Knicklängen

Für Stabilitätsnachweise von Stäben nach dem Modellstützenverfahren bzw. Verfahren mit Nennkrümmung ist die Definition von Knicklängen notwendig. Wenn Sie einem Stab eine Knicklänge zuweisen, werden die entsprechenden Randbedingungen und Knicklängen für die Stabilitätsanalyse des Stabes berücksichtigt. Die Querschnittsbemessung erfolgt dann mit den Schnittgrößen dieser Stabilitätsanalyse.

Basis

Im Register Basis sind grundlegende Festlegungen zu treffen. Die Eingabe der Knicklängenbeiwerte und der Lagerungsbedingungen können Sie im Register Knotenlager und Knicklängen vornehmen.

Ermittlungsart

Legen Sie anhand der Kontrollfelder fest, welche Formen des Stabilitätsversagens für den Stab (oder Stabsatz) überprüft werden sollen. Unter Druckbeanspruchung kann Biegeknicken um die starke oder schwache Achse maßgebend werden.

Wenn Sie eine Versagensform deaktivieren, wird die entsprechende Option im Abschnitt 'Strukturtyp' und im Register 'Knotenlager und Knicklängen' deaktiviert. Diese Versagensform wird dann im Nachweis nicht untersucht.

Strukturtyp

Mit den Kontrollfeldern in diesem Abschnitt legen Sie fest, ob das System des Stabes 'Verschieblich' oder 'Unverschieblich' ist. Diese Vorgabe können Sie getrennt für beide Richtungen des Knickens treffen. Der Strukturtyp wirkt sich auf die Ermittlung des äquivalenten Moments M_0e nach EN 1992-1-1, 5.8.8.2(2) Gl. (5.32) aus.

Optionen

Mit dem Kontrollfeld 'Aus Stabilitätsanalyse importieren' besteht die Möglichkeit, Knicklängenbeiwerte auf der Basis von Knickfiguren anzusetzen. Die entsprechenden Eingaben können Sie im Zusatzregister Aus Stabilitätsanalyse importieren vornehmen.

Knotenlager und Knicklängen

Im Register Knotenlager und Knicklängen definieren Sie die Randbedingungen für den Stabilitätsnachweis und legen die Knicklängenbeiwerte fest.

Knotenlager

Die Lagerung des Stabes (oder Stabsatzes) definiert die Randbedingungen für den Stabilitätsnachweis. Ferner werden die Knotenlager für die Unterteilung des Stabes in Segmente genutzt.

Zur Definition der Lager können Sie in der Spalte 'Lagertyp' typische Varianten in einer Liste auswählen. Alternativ haken Sie in den Spalten 'Fest' die Kontrollfelder einzeln an (festes Lager) oder ab (keine Lagerung).

Sie können die Knotenlager für den Anfang und das Ende des Stabes definieren. Wenn eine Stützung des Stabes durch einen Knoten am Stab sebst vorliegt, haken Sie das Kontrollfeld 'Zwischenknoten' an (siehe Bild Knicklängenbeiwerte segmentweise vorgeben). Als Zwischenknoten werden Standard-Knoten zwischen Stäben eines Stabsatzes und Knoten des Typs 'Auf Stab' berücksichtigt (siehe Kapitel Knoten des RFEM-Handbuchs).

Die Definition der Zwischenknoten erfolgt nicht anhand von Knotennummern, sondern über die Reihenfolge am Stab: '.1' bezeichnet den ersten Zwischenknoten ab Stabanfang, '.2' den zweiten Zwischenknoten etc. Besitzt ein Stab, dem diese Knicklänge zugewiesen ist, mehr (oder weniger) Zwischenknoten, so erfolgt die Berücksichtigung ausgehend vom Stabanfang; überschüssige Eingaben oder Knoten werden ignoriert.

Die Schaltfläche fügt eine neuen Zwischenknoten oberhalb der selektierten Zeile ein. Um einen Zwischenknoten wieder zu löschen, selektieren Sie die Zeile und klicken dann auf die Schaltfläche . Das Tabellen-Kontextmenü bietet ebenfalls Möglichkeiten zum Bearbeiten von Zeilen.

Mit der Schaltfläche können Sie einen Stab oder Stabsatz im Modell auswählen, um dessen Anzahl an Zwischenknoten in die Tabelle zu übernehmen. Ist die Knicklänge bereits einem Stab zugewiesen, so können Sie mit der Schaltfläche einen Knoten auswählen. In der Tabelle wird dann die Zeile des zugehörigen Zwischenlagers selektiert (soweit vorhanden).

Knicklängenbeiwerte

Die Tabelle 'Knicklängenbeiwerte' ist auf die Anzahl der Knotenlager abgestimmt. Wenn keine Zwischenknoten definiert sind, existiert nur ein 'Segment'. Sie können die Knicklängenbeiwerte dieses Segments an die Randbedingungen anpassen, indem Sie die Knicklänge für die verschiedenen Versagensformen über Beiwerte verlängern oder verkürzen.

Stützungen an Zwischenknoten (siehe Bild Lagertyp auswählen) gliedern den Stab oder Stabsatz in mehrere Segmente für die verschiedenen Versagensfälle:

• Ohne: Knicklängenbeiwert aus Segment Nr. 1 gilt für alle folgenden Segmente
• Fest in z: Individuelle Knicklängenbeiwerte k_y für Knicken um y-Achse
• Fest in y: Individuelle Knicklängenbeiwerte k_z für Knicken um z-Achse
• Fest in alle: Individuelle Knicklängenbeiwerte für beide Knickrichtungen und alle Segmente

Ein Pfeil symbolisiert einen segmentübergreifenden Knicklängenbeiwert, falls keine entsprechende Zwischenstützung in der Tabelle 'Knotenlager' vorliegt. Sie können die Knicklängenbeiwerte der einzelnen Segmente in den Tabellenzeilen festlegen und so die Knicklängen der Abschnitte anpassen.

Die Knicklänge, die für Nachweis einer Versagensform an einer Stelle in diesem Segment genutzt wird, ergibt sich aus der Multiplikation der Segmentlänge mit dem entsprechenden Knicklängenbeiwert.

Tragen Sie für jedes Segment die Knicklängenbeiwerte ein, die für das Knicken um die y- bzw. z-Achse maßgebend sind. In der Liste stehen auch typische Knicklängenbeiwerte zur Auswahl.

Sie können auch 'Absolute Werte' für die Knicklängen vorgeben. Dabei ist zu beachten, dass diese Werte für alle zugewiesenen Objekte genutzt werden. Anders als bei Knicklängenbeiwerten erfolgt keine relative Anpassung an die tatsächliche Segmentlänge! Daher ist die Definition über Knicklängenbeiwerte anstelle von Absolutwerten zu bevorzugen.

Die automatisierte Ermittlung von Knicklängen für den Betonbau anhand dem k_A-k_B-Verfahren steht im aktuellen Entwicklungsstand noch nicht zur Verfügung.

Aus Stabilitätsanalyse importieren

Das Register Aus Stabilitätsanalyse importieren ist verfügbar, wenn Sie im Register Basis das entsprechende Kontrollfeld aktiviert haben. Hier können Sie die Knickfiguren und Stäbe auswählen, deren Knicklängenbeiwerte k_y oder k_z angesetzt werden sollen.

Um Achse

Eigenformen sind Eigenschaften eines Lastfalls oder einer Lastkombination. Wählen Sie zuerst in der Liste 'Lastfall/Lastkombination' aus, welche Lastsituation maßgebend für die Knickfigur ist. Die Liste enthält nur Lastfälle und Lastkombinationen, für die eine Stabilitätsanalyse vorgegeben wurde. Sie können für jede Hauptachse die Eigenform eines spezifischen Lastfalls festlegen.

Im nächsten Schritt legen Sie die maßgebende 'Form Nr.' fest. Die Liste der Eigenformen ist für alle berechneten Lastfälle und Lastkombination verfügbar.

Mit der Schaltfläche können Sie die Eigenformen im Arbeitsfenster anzeigen lassen.

Wählen Sie abschließend den 'Stab Nr.' in der Liste aus. Mit der Schaltfläche können Sie den Stab auch grafisch im Arbeitsfenster bestimmen.

Knicklängenbeiwerte

In der Tabelle werden die Knicklängenbeiwerte angegeben, die aus der Stabilitätsanalyse für die beiden Hauptachsen importiert wurden. Falls Sie einen Wert anpassen möchten, aktivieren Sie im Abschnitt 'Um Achse' das Kontrollfeld 'Benutzerdefiniert'. Damit wird das Eingabefeld zugänglich.

Die hier angezeigten Knicklängenbeiwerte werden in das Register Knotenlager und Knicklängen übergeben und sind dort nicht mehr editierbar. Mit der Option 'Absolute Werte' können Sie auch die Knicklängen L_cr,y und L_cr,z der Stäbe aus den Ergebnissen der Stabilitätsanalyse übernehmen. Diese Option kann beispielsweise genutzt werden, wenn die Knicklänge für einen Stabsatz aus einem darin enthaltenen Stab angesetzt werden soll.