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Geschweißte Rahmenecke 14 Mai 2011 20:02 #36159

Hallo,

es handelt sich um folgendes Problem: Eine geschweißte Rahmenecke mit langer Voute (ebenfalls geschweißt) soll nachgewiesen werden.
Die Voute ist an die Stütze angechweißt und im Abstand x mittels Stirnplattenanschluß an den Riegel angeschloßen.
Das Rahmeneckblech wird auf Schub nachgewiesen. Und bei der vollständig geschweißten Voute handelt es sich ja ebenfalls um ein Schubfeld. Jetzt errechne ich mir die Schnittgrößen im Anschnitt der Stütze und im Anschnitt des Stirnplattenanschlußes. Ist es nicht so das ich den Schubfluß z.B. im Obergurt so errechne das sich die Schnittgrößen im Schnitt an der Stütze und im Schnitt am Stornplattenanschluß aufsummieren müssen. Denn im Untergurt ist eine Druckkraft und im Obergurt eine Zugkraft. Heißt die Schnittgrößen im Untergurt und im Obergurt werden in den Anschnitten jeweils getrennt aufsummiert.
Ich habe in der Literatur nachgelesen das der Ansatz so gehandhabt wird das der Schubfluß aus der Differenz der Obergurtkraft A und B ermittelt wird. Aber das ist doch irgendwie unlogisch denn es herrscht im den beiden Schnitten doch die Zugkraft die sich doch dann demnach vergrößert?

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Aw: Geschweißte Rahmenecke 15 Mai 2011 10:18 #36161

-root- schrieb:


... Und bei der vollständig geschweißten Voute handelt es sich ja ebenfalls um ein Schubfeld.
...
... das der Schubfluß aus der Differenz der Obergurtkraft A und B ermittelt wird.
...


Streng genommen ist das kein Schubfeld. Ein Schubfeld setzt innerhalb eines Feldes einen konstanten Schubfluss voraus, das ist hier aber nicht der Fall.

In einem vollständigen Schnittbild sieht man, dass die gesamte horizontale Schubkraft zwischen Flansch und Steg der Differenz der Gurtkräfte (li/re) entspricht. Aber damit weiss man noch nicht wie die Schubspannungen verteilt sind.

Es ist aber recht einfach, man hat es mit einem Balken mit veränderlicher Höhe zu tun.
Die Schubspannungen im Steg kann man mit der reduzierten Querkraft ermitteln:
Q' = Q - |M|/z*tan(al), al ist der Winkel des geneigten Gurtes.
Wird z mit größer werdenden |M| ebenfalls größer, so ergibt sich das Minusvorzeichen (im anderen Fall wird Q' größer als Q).
Die Normalkraft hat auch einen Einfluss, der ist aber in der Regel klein, weil |N|/2 meist kleiner als M/z ist.
Weist man die Schubspannungen mit der Querkraft Q nach, dann liegt man auf der sicheren Seite, sofern sich z und |M| wie oben angegeben verhalten.

Empfehlung:
wenigstens einmal ein vollständiges Schnittbild (mit abgetrennten Flanschen und Stirnblechen) zeichnen.

Gruß
E.S.

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Aw: Geschweißte Rahmenecke 15 Mai 2011 10:33 #36162

Danke für die Antwort.
Ich habe mal ein Bild angehangen als Beispiel der Voute (abgetrennte Flansche und Stirnplatten.
So habe ich es zum Beispiel aus alten Studiensunterlagen entnommen und aus einem Fachuch.
Nur hat mich eben der Ansatz der Kräfte stutzig gemacht, bzw. das war mir nicht ganz verständlich warum z.B. die resultierenden Obergurtkräfte Fa und Fb entgegengesetzt angesetzt werden. Im Obergurt ist im Bereich dieser Voute der durchgehend eine Zugkraft, der Schubfluss müsste sich doch dann durch die Addition der beiden vergrößern, wenn diese aber entgegenwirken wird der Einfluß geringer.
Mir geht es darum da ich dachte der Ober und Untergurt der Voute muss für die Aufnahme der Obergurtkraft/Untergurtkraft nachgewiesen werden?
Nur kommt mir das unlogisch vor, den Obergurt weise ich doch nicht mit der Summe der beiden Obergurtkräfte Fa und Fb nach sondern jeweils getrennt also z.B. im Anschnitt an die Stütze mit der Kraft Fa und im Anschnitt Voute-Riegel mit der Kraft Fb oder?
Wobei ich eine Lösung gefunden habe in der es heißt Nachweis Obergurt: Fa-Fb/Aog. Das geht ja dann spielend auf da die Kraft sehr klein wird aber das ist doch nicht ganz logisch oder?

[img]http://www.stahlbau-rossleben.de/Sonstiges/Voute Schubfluss.JPG[/img]
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Letzte Änderung: von -root-.

Aw: Geschweißte Rahmenecke 15 Mai 2011 19:41 #36166

-root- schrieb:


...
... warum z.B. die resultierenden Obergurtkräfte Fa und Fb entgegengesetzt angesetzt werden.
...


Darüber solltest Du nochmal nachdenken.

Ansonsten ist das eine unvollständige und schlechte Skizze, mit der man auf diesem Weg kaum etwas erklären kann. Zeichne ein wirklich vollständiges Schnittbild, das mit den Schnittgrößen (N),M,Q links (links von der linken Stirnplatte) und (N),Q,M rechts (rechts von der rechten Stirnplatte) beginnt. Diese Kraftgrößen müssen einen Gleichgewichtszustand bilden.
Zeichne dann "alle" Kräfte in allen Schnitten ein, wie Du sie Dir vorstellst, bzw. wie sie sich aus den Gleichgewichtsbedingungen ergeben. Dann kann man weitersehen. Nimm keine allgemeinen Werte, sondern konkrete Zahlen.

Gruß
E.S.

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Aw: Geschweißte Rahmenecke 15 Mai 2011 20:32 #36167

Ja ok Danke. Das mache ich gleich morgen, und stell es nochmal genau rein. Also die Skizze war nur auf die schnelle und wie du sagst unvollständig. Ich mache morgen einen aktuellen Entwurf und stell ihn hier rein, ich hoffe du kannst mir dann dazu eine Beurteilung schreiben.
Danke.

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Aw: Geschweißte Rahmenecke 31 Mai 2011 10:15 #36371

@ prostab: Ich hatte ja gesagt das ich das nochmal überarbeiten will, und habe es nun geschafft und mal 2 kurze Zeichnungen gemacht in denen ich die Schnittkräfte und die Kräfte in den Schnitten mit herausgelösten Gurten bzw. Steifen eingetragen habe.
Ich habe noch ein 2 Bild angehangen, darauf ist zu sehen wie ich mir das mit der Berechnung vorgestellt habe, aber es kommt mir irgendwie nicht ganz schlüßig vor, da die Kräfte sehr gering sind.
Ich wäre dir sehr dankbar wenn du mal drüber schauen könntest und mir eventuell sagen könntest wo der Fehler liegen könnte.

Danke.

[img]http://www.stahlbau-rossleben.de/Sonstiges/Voute Schubfeld 1.jpg[/img]

[img]http://www.stahlbau-rossleben.de/Sonstiges/Voute Schubfeld 2.jpg[/img]

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