Bemessungsauflager und Durchbiegung

Bei Stäben oder Stabsätzen mit aktivierten Bemessungseigenschaften wird dem Bearbeitungsdialog das Register Bemessungsauflager und Durchbiegung hinzugefügt. Hier können Sie die Randbedingungen für den Gebrauchstauglichkeitsnachweis der Stahlbemessung festlegen sowie die Vorgaben für den Nachweis örtlicher Lasteinleitung bei kaltgeformten Profilen treffen.

Dialog 'Stab bearbeiten', Register 'Durchbiegung und Bemessungsauflager'

Bemessungsauflager

Bemessungsauflager ermöglichen eine Segmentierung des Stabes oder Stabsatzes für den Durchbiegungsnachweis. Die Zuordnung von Bemessungsauflagern ist über die Tabelle an allen Zwischenknoten des Objektes möglich. Hierbei werden sowohl Knoten des Typs 'Knoten auf Stab' als auch Standard-Knoten zwischen Stäben eines Stabsatzes erkannt.

Wählen Sie in der Liste einen Bemessungsauflagertyp aus oder erzeugen Sie mit der Schaltfläche einen neuen Typ. Mit der Schaltfläche können Sie den ausgewählten Bemessungsauflagertyp ändern. Die Schaltfläche ermöglicht die grafische Auswahl eines bereits zugewiesenen Bemessungsauflagers aus dem Modell.

Für warmgewalzte Stahlprofile ist sowohl der Bemessungsauflager-Typ 'Allgemein' als auch der Typ 'Stahl' geeignet. Wenn Sie ein Bemessungsauflager für einen Stab mit einem Stahlmaterial verwenden, wird der Typ 'Stahl' voreingestellt.

Dialog 'Bemessungsauflager bearbeiten'

Soll ein Bemessungsauflager für die Segmentierung nicht berücksichtigt werden, so deaktivieren Sie die Option 'Lager bei Durchbiegungsbemessung berücksichtigen'. Für den Durchbiegungsnachweis sind die Angaben zur 'Lagerbreite' oder 'Lagertiefe' nicht relevant.

Falls Sie bei kaltgeformten Profilen den Nachweis der örtlichen Lasteinleitung (örtliches Zusammendrücken, Stegkrüppeln oder örtliches Beulen im Steg) nach EN 1993-1-3, 6.1.7, AISI S100 oder CSA S136 führen wollen, definieren Sie ein neues Bemessungsauflager und wählen in der Liste den Typ 'Stahl' aus.

Bemessungsauflager für Nachweis örtlicher Lasteinleitung bei kaltgeformten Profilen

Mit der 'Lagerbreite' w definieren Sie die Länge der steifen Lasteinleitung s_S. Die 'Lagertiefe' d hingegen hat keinen Einfluss auf den Nachweis. Das "Lager" stellt somit keine Lagerung im eigentlichen Sinne dar, sondern dient vielmehr zur Beschreibung der geometrischen Parameter für die Berücksichtigung der Last.

Geben Sie die Wirkung des Lagers anhand der Liste 'Lager vom Rand' an. Die Parameter "+z" und "-z" beziehen sich auf die Ausrichtung der lokalen z-Achse des Stabes. Wirkt die Last beispielsweise am oberen Trägerrand und zeigt die lokale z-Achse nach unten, so wählen Sie die Option '-z/z'-Achse' aus. Damit wird die Last als Druckbeanspruchung für das Profil angenommen (bei der Option '+z/z'-Achse' wäre dies eine Zugbeanspruchung, da die Last am unteren Rand wirkt).

Liegt ein 'Endlager' vor, so aktivieren Sie das entsprechende Kontrollfeld und definieren die 'Überhanglänge' c. Bei deaktivierten Kontrollfeld wird die Überhanglänge als unendlich groß betrachtet, sodass c > 1.5 h_w ist.

Durchbiegungsnachweis

Nach Zuordnung der Bemessungsauflager am Stab oder Stabsatz werden die entstandenen Segmente für die jeweiligen Richtungen im Dialogbereich für den Durchbiegungsnachweis aufgelistet. Für jede Nachweisstelle im jeweiligen Segment wird die angezeigte Bezugslänge zur Ermittlung des Grenzwertes genutzt. Ein Überschreiben der automatisch ermittelten Bezugslängen ist bei Auswahl des Kontrollkästchens 'Benutzerdefinierte Längen' möglich. Beachten Sie hierbei, dass bei einer nachträglichen Änderung der Stablänge im Modell die zuvor festgelegten benutzerdefinierten Längen nicht automatisch angepasst werden.

Die Grenzwerte der Durchbiegung werden in den Gebrauchstauglichkeitskonfigurationen jeweils für beidseitig gelagerte Träger und für Kragarme festgelegt. Entsprechend der definierten Bemessungsauflager wird beim Nachweis für jedes Segment der entsprechende Grenzwert berücksichtigt. Ein Segment mit Bemessungsauflagern an beiden Seiten oder ohne Bemessungsauflager wird dabei als Träger angesehen, ein Segment mit einem Bemessungsauflager an einer Seite als Kragträger.

Sie können beim Nachweis für jedes Segment eine Überhöhung berücksichtigen und damit den Wert der Durchbiegung reduzieren. Die Überhöhung wird bei Träger-Segmenten als einwellige Form und bei Kragträger-Segmenten als linearer Verlauf angesetzt. Geben Sie die Überhöhung z bzw. y als positiven Wert ein, wenn sie entgegen der lokalen Stabachse z bzw. y vorliegt. Für den Nachweis der resultierenden Richtung erfolgt eine Umrechnung der Anteile der Überhöhung in die resultierende Richtung. Beim Nachweis nach EN 1993‑1‑1 wird die Überhöhung nur für quasi-ständige Bemessungssituationen berücksichtigt.

Legen Sie mit der Nachweisrichtung fest, welche Werte der Durchbiegung in den Nachweisen überprüft werden sollen. Es stehen die lokalen Achsen y und z sowie die resultierende Durchbiegung in der Liste zur Auswahl.

Nehmen Sie mit Auswahl des Verschiebungsbezugs Einfluss auf die zu prüfenden Durchbiegungswerte für den Nachweis. Ist das unverformte System als Bezug gewählt, so werden die lokalen Verformungswerte u_y und u_z direkt aus den Ergebnissen übernommen. Mit Bezug auf die verformten Stab- oder Stabsatzenden werden die Durchbiegungswerte für den Nachweis um die Verformungswerte von Anfangs- bzw. Endknoten reduziert, um die lokalen Durchbiegungen prüfen zu können.