Es empfiehlt sich die Berechnung des Steifigkeit der Verbindung, anstatt den Nachweis der Tragfähigkeitskonfiguration zu führen. Die Klassifizierung und die entsprechende Steifigkeit des Anschlusses wirkt sich auf die Schnittgrößen des Modells aus, die sich wiederum auf die Spannungen des Stahlanschlusses auswirkt.
Steifigkeitsanalyse
Die Berechnung der Anschlusssteifigkeit Sj,ini kann unabhängig vom GZT-Nachweis gestartet werden. Starten Sie diesen Teil der Berechnung, indem Sie auf das Symbol klicken
in der Tabellen-Symbolleiste.
Es öffnet sich ein kleines Fenster, in dem der Berechnungsfortschritt angezeigt wird.
Nach der Berechnung werden die Ergebnisse in der Tabelle "Steifigkeitsanalyse" präsentiert.
Die axiale Steifigkeit und die Rotationssteifigkeit werden für das Bauteil 'Rahmenträger' aufgelistet, da die Berechnung nur für dieses Bauteil eingestellt wurde (siehe Kapitel Schnittgrößen für Steifigkeitsanalyse auswählen ). Diese Werte spiegeln die Steifigkeiten des Anschlusses aufgrund seiner konstruktiven Gestaltung (Stirnplatte, Schrauben, Schweißnähte) wider.
In die Klassifizierungstabelle wechseln.
In dieser Tabelle wird die "Klassifizierung" des Anschlusses angezeigt. Sie basiert auf den Ergebnissen der Steifigkeiten und den Grenzwerten, die in den Spalten 'Klassifizierungsgrenzen' angegeben sind. Da beide Knoten als "Nachgiebig" klassifiziert sind, müsste das Modell angepasst werden: Der Rahmenriegel wurde ohne Stabendgelenke definiert. Dieses Modell bildet statt eines nachgiebigen Anschlusses eine starre Verbindung zur Stütze ab.
Für den genauen Ansatz der Steifigkeitswerte im nächsten Schritt klicken Sie auf das
in der Tabellen-Symbolleiste die Einheiten anpassen.
Wählen Sie in der Liste der Einheiten für "Rotationssteifigkeit" die Option kNm/rad aus. Klicken Sie dann auf OK.
Ergebnisse der Steifigkeitsanalyse auf ein Modell anwenden
Um die Federkonstanten des nachgiebigen Anschlusses für den Rahmenträger ansetzen zu können, wird ein neuer Stabendgelenktyp benötigt. Öffnen Sie im 'Navigator - Daten' die Kategorie Typen für Stäbe. Öffnen Sie dann die Typen der Stabendgelenke und doppelklicken Sie dort den Gelenktyp Nr. 1 enthalten.
Im Dialog 'Stabendgelenk bearbeiten' klicken Sie auf
Schaltfläche (1) zur Definition eines neuen Gelenktyps. Anschließend tragen Sie die Werte der Federkonstanten ein, wie sie in der Tabelle "Klassifizierung" vorgegeben sind (2):
- Cφ,y = 3.231,858 [kNm/rad] (der Wert wird gerundet)
- Cφ,z = 117,464 [kNm/rad]
Für Cφ,y ist der SMy- Wert ansetzbar, da an beiden Enden des Rahmenträgers negative Biegemomente My anliegen. Cφ,z spielt für das Modell eigentlich keine Rolle, da es keine Momente Mz gibt. Der Translationsanteil ux des Gelenks kann vernachlässigt werden: Der Rahmenträger hat Druckkräfte und die axiale Steifigkeit für Druck ist unendlich (siehe Bild Tabelle 'Steifigkeitsanalyse').
Mit OK wird der Dialog geschlossen. Um den neuen Gelenktyp zuzuweisen, klicken Sie diesen Eintrag im 'Navigator - Daten' mit der rechten Maustaste an. Wählen Sie dann im Kontextmenü die Option Zuordnen an Stäbe.
Die Stäbe werden grafisch in Drittels aufgeteilt. Wählen Sie die Teile des Rahmenträgers aus, die mit den Stützen verbunden sind:
- Stab 4 - Anfang (Teil neben der Stütze anklicken)
- Stab 11 - Ende (Teil neben der Stütze anklicken)
Klicken Sie im Fenster 'Zuordnung der Stäbe' auf OK , um die Gelenke zuzuweisen.
Einfluss auf Momente
Die Berücksichtigung der Anfangssteifigkeit über die Stabendgelenke führt zu einem modifizierten Momentenverlauf für den Rahmenträger und die Stützen. An der Schnittstelle werden die Momente My deutlich reduziert, während sie im Innenfeld durch die Umlagerung vergrößert werden. In den nachfolgenden Bildern, welche nur zu Ihrer Information dienen, werden die Unterschiede ersichtlich.
