Beulen ebener Rechteckplatten

Zusammenfassung

Ebene, dünnwandige Platten, bei denen die Blechdicke $t$ wesentlich kleiner ist als die Flächengeometrie $a\times b$, unterliegen bei Druck- und/oder Schubbeanspruchung in Blechmittelebene der Gefahr des Beulens: Bei Erreichen einer kritischen Beanspruchung geht die anfänglich ideal ebene Platte in eine doppelt gekrümmte Fläche über, Abb. 2.1a. Im ausgebeulten Zustand treten zu den reinen Membranspannungen aus ${\sigma}$ und/oder $\tau$ u. a. noch Spannungen aus den Plattenbiegemomenten hinzu. Mit der Ausbeulung verbunden sind Spannungsumlagerungen aus Bereichen großer Beulen in die steiferen (ebenen) Randbereiche, Abb. 2.1c.

Die Grenztragfähigkeit solcher beulgefährdeten Bleche hängt von einer Vielzahl von Parametern ab, insbesondere auch von unvermeidbaren Vorbeulen, die aus dem reinen Stabilitätsproblem mit Gleichgewichtsverzweigung ein Spannungsproblem (ohne Gleichgewichtsverzweigung) machen. Aus diesen, aber auch noch anderen Gründen ist die Ableitung von Nachweisverfahren zur Gewährleistung ausreichender Tragsicherheit nur unter Zuhilfenahme experimenteller Ergebnisse möglich. Dabei leistet die klassische lineare Beultheorie dennoch gute Dienste, da mit ihrer Hilfe wesentliche Aussagen hinsichtlich einer Beulgefährdung getroffen werden können.

Beulgefährdete Bleche können z. B. Querschnittsteile von Biegeträgern ohne oder mit Normalkraft bzw. von Druckstäben sein, wobei der Einfluss ausgebeulter Querschnittsteile auf die Tragfähigkeit des Gesamtbauteils unterschiedlich zu bewerten ist.