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8.6 Stäbe - Schnittgrößen

Die grafische Anzeige der Stabschnittgrößen wird über den Eintrag Stäbe im Ergebnisse -Navigator gesteuert. Die Tabelle 4.6 gibt die Schnittkräfte und Momente in numerischer Form aus.

Bei einem 2D-Modell werden nur die Tabellenspalten von Schnittgrößen angezeigt, die in einem ebenen System vorliegen.

Bild 8.20 Ergebnisse-Navigator: Stäbe → Schnittgrößen
Bild 8.21 Tabelle 4.6 Stäbe - Schnittgrößen

Der Lastfall, dessen Schnittgrößen angezeigt werden sollen, kann in der Liste der Symbolleiste oder der Tabellen-Symbolleiste eingestellt werden.

Stelle x

Die Tabelle listet die Schnittgrößen eines jeden Stabes an folgenden Stellen auf:

    • Anfangs- und Endknoten
    • x-Stellen gemäß vorgegebener Stabteilung (siehe Kapitel 4.16)
    • Extremwerte (Max/Min) der Schnittgrößen

Die Voreinstellung der ausgewiesenen x-Stellen kann angepasst werden über Menü

    • Tabelle → Ansicht → Ergebnisfilter

oder die entsprechende Schaltfläche in der Symbolleiste der Tabellen.

Bild 8.22 Dialog Tabellenfilter (Ausschnitt)

Die Kontrollfelder im Dialog Tabellenfilter steuern Art und Umfang der numerischen Ausgabe (siehe Kapitel 11.5.5).

Der grafische Schnittgrößenverlauf basiert auf den Ergebniswerten in den FE-Netzknoten bzw. in den Stabteilungen, die im Dialog Berechnungsparameter, Register Globale Berechnungsparameter festgelegt wurden (siehe Kapitel 7.3.3).

Kräfte / Momente

Die Stabschnittgrößen bedeuten im Einzelnen:

Tabelle 8.4 Stabschnittgrößen

N

Normalkraft im Stab

Vy/Vu

Querkraft in Richtung der lokalen Stabachse y bzw. u

Vz/Vv

Querkraft in Richtung der lokalen Stabachse z bzw. v

MT

Torsionsmoment

My/Mu

Biegemoment um die Achse y bzw. u

Mz/Mv

Biegemoment um die Achse z bzw. v

Die lokalen Stabachsen y und z bzw. u und v sind die Hauptachsen des Querschnitts. Dabei stellt die y- bzw. u-Achse die „starke“ Achse, die z- bzw. v-Achse die „schwache“ Achse dar (siehe Kapitel 4.17). Bei unsymmetrischen Profilen kann gewählt werden, ob die Schnittgrößen auf die Hauptachsen u und v (siehe Grafik oben) oder die Standard-Eingabeachsen y und z bezogen werden. Die Steuerung erfolgt wie links gezeigt im Ergebnisse-Navigator. Diese Vorgabe wirkt sich nicht nur auf die grafische, sondern auch auf die tabellarische Ergebnisausgabe aus.

Bei einer nichtlinearen Analyse können die Schnittgrößen auch auf die verformten Stabachsensysteme bezogen ausgegeben werden. Der Bezug der Schnittgrößen wird im Abschnitt Optionen des Dialogs Berechnungsparameter geregelt (siehe Kapitel 7.3.1).

Die Stablage lässt sich über das 3D-Rendering oder den Zeigen -Navigator überprüfen, indem man unter dem Eintrag Modell → Stäbe die Stab-Achsensysteme x, y, z aktiviert.

Stab-Kontextmenü
Stab-Kontextmenü
Bild 8.23 Aktivieren der lokalen Stabachsensysteme im Zeigen-Navigator

Über das links gezeigte Stab-Kontextmenü lassen sich die Stabachsen ebenfalls einblenden.

Das lokale Stabachsensystem wirkt sich auf die Vorzeichen der Schnittgrößen aus.

Bild 8.24 Positive Definition der Schnittgrößen

Das Biegemoment My ist positiv, wenn an der positiven Stabseite (in Richtung der Achse z) Zugspannnungen entstehen. Mz ist positiv, wenn an der positiven Stabseite (in Richtung der Achse y) Druckspannungen die Folge sind. Die Vorzeichendefinition für Torsionsmomente, Normal- und Querkräfte entspricht den üblichen Konventionen: Diese Schnittgrößen sind positiv, wenn sie am positiven Schnittufer in positiver Richtung wirken.

Extremwerte

Ist die Anzeige der tabellarischen Extremwerte aktiv (siehe Bild 8.22), so werden für jeden Stab die größten positiven (Max) und kleinsten negativen (Min) Schnittgrößen ausgewiesen. Die Extremwerte sind in Fettschrift hervorgehoben; die Werte in den übrigen Spalten der Zeile stellen die zum Extremwert zugehörigen Schnittgrößen dar (siehe auch Kapitel 11.5.5).

Querschnitt / Zugehörige Lastfälle

Die letzte Spalte informiert über die in den Stäben verwendeten Querschnitte.

Ergebniskombinationen

Bei Ergebniskombinationen ist diese Spalte in der Regel mit Zugehörige Lastfälle überschrieben (siehe Bild 8.21). Es werden die Nummern der Lastfälle oder Lastkombinationen angegeben, die zur Ermittlung der maximalen oder minimalen Schnittgrößen der jeweiligen Zeile herangezogen wurden. Als Ständig klassifizierte Lastfälle tauchen hier immer auf, Veränderlich wirkende Lastfälle nur dann, wenn deren Schnittgrößen einen ungünstigen Beitrag zum Ergebnis liefern (siehe Kapitel 5.6).

Zugleich wird die Tabelle um eine neue dritte Spalte C erweitert. Sie ermöglicht es, am Ende der Schnittgrößenliste eines Stabes die größten positiven (Max) und kleinsten negativen (Min) Werte abzulesen.

Die Datenmenge in den Ergebniskombination-Tabellen kann über spezifische Filterfunktionen im Dialog Tabellenfilter reduziert werden (siehe Bild 8.22). Der Dialog wird aufgerufen über Menü

    • Tabelle → Ansicht → Ergebnisfilter

oder die entsprechende Schaltfläche in der Tabellensymbolleiste.