Christine Mittmanns Baustatik Blog

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Wo finde ich die Längsbewehrung aus dem Durchstanznachweis?


In diesem Blog möchte zeigen, wie Sie die Werte der Längsbewehrung im Durchstanznachweis für die Stütze nachvollziehen können.

 

Durchstanzen

 

vorhanden p, vorh. [%]  = das Verhältnis aus der vorhandenen Stahlfläche zur Betonfläche

ASX ; ASY [cm²)            = Die Summe der Bewehrung im Stanzkegel

lx; ly           [m]               = Länge/ Breite des Stanzkegels                           (Stützenlänge/breite + 2 * Abstand des kritische Rundschnitt)( Beispiel: Stützenbreite 0,45 m + 2*0,42 m = 1,29 [m])

asx; asy    [cm²/m]         = Bewehrung im Stanzkegel pro laufenden Meter = (ASX / lx ) bzw. (ASY / ly)

Wenn Sie die entsprechenden Zahlen (in diesem Beispiel 0,84 und 1,28 ) in den Ergebnissen suchen, werden Sie diese nicht sofort finden. Zwinkerndes Smiley

Dazu muss ein Bewehrungsmengenpunkt mit dem entsprechenden Radius an diesem Knoten definiert werden.

Dieser Bewehrungsmengenpunkt legt einen Schnitt in X/Y- Richtung durch den Knoten des Durchstanznachweises.

So sind in den Details des Bewehrungsmengenpunktes die oben genannten Werte zu finden.

durchstanzen_2


Sockel oder dickeres Faltwerkselement


Die Frage war, was ist sinnvoller: Einen Sockel zu definieren oder ein zusätzliches Faltwerkselement?

Kurze Antwort:

Das berechnete System ist das selbe. Der Unterschied liegt nur in der graphischen Darstellung.

Die Grafik mit dem Sockel sieht hübscher aus, jedoch wird  die Berechnung in beiden Fällen mit einer durchlaufenden Achse der Faltwerkselemente durchgeführt.

Sockel_2

Das Beispiel oben zeigt die beiden möglichen Fälle.

Im unteren Beispiel sehen Sie, dass die Ergebnisse identisch sind.

 Sockel_1

 

Was bei den Ergebnissen auffällt ist, dass Sie an dem Sprung 2 Ergebnisse bekommen.

Sockel_3

Das heißt, an jeden FEM – Knoten können für Sprünge genauere Ergebnisse betrachtet werden.


Biegedrillknicken


Wie kommen Sie an die Ergebnisse für das Biegedrillknicken?

Sie brauchen:

- Ein Rahmensystem

Biegedrillknicken_1

- Stabzug für BDK

Der kann über die Dokumenten- Ansicht –> Rechts Klick –> Stabzug für BDK erzeugt werden.

Biegedrillknicken_2

Biegedrillknicken_3

 

Biegedrillknicken_3

 

- Eine oder mehrere nichtlineare Lastfallgruppen Theorie II die Sie mit Hilfe des Generators oder manuell erstellen können.

Biegedrillknicken_6

- Bemessungsgruppe nur mit Theorie II

Biegedrillknicken_8

Biegedrillknicken_9

- Am Ende finden Sie die Ergebnisse unter, Ergebnisse –> Bemessung –> Stabzüge.

Biegedrillknicken_10

Zwinkerndes Smiley  Wie immer hoffe ich, dass es Ihre Arbeit erleichtert.


Vouten mit selbstdefinierten Profilen


In einigen Fällen ist es erforderlich, in ein System eine Voute mit selbstdefinierten Profilen einzubauen. Dazu muss unbedingt darauf geachtet werden, dass die Knoten und die Blechnummern in den beiden Querschnitten identisch sind.

Warum ist das so wichtig? Was passiert mit den Querschnitten wenn diese in ein System übernommen werden?

Alle Querschnitte bestehen aus Knoten und Blechen.

Bei einer Voute in einem System, versucht das Programm die Knotennummern und Blechverläufe der Querschnitte miteinander zu verbinden.  Hier sieht man was im Hintergrund passiert. Smiley

Vouten_2                   

Wählen Sie die Vouten aus den Standardquerschnitten,  können nur die Querschnitte des gleichen Typs miteinander verbunden werden. Z.B. IPE 120 am Anfang und IPE 300 am Ende

Werden jetzt zum Beispiel nur Knotennamen vertauscht, sieht das Ganze schon anders aus.

Vouten_3

Um zu gewährleisten, dass die Querschnitte richtig miteinander verbunden werden können, gibt es die Möglichkeit, den Anfangsquerschnitt zu erstellen und abzuspeichern. Als Endquerschnitt wird der Anfangsquerschnitt unter einem anderen Namen abgespeichert. Danach können die Knotenkoordinaten und Blechstärken geändert werden. Achten Sie darauf, dass es sich bei der Einheit um mm handelt!!!!!

Selbst eine veränderte Richtung der definierten Bleche führt zu den gleichen Problemen.

In den obigen Fällen kann der Profileditor zwar die Querschnittswerte des einzelnen Querschnitts ermitteln. Somit ist der Querschnitt erst mal nicht falsch oder kaputt. Doch beim Einfügen in ein System führt das zu dem Problem, dass die gewählten Stäbe nicht zu bemessen sind.  Erstauntes Smiley


Darstellung des Ausfalls von nichtlinearen Objekten


Upps, dass sieht aber interessant aus. Zwinkerndes Smiley

Zugfedern

Werden Flächenlager, Streckenlager mit einen Ausfall der Zugfedern in positiver oder negativer Richtung definiert, so gelten diese als nichtlineare Objekte. Dazu gehören auch Stäbe, die als Zug oder Druckstäbe definiert werden. Bei einer Platte kann der einstehende Ausfall wie oben dargestellt werden.

Um diese Darstellung zu bekommen, müssen folgende Grundlagen geschaffen werden.

Als Beispiel brauchen sie eine Platte, die elastisch gebettet und mit dem Ausschluss von Zugfedern in negativer Richtung definiert wird. Dazu kommen die gewünschten Lastfälle. Jetzt brauchen Sie noch nichtlineare Lastfallgruppen.

Die nichtlinearen Lastfallgruppen sind erforderlich, da das Programm bei der “linearen Berechnung” die “nichtlinearen Objekte” unberücksichtigt lässt.

Jetzt rufen Sie die Ergebnisse –> Nichtlinear Th.II –> Lastfallgruppen auf und wählen  bei der Pressung das sz auf.

Zugfedern_1

Zugfedern_2

Sollte ein Ausfall entstehen wird es so oder ähnlich aussehen.

Bei einem Rahmensystem ist die Darstellung wie unten, hierzu müssen die Verformungen der nichtlinearen Lastfallgruppen aufgerufen werden.

Zugfedern_3

Anrufen Bei Fragen zu diesem oder anderen Themen, steht Ihnen das DIE Team mit Rat und Tat zur Seite.


Eine Platte im Faltwerk eingeben


Bei dem Plattenprogramm handelt es sich um eine abgespeckte Version des Faltwerks. Abgespeckt in soweit, dass im Plattenprogramm nur Platten in der X / Y Ebene bearbeitet werden können. Dadurch gibt es hier nur  3 Freiheitsgrade für die Lagerung.

Es handelt sich um die Wegfeder Z und die Drehfedern X und Y.

lagerung_2D

Was hat das mit der Platte im Faltwerk zutun?

Wird eine Platte im Faltwerk eingegeben, so muss an die erweiterte Lagerung gedacht werden. Das Faltwerk arbeitet mit 3 Dimensionen und dadurch werden aus den 3 Freiheitsgraden der 2D Programme, 6 Freiheitsgrade in den 3D Programmen.

lagerung_3D

Es kommen die Wegfedern X und Y, sowie die Drehfeder Z hinzu.

Wird im Faltwerk eine Platte nur in Z-Richtung gelagert, so ist sie in X / Y – Richtung frei verschieblich. führen. Wird darauf nicht geachtet bekommen Sie die Meldung, dass das System instabil ist.

Dem Programm muss klar gemacht werden, dass sich ein System nicht verschieben oder verdrehen kann.

Dieses Prinzip gilt für die Scheibe, sowie für unsere Rahmenprogramme. Auch bei einer elastischen Bettung ist es nicht anders.

Wobei das nur eine Möglichkeit für ein instabiles System ist. Zwinkerndes Smiley


Neue Darstellung der Drehfeder für die Einzellager.


Wie schon im vorangegangenen Beitrag erwähnt, gibt es auch für die Drehfedern eine detailliertere Darstellung.

Eigentlich ist das kein großes Thema. Doch da die Möglichkeiten der Darstellung in einer ebenen Fläche durchaus beschränkt sind, möchte ich auch diese Darstellungsvariante ein wenig entwirren.

Ein für die Verdrehung um X,Y und Z “freies” Lager wird wie unten als Pyramide mit einer Kugel dargestellt. Eine Kugel deshalb, da diese um jede Richtung gedreht werden kann.

drehfeder_1

Soweit so gut!!!!

Jetzt sollte beachtet werden, aus welchem Blickwinkel die Darstellung betrachtet wird.

Die Angaben der Richtungen beziehen sich auf das unten links gezeigte Koordinatensystem.

Drehfeder um X Frei

quader_1 

Wenn Sie nun den Quader oben mit der graphischen Darstellung unten vergleichen, sehen Sie eine gewisse Ähnlichkeit.

drehfeder_2

Drehfeder um Y Frei

quader_2

drehfeder_3

Drehfeder um Z Frei

quader_3

drehfeder_4

Wie immer hoffe ich, dass ich Ihnen etwas helfen konnte. Zwinkerndes Smiley


Wie ist die neue Darstellung zu verstehen?


Wie ich schon erwähnt habe, sind die graphischen Darstellungen unserer Einzellager verändert worden.

Heute möchte ich etwas genauer auf die verschiedenen Darstellungen eingehen.

Die Darstellung für ein “festes” Lager ist ein einzelnes Pyramidensymbol. Das ist von der Darstellung noch recht einfach zu verstehen.

Für ein “gelenkiges” Lager ist üblicher Weise die Pyramide mit einer Kugel versehen, welches die feste Verschiebung und die freie Verdrehung darstellt.

Ok und was bedeuten die Linien an dem Lager?

Wird eine Wegfeder als “Frei” definiert, so wird dies mit einer Linie/ Balken in der entsprechenden Richtung dargestellt. Der Gedanke dabei ist, dass diese Linien/ Balken als eine Art Schienen zu sehen sind, in denen das Lager verschoben werden kann, also “gleiten” kann. (Gleitlager).

Wegfeder_2

Im einzelnen werden die Richtungen wie folgt dargestellt:

Wegfeder X Frei

Wegfeder_5

Wegfeder Y Frei

Wegfeder_6

Wegfeder Z frei

Wegfeder_7

Hier gibt es einen geringfügigen Unterschied zwischen der Darstellung im Eingabedialog und der Graphik. Doch das dürfte kein Problem sein, oder? Anrufen

Bei einer “elastischen” Federsteifigkeit erscheint statt einer Linie eine Feder oder unterbrochene Linie in der entsprechenden Richtung.

Wegfeder_3

Das ist der Gedanke, der hinter dieser Darstellung steckt. Smiley mit geöffnetem Mund


Wann wird ein Knoten zum Zwangspunkt?


Ein Knoten, der irgendwo in der Ebene einer Platte liegt, wird vom Netzgenerator nicht unbedingt als Punkt für das FEM-Netz berücksichtigt.

Zwangspunkt_2

Wird ein Knoten gelagert oder belastet, entstehen für den FEM-Netzgenerator Zwangspunkte.

Diese Zwangspunkte führen dazu, dass ein verformtes FEM- Netz generiert wird.

Zwangspunkt_3

Manchmal ist es erforderlich, dass Ergebnisse an bestimmten Stellen abgerufen werden können. Obwohl dort weder eine Lagerung noch eine Einwirkung vorhanden ist.

Dazu haben wir das Eingabefenster für den Knoten um eine Option erweitert.

Zwangspunkt_4

Zwangspunkt_5

Bitte achten Sie darauf!!!!!

Zu viele Zwangspunkte mit kleinen Abständen  können dazu führen, dass der Generator kein Netz erzeugen kann. Zwinkerndes Smiley


Nichtlineare Lastfallgruppen selbst definieren


Auch in der Baustatik können nichtlinearen Lastfallgruppen manuell zusammengestellt werden.

Sie brauchen das Eingabefenster für “Nichtlineare Lastfallgruppe“. Das Fenster kann über Erzeugen → Nichtlineare Lastfallgruppe oder über die Dokumentenansicht geöffnet werden.

nichtlineare Lastfallgruppen

Hier wird die Auswahl der Theorie 1 oder 2, der Norm und der Bemessungssituation vorgenommen. 

Durch einen Doppelklick auf den Lastfall wird dieser in die rechte Tabelle geschoben. Dabei werden die Faktoren (Beiwerte) auf 1.00 gesetzt.

Achten Sie bitte darauf, dass die entsprechenden Faktoren (Beiwerte) nicht vergessen werden.

Dafür gibt es in dem Eingabefenster eine kleine Hilfe.

Zwischen den Tabellen gibt es verschiedene Pfeiltasten, die sich je nach Markierung des Lastfalles verändern.

Wird der Lastfall “Ständig“ aktiviert, erscheinen die Pfeiltasten > U und > G. Das U steht für “ungünstig” und das G steht für “günstig”.

nichtlineare Lastfallgruppen_1

Wird eine Nutzlast aktiviert, erscheinen die Pfeiltasten > L und > W. Hier steht das L für “Leiteinwirkung“ und das W für “weitere Einwirkung“.

nichtlineare Lastfallgruppen_2

Mit Hilfe dieser Pfeiltasten werden die entsprechenden Beiwerte in die Spalte ”Faktor” eingetragen.

nichtlineare Lastfallgruppen_3

Noch ein kleiner Tipp am Rande. Zwinkerndes Smiley

Um nicht nach jeden “OK” das Fenster wieder öffnen zu müssen, den Haken bei “Mehrere Objekte nacheinander erzeugen” setzen. Diese Möglichkeit finden Sie auch in den anderen Eingabefenstern.