Design rules for lateral torsional buckling of channel sections subject to web loading

• Published in: Der Stahlbau Vol. 77; no. 4; pp. 247 - 256
• Main Authors: Snijder, H.H. (Bert), Hoenderkamp, J.C.D. (Hans), Bakker, M.C.M. (Monique), Steenbergen, H.M.G.M. (Henri), de Louw, C.H.M. (Karin)
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Weinheim WILEY‐VCH Verlag 01.04.2008
• ISSN: 0038-9145; 1437-1049
• DOI: 10.1002/stab.200810036

Channel sections are widely used in practice as beams. However, design rules for eccentrically loaded (not through shear centre) beams with channel cross‐sections are not available in Eurocode 3. In this paper five proposed design rules are summarised, explained and their validity is checked by Finite Element analyses. The design rules yield ultimate loads that are compared to ultimate loads from geometrical and material nonlinear analyses of imperfect (GMNIA) beams with channel cross‐sections. A parameter study is performed by varying the dimensions of the cross‐section, the span length to section height ratio of the beams, the type of loading and the point of load application but is limited to load application through the web of the channels. Based on one of the proposed design rules, this study has led to a new design rule which conforms to Eurocode 3. Bemessungsregeln für das Biegedrillknicken von U‐Querschnitten unter Belastung in Stegebene. In der Praxis kommen häufig U‐Querschnitte zum Einsatz. Eurocode 3 enthält jedoch keine Bemessungsregeln für exzentrisch, d.h. nicht im Schubmittelpunkt, belastete Träger mit U‐Querschnitt. In diesem Beitrag werden fünf Bemessungsvorschläge vorgestellt, erläutert und ihre Anwendbarkeit mit Hilfe von Finite‐Element‐Berechnungen überprüft. Die berechneten Tragfähigkeiten der Bemessungsmodelle werden mit Traglasten verglichen, die auf Grundlage von geometrisch und materiell nichtlinearen Berechnungen an Trägern mit Imperfektionen (GMNIA) ermittelt wurden. In der numerischen Parameterstudie werden die Querschnittsabmessungen, das Verhältnis von Spannweite zur Trägerhöhe, der Lasttyp und der Lastangriffspunkt variiert. Die Belastung wirkt jedoch lediglich in Stegebene. Basierend auf einem der bisherigen Bemessungsvorschläge wird im Rahmen dieser Untersuchung ein neuer Bemessungsvorschlag formuliert, der die Regelungen des Eurocode 3 widerspruchsfrei ergänzt.