Stabdrehbettungen

Stabdrehbettungen bieten die Möglichkeit, die Verdrehbehinderung eines Stabes oder Stabsatzes um seine Längsachse durch Bauteile wie Verbände oder Trapezbleche zu erfassen. Eine Stabdrehbettung wird bei der Ermittlung des kritischen Biegedrillknickmomentes bzw. des Verzweigungslastfaktors für Biegedrillknicken berücksichtigt, wenn dieses mit dem internen Eigenwertlöser ermittelt wird. Dabei wird über den gesamten Stab oder Stabsatz eine konstante Drehfeder angesetzt.

Dialog 'Stabdrehbettung', Register 'Basis'

Drehbettungsstyp

In der Liste stehen mehrere Drehbettungstypen zur Auswahl (siehe Bild Dialog 'Neue Stabdrehbettung').

Kontinuierlich

Dialog 'Stabdrehbettung', Register 'Kontinuierlich'

Folgende Angaben sind zur Ermittlung der Steifigkeitsanteile aus einem Trapezblech und der Anschlussverformung notwendig:

• Name des Blechmaterials
• Name des Blechs
• Federsteifigkeit C₁₀₀
• Last, die zwischen Blech und Pfette wirkt
• Durchlaufwirkung
• Riegelabstand
• Profilverformung C_D,B

Das Material des Trapezblechs können Sie wie gewohnt über die Schaltfläche in der Materialbibliothek auswählen (siehe Bild Material in Bibliothek auswählen). Der Elastizitätsmodul wird automatisch aus dem Material übernommen, kann aber auch manuell angepasst werden.

Das Trapezblech können Sie über die Schaltfläche ebenfalls in einer Bibliothek auswählen (siehe Bild Querschnittsbibliothek - Trapezbleche). Die Parameter des Trapezblechs – Lage des Blechs, Blechdicke, Blechträgheitsmoment, Blechrippenabstand, Blechflanschbreite – werden automatisch übertragen, können bei Bedarf aber auch geändert werden.

Querschnittsbibliothek - Trapezbleche

Die Steifigkeit der Drehbettung für die Verbindung zwischen Profilblech und Pfette C_D,A wird gemäß EN 1993-1-3 [1] ermittelt. Sie können die Drehfedersteifigkeit C₁₀₀ über die Schaltfläche aus [1] Tabelle 10.3 übernehmen (siehe Bild Dialog 'Import von Koeffizient C-100 aus Tabelle 10.3, EN 1993-1-3') oder den Wert manuell eintragen.

Dialog 'Import von Koeffizient C-100 aus Tabelle 10.3, EN 1993-1-3'

Des Weiteren ist die Last A anzugeben, die zwischen Blech und Pfette wirkt. Die Federsteifigkeit C_D,A und die Last A wird allen Lastfällen und Kombinationen zugeordnet. Wenn sie lastfallabhängig berücksichtigt werden sollen, aktivieren Sie das Kontrollfeld 'Unterschiedlich in Abhängigkeit von der Belastung'. Sie können die Zuordnung dann im Register Lastabhängige Kennwerte vornehmen.

Dialog 'Stabdrehbettung', Register 'Lastabhängige Kennwerte'

Die Durchlaufwirkung beeinfluss den Beiwert k der Drehbettung aus der Profilverformung des Trapezblechs C_D,C. In der Liste können Sie auswählen, ob ein Endfeld (k = 2) oder ein Innenfeld (k = 4) vorliegt.

Geben Sie den Riegelabstand an. Sie können die Abmessungen auch grafisch festlegen, indem Sie über die Schaltfläche die Funktion 'Messen' auswählen. Klicken Sie dann im Arbeitsfenster zwei Fangpunkte mit dem entsprechenden Abstand an.

Aktivieren Sie das Kontrollfeld 'Profilverformung C_D,B', wenn die Drehsteifigkeit infolge Profilverformung des Trägers berücksichtigt werden soll. Der Anteil der Profilverformung kann nur bei konstanten I-Profil-Bauteilen berechnet werden, nicht bei gevouteten Stäben oder Nicht-I-Querschnitten.

Diskret

Dialog 'Stabdrehbettung', Register 'Diskret'

Für die Ermittlung des Steifigkeitsanteils aus Einzelstützungen wie Pfetten sind folgende Angaben erforderlich:

• Name des Querschnittsmaterials
• Name des Querschnitts
• Drehsteifigkeit C_D,A
• Durchlaufwirkung
• Profilverformung C_D,B
• Pfettenabstand
• Riegelabstand

Das Material können Sie über die Schaltfläche in der Materialbibliothek auswählen (siehe Bild Material in Bibliothek auswählen). Der Elastizitätsmodul wird automatisch aus dem Material übernommen, kann aber auch manuell angepasst werden.

Den Querschnitt können Sie ebenfalls über die Schaltfläche in einer Bibliothek wählen. Das Trägheitsmoment wird automatisch übertragen, kann aber angepasst werden.

Sie können die Drehsteifigkeit C_D,A über die Möglichkeiten der Liste entweder als unendlich großen Wert ansetzen oder manuell definieren. Bei der manuellen Definition tragen Sie den Wert C_D,A im Abschnitt 'Parameter' ein.

Die Durchlaufwirkung beeinfluss den Beiwert k der Drehbettung aus der Profilverformung des Trapezblechs C_D,C. In der Liste können Sie auswählen, ob ein Endfeld (k = 2) oder ein Innenfeld (k = 4) vorliegt.

Aktivieren Sie das Kontrollfeld 'Profilverformung C_D,B', wenn die Drehsteifigkeit infolge Profilverformung des Trägers berücksichtigt werden soll. Der Anteil der Profilverformung kann nur bei konstanten I-Profil-Bauteilen berechnet werden, nicht bei gevouteten Stäben oder Nicht-I-Querschnitten.

Geben Sie den Pfettenabstand und den Riegelabstand an. Sie können die Abmessungen auch grafisch festlegen, indem Sie über die Schaltfläche die Funktion 'Messen' auswählen. Klicken Sie dann im Arbeitsfenster zwei Fangpunkte mit dem entsprechenden Abstand an.

Manuell

Sie können die Drehfedersteifigkeit auch manuell vorgeben.

Dialog 'Stabdrehbettung', Register 'Manuell'

Tragen Sie den Wert der Gesamtdrehfedersteifigkeit C_D ein, der sich aus den Anteilen aus abstützendem Bauteil, Anschlussverformung und Profilverformung ergibt.

Zuordnung über Stablager

Die Stabdrehbettung ist einem Stab oder Stabsatz über ein Stablager zuzuweisen. Nutzen Sie hierzu die grafische Auswahlmöglichkeit über die Schaltfläche (siehe Bild Stablager zuweisen) oder verwenden den Stablager-Dialog. Wählen Sie dort in der Liste 'Nichtlinearität / Fiktive Steifigkeiten' die Option Drehbettung um x aus.

Dialog 'Neues Stablager', Register 'Basis'

Im Register 'Drehbettung' können Sie die passende Stabdrehbettung zuordnen.

Drehbettung zuordnen

Auch im Bearbeitungsdialog der Stabdrehbettung besteht die Möglichkeit, die Drehbettung einem Stablager grafisch über die Schaltfläche zuzuweisen. Für das Stablager muss jedoch bereits eine fiktive Steifigkeit des Typs 'Drehbettung um x' vorliegen.

Dialog 'Neues Stabdrehbettung', Stablager zuweisen