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4.20 Stabnichtlinearitäten

Allgemeine Beschreibung

Mit Stabnichtlinearitäten lassen sich nichtlineare Beziehungen zwischen Kraft (oder Moment) und Dehnung in den Stäben abbilden.

Bereits bei der Definition des Stabtyps können eine Reihe von nichtlinearen Eigenschaften festgelegt werden: Ein Zugstab beispielsweise ist ein Fachwerkstab, bei dem die Dehnung linear mit der Zugkraft anwächst, aber dessen Dehnung auf Druck zunehmen kann, ohne dass dafür eine nachweisbare Kraft erforderlich wäre.

Stabnichtlinearitäten können prinzipiell jedem Stabtyp zugewiesen werden. Dabei ist natürlich auf eine sinnvolle Kombination zu achten. Ein Druckstab mit dem Kriterium „Ausfall bei Druck“ würde bei der Berechnung Probleme bereiten. Stabnichtlinearitäten sind deshalb für die Stabtypen Zug-, Druck-, Knick- und Seilstab sowie für Stäbe mit Querschnitten des Typs Dummy Rigid nicht zulässig.

Bild 4.178 Dialog Neue Stabnichtlinearität
Bild 4.179 Tabelle 1.20 Stabnichtlinearitäten
Tabelle 4.9 Stabnichtlinearitäten

Ausfall bei Zug

Der Stab kann keine Zugkraft aufnehmen.

Ausfall bei Druck

Der Stab kann keine Druckkraft aufnehmen.

Ausfall bei Zug
mit Schlupf

Der Stab kann keine Zugkraft aufnehmen.
Eine Druckkraft wird erst dann aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist.

Ausfall bei Druck
mit Schlupf

Der Stab kann keine Druckkraft aufnehmen.
Eine Zugkraft wird erst dann aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist.

Schlupf

Der Stab kann erst nach einer Dehnung oder Stauchung um den Betrag ux eine Normalkraft aufnehmen.
Achtung: Eine Linienverdichtung an einem Stab mit Schlupf bewirkt, dass der Stab intern in kleine Stäbe geteilt wird. An jedem dieser Teilstäbe wird das Schlupf-Kriterium angesetzt.

Reißen bei Zug

Der Stab nimmt Druckkräfte unbeschränkt auf, fällt jedoch bei einer Zugkraft größer Nbis aus.

Fließen bei Zug

Der Stab nimmt Druckkräfte unbeschränkt auf, aber nur eine maximale Zugkraft Nbis.
Vergrößert sich die Dehnung, bleibt die Zugkraft im Stab gleich.

Reißen bei Druck

Der Stab nimmt Zugkräfte unbeschränkt auf, fällt jedoch bei einer Druckkraft größer Nvon aus.

Fließen bei Druck

Der Stab nimmt Zugkräfte unbeschränkt auf, aber nur eine maximale Druckkraft Nvon.
Vergrößert sich die Dehnung, bleibt die Druckkraft im Stab gleich.

Reißen

Der Stab fällt beim Erreichen der Druckkraft Nvon oder beim Erreichen der Zugkraft Nbis aus.

Fließen

Der Stab beginnt beim Erreichen der Druck-
kraft Nvon oder der Zugkraft Nbis zu fließen: Vergrößert sich die Dehnung, kann die Kraft nicht gesteigert werden.

Plastisches Gelenk

Wird an einer Stelle des Stabes eine plastische Schnittgröße erreicht, so bildet sich dort ein plastisches Gelenk für diese Schnittgröße aus.
Die Schnittgrößen sind als Beträge positiv einzugeben. Für Schnittgrößen-Parameter, die zu keinen Plastizierungen führen, sind große Werte einzutragen.

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