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1. Januar 0001
11 Programmfunktionen

4.19 Stabbettungen

Allgemeine Beschreibung

Während Knotenlager eine Lagerung an den beiden Stabenden leisten, ermöglichen Stabbettungen eine elastische Lagerung des Stabes in seiner gesamten Länge. Damit lassen sich z. B. Fundamentbalken unter Erfassung der Baugrundeigenschaften modellieren. Falls die Bettung bei Zug- oder Druckspannungen nicht wirksam ist, können die nichtlinearen Effekte in der Berechnung berücksichtigt werden.

Bild 4.182 Dialog Neue Stabbettung
Bild 4.183 Tabelle 1.19 Stabbettungen
An Stäben Nr.

Bettungen können nur für den Stabtyp Balkenstab definiert werden. Die Nummer des Stabes ist in der Spalte bzw. im Eingabefeld einzutragen oder grafisch festzulegen.

Federkonstanten
Wegfeder

Die Kennwerte der Wegfedern sind jeweils für die Bettungen in Richtung der lokalen Stabachsen x, y und z anzugeben. Die Federsteifigkeiten sind als Design-Werte zu verstehen.

Als Anhaltswerte dienen die Steifemoduln ES der Tabelle 4.8. Bitte beachten Sie, dass sich die Eingabe in RFEM auf den Bettungsmodul bezieht!

Tabelle 4.8 Steifemoduln ausgewählter Bodenarten in [N/mm2]
Bodenart ES
statische Belastung
ES
dynamische Belastung

Sand, dicht

40 - 100

200 - 500

Kiessand, dicht

80 - 150

300 - 800

Ton/Lehm, halbfest bis fest

8 - 30

120 - 250

Ton/Lehm, steifplastisch

5 - 20

70 - 150

Mischböden, halbfest bis fest

Stab-Kontextmenü

20 - 100

200 - 600

Die Tabelle 4.8 zeigt den Steifemodul ES von Böden. Bei Flächenbettungen ist für die Federkennwerte der Bettungsmodul ks zu verwenden. In erster Näherung kann der Bettungsmodul aus dem Steifemodul unter Berücksichtigung des Formfaktors f und der Fundamentbreite b nach folgender Gleichung berechnet werden :

ksESf·b

Bei Bettungsbalken, die z. B. zur Modellierung von Streifenfundamenten benutzt werden, ist der Federkoeffizient unter Berücksichtigung der Querschnittsbreite zu ermitteln. Damit erhält man eine auf den Stab bezogene Wegfeder in [N/mm2]. Diese gibt an, welche Stabkraft in [N/mm] benötigt wird, um den Boden um 1 mm zusammenzudrücken – daher die Einheit [N/mm2] für die Eingabe. Das Ergebnis ist als Wegfeder C1,z einzutragen: Bei Streifenfundamenten (Stäbe in horizontaler Lage) zeigt die lokale z-Achse in der Regel nach unten.

Die lokalen Stabachsen lassen sich über den Zeigen-Navigator oder das Stab-Kontextmenü einblenden (siehe Bild 4.169).

Schubfeder

Über Schubfedern kann die Schubtragfähigkeit des Baugrundes erfasst werden. Die Federkonstanten C2 ermitteln sich aus dem Produkt ν⋅C1,z, wobei die Querdehnzahl ν für Sand- und Kiesböden zwischen 0.125 und 0.5 und für Tonböden zwischen 0.2 und 0.4 liegt.

Drehfeder

In dieses Eingabefeld bzw. diese Spalte kann die Konstante einer Drehfeder eingetragen werden, die die Rotation des Stabes um seine Längsachse behindert.

Ausfall der Bettung

Sollte die Bettung bei Zug- oder Druckspannungen nicht wirksam sein, ist dem Bettungstyp die nichtlineare Eigenschaft Ausfall zuzuweisen.

Hinweis

Bitte beachten Sie, dass sich das Ausfallkriterium Falls Kontaktspannung negativ bzw. positiv auf die lokale Stabachse z bezieht. Die Nichtlinearität gilt nicht für die Wegfedern in Richtung der lokalen Achsen x oder y. Falls die Bettung in Richtung der z-Achse ausfällt, sind auch die Bettungen in die übrigen Richtungen nicht wirksam.

Der Ausfall bei negativer Kontaktspannung bedeutet: Die Bettung ist ohne Wirkung, falls sich ein Stabelement entgegen der lokalen z-Achse bewegt.

Werden Ausfallkriterien angesetzt, sollten Lage und Ausrichtung der lokalen z-Achsen kontrolliert werden (siehe Bild 4.169). Es kann erforderlich sein, Stäbe zu drehen.

Die Stabteilung elastisch gebetteter Stäbe kann im Register Globale Berechnungsparameter des Dialogs Berechnungsparameter angepasst werden (siehe Kapitel 7.3).

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