FAQ 002536 DE

Ergebnisse RFEM RSTAB

Warum bekomme ich bei einem mit Temperatur belasteten Stab (Erwärmung auf der Oberseite) keine Spannungen auf der Ober- bzw. Unterseite, wenn der Stab nicht gebettet ist.

Beziehungsweise warum hat ein sich nach oben gekrümmter Stab (aus Erwärmung auf der Oberseite) eine Zugspannung auf der Unterseite, wenn der Stab gebettet ist. Dies müsste dann doch eine Druckspannung auf der Unterseite sein, oder?

Antwort

Die Thematik lässt sich an einem Einfeldträger relativ einfach veranschaulichen.

Hierzu werden im Nachfolgenden 3 Systeme beschrieben.
Die drei genannten Systeme sind in der Datei im Anhang dokumentiert.

System 1:
Statisch bestimmtes System (keine Bettung), dT = 80° auf der Oberseite
Der Stab krümmt sich nach oben, ist aber ansich spannungsfrei.

System 2a:
Wie System 1, allerdings mit einer zusätzlichen Stabbettung. Die Stabbettung ist hierbei ohne möglichen Ausfall (Nichtlinearität) eingegeben.
Wenn man sich für das System 2a die Spannungen sigma_x des Stabes darstellen lässt, erhält man auf der Staboberseite Druck und auf der Stabunterseite Zug. Siehe hierzu das Bild 1.

Durch die Krümmung des Stabes und die vorhandene Stabbettung wird eine Kontaktkraft p-z hervorgerufen, welche die Krümmung des Stabes nach oben behindern soll. Siehe Bild 2.

Diese Kontaktkräfte p-z (Bild 2) werden durch die Krümmung des Stabes aufgrund der Temperatur und der angesetzten Stabbettung verursacht. Die dargestellten Kontaktkräfte können durch eine der Krümmung entgegengesetzte Stablast ersetzt werden. Siehe hierzu das System 2b in der Beispieldatei.

System 2b:
Die Stabbettung wird hier entfernt und die veränderliche Stablast in Z-Richtung eingegeben.
Werden die Ergebnisse (z. B. die Verformungen u-z) an den beiden Systemen 2a und 2b verglichen, erhält man gleichwertige Ergebnisse. Siehe Bild 3.

Zusätzlich lassen sich für die beiden Systeme 2a und 2b auch die Spannungen sigma_x darstellen.
Diese sind ebenfalls gleichwertig. Siehe Bild 4.

System 3 wurde lediglich zur Dokumentation der Spannungen aufgrund Temperaturdifferenz an einem statisch bestimmten System (ohne Bettung) eingeführt.

Die in dem Beispiel "Einfeldträger" dokumentierten Ergebnisse lassen sich analog auch auf elastisch gebettete Flächen übertragen.

Schlüsselwörter

Temperatur, Spannungen, Zug, Flächen, Träger

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