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Ersatzfeder für ein Modell 22 Okt 2022 21:58 #76867

  • Badoo
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Ich denke, man koppelt die Systeme als Gesamtsystem und dann hat man ein korrektes und vor allem genaues Ergebnis.

Aber warum sollte es kein ingenieurmäßiger Weg sein, wenn man allein die Biegesteifigkeit des Turms ansetzt zur Aussteifung des Kamins. Wenn man das so macht, wären es 2 Einzelfeder. Es ist dann quasi aber sichere Seite und nicht unbedingt korrekt. 
Ist da ein Denkfehler drin ?

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Letzte Änderung: von Badoo.

Ersatzfeder für ein Modell 25 Okt 2022 12:00 #76874

Vielen Dank für die zahlreichen Hinweise und Lösungswege.
Leider bin ich nicht mehr so fit mit Matrizen und hatte noch nicht die Zeit mich wieder einzulesen,
sonst hätte ich die Lösung mit der Steifigkeit und Verschiebung gerne probiert.
Ich habe jetzt diesen Weg gewählt und bin auf eine korrekte Antwort gekommen:

1. Kamin in das Modell des FW-Turms eingefügt als Stab mit Koppelstäben
2. Am Kopf des Kamins eine Last (100 kN) angesetzt und berechnet
3. Am Kamin mir den Querkraftverlauf (Vz) angeschaut
    und an den genannten Punkten die Auflagerkraft notiert
4. Die positive Auflagerkraft (Druck in Kraftrichtung) durch die Verformung in diesem Punkt geteilt
     und dadurch die Federsteifigkeit berechnet
5. Bei der negativen Auflagerkraft (Zug in Kraftrichtung) entfällt die Feder, wird zu null
    und eine stabilisierende Einzelkraft im Ersatzsystem angesetzt
6. Die berechnete Federsteifigkeit mit der negativen Auflagerkraft habe ich auf meinen Kaminstab gesetzt
    und in Th. I. O. die exakten Verformungen und Schnittgrößenverlauf wie im Gesamtmodell erhalten
7. Eine kleinere Belastung (10 kN) angesetzt und geschaut wie sich die Feder oder Einzelkraft ändert
8. Feder bleibt bei kleinerer Kraft gleich es hat sich nur die stabilisierende Einzelkraft um den Faktor 1/10 geändert

Mit dieser Federsteifigkeit bin ich dann in mein Kamin-Programm
und habe auf der sicheren Seite ohne die stabilisierende Einzelkraft gerechnet.
Anbei noch die zwei Modelle als Anhang, dass Gesamtmodell mit Kamin
und das Ersatzsystem mit Feder.

Dateianhang:

Dateiname: BhneKamin-...stem.zip
Dateigröße:309 KB
Die Liebe tut dem Nächsten nichts Böses; so ist nun die Liebe die Erfüllung des Gesetzes.
Anhänge:

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Letzte Änderung: von s.patrick.

Ersatzfeder für ein Modell 25 Okt 2022 14:55 #76878

Mensch, klasse.
Jetzt fehlt nur noch die Ermittlung der Eigen- bzw. Grundfrequenz für den
Strukturfaktor und fertig ist die Chose. Natürlich vorausgesetzt, dass die zwei
Bauwerke unabhängig voneinander harmonisch schwingen.

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Ersatzfeder für ein Modell 26 Okt 2022 12:00 #76883

Lenz hat es etwas drastisch formuliert,
aber ich komme mit der Beschreibung des Rechenweges auch überhaupt nicht klar.
Die Zeichnungen kann ich nicht aus den Dateien reproduzieren, weil ich das entsprechende Programm nicht habe.

Man kann so ein System auch mit Federn rechnen, aber das ist nicht so einfach wie Du Dir das vorstellst.
Die Schwierigkeit hatte ich oben versucht zu erklären.
Weiterhin ist das stützende Bauteil, also der FW-Turm, sicher nicht lastfrei,
also funktioniert das mit den zwei Federn auch nicht.

Deshalb verknüpfe die beiden Systeme zu einem Gesamtsystem und rechne es mit allen Lasten in diesem System.

Falls Du zum angedachten System noch fragen hast, dann zeige eine Sikzze, am besten auch mit den zugehörigen Zahlenwerten.

es
 

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Ersatzfeder für ein Modell 26 Okt 2022 17:09 #76884

Also, was ich jetzt verstanden habe, ist, dass der Schornstein mit einer Feder berechnet wurde, und zwar wahrscheinlich mit der an der oberen Festhaltung, und die mittlere Festhaltung ignoriert wurde.
Die Berechnung am Gesamtsystem ist leicht daher gesagt, wenn es dann alles nur erledigt wäre, aber da ist noch der Nachweis des Schornsteins unter Schwingungen und wohlmöglich noch mit Erdbeben und mit allen Detailnachweisen. 

 

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Ersatzfeder für ein Modell 27 Okt 2022 05:26 #76885

das wir mal vom selben reden.
(wie so oft eine skizze wuerde mehr sagen, als 2 seiten text.)
-ich hatte auch was anderes verstanden!-

hermann
Bauingenieur, Dipl.-Ing. (FH)
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