Vahid Pourostad
Ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Konstruktion und Entwurf der Universität Stuttgart und promoviere aktuell über Stabilitätsprobleme von Stahlflächentragwerken.
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Über meine Erfahrungen
Zu meinen Qualifikationen gehören das Studium -des Bauingenieurwesens als auch erste Berufserfahrungen im Bereich Simulationen und Programentwicklungen. In meinem Bachelorstudium machte ich zwei Abschlüssen im Rahmen eines Joint-Bachelor-Programms zwischen der TU Isfahan (Iran) und der Bergischen Universität Wuppertal. Weiterhin absolvierte ich das Masterstudium im Bereich des Konstruktiven Ingenieurbaus an der Universität Stuttgart. Während meines Studiums legte ich meinen Schwerpunkt auf die Finiten-Elemente-Methode und die konstruktiven Fächer fest. Nach Beendigung meines Studiums an der Universität Stuttgart trat ich meine Promotionsstelle am Institut für Konstruktion und Entwurf von Frau Prof. Kuhlmann an. Die Thematik meiner Promotion umfasst den Bereich des Stabilitätsproblems der Blechfelder.
Durch meine Arbeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter war es mir möglich an deutschen sowie europäischen Forschungs- und Industrieprojekten als Projektleiter tätig zu werden und diese erfolgreich abzuschließen. Im Rahmen meiner Promotion durfte ich 18 Großversuche an Brückenträgern planen und durchführen und numerisch nachrechnen. Meine Programmierfähigkeiten in MATLAB und Python ermöglichten mir die Modellbildung und ihre Auswertungen automatisieren und in den letzten zwei Jahren mehr als 300 Tausend numerische Berechnungen mit dem Programm ABAQUS durchzuführen. Mein Vorschlag zur Weiterentwicklung der Norm ist bereits in der neuen Generation der Norm prEN 1993-1-5 aufgenommen worden.
Projekte
Längsausgesteifte Beulfelder unter mehrachsiger Beanspruchung
Im Großbrückenbau werden häufig Brücken im Taktschiebeverfahren hergestellt, was für die Auslegung der Stahlkonstruktion weitgehend dimensionsbestimmend ist. Beim Einschub der Brücke ist insbesondere von Bedeutung, wenn die Beulfelder über den Verschublagern sowohl im Steg als auch im Bodenblech unter mehrachsigen Druckspannungszuständen beansprucht werden. Theoretische und experimentelle Untersuchungen von Blechfeldern unter mehrachsiger Beanspruchung sind sehr begrenzt. In diesem Forschungsvorhaben wurden die folgenden Themen numerisch und experimentell untersucht. Für den Nachweis des Gesamtfeldes enthält DIN EN 1993-1-5 keine expliziten Regelungen insbesondere zur Berücksichtigung der Einflüsse aus knickstabähnlichem Verhalten bei einem ausgesteiften Beulfeldern unter biaxialer Druckbeanspruchung. Die günstigen Wirkungen der Torsionssteifigkeit der Längssteifen müssen nach den aktuellen Regeln nicht berücksichtigt werden. Aufgrund der fehlenden Untersuchungen wurde in der Literatur mehrfach darauf hingewiesen, dass die Längssteifen nach der Theorie II. Ordnung nachgewiesen werden muss. Des Weiteren wurde die Einflüsse entstehender Imperfektionen bei verschiedenen Vorschubsystemen nämlich Verschubwippen und Versuchbsysteme mit hydraulischen Lagern untersucht. Die Schlussfolgerungen aus diesem Projekt werden in die EN 1993-1-5 einfließen.
Optimization of steel plated bridges in shape and strength (OUTBURST)
Moderner Stahlbau zeichnet sich durch schlanke Tragwerke und fertigungsoptimierte Konstruktionen aus. Aus ästhetischen und wirtschaftlichen Gründen werden die Bauteile so gefertigt, dass ein Minimum an Materialeinsatz und ein Maximum an Materialausnutzung erreicht wird. Um die Geometrie zu optimieren, wird oft das Beulfeld an die Beanspruchungen angepasst. So sind nicht rechteckige Beulfelder von Interesse.
Zur Erweiterung der bisher beschränkten Datenbasis und zur Untersuchung des Tragverhaltens von schlanken nicht rechteckigen Blechen mit und ohne Längssteifen unter Interaktion von Biegemoment und Querkraft (M-V Interaktion) wurden, im Rahmen des europäischen Forschungsprojekts OUTBURST, sechs großformatige Trägerversuche durchgeführt. Die umfangreichen numerischen Untersuchungen am verifizierten Modell zeigen für den mehraxialen Spannungszustand teilweise Unsicherheiten bei den bestehenden Bemessungsregeln auf, die mit Hilfe eines neuen Bemessungsvorschlags beseitigt werden sollen. Die Untersuchungen leisten einen Beitrag zur Lösung der grundsätzlichen Fragestellung der numerischen Nachweisführung komplexer Strukturen mit der Methode der finiten Elemente.
Beulen mehrachsig beanspruchter Platten
Aus Blechen zusammengesetzte Bauteile sind ein fester Bestandteil des Brücken- und Hochbaus, wenn es darum geht, für große Stützweiten und/oder hohe Lasten optimierte Querschnitte bereitzustellen. Da in der Regel am Querschnitt mehrere Schnittgrößen wirken, herrschen in den Bauteilen mehrachsige Spannungszustände. Für Fälle wie biaxialer Druck-Druck oder biaxialer Druck-Zug enthält die Methode der wirksamen Breiten keine adäquate Lösung, so dass nur ein Nachweis nach der Methode der reduzierten Spannungen möglich ist. Aus diesem Grund wurde im Rahmen des DASt/Aif-Forschungsprojekts und dem europäischen Forschungsprojekts OPTIBRIDGE Untersuchungen an normal und hochfesten Stählen der Stahlgüten S355 bzw. S690 durchgeführt.
Nach der aktuell gültigen DIN EN 1993-1-5 können Zugspannungen bei Stahlflächentragwerken auf Grund fehlender Untersuchungen nicht berücksichtigt werden. Da die stabilisierenden Effekte von Zugspannungen die ansetzbare Tragfähigkeit signifikant erhöhen kann, wurde im Forschungsvorhaben die Wirkung dieser Zugspannungen bestimmt. Diese Untersuchungen bilden die Grundlage eines neu entwickelten Anpassungsfaktor, mit Hilfe dessen die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit bei Bemessungen nach DIN EN 1993-1-5 auch in Zukunft gewährleistet werden kann.
Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5
Die Bemessung schlanker plattenförmiger Bauteile, die sich aus ebenen, unversteiften oder versteiften Blechen zusammensetzen und die in ihrer Ebene beansprucht sind, erfolgt nach DIN EN 1993-1-5. Diese Beulnachweise können nach DIN EN 1993-1-5 mittels zweier Nachweiskonzepte, die Methode der wirksamen Breiten in Abschnitt 4-7 und die Methode der reduzierten Spannungen in Abschnitt 10, durchgeführt werden.
Die Methode der reduzierten Spannungen ist im Eurocode sehr kurz dargestellt und mit vielen Querverweisen auf andere Abschnitte beschrieben, so dass die Gefahr besteht, diese falsch zu interpretieren. Deshalb ist es notwendig, Abs. 10 deutlicher und klarer zu strukturieren. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden Beispiele mit beiden Methoden untersucht und die Ergebnisse verglichen. Zu allen wesentlichen Punkten der Nachweisführung wurden Hinweise und Klarstellungen gegeben, die den aktuellen Stand der Technik wiedergeben. Außerdem wurde eine verbesserte Version von DIN EN 1993-1-5 Abs. 10 so ausgearbeitet, dass dieser anwendungsfreundlicher wird und als Vorlage für die zukünftig überarbeitete Norm dienen kann.
Bronzeskulptur "Pegasus and Dragon"
Die Kunstgießerei Strassacker hat auf dem Gelände des Gulfstream Parks bei Miami in Florida die größte Pferdeskulptur der Welt errichtet. Das Kunstwerk „Pegasus und Drache“ aus Bronze wiegt 650 Tonnen.
- 33 Meter hoch
- 35 Meter breit
- 60 Meter lang
- 400 Tonnen Stahl
- 1250 Bronzeelemente
- Gesamtgewicht 250 Tonnen
Das Monumental-Kunstwerk »Pegasus und Drache« ist größer als das Brandenburger Tor in Berlin und ein wenig kleiner als die Freiheitsstatue in New York. (Quelle: Strassacker)
Standort:
Arbeitgeber:
Konstruktion:
Meine Tätigkeit (Jahr):
Hallandale Beach, Florida, USA
Bronzeskulptur mit Stahltragwerk
Tragwerksplanung, zzgl. Detail- und Werkstattplanung (2013-2014)
Haram Expansion - Ornament Facade
Standort:
Arbeitgeber:
Konstruktion:
Meine Tätigkeit (Jahr):
Mekka, Saudi-Arabien
Stahlornamenttragwerk mit Glas- und Bronzeverkleidung als hochdichte Fassadenhaut
Detail-, Werkstatt-, Montage- und Produktionsplanung, Detail- und Anschlussstatik (2013-2014)
Veröffentlichungen
Stahlbau-Kalender 2021 – Brücken
Neue Entwicklungen in prEN 1993-1-5:2020 (2021)
Pourostad V.; Kövesdi B.; Schillo, N.; Degée, H.; Kuhlmann U. , in Stahlbau-
Kalender 2021, Kuhlmann U. (Hrsg.) Berlin: Ernst & Sohn Verlag, 2021, S. XXX–XXX.
Kuhlmann, Ulrike; Breunig, Stephanie; Gölz, Lisa-Marie; Pourostad, Vahid; Stempniewski, Lena: New developments in steel and composite bridges. In: Journal of Constructional Steel Research 174 (11) (2020), https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2020.106277.
Pourostad, V.; Heidt, M.; Knödel, P.; Kuhlmann, U.; Ummenhofer, T.; Über den Einfluss der Torsionssteifigkeit von Längssteifen bei Beulfeldern unter biaxialen Druckspannungen. In: Stahlbau 89 (2) (2020), S. 117 – 128. DOI: 10.1002/stab.201900111.
Kuhlmann, Ulrike; Mensinger, Martin; Frickel, Jörg; Pourostad, Vahid; Ndogmo, Joseph: Beulfelder unter mehraxialer Beanspruchung. In: Stahlbau 86 (2017), Heft 10, S. 917–931. DOI: 10.1002/stab.201710529
Kuhlmann, Ulrike; Zizza, Antonio; Pourostad, Vahid: Einfluss der Zugspannungen auf das Beulverhalten eines Beulfeldes unter mehraxialer Beanspruchung – Nachweis nach DIN EN 1993-1-5, Abschnitt 10. In: Stahlbau 86 (2017), Heft 10, S. 932–944.
Kuhlmann, Ulrike; Breunig, Stephanie; Gölz, Lisa-Marie; Pourostad, Vahid; Stempniewski, Lena: New Developments in Steel and Composite Bridges. In: Dennis Lam, Xianghe Dai, Therese Sheenan, Jie Yang und Kan Zhou (Hg.): Proceedings of the 9th International Conference on Steel and Aluminium Structures ICSAS19. 9th International Conference on Steel and Aluminium Structures ICSAS19. 3.-5. Juli 2019, S. 37–52. Brandford, Vereinigtes Königreich, 2019.
Kuhlmann, Ulrike; Pourostad, Vahid: Experimental and numerical investigations of unstiffened steel girders with non-rectangular panels subjected to bending and shear. In: Proceedings of the International Colloquia on Stability and Ductility of Steel Structures. Unter Mitarbeit von Wald, František und Michal Jandera. The International Colloquium on Stability and Ductility of Steel Structures, 11.-13. September 2019. Prague, Czech Republic, 2019
Mensinger, Martin; Kuhlmann, Ulrike; Ndogmo, Joseph; Pourostad, Vahid; Maier, Nadine: Investigation of longitudinally stiffened panels under multiaxial stresses. In: 9th INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON STEEL 2018, 10.-11. September 2018. Prague, Czech Republic, 2018
Maier, Nadine; Pourostad, Vahid; Mensinger, Martin; Kuhlmann, Ulrike: Investigation of longitudinal stiffened plates under multi-axial stresses. In: THIN-WALLED STRUCTURES 2018, 24.-27. Juli 2018. Lisbon, Portugal, 2018.
Pourostad, Vahid: Girders with nonrectangular panels. In: German Group of IABSE (Hg.) 2018 – Young Engineers Colloquium 2018, 13. – 14. April 2018. München, Deutschland, 2018.
Pourostad, Vahid; Kuhlmann, Ulrike: Experimental investigation on girders with nonrectangular panels. In: THIN-WALLED STRUCTURES 2018, 24.-27. Juli 2018. Lisbon, Portugal, 2018.
Pourostad, Vahid; Zizza, Antonio; Kuhlmann, Ulrike: Investigations on the Buckling Behaviour of Slender High Strength Steel Plates under Multiaxial Stresses. In: 5th European Conference on Steel and Composite Structures, Eurosteel 2017, Copenhagen, Denmark, 13.-15. September 2017.
Frickel, Jörg; Pourostad, Vahid; Kuhlmann, Ulrike; Schmidt-Rasche, Christina: Untersuchungen zum Beulnachweis nach DIN EN 1993-1-5. Schlussbericht, BASt-Forschungsvorhaben FE89.0313/2015, 2017.
Pourostad, Vahid; Zizza, Antonio; Kuhlmann, Ulrike: Beulen mehrachsig beanspruchter Platten. Schlussbericht, DASt IGF-Vorhaben 18212 N/1, 2017.
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