Andreas Wölfers Blog

Baustatik und FEM

Vorspannung bei Zugstäben

Im Faltwerk und Rahmen ist es möglich, Zugstäbe zu definieren. Diese fallen bei einer "nicht linearen" Berechnung aus, sobald sie Druck erhalten.

Die Berechnung wird getrennt für jede einzelne "nichtlineare Lastfallgruppe" durchgeführt.
Die Berechnung erfolgt dabei iterativ. Pro Iterationsschritt wird dabei ein einzelner Stab entfernt, falls er Druck erhält. Die Berechnung ist abgeschlossen, sobald keine Zugstäbe im System Druck erhalten. Ist ein Stab einmal ausgeschlossen worden, so wird er zu keinem späteren Zeitpunkt mehr berücksichtigt (in der jeweiligen "Nichtlinearen Lastfallgruppe")

Es gibt nun Systeme, bei denen folgendes Problem auftritt:

Ein Zugstab fällt in einer Iteration aufgrund einer geringen Druckkraft aus und wird anschließend nicht mehr berücksichtigt. Dadurch entsteht unter Umständen ein System, dass instabil wird, weil dieser Stab in der letzen Iteration Zug aufnehmen müsste. Das kann er aber dann nicht mehr (da er ausgeschlossen wurde) und dadurch wird das System instabil (also nicht berechenbar).

Um dieses Problem zu umgehen, ist es ab dieser Version möglich, Zugstäbe mit einer Vorspannung zu belasten. Dazu kann eine Einwirkung vom Typ "Temperaturbelastung/Längenänderung" verwendet werden.

Die Größe der Einzugebenden Längenänderung berechnet sich zu Delta,T = gewünschte Vorspannkraft / (Alpha,T * E * Ax):

Die Vorspannung führt zu einer Verkürzung des Stabes. Deshalb ist die Temperaturlängenänderung negativ einzugeben.

 

 

 

 

 

 

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