THEMA:

hi,
steifigkeitsänderung entlang der trägerachse, auf einer nicht zu kurzen länge, kann
wohl fast jedes stabwerksprogramm relativ gut rechnen.
wie schauts aus bei bei sehr kurzen störbereichen mit erheblich reduzierter steifigkeit?
stabwerksmodelle mögen zur lokalen bemessung taugen - aber der einfluss auf
bemessungsschnittgrössen wird dadurch nicht berücksichtigt.
den aufwand einer berechnung mit fidelen volumenelementen (ansys, nastran) wird
man in wiederkehrenden fällen ungern betreiben ...
aus den ergebnissen einer stabwerksberechnung und einer (flachen fe-)
scheibenberechnung den mittelwert bilden?
wie löst ihr sowas?
grüsse, markus

Hallo,

etwas mehr Info wär nicht schlecht.
Wie sieht das System denn aus?.... oder kollabiert das System schon wenn statt reduzierter (Biege-?) Steifigkeit die Steifigkeit zu null gesetzt wird.

Gruss

Hallo Markus,

mhh ohne das Problem so richtig zu kennen, ist es (wie Andreas schon gesagt hat) sicher nur sehr vage möglich Aussagen zu treffen.
Allerdings denke ich, dass für praktische Problemstellungen auch Stabwerksprogramme in der Lage sind entsprechende Steifigkeitssprünge zu simulieren. Inzwischen gibt es schon diverse nichtlineare Berechnungsprogramme, die Schnittgrößen unter Berücksichtigung des "tatsächlichen" (was immer das ist) Steifigkeitsverlauf - selbstverständlich iterativ - ermitteln. Immer gleich zur "Waffe" der 3D Modellierung zu greifen, halte ich etwas übertrieben, zumal ein Problempunkt bei nichtlinearen Berechnungen ohnehin die Erfassung der tatsächlichen Materialparameter ist. Außerdem stimme ich dir zu, dass eine Modellierung sehr sehr ... aufwendig werden kann. Dazu kommt noch die hohe Fehleranfälligkeit bei der Eingabe, sowie (teilweise) Konvergenzprobleme bei Ausfall (z.B. Beton in der Zugzone) von Termen der Steifigkeitsmatrix.
Es gibt eine sehr interessante Arbeit zur nichtlinearen Berechnung mit 1D Balkenelementen von Dr. Pfeiffer (erhältlich TU Hamburg).

Tritt die Nichtlinearität bzw. Steifigkeitsabfall sehr konzentriert auf, so lohnt sich ggf. auch die Berücksichtigung über ein diskretes plastisches Moment.

So mehr Kaffeesatzlesen wäre übertrieben ... hole mir erstmal selbigen

Gruß, Fränker

hi,
danke für die nachfragen und kommentare - ich fühle mich bestätigt
das problem scheint weder so noch so trivial zu sein.
ich versuchs an einem bsp.:
balken aus ideal elastischem werkstoff
stat. system sei 2-f-träger mit je 10m feldlänge unter gleichlast q
fall1:
gleiche steifigkeiten im feld-/stützbereich --- Ms = -ql²/8
fall2:
reduzierte steifkeit im bereich neg. momente (auf ca. 2 x 1,5m länge) --- Ms > -ql²/8
fall3:
auf 0 reduzierte steifigkeit über der stütze --- Ms = 0
fall4 = mittelding von fall3 und fall2:
stark red. steifigkeit über der stütze (auf ca. 2 x 0,15m länge) --- Ms = ???

solche steifigkeitssprünge können (neben materialnichtlinearitäten) aus querschnittsschwächungen oder aus elast. kopplungen (stirnpl. im stahlbau, stabdübelkreis im holzbau) kommen.
hilfreich wäre schon eine drehelastische kopplung - aber welces stabwerksprogramm oder gar welcher dlt macht das schon (richtig)?

grüsse, markus

Hallo,

Nachfrage:
Ist dein System vergleichbar mit aneinandergereihte Einfeldträger mit sog. Kontinuitätsplatte (Federplatte), wie bei Brücken, über der Innenauflagern.
Die Feldmomente werden mit ql²/8 ermittelt....die Balkenverdrehungen an den Innenstützen können als Zwangsverformung (in einer Nachlaufrechnung) auf eine Platte bzw. Balken mit geringer Biegesteifigkeit mit beidseitiger Einspannung aufgebracht werden.
Als Stabwerk läßt sich das Gesamtsystem modellieren indem man über den Innenstützen einen einen exzentrisch angeschlossenen biegeweichen Stab abbildet, der keine Biegemomente erhält.

Gruss

Hallo Markus,

das Problem (fall 3) spricht doch für ein lokales Fließgelenk. Hier würde ich auch selbiges berücksichtigen. Bei einem einfachen Stabwerksprogramm könnte man folgendermaßen vorgehen:
In einer inkrementellen Berechnung des 2 Feldträgers per Hand würde ich bis zum Erreichen von M-pl ohne Mittelgelenk rechnen. Ab dem Lastniveau, bei welchem M-pl im Stützenbereich erreicht wird, würde ich ein künstliches Gelenk einbauen. Der Stütze weiße ich nun das Fließmoment als "konstante Belastung" zu und kann die Last entsprechend weiter steigern. Das Ganze könnte bei ausreichender Rotationsfähigkeit bis zum Erreichen des Fließmomentes im Feldbereich exerziert werden - dann ist ja bekanntlich Schluss.

Bei entsprechender Software (z.B. RSTAB, RFEM2 Dlubal ) kann man dem Gelenk auch eine lineare (Dreh-)Federsteifigkeit zuweisen. Ich könnte also sogar in Kombination mit dem oben beschriebenen inkrementellen Vorgehen auch noch die Verfestigung im Fließbereich NäHERUNGSWEISE berücksichtigen. Oder wenigstens eine Verdreh- oder Verschieblichkeit beachten.

Bei Anschlüssen, kann zumindest eine lineare Momenten-Rotations-Beziehung über ein Momentengelenk mit Drehfedersteifigkeit berücksichtigt werden.

Gruß, Frank