Kurzbeschreibung

Die Buckling Restrained Braced Frames (BRBF) sind eine Alternative zu den herkömmlichen verstärkten Rahmen (Conventional Braced Frames - CBF) mit besserer Energieabsorption, wodurch sie kostengünstiger sind, als die Produkte der Konkurrenz. Die herkömmlichen Verstrebungselemente aus Stahl verhalten sich bei zyklischer Belastung gemäß der folgenden Abbildung. Einerseits erweisen sie sich bei Zugbelastung als sehr duktil. Dies ist den Duktilitätseigenschaften des Werkstoffes Stahl zu verdanken. Andererseits ist aber ihre Leistung bei Druckbelastung wegen der Verwindung sehr eingeschränkt. Dieser Stabilitätsverlust beeinflusst die Reaktion des Elements im gesamten Zyklus, was sich als eine zyklische Reduzierung der Tragfähigkeit offenbart. Wenn wir die Verwindung verhindern - und dies ist der Grundgedanke der BRBs - erhalten wir ein besonders duktiles Verhalten mit hoher Energieabsorption.

brbf

Vergleich der Conventional Braced Frames (CBF) und der Buckling Restrained Braced Frames (BRBF)

brbf concept

Der Grundgedanke von Buckling Restrained Braces

Im Querschnitt können drei Hauptkomponenten unterschieden werden:

  • Stahlkern
  • Aussteifende Schicht gegen Ausknicken
  • Mantel

Die aussteifende Schicht trennt den Stahlkern vom Mantel. Die in dem Verstrebungselement auftretende axiale Belastung wird gänzlich vom Stahlkern aufgenommen, wobei der Mantel durch seine Biegesteifigkeit den Kern gegen Ausknicken in Querrichtung schützt.

Da die Tragfähigkeit auf Druck nicht durch das Phänomen des Ausknickens reduziert wird, kann der Querschnitt im Vergleich zu herkömmlichen Verstrebungen gering gehalten werden.

In Längsrichtung kann der Kern in drei Segmente aufgeteilt werden: in einem mittleren, sogenannten Fließteil, und in den beiden starren Teilen an den Enden, die sich nicht dehnen. Durch den größeren Querschnitt und die höhere Steifigkeit bleiben die starren Teile im elastischen Bereich des Stahls, wobei die plastische Verformung sich auf den mittleren Teil des Stahlkerns konzentriert. Durch diese Bauform kann das Verhalten und Versagen des Elements mit großer Genauigkeit vorhergesagt werden.

Teile des BRB-Stahlkerns

Der Mantel besteht aus einem betongefüllten Stahlprofil. Der Mantel wird so dimensioniert, um den notwendigen Widerstand (Aussteifung) gegen seitliches Ausknicken des Stahlkerns zu gewährleisten.

Unsere Produkte

Die von der Star Seismic Europe vertriebenen Powercat BRB Bolzenverbindungen gewährleisten einen schnellen und einfachen Konstruktionsbau bei geringen Material- und Personalkosten in Hinsicht Schweiß- und Kranarbeiten und Aufsicht.

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Versetzen des Star Seismic Powercat BRB

Da die Wildcat BRBs für geringere Druck- und Zugbelastungen dimensioniert werden können, sind im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen wesentlich kleinere Knotenbleche notwendig, die mit einfachen Kehlnähten geschweißt werden können. Die Herstellungskosten der Wildcat BRBs sind gering und werden gewöhnlich vor Ort an die Konstruktion angeschweißt. Die Produkte der Wildcat-Serie können auch mit Verbindungsblechen bestellt werden, sodass Sie mittels Schraubverbindungen mit der Konstruktion verbunden werden, wodurch bauseitige Schweißarbeiten entfallen. Bei sehr hohen axialen Kräften empfehlen wir aufgrund der sekundären Momente die Anwendung von Powercat BRBs.

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Die Redundant Core System ist die leistungsfähigste Verstrebung von Star Seismic. Sie kann maximal 8 separate Stahlkerne enthalten und hat eine Tragfähigkeit von 9800kN.

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Die BRBFs in den Europäischen Normen

Obwohl Eurocode 8 - Teil 1 die vereinfachte Dimensionierung (anhand des q Faktors) des BRBF-Systems nicht unterstützt, erlaubt es die Überprüfung der Konstruktion z. B. mit der Pushover-Analyse. Star Seismic Europe stellt die dazu notwendigen Testergebnisse und Tragfähigkeitsparameter zur Verfügung. Die Verfestigungs- und Kompressionsfaktoren können mithilfe der Testergebnisse berechnet werden und zusammen mit den Vorschriften der Europäischen Normen für die Planung verwendet werden.

Für näherungsweise Berechnungen in der Vorentwurfsphase empfehlen wir das q-Faktor-Verfahren anzuwenden gemäß der Anleitung auf unserer Homepage.

Wir möchten darauf hinweisen, dass das BRB-System in der nächsten Zeit voraussichtlich in die Revisionen der Eurocode 8 und weiterer Europäischen Normen aufgenommen wird. Die relativ neue Europäische Norm EN 15129 Erdbebenvorrichtungen enthält die Buckling Restrained Brace als bewegungsabhängiger Erdbebenschutz.

Die in Kürze offiziell einzuführende Rumänische Norm zum Erdbebenschutz in der Version P100-1/2011 wird neben den herkömmlichen dissipativen Systemen auch die Verhaltensfaktoren und Planungsregeln des BRBF-Systems enthalten.

Zertifikate

certification brbfDer durch die Fa. Austrian Standards plus Gmbh Zertifikat Nr. 0988-CPD-0817 weist nach, dass sämtliche Verordnungen bezüglich der Zertifizierung der Konformität entsprechen, sowie dass die in der Anlage ZA genannten produktbezogenen Auflagen des Normes EN 15129 über Erdbebenvorrichtungen berücksichtigt wurden. Anhand dessen erfüllen die Aussteifungssicheren Versteifungen der Fa. Star Seismic Europe die vorgeschriebenen Anforderungen und dies ermächtigt den Hersteller, das CE-Zeichen zu verwenden. Das CE Zeichen gewährleistet, dass das jeweilige Produkt den Sicherheits-, Gesundheits- und Verbraucherschutzvorschriften der Europäischen Normen entsprechen.
Die Testergebnisse der Aussteifungssicheren Versteifungen entsprechen dem Inhalt der Anlage T des Normes ANSI/AISC 341-05.
Unsere Produkte wurden in einem ISO 9001-, ISO 14001- und AQAP 2110-zertifizierten Werk hergestellt.

certification
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