Silas schrieb:
Hallo zusammen;
Mein Ziel ist es , Eine Decke mit Unterzug als Plattenbalken zu modellieren ( mit RFEM).
Anschließend möchte ich aus dieser Berechnung Schnittgrößen erhalten, mit denen ich meinen Plattenbalken von Hand bessen kann.
Was ich verstanden habe ist, dass sich mein Gesamtmoment für den Plattenbalkenquerschnitt aus drei Anteilen zusammensetzt: Moment in der Platte über die mitwikende Breite + Moment aus dem Balken + Moment aus der Exzentrizität * Normalkraft im Balken.
Bisher habe ich folgendes modelliert:
Decke mit zentrischen rechteckigen Balkenquerschnitt mit der geleichen Biegesteifigkeit wie mein Plattenbalken mit der zugehörigen mitwirkenden Breit
Decke mit einer Rippe, wenn ich das richtig verstanden habe ermittelt RFEM mein Gesamtmoment wie oben beschrieben wenn ich den Stab als Rippe modelliere.
Wie wird aber die Normalkraft berücksichtigt die über die mirtwirkende Breite in der Platte entsteht???
Hallo Silas,
bei der Generierung von Unterzügen müssen in RFEM zwischen zwei Fällen unterschieden werden. Wird im 2D gearbeitet (Basisangaben der Struktur, Platte XY), dann werden Unterzüge relativ einfach erzeugt. Wird als Strukturtyp "3D" gewählt, dann wird eine aufwendigere und genauere Methode verwendet.
2D:
Für die Modellierung von Unterzügen ist der Stabtyp "Rippe" vorgesehen. Zunächst muss der Unterzug selber als Rechteckquerschnitt definiert werden. Im Dialog für die Detail des Unterzugs muss noch eine mitwirkende Breite eingegeben werden. Aus dem rechteckigen Unterzug und der mitwirkenden Breite wird ein resultierender t-förmiger Querschnitt gebildet und an der Definitionslinie des Stabs in das System eingefügt.
In 2D ist ein Unterzug also ein Stab, der zentrisch in die Platte eingefügt wird.
3D:
Im 3D sind die gleichen Eingaben notwendig. Es muss der Rechteckquerschnitt und die mitwirkende Breite definiert werden. Die interne Modellierung ist aber grundsätzlich verschieden.
Der Rechteckquerschnitt wird exzentisch unter die Fläche gesetzt. Die Exzentrizität wird aus der halben Plattendicke und der halben Stabhöhe berechnet. Durch die Exzentrizität bekommt der Rechteckquerschnitt (bei einem Einfeldträger) eine Zugkraft und die Platte eine Druckkraft. Natürlich erhält dieser Stab auch noch ein (relativ kleines) Biegemoment. Das Stab-Biegemoment bezieht sich aber nur auf den rechteckigen Stab und noch nicht auf den Plattenbalken.
Nun wird an jeder Stelle des Plattenbalkens die Druckkraft in der Platte über die mitwirkende Breite aufintegriert. Die daraus resultirende Druckkraft wird mit der Exzentrizität multipliziert. Daraus ergibt sich ein Biegemoment, das zum Stab-Biegemoment addiert wird. Das Ergebnis ist ein Biegemoment, das sich auf den t-förmigen Querschnitt des gesamten Plattenbalkens bezieht.
Die resultierend Druckkraft in der Platte wird von der Zugkraft des Rechteckstabs abgezogen.
Eigentlich ist es noch etwas komplizierter, da nicht nur die Normalkrafte in der Platte aufintegriet werden sondern auch noch andere Flächenschnittgrößen. Der Einfluss ist aber gering.
Mit den Rippenschnittgrößen kann nun die Stahbetonbemessung für den Plattenbalken durchgeführt werden.
Im Zeigen-Navigator kann man unter "Ergebnisse -> Rippen..." zwischen Rippenschnittgrößen und Stabschnittgrößen umschalten.
Der Vorteil des aufwändigeren 3D-Rippenmodells ist eine höhere Genauigkeit. Das Modell gestattet auch sehr einfach eine Beurteilung, ob die mitwirkende Plattenbreite richtig gewählt wurde. Im Idealfall sollte die Normalkraft im Stab Null sein. Besonders bei komplizierteren Geometrien, bei denen die Angaben der mitwirkenden Breiten in den Normen nicht unbedingt weiterhelfen, hat dieses Modell große Vorteile gegenüber dem 2D-Modell.
Eine detailierte Beschreibung der Plattenbalkenmodellierung ist von der Dlubal-Hotline zu bekommen.
Viele Grüße
Frank Faulstich
Ing.-Software Dlubal GmbH
