3.1.5 Wölbkrafttorsion

Wölbkrafttorsion

Dieses Register ermöglicht Einstellungen zur Wölbkraftanalyse von Stabsätzen. Die Einträge sind zugänglich, wenn die Modulerweiterung RF-/STAHL Wölbkrafttorsion lizenziert ist.

Soll RF-/STAHL EC3 eine Wölbkraftanalyse durchführen, ist das Kontrollfeld anzuhaken. Damit werden die übrigen Abschnitte zugänglich; gleichzeitig werden die entsprechenden Auswahlfelder für den Stabilitätsnachweis von Stabsätzen im Register Stabilität gesperrt.

Beim Verfahren mit sieben Freiheitsgraden erfolgt die Stabilitätsberechnung nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung unter Berücksichtigung von Wölbkrafttorsion und eigenformaffinen Imperfektionen. Die Freiheitsgrade der Verschiebungen und Verdrehungen in bzw. um die drei Achsen X', Y' und Z' sowie der Verwölbung können benutzerdefiniert in den Masken 1.7 und 1.8 festgelegt werden (siehe Bild 2.34 und Bild 2.36). In Maske 1.13 ist der Anfangsstich der Vorkrümmung zu definieren (siehe Bild 2.52).

Eine ausführliche Beschreibung der Biegetorsionstheorie II. Ordnung finden Sie im Handbuch zum Programm RF-/FE-BGDK auf unserer Website.

In folgenden Fachbeiträgen werden die Grundsätze des Verfahrens durch Beispiele konkretisiert:

• https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/001298
• https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/001377

Als Methode der Wölbkraftanalyse ist neben der Theorie II. Ordnung eine lineare Berechnung möglich. Mit dieser Variante wird der Stabsatz nach Theorie I. Ordnung analysiert. Damit lassen sich z. B. Einflüsse der Verwölbung untersuchen und Konsequenzen auf das Stabilitätsverhalten ableiten.

Die Wölbkraftanalyse erfolgt iterativ, wobei sich die Steifigkeitsmatrix K infolge bereits berechneter Schnittgrößen und Verformungen ändert. Die Maximale Anzahl der Iterationen verhindert, dass die Berechnung bei Konvergenzproblemen in eine Endlosschleife gerät.

Der Lastangriff spielt für die Stabilitätsanalyse mit sieben Freiheitsgraden eine wichtige Rolle. Je nach Ansatz wirkt sich die Last stabilisierend oder destabilisierend auf das Stabilitätsverhalten aus. Anhand der neun Symbol-Kontrollfelder kann festgelegt werden, an welcher Stelle des Profils die Last wirkt. Der aktuelle Punkt wird in der Querschnittsskizze rot gekennzeichnet.

Die für die Wölbkraftanalyse angesetzten Belastungen basieren auf den Ergebnissen von RFEM bzw. RSTAB. Dabei werden die Stabverformungen benutzt, um die Momentenverläufe und daraus wiederum die Lasten zu bestimmen. Daher ist bei der Definition der Randbedingungen in Maske 1.7 darauf zu achten, dass das herausgelöste Stabsatzmodell den Gegebenheiten des RFEM/RSTAB-Modells entspricht. Werden beispielsweise Verdrehungen für einen Riegelknoten freigegeben, die im Modell durch eine angeschlossen Stütze eingeschränkt sind, so sind unterschiedliche Schnittgrößenverläufe in RFEM bzw. RSTAB und RF-/STAHL EC3 die Folge.

Folgender Fachbeitrag beschreibt, wie die Belastung in RF-/STAHL Wölbkrafftorsion ermittelt wird:
https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/001417