflüssen von Walz- und Schweißeigenspannungen. Ferner wird für doppeltsymmetrische I- und Hohlquerschnitte aus Stahl ein Bemessungsvorschlag, auf Grundlage vom Nachweis mit Abminderungsfaktoren, unter unmittelbarer Berücksichtigung der Schnittgrößen nach Theorie II. Ordnung entwickelt. Erstmals werden das geometrisch nichtlineare Verhalten von räumlich belasteten Stäben und dessen Auswirkungen auf die Biegemomente \(M_{y}\) und \(M_{z}\) sowie das Wölbbimoment \(M\omega\) in einem Nachweis mit Abminderungsfaktoren berücksichtigt. Der Bemessungsvorschlag und Varianten hierzu werden anhand von umfangreichen Fließzonenberechnungen validiert sowie mit Versuchsergebnissen als auch mit den bestehenden europäischen Regelwerken verglichen.
• The nonlinear load-bearing-behaviour for beams and columns made of steel is examined regarding flexural buckling and lateral torsional buckling due to combined loading by normal forces and uniaxial resp. biaxial bending moments. A special focus is held on the differing influence of residual stresses due to the rolling and welding process. Further for doubly symmetric I- and hollow-sections a new verification procedure basing on the equivalent member method is developed taking into account the internal forces according to second order theory. For the first time, the geometric nonlinear behaviour of spatial loaded systems and the resulting effects on the bending moments \(M_{y}\) and \(M_{z}\) as well as on the warping moment \(M\omega\) are taken into account in the verification with reduction factors. The proposal is compared with comprehensive calculation results basing on geometric and physical nonlinear FEM-calculations, with test results and with the current European design methods.