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20. Juni 2024

Doppelte Stäbe

Wie können in RSTAB 9 doppelte Stäbe, wie sie z. B. in einer Teleskop-Verbindung vorkommen, modelliert werden?


Antwort:

Die ineinander gesteckten Bauteile eines Teleskopauslegers von beispielsweise einer Baumaschine transportieren ihre Kräfte mechanisch zwischen den Bauteilen.

Diese spezielle Kraftübertragung kann man in RSTAB 9 wie folgt lösen:

Die Steckverbindung in der Skizze besteht aus vier Stäben. Im Überlappungsbereich liegen zwei Stäbe (Stäbe 2 und 4) übereinander.
Übereinanderliegende Stäbe können mithilfe von Knotenfreigaben erzeugt werden. Hierzu ist an dem Knoten 2 eine Knotenfreigabe zu definieren, die die Stäbe 1 und 2 frei gibt. Durch die Knotenfreigabe entsteht der Knoten 5, der als Endknoten des Stabes 1 und Anfangsknoten des Stabes 2 fungiert. Stab 1 und 2 sind biegesteif miteinander verbunden.

Der Überlappungsstab 4 kann nun zwischen Knoten 2 und Knoten 3 definiert werden. An Knoten 3 ist ebenfalls eine Knotenfreigabe zu definieren, die die Stäbe 3 und 4 frei gibt. Durch die Knotenfreigabe entsteht der Knoten 6, der als Endknoten des Stabes 4 und Anfangsknoten des Stabes 3 fungiert. Stab 3 und 4 sind biegesteif miteinander verbunden.

Damit die Kraft getreu der Konstruktion über ein Kräftepaar nur an den Enden der Überlappungsstäbe transportiert wird, sind Kopplungsbedingungen zwischen den Knoten 2 und 5 sowie den Knoten 3 und 6 in den Knotenfreigaben als Knotenfreigabe-Typ zu definieren.

Hierbei soll ein Momentengelenk in den Knotenfreigaben zwischen Knoten 2 und 5 sowie zwischen Knoten 3 und 6 dafür sorgen, dass sich die Biegemomentbelastung zwischen dem roten (Stab 1 und 2) und grünen Stabzug (Stab 3 und 4) über ein Kräftepaar an den Enden der Überlappungsstäbe überträgt.
Ein Normalkraftgelenk in der Knotenfreigabe zwischen Knoten 3 und 6 soll dafür sorgen, dass eine Normalkraftbelastung nur bei der geplanten Fixierung zwischen dem grünen und roten Stabzug übertragen wird.


Autor

Frau von Bloh bietet im Kundensupport Hilfestellung für unsere Anwender und ist zudem für die Entwicklung des Programms RSECTION sowie für den Stahl- und Aluminiumbau zuständig.

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