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Es handelt sich hier um ein einfach statisch unbestimmtes System, wenn man den FW-Turm als eingespannten Stab und das Gesamtsystem in der Ebene betrachtet. Die Lösung ließe sich formelmäßig aufbereiten, wenn man Zeit hat und die Biegesteifigkeit des Turms kennen würde. In der anderen Ebene (Wind rechtwinklig) hätte man noch die Torsionssteifigkeit des Turm zu berücksichtigen.
Ich gehe mal davon aus, dass der Turm mit irgendeinem Stabwerksprogramm berechnet wurde, denn anders kann ich mir nicht vorstellen, wie man die Biegesteifigkeit des Turms und daraus Federsteifigkeiten effektiv ermitteln will. Ob der Ansatz mit Federsteifigkeiten überhaupt richtig ist, will ich gar nicht diskutieren. Wo liegt jetzt das Problem, im Stabwerk des Turms noch zwei Stäbe (Kamin) hinzuzufügen (plus die Koppelstäbe) und die Schnittkräfte in den zwei Stäben mit einem Programm zu berechnen ? Damit sind alle Zweifel aus dem Weg geräumt.
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Das statische Modell des Turms ist doch bestimmt ein eingespannter Stab. Warum sollte die eine feder überhaupt die andere tangieren ? Es sind jeweils ersatzfedern für den Turm an der jeweiligen Höhe...
Keine Ahnung, ob ich die fragestellung jetzt immernoch falsch verstehe. Bitte klärt mich nochmal auf. Wer steift wen aus ? Um es auf Nummer sicher abzubilden, gilt Megaponds vorschlag m.E. |
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Letzte Änderung: von Badoo.
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Anschaulich sieht man das mit Hilfe einer sauberen Handskizze, in der man einem Federpunkt (des aussteifenden Systems) eine Verschiebung 1 vorgibt. Die Biegelinie zeigt dann auch im zweiten Federpunkt eine Verschiebung, die die Kopplung repräsentiert. Rechnerisch geht man anders vor, man schraubt die Federpunkte fest. Fasst an einem an und verschiebt dieses Lager mit dem Betrag 1. Die Kräfte die jetzt entstehen, sind die Elemente der Steifigkeitsmatrix. Dort, wo man anfasst hat man das Steifigkeitselement auf der Hauptdiagonalen, die Kraft im anderen Lager- bzw. Federpunkt ergibt das Kopplungselement, auf der Nebendiagonalen der Steifigkeitsmatrix. Dann beantwortest Du aber nicht die Frage des OP. Dass er weiss, dass man eine vollständige und richtige Lösung bekommt, wenn man das Gesamtsystem untersucht, kann man sicher voraussetzen, das ist trivial, aber das hat er nicht hinterfragt. Seine Frage ist allgemein betrachtet durchaus sinnvoll, denn es gibt schon Systeme, bei denen man erfolgreich mit mhreren Federn arbeiten kann. Ich denke da z.B. an Stabilitätsfälle, wie Hallenriegel mit BDK-Sicherung durch einen Verband. Da muss man schon nachdenken, wie man die Federsteifigkeiten ermitteln muss und ob man deren Kopplung vernachlässigen kann. Das ist ein Irrweg, denn man kann durch noch so viele Iterationen nicht den Fehler ausbügeln, den man durch das Weglassen des Kopplungselementes begeht. Das wäre so, als ob in der Schule jemand ein Gleichungssystem mit zwei Unbekannten lösen würde, indem er das Nebendiagoanlelement einfach streichen würde. ===== Insgesamt ist man sich aber jetzt einig, dass es ohne Betrachtung des Gesamtsystems hier nicht geht, zumal man das Gesamtsystem schon anfassen muss, wenn man auch nur eine Federsteifkeit berechnen will. es
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und weil das ein irrweg ist, konvergiert das verfahren ziemlich gut (sofern es nicht instabil wird) so, wie ich schrieb, sind die kopplungen enthalten. warum du die weglässt .. Markus L. Sollacher, Berat. Ing. BYIK
mlsollacherATt-onlinePUNKTde |
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Letzte Änderung: von markus.
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Kurz und bündig. Das Rechnen mit Federsteifigkeiten ist theoretisch nicht durchdacht..
Der Kamin wird durch ein Auflager am Fuß und durch zwei Koppelstäbe an drei Punkten festgehalten. Nimmt man einen Koppelstab heraus, dann ist der Kamin statisch bestimmt am Turm gelagert. Das bedeutet, wenn der Turm sich bewegt (belastet ist) geht der Kamin beanspruchungsfrei mit. Wird der Kamin belastet, geht die Last auf den Turm. Kommt nun der herausgenommene Koppelstab wieder hinzu, wirken Kamin und Turm zusammen. Alles jetzt in der Ebene und Th. I. Ordnung.. Durchdenken ? Blatt Papier und Bleistift. (ich hab jetzt nur keinen Bock drauf) . |
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Letzte Änderung: von Megapond.
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Seltsame Antwort auf meine (so denke ich) konkreten statischen Aussagen. Warum soll man einen Stab herausnehmen, wenn der OP doch zwei vorgegeben hat?. Du hattest schon vorher keinen Bock, denn Du hattest geschrieben "Ob der Ansatz mit Federsteifigkeiten überhaupt richtig ist, will ich gar nicht diskutieren". Jetzt gibt es auch nichts weiter zu "Durchdenken", denn natürlich kann man das System mit zwei Federn ausbilden, man muss es nur richtig rechnet. In vereinfachter Form, so wie der OP es hinterfragt hat, geht es nicht, warum das so ist und warum es sich auch nicht lohnt, habe ich begründet. Außerdem kannst Du davon ausgehen, dass, wenn ich was schreibe, es meistens vorher, (mindestens in vereinfachter Form) gezeichnet und gerechnet habe, denn ich gehöre nicht zu der Generation "keinen Bock drauf". Da liegt wohl ein Missverständnis vor. Du hattest geschrieben "1. kamin mit geschätzten federn rechnen 2. federkräfte auf den fw-turm einwirken lassen. ..." Die zwei Federn sind die Kopplungen, von denen Du gesprochen hast. Ich habe vom Weglassen des "Kopplungselementes" gesprochen, das ist das " .. Kopplungselement, auf der Nebendiagonalen der Steifigkeitsmatrix". Anders ausgedrückt, die Federn sind zusätzlich miteinander gekoppelt, sie wirken nicht unabhängig voneinander. Siehe dazu nochmal die Beschreibung von vorhin in meiner Antwort an Badoo. Mit zwei (anfangs geschätzten) Federsteifigkeiten zu rechnen reicht nicht, man müsste dem FW-Turm eine 2x2 Steifigkeitsmatrix übergeben. Aber wie schon gesagt, diese Rechnung lohnt hier nicht im Vergleich zur Berechnung des Gesamtsystems. es |
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