THEMA:

Hallo werte Kollegen,

wer kennt sich mit Stabiltätsuntersuchungen bei Stahl-Fachwerkbindern aus bzw. kennt gute Literatur dazu?

Problemstellung: Gebogene Fachwerkbinder (Tonnendach) aus Hohlprofilen als Zweigelenkrahmen.

Die Nachweise der Einzelstäbe stellen kein großes Problem dar. Aber was ist mit dem Knicken senkrecht zur Rahmenebene? Die Binder sind natürlich in regelmäßigen Abständen durch Pfetten/Druckstangen, welche an den Windverbänden anschließen, abgestützt. Natürlich kann man nun den Druckgurt als einen Stab mit der Knicklänge ansetzten, die dem Abstand der abstützenden Pfetten entspricht. Das gefällt mir aber nicht, weil so der Nachweis nicht hinkommt. Dieses Vorgehen ist m.E. auch sehr auf der sicheren Seite, da die stabilisierende Wirkung des Zuggurtes, welcher ja in regelmäßigen Abständen durch die Diagonalen mit dem Druckgurt verbunden ist, völlig außer Acht gelassen wird. Wie kann ich nun die stabilisierende Wirkung sinnvoll berücksichtigen?
Vielleicht kann man auch versuchen, aus dem Fachwerk einen Ersatzquerschnitt zu bilden und eine BDK-NW führen. Aber wie sieht der Ersatzquerschnitt aus und welche Steifigkeiten hat dieser?
Da ich diese Systeme in der Regel räumlich rechne, also inkl. Seilverbänden, wird sowieso schon nach Th. II. bzw. III. O. gerechnet, antimetrische Vorverformungen für die Gurte setzte ich nach DIN 18800-2 S. 35ff an, symmetrische Imp. nach Verformungen durch Gleichstreckenbelastung, siehe auch [www.sofistik.de/uploads/tx_dpsofistikexa...bahnhof_schlaich.pdf], Bilder 15-16. Mit diesen Schnittgrößen gehe ich dann in die BK-Nachweise.
Sind solche Vorverformungen nicht bereits ausreichend (falls der Stich entsprechend gewählt wird), um sich den BK-Nachweis zu schenken? Es ist ja so, das wenn nach Th. II. O. gerechnet und eigenform-affine Imperfektionen angesetzt werden, ist der BK-Nachweis damit erschlagen!
Leider fehlt mir die entsprechende Software, um eigenformaffine Imperfektionen aus Verformungen zu generieren (für RStab gibt es z.B. sowas) und "von Hand" ist das ein Aufwand, der in keinem Verhältnis zum Projekt steht.
Oder ist es hier das Einfachste/Sinnvollste, komplett ohne Vorverformungen zu rechnen?
Dann hab' ich zwar immer noch Beanspruchungen aus Th.II.O., die ich ja für den BK-NW nicht brauche, sie sind aber zumindest reduziert.

Ich freue mich auf eure äußerungen!

Gruß,
Mitch

Hallo Mitch,

... du hast Recht, also wenn du die Imperfektionen nach DIN ansetzt (vorausgesetzt in die jeweiligen Richtungen und realen Halterungen/Federn) und nach Th2. Ord. rechnest ,dann hast die Nachweise für BK und BDK geführt.

Gruß Tobi

Hallo Tobi,

beim BDK allerdings nur, wenn ich nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung rechne und das macht kaum ein Stabwerkprogramm, schon gar nicht für komplexe 3D-Stukturen. Bezahl- und händelbare Software schmeißt schon unsinnige Werte bei einfachen "2 Stützen und ein Riegel oben drauf"-Systemen raus, wenn man das Gesamtsystem auf BDK nachweist. Da gibt's halt Probleme bei den übergangsbedingungen an der Rahmenecke.

Gruß,
Mitch

... hast Recht. Machen das bei uns mit dem Programm Biegetorsionstheorie von Frilo....
Dort kann man allerdings nur gerade Stabzüge eingeben.... Mit ein paar Kniffen aber fast alle Situationen erfassen(BDK).

Gruß Tobi

1. sie kaufen sich ein leistungsfähiges programm wie z.b. rstab mit den entsprechenden modulen, welche auch die randbedingungen simulieren

oder

2. sie behelfen sich z.b. mit handlichen berechnungsmethoden, wie sie im
petersen oder auch bei kindmann zu finden sind (z.b. elastisch-plastische)
nachweise

Hallo Herr Rabe

1. Auch das RStab-Modul FE-BDGK kann das nicht (siehe angefürtes Bsp. oben), geschweige denn RStab selber. Zeichnen Sie sich mal die Last-Momenten-Beziehungen der FE-BDGK-Ergebnisse auf (geht super mit Excel und ein einfacher gabelgelagerter Einfeldträger tut's schon!). Sie werden sehen, daß die Kurven munter die von eta_Ki gebildete Asymptote durchstoßen, anstatt sich nett daran anzuschmiegen, wie das z. B. die Ergebnisse von BTII (FriLo) oder DRILL (Friemann/Fides) machen.
BTII von FriLo ist für dieses Problem ebenfalls nicht zu gebrauchen, es sei denn es gibt eine Möglichkeit, einen sinnvollen Ersatzstab mit entspr. Steifigkeiten zu ermitteln. Das habe ich ja bereits oben vorgeschlagen. Evtl. könnte man ein so mächtiges wie auch teures Programm wie STAAD.PRO für dieses Problem bemühen, aber wenn ich die Möglichkeit dazu hätte, dann wäre mein Post garnicht in diesem Forum erschienen!
2. Abgesehen davon, daß mir das TSV von Kindmann sowie die Nachweise von Kahlmeyer, Rubin und wie sie alle heißen, wohl bekannt sind, da diese Stand der Technik sind und sich anders nahezu nicht mehr wirtschaftlich bemessen läßt, habe ich mit elastisch-plastischen Nachweisen die Stabilitätsprobleme noch lange nicht erschlagen. Der BK-NW aus der DIN 18800 ist auch nichts anderes als ein el-pl Nachweis.

Meine Frage war nur, wie ich o.g. Problem mit meinen Möglichkeiten bzw. konstruktiven Tips aus dem Forum sinnvoll und wirtschaftlich lösen kann.

Eine handliche Methode habe ich ja bereits oben angeführt, diese liegt aber, wie alle anderen mir bekannten handlichen Methoden sehr auf der sicheren Seite, was wieder zu unwirtschaftlicher Bemessung führt!

Besten Dank für Ihren guten Willen, Herr Rabe, Ihr Beitrag war zwar nicht sehr konstruktiv, aber zumindest haben Sie niemanden beleidigt.

Gruß und gute Nacht,
Mitch