Beschreibung
Eine Struktur aus Stäben mit I-Profilen wird wie in der Skizze gezeigt an beiden Enden durch gleitende Federstützen gelagert und durch Transversalkräfte belastet. Das Problem wird durch folgenden Parametersatz beschrieben. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel (siehe Literatur).
| Material | Stahl | Elastizitätsmodul | E | 210000,000 | MPa |
| Querdehnzahl | ν | 0,300 | - | ||
| Geometrie | Struktur | Profillänge 1 | L1 | 2,000 | m |
| Profillänge 2 | L2 | 4,000 | m | ||
| Profillänge 3 | L3 | 4,000 | m | ||
| Profilhöhe 1 | h1 | 0,130 | m | ||
| Profilhöhe 2 | h2 | 0,520 | m | ||
| Querschnitt | Höhe | h | 400,000 | mm | |
| Breite | b | 180,000 | mm | ||
| Stegdicke | s | 10,000 | mm | ||
| Flanschdicke | t | 14,000 | mm | ||
| Last | Transversalkraft | F1 | 10,000 | kN | |
| Federsteifigkeit | cu,X | 84000,000 | kN/m | ||
Das Eigengewicht wird in diesem Beispiel nicht berücksichtigt. Es sollen die Durchbiegung des Tragwerks an Punkt 1 (uz1), das Biegemoment an Punkt 2 (My2), die Normalkraft im Stab N und die horizontale Auslenkung der Federlagerung am Punkt 3 (ux3) bestimmt werden.
Analytische Lösung
Eine analytische Lösung ist nicht verfügbar. Die Ergebnisse aus der Software S3D werden als Referenz herangezogen.
RFEM- und RSTAB-Einstellungen
- Modelliert in RFEM 5.26, RSTAB 8.26 und RFEM 6.01, RSTAB 9.01
- Die Elementgröße beträgt lFE = 0,200 m.
- Die Anzahl der Inkremente beträgt 5.
- Es wird ein isotropes linear-elastisches Materialmodell vorausgesetzt.
- Die Modellierung erfolgt mit Stäben (Fachwerkträger).
- Die Schubsteifigkeit der Stäbe wird vernachlässigt.
- Die Theorie III. Ordnung wird angewandt.
Ergebnisse
| Größe | S3D | RFEM 6 | Ausnutzung | RSTAB 9 | Ausnutzung |
| uz1 [mm] | 53,8 | 53,6 | 0,996 | 53,7 | 0,998 |
| My2 [kNm] | 41,0 | 41,0 | 1,000 | 41,0 | 1,000 |
| N [N] | -209,0 | -208.4 | 0,997 | -208.6 | 0,998 |
| ux3 [mm] | 2,47 | 2,47 | 1,000 | 2,47 | 1,000 |
| Größe | S3D | RFEM 5 | Ausnutzung | RSTAB 8 | Ausnutzung |
| uz1 [mm] | 53,8 | 53,7 | 0,998 | 53,8 | 1,000 |
| My2 [kNm] | 41,0 | 41,0 | 1,000 | 41,0 | 1,000 |
| N [N] | -209.0 | -208.4 | 0,997 | -208.6 | 0,998 |
| ux3 [mm] | 2,47 | 2,47 | 1,000 | 2,47 | 1,000 |
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