Modellierung einer Fußplatte unter Berücksichtigung der Plattenbiegung und realistischer Dübelkraftverteilung (nichtlinear)

René Flori | Dlubal Software

Bei der Bemessung von Stützenfüßen werden zur Verankerung häufig Hochleistungsdübel eingesetzt. In diesem Beispiel soll die Abbildung mit verschiedenen Modellen und deren Auswertung erläutert werden.

Möglichkeiten der Modellierung
Für die Verteilung der Dübelkraft sind die Lagerung der Fußplatte und deren Steifigkeit maßgebend. Weiterhin ist auch die Modellierung der Dübellager wichtig für eine realitätsnahe Verteilung der Kräfte.

In Modell A wurde die Fußplatte als „starre“ Fläche ausgebildet, hier bleibt eine etwaige Plattenbiegung unberücksichtigt. In Modell B ist die Fußplatte über Dicke und Material mit einer realistischen Steifigkeit abgebildet. Die Öffnungen der Dübellöcher sind mit starren Flächen verschlossen und im Zentrum der starren Flächen befinden sich lineare Knotenlager.

Model B ist wesentlich genauer, doch die linearen Knotenlager, welche auch Druck aufnehmen, und die Füllung der Dübellöcher mit starren Flächen führe immer noch zu einer verfälschten, zu geringen Plattenverformung.

Modell C wurde aus Modell B abgeleitet. Es sind hier lediglich die starren Flächen entfernt worden und die Ränder der Dübellöcher haben nichtlineare Linienlager. Die Nichtlinearität ist so definiert, dass bei Druck auf die Auflager diese ausfallen. Zug sollen sie dagegen aufnehmen. Die Lagerung der Fußplatte ist ebenfalls nichtlinear abgebildet. Hier soll nur Druck auf den Untergrund übertragen werden, bei abhebenden Kräften versagt die Bettung.

1 - Modell A, B, C
1 – Modell A, B, C

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Bemessung der Schienenschweißnähte von Kranbahnträgern nach DIN EN 1993-6 im Grenzzustand der Tragfähigkeit

Steffen Clauß | Dlubal Software

Sofern Kranbahnträger mit Flachstahlschienen konzipiert werden, ist auch immer die Verschweißung dieser Schienen ein Detail für die Bemessung beziehungsweise Auslegung. Generell kann hierfür zwischen durchlaufenden oder nicht durchlaufenden Kehlnähten als Befestigung gewählt werden. Der folgende Beitrag soll einen Überblick über die Nachweisführungen und deren Besonderheiten geben, speziell bei Verwendung der DIN EN 1993-6.

Anordnungsmöglichkeiten der Schienenkehlnähte
Für nicht durchlaufende Kehlnahtverbindungen kann weiterhin zwischen zwei Varianten gewählt werden. Diese sind auf folgendem Bild aus [2] dargestellt.

1 - Anordnungsmöglichkeiten
1 – Anordnungsmöglichkeiten

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Manuelle Anordnung der Flächenbewehrung

Moritz Bertram | Dlubal Software

Als Alternative zur herkömmlichen automatischen Anordnung der Flächenbewehrung in RF-BETON Flächen ist es auch möglich, diese individuell nach eigenen Vorgaben zu verteilen. Dies ist beispielsweise für die Erstellung von Bewehrungsplänen von Vorteil, da hier die Bewehrungsbereiche klar definiert und auch bemaßt werden können.

Aktivierung der manuellen Bewehrungsdefinition
Die Umschaltung auf die manuelle Bewehrungsdefinition erfolgt in RF-BETON Flächen unter der Schaltfläche [Details…] über das Register „Bewehrung“. Hier muss dann die „Manuelle Definition der Bewehrungsbereiche“ ausgewählt werden.

Im Anschluss daran erscheint dann in der Maske „1.4 Bewehrung“ im Register „Längsbewehrung“ anstelle der „Zusatzbewehrung für Gebrauchstauglichkeit“ der Abschnitt „Vorhandene Bewehrung“.

1 - Aktivierung
1 – Aktivierung

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Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte

Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte
Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte

Andreas Hörold | Dlubal Software

Im Jahr 2016 erhielt NEDCON den Auftrag, die Stahlkonstruktion für zwei vollautomatische Verteilzentren für zwei Supermarktketten zu montieren. Ein Verteilzentrum befindet sich im US-Bundesstaat Michigan, das andere in der kanadischen Provinz Alberta.

Das Projekt…
Beeindruckende Kundenprojekte…

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Vergleich von unterschiedlichen Bodenmodellen mittels RFEM

Markus Baumgärtel | Dlubal Software

Eine Bettung wird in RFEM meist mit dem Bettungsmodulverfahren durchgeführt. Grund hierfür ist die relativ einfache und übersichtliche Handhabbarkeit. Ebenso sind keine iterativen Berechnungen nötig und die Berechnungszeit ist relativ gering. Der Ansatz nach dem Bettungsmodulverfahren bedeutet, dass zum Beispiel eine Fundamentplatte flächig elastisch gelagert ist.

1 - Federn für Flächenbettung [1]
1 – Federn für Flächenbettung [1]
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Einwirkungen auf Silos nach DIN EN 1991-4

Sonja von Bloh | Dlubal Software

Silos dienen als Großspeicher zur Lagerung von schüttbaren Massengütern wie landwirtschaftliche Produkte oder Ausgangsstoffe sowie Zwischenprodukte industrieller Fertigung. Der Entwurf und die Bemessung solcher Bauwerke erfordern eine genaue Kenntnis der Beanspruchungen der Baustruktur durch das Schüttgut. Die DIN EN 1991-4 „Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter“ 1 enthält allgemeine Prinzipien und Vorgaben zur Ermittlung dieser Einwirkungen.

Anwendungsbereich
Die Anwendung der Bemessungsregeln für Silozellen und Silobauwerke unterliegt geometrischen Begrenzungen. In DIN EN 1991-4 [1] sind die geometrischen Abmessungen auf hb / dc < 10 mit hb < 100 m sowie dc < 60 m beschränkt. Darüber hinaus werden Anwendungsgrenzen hinsichtlich der Querschnittsform des Silos und des gelagerten Schüttguts genannt.

1 - Darstellung von Silozellen mit Benennung der geometrischen Kenngrößen und Lasten, Quelle: DIN EN 1991-4
1 – Darstellung von Silozellen mit Benennung der geometrischen Kenngrößen und Lasten, Quelle: DIN EN 1991-4

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Querschnittsklassifizierung und plastische Analyse mit DUENQ

Robert Vogl | Dlubal Software

Das Querschnittsprogramm DUENQ ermittelt die wirksamen Querschnittswerte dünnwandiger Profile gemäß Eurocode 3 und Eurocode 9. Alternativ sind im Programm plastische Untersuchungen für allgemeine Querschnitte nach der Simplex-Methode möglich. Bei diesem Verfahren werden die plastischen Querschnittsreserven für elastisch ermittelte Schnittgrößen iterativ bestimmt.
Folgendes Beispiel beschreibt die wirksamen Querschnittswerte im Bereich einer Ausklinkung eines I-förmigen Walzprofils. Anschließend werden die Ergebnisse mit einer plastischen Analyse verglichen.

Querschnitt
Der Querschnitt wird über die Profildatenbank erzeugt. Beim Setzen des Walzprofils IPE 200 ist die Option „Querschnitt in Einzelelemente zerlegen“ zu aktivieren. Das Profil besteht aus dem Material Baustahl S 235.

1 - Setzen eines Profils aus der Bibliothek
1 – Setzen eines Profils aus der Bibliothek

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Berechnung effektiver Querschnittswerte

Lukas Sühnel | Dlubal Software

Vor der eigentlichen Querschnittsanalyse von Stahlprofilen sind diese nach EN 1993-1-1 5.5 bezüglich ihrer Beanspruchbarkeit und Rotationskapazität zu klassifizieren. Dabei werden die einzelnen Querschnittsteile analysiert und in die Klassen 1 bis 4 eingeordnet. Die Klasse des Querschnitts bestimmt sich im Anschluss und im Allgemeinen aus der höchsten Klasse der Querschnittsteile. Können für die spätere Bemessung von Querschnitten der Klassen 1 und 2 noch plastische Beanspruchbarkeiten herangezogen werden, dürfen diese ab Klasse 3 nur noch elastisch bestimmt werden. Bei Klasse-4-Querschnitten tritt bereits vor dem Erreichen des elastischen Momentes ein lokales Beulen auf. Um diesen Effekt zu berücksichtigen, dürfen effektive Breiten verwendet werden. Dieser Beitrag wird sich nun im Folgenden genauer mit der Berechnung der effektiven Querschnittswerte befassen.

1 - wirksamer Querschnitt, Quelle: DIN EN 1993-1-5
1 – wirksamer Querschnitt, Quelle: DIN EN 1993-1-5

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