Christine Mittmanns Baustatik Blog

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Stab - Exzentrizität



Unter Umständen ist es erforderlich, einen Stab ausmittig von seinen Systemknoten anzuschließen. Dafür gibt es die Option Stab- Exzentrizität.


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Die Angabe der Ausmitte, kann für das lokale oder globale Koordinatensystem des Stabes festgelegt werden.

Die Festlegung der Exzentrizität ist in X, Y, Z für die positive + und negative - Richtung möglich.


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Stab – Bettung



Eine weitere Art der Lagerung ist die elastische Bettung eines Stabes.

Diese Angaben beziehen sich auf das lokale Koordinatensystem des entsprechenden Stabes.


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Querbettung lokal in Z

Lz [m]:

Sie geben die wirksame Stabbreite in lokaler Y-Richtung an, hier wirkt die Bettung. Dieser Wert wird zur Berechnung der Bodenpressungen benötigt.


Weitere Bettungsarten sind die:


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Längsbettung lokal in X (Reibung)

Lx [m]:

Es handelt sich um den wirksamen Stabumfang.


Querbettung lokal in Y

Ly[m]:

Das ist die wirksame Stabbreite in lokaler Z- Richtung. Dieser Wert ist für die korrekte Berechnung der Bodenpressung erforderlich.


Drehbettung lokal um X

Lxx [m]:

Angaben für den wirksamen Stabumfang.


Bettungsmodul Kz/Kx/Ky/Kxx:

Diese Werte können Sie dem Bodengutachten entnehmen. Hierbei handelt es sich um das Bettungsmodul in und um die entsprechende Richtung.


Ausfall:

Für die Verschiebung und die Verdrehung in positiver und negativer Richtung kann ein Ausfall festgelegt werden.

Dieser Ausfall wird nur in der nichtlinearen Berechnung berücksichtigt.

Im Reiter “Eigenschaften” wird festgelegt, ob ein kompletter Bettungsausfall stattfindet, wenn eine Bettungskomponente ausfällt.


Stab - Elastischer Anschluss



Eine Anschlussmöglichkeit für den Stab ist der elastische Anschluss.


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Bei der Auswahl Elastisch wird die Eingabe zur Änderung der Federsteifigkeiten freigegeben.

Mit dieser Änderung können Sie festlegen, wieviel der Kräfte und Momente von diesem Stab aufgenommen und weitergeleitet werden kann.


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In dem Beispiel sind 2 Stäbe wie oben zusehen ist, einmal biegesteif und elastisch, miteinander verbunden.


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Durch den elastischen Anschluss ändern sich die Momentenverläufe My min/max wie zu sehen ist.


Stab – Anschluss am Anfang und Ende



Der Stabanschluss ist die Verbindung zwischen Stäben und Knoten. Bei Knoten und Stäben handelt es sich um 2 unabhängige Objekte, die getrennt zu betrachten sind.

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Diese Verbindung kann auf verschiedene Arten, unabhängig für Anfang und Ende des Stabes, definiert werden.


1. Ein Stab der Fest (xxxxxx) am Anfang und Ende angeschlossen ist, wird als biegesteife Verbindung (Durchlaufend) betrachtet, z.B. an 2 durch einen Knoten getrennte Stäbe (s.o.)

Dadurch sieht der Momentenverlauf aus, als wäre kein Knoten vorhanden.


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2. Wird der Stab am Ende des z.B. linken Stabes in Gel+x (xxxxoo) oder gEnd (xxxooo) geändert, kann an diesem Ende des Stabes kein Moment aufgenommen werden.

Dies hat zur Folge, dass sich der Momentenverlauf My entsprechend ändert.


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3. Sie können auch selbst Stabanschlüsse definieren. Bei jeder Verschiebung. -und Verdrehungsrichtung kann zwischen Fest, Frei und elastisch gewählt werden.


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Wird hier elastisch gewählt, so muss ein Wert für die entsprechende Weg oder Drehfeder in [kN/m]/[kNm/rad] eingesetzt werden.

Bitte achten Sie darauf, dass die Stäbe so angeschlossen werden, dass keine Gelenkketten entstehen können.


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Selbst mein einfaches Beispiel ist schon instabil.


Stab - Stabtypen


Leider hatte ich in den letzten Monaten nicht soviel Zeit zu schreiben. Jetzt geht's wieder los. Winking smile

Heute werde ich erklären, was es mit den verschiedenen Stabtypen auf sich hat.


Es stehen Ihnen 5 Stabtypen zur Auswahl.

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Der Balken:

Bei einem Balken handelt es sich um einen Biegestab. Es können alle Schnittgrößen übertragen werden. Die 6 Freiheitsgrade des Anschlusses können frei gewählt werden. Hierbei ist zu beachten, dass jeder Stab sein eigenes Koordinatensystem hat.


Der Fachwerkstab:

Auf Grund seines festgelegten Anschlusses (xxxxoo) kann ein Fachwerkstab an seinen Enden nur Normalkräfte übertragen. Fachwerkstäbe können beliebig belastet werden, wodurch es zu Biegemomenten kommen kann.

Balken und Fachwerkstab werden bei der linearen Berechnung berücksichtigt.


Der Zug/ Druckstab:

Der Zug/ Druckstab hat einen vorgegeben Stabanschluss (xxxxoo) und kann an seinen Enden nur Normalkräfte übertragen. Der Zug/ Druckstab kann nur mit einer Temperaturlängenänderung belastet werden. Es können nur Normalkräfte auftreten. Ein Zug/ Druckstab wird entweder auf Zug oder Druck beansprucht. Bekommt er eine gegenteilige Kraft, fällt er aus der Berechnung raus.


Der Nullstab:

Ein Nullstab wird bei der Berechnung nicht berücksichtigt.


Der Ausfall von Zug und Druckstäben wird nur in der nichtlinearen Berechnung berücksichtigt.

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Ein Ausfall wird in der Graphik der nichtlinearen Lastfallgruppen wie folgt dargestellt.


Weitere Informationen folgen Smile