THEMA:

mika schrieb:

...

...: ich führe den Schubfeldnachweis nicht als "ideales Schubfeld" wo nur Schubspannungen auftreten sondern als "reales Schubfeld" mit einem Vergleichsspannungsnachweis aus den Schubspannungen und den Normalspannung - wie Du es ja erwähnt hast.
[/quote]

Grübel, grübel.
Dabei sind aber sicher die Normalpannungen gemeint, die nicht aus der reinen Schubbeanspruchung kommen. Die sind erforderlichenfalls zu berücksichtigen.
Die Normalspannungen zu ermitteln, die aus einem unvollkommenem Schubfeld resultieren, dürfte sehr aufwändig werden. Da ist es billiger die Rippen in voller Länge auszuführen, Oder halt Pi*Daumen für diesen Fall.

Gruß
E.S.

ich versteh noch nicht, wieso das Schubfeld unvollkommen sein soll...
Wenn doch die Normalspannungen (nachgewiesen) über die Rippen in den Steg eingeleitet sind, liegen sie doch dort als Schubspannungen vor.
Welche Funktion hat dann (sozusagen hinter der Einleitungslänge) noch die Rippe in dieser Hinsicht? Der Steg an dieser Stelle "weiß" doch dann nichts mehr von der Rippe. sie ist doch für die weitere Funktion des Schubfeldes nicht mehr erforderlich, oder?
Also mein Ansatz:
- Einleitung der Normalkräfte aus den Flanschen (über die Rippen) in den Stützensteg
- Überlagerung der so eingeleiteten Schubspannung mit weiteren Schubspannungen aus Stützensteg ober- bzw. unterhalb des Knotenpunktes
- Nachweis des Schubfeldes

d.h. IMHO müssten die Rippen nur so lang sein, wie es für den Nachweis der Lasteinleitung erforderlich ist, weil dahinter nur noch Schubspannungen anliegen.
?

Slartibartfass schrieb:

ich versteh noch nicht, wieso das Schubfeld unvollkommen sein soll...
...

Ein Schubfeld ist ein statisch bestimmtes Bauteil, bei dem sich die Schubflüsse aus einer Gleichgewichtsbedingung ergeben.
In dem Schubfeld gilt dann Schubfluss = konstant.
Wenn die Randelemente nicht in voller Länge vorhanden sind, hat man wg. der abweichenden Randbedingungen kein reines Schubfeld mehr sondern eine Scheibe, in der es neben den Schubspannungen auch Normalspannungen gibt.
Was praktisch ausreichend ist, ist eine andere Frage.
Beanstandet ein Prüfing. Deine Lösung, hast Du keine Chancen bei der Argumentation.

Gruß
E.S.

Hallo

spannende Frage...

Slartibartfass schrieb:

. Für die "alten" typisierten Verbindungen waren sie in vielen Fällen Voraussetzung um die Randbedingungen des zugrundegelegten Modells einzuhalten.

Ich meine (weis nicht mehr genau) in den typisierten Verbindungen auf Basis DIN18800-1981 war es tatsächlich so dargestellt - also ohne durchgehende Rippen.

Was nun richtig ist überlass ich euch. Ich mache sie auch durchgehend.

Gruß Gustav

prostab schrieb:

Wenn die Randelemente nicht in voller Länge vorhanden sind, hat man wg. der abweichenden Randbedingungen kein reines Schubfeld mehr sondern eine Scheibe, in der es neben den Schubspannungen auch Normalspannungen gibt.

mir ist die Schubfeldtheorie wohl bekannt...
die Frage ist doch: was weiß das Schubfeld vonder Rippe?
ab wann sind die Randelemente vorhanden oder nicht?
Wie stark soll die Rippe denn sein?
Daran kann es doch nicht hängen. Das ganze ist doch ein Modell. Wesentlich ist doch, dass in den Randelementen (die Idee von) reinen Schubspannungen vorliegt. Wie die dort realistischerweise erzeugt werden ist doch eine andere Frage bzw. ein anderes Modell. Und ich habe immer noch keine Erklärung dafür, warum nach der erforderlichen Lasteinleitungslänge noch Normalspannungen vorhanden sein sollten.

Ich denke man könnte es so erklären:
Nimm ein Papierstreifen 1 cm breit 16cm lang und falte es 4 mal so dass du ein Quadrat 4x4cm hast. (Ich nenne es mal UmrandungsQuadrat = Flansch+Steifen)
Schneide ein Papierstück 4x4cm aus und klebe es entlang der Mittellinnie ein. (Ich nenne es mal Quadratfläche = Steg)
Damit haben wir unsere Schubsteife Ecke (bzw Schubfeld)
Wenn man nun das Gebilde entlang einer Fläche (vom UmrandungsQuadrat) auf ein Kartonstück klebt, haben wir es mal gelagert.
Dann oben rechts in der Ecke mit dem Finger/Stift Kraft ausüben und schauen was passiert.

Jetzt schneiden wir oben zwischen linker oberer Ecke und Mitte den 'Flansch' weg und schauen was passiert.
Wenn wir wieder mit dem Finger/Stift eine Kraft ausüben, wird dort wo die QuadratFläche (=Steg) nicht gehalten ist, das Papier ausknicken.
Genauer gesagt wird es dort Ausbeulen. Und da wir dort keine Schubspannugen eingeleitet haben (gibts ja kein Steg da) kann es dort nur aufgrund von Normalspannungen entspanden sein (Normalspannungen in der Randfaser)

Ich würde auch zum gleichen Ergebnis kommen wenn ich die Linke obere Ecke freischneide und mir die Spannungen/Kräfte auf so ein ausgeschnittenes (infinitesimales) Element aufzeichne.

So oder so, ich habe entlang der Umrandungslinien des Feldes Normalspannungen, und somit per Definition kein ideales Schubfeld mehr.

die Frage ist doch: was weiß das Schubfeld vonder Rippe?
ab wann sind die Randelemente vorhanden oder nicht?
Wie stark soll die Rippe denn sein?

Das Schubfeld weiß sehr wohl was von der Rippe, den die Rippe ist integraler Bestandteil des Schubfeldes. Sie ist sozusagen notwendig per Definition, da ich ein Element brauche dass den Schubfluß und folglich Schubspannungen einleitet, und freie Ränder Schubspannungsfrei sind. (Das sind sie doch oder?)
Theoretisch müsste die Rippe unendlich steif sein, da soweit ich mich entsinne, man von einer starren Umrandung ausgeht, im Sinne von dehnsteif in Längsrichtung.
Aber bei normalen Rahmenecken reicht es ja dass sie so stark ist, dass sie die Kräfte einleiten kann. Bei sehr großen Feldern mit relativ kleinen Rippen müsste man vielleicht noch das Ausknicken der Rippe aus der Ebene zufolge Normalkraft untersuchen (gibts ja in der Praxis nicht)

Das ganze ist doch ein Modell. Wesentlich ist doch, dass in den Randelementen (die Idee von) reinen Schubspannungen vorliegt.

Genau. Aber diese Annahme stimmt bei einer unterbrochenem Rippe eben nicht.

Wie die dort realistischerweise erzeugt werden ist doch eine andere Frage bzw. ein anderes Modell

Jaein! Das Modell geht ja davon aus, dass eben nur Schubspannungen am Rand (durch die Rippe) eingeleitet (Einleitung=erzeugung der Schubspannungen) werden.

Und das andere Modell von dem du sprichst, wäre eben die erwähnte echte Scheibenberechnung.

Es ist halt inkonsisten im Sinne der Modellbildung und Nachweisführung, ein anderes Modell zu wählen, als man dann tatsächlich baupraktisch umsetzt.(Vor allem wenn die praktische Ausführung auf der unsicheren Seite liegt)
Plakativ: Man nimmt ja auch keine Luft-Stütze rechnerisch an, obwohl dann keine ausgeführt wird.


Baupraktisch ist das aber denke ich egal, da:
a) Die Modellbildung des ideellen Schubfeldes eine sehr konservative Annahme ist (was ich gelesen habe)
b) Ca 40% Sicherheit auf der Lastseite ist bezogen auf die charakteristischen Werte. Oder schätzomativ 50-60% Sicherheit bezogen auf die Mittelwerte der Einwirkungen.
c) Man ja noch plastische Reserven im Nachweis (der ist ja EL-EL) hat, plastische Reserven im ganzen Schubfeld (sprich möglichhe Umlagerungen oder was weiß ich), und plastische Reserven im realen Materialverhalten des Stahls (Die ja nicht in den Normen berücksichtigt werden)

Das heißt die Sicherheitsreserve ist da irgendwo grob geschätz ein Faktor = 2

Somit sind wir hier beim erwähnten Pi*Daumen. Lasteinleitung=gut, Konstruktiv=gut und damit: Ente gut, Gustav gut!


Gruß & gn8
Dominik



PS: @Slartibartfass: Die Antworten auf deine Fragen waren natürlich kein persönlicher Angriff. Deine Fragen waren halt sehr plakativ und haben bei mir die meiste Resonanz im Denkmuskel ausgelöst

PPS: Das gaze hat natürlich keinen wissenschaftlichen Anspruch, sondern ist lediglich die Antwort meines Gehirns auf den maßlosen Schnapskonsum am Wochenende