Grenzverformung:

Ausgangssituation

Die in Überflutungsräumen befindlichen Gerinne entwässern zum Rhein, wenn in den Räumen ein bestimmter Grenzwasserstand überschritten wird. Bei Rheinhochwasser kehrt sich die Situation um und die Gerinne füllen die Überflutungsräume. Es müssen somit die Lastfälle "Leere Rinne unter Auftrieb" und "Gefüllte Rinne unter Wasserlast" nachgewiesen werden.

Leistungen

Zunächst wurde mit einer einfachen Handrechnung gezeigt, dass die Blechfelder des Gerinnes nach ersten unkritischen Beulverformungen ihre Last entsprechend der Theorie großer Verformungen abtragen. Weil nicht mit häufigen Lastwechseln zu rechnen ist, wurde diese Grenzbetrachtung als zulässig beurteilt. Damit konnte die erforderliche Wanddicke gegenüber den sonst üblichen Vorgaben der DIN18800 erheblich reduziert werden. Zur Untermauerung obiger Annahme wurde zusätzlich eine FE-Berechnung des Nachbeulbereichs am halben System unter Berücksichtigung großer Verformungen mit dem nichtlinearen Werkstoffgesetz austenitischer Stähle durchgeführt. Dabei wurde die größte plastische Dehnung der Rinnenbleche ermittelt und mit der aufnehmbaren Dehnung des verwendeten Werkstoffes verglichen. Die Grenzverformung, oberhalb derer unkontrollierbare Verformungszuwächse auftreten, zeigt erwartungsgemäß, dass nicht das Plattenbeulen, sondern das Krempeln der unteren Rinnenecke bemessungsrelevant wird.