Gerüstlager abhängig von der Normalkraft

Tipps & Tricks

Viele temporäre Tragwerke wie zum Beispiel Arbeitsgerüste oder Baustützen haben neben ihrer Tragwirkung auch die Aufgabe, sich an unterschiedlichste geometrische Verhältnisse anzupassen. Ein stabiler Stand der Konstruktion wird in diesen Fällen meist durch eine plattenförmige Auflagersituation erreicht.
Durch diese plattenförmige Auflagersituation beeinflusst man jedoch das statische Modell des Gesamtsystems. Das Lager wirkt dann nicht mehr punktuell, sondern wie eine "Flachgründung".

Die nicht biegeweiche Auflagerplatte reagiert in dieser Situation anfänglich gelenkig. Mit zunehmender Verdrehung des Stützenstabes ergibt sich dann jedoch eine gewisse Momententragfähigkeit. Dieser spezielle Zusammenhang ist je nach Tragwerkstyp in den folgenden Normen beschrieben:
~ EN 12811-1: Temporäre Konstruktionen für Bauwerke - Teil 1: Arbeitsgerüste - Leistungsanforderungen, Entwurf, Konstruktion und Bemessung
~ EN 1065: Baustützen aus Stahl mit Ausziehvorrichtung - Produktfestlegung, Bemessung und Nachweis durch Berechnung und Versuche

RFEM bietet mit der Nichtlinearitätsoption "Gerüst" bei den Knotenlagerdrehfreiheitsgraden Phi_X' und Phi_Y' genau die von den Normenwerken geforderte Lösung. Nach Aktivierung der Optionen im Knotenlagerdialog kann für die betroffenen Lagerpunkte ein M-Phi-Arbeitsdiagramm abhängig von den Parametern
~ Phi_0 = Schlupf
~ C = Drehfedersteifigkeit
~ e_0 = Anfangsexzentrizität (abhängig von k_e0 und D)
~ e_max = Grenzexzentrizität (abhängig von k_emax und D)
~ k_e0 = Faktor für Anfangsexzentrizität
~ k_emax = Faktor für maximale Exzentrizität
~ D = Außendurchmesser des Stabs
~ P_Z' = Auflagerkraft in Z'-Richtung
erstellt werden. Das Lager bleibt bis zu einem Drehwinkel Phi_0 momentfrei. Danach ändert sich die Verdrehung bis zu einem Moment von M_e0 = k_e0 x D x P_Z' nicht mehr. Zwischen dem Moment M_e0 und dem Moment M_emax = k_emax x D x P_Z' reagiert das Lager mit einer Drehfedersteifigkeit C. Nach Erreichen von M_emax wird ein Fließvorgang eingeleitet.

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