Beschreibung
Die Struktur besteht aus einem I-Profil-Träger und zwei Rohrfachwerkträgern. Das System enthält mehrere Imperfektionen und wird durch die Kraft Fz belastet. Das Problem wird durch folgenden Parametersatz beschrieben. Das Eigengewicht wird in diesem Beispiel nicht berücksichtigt. Es sollen die Durchbiegungen uy und uz und die axiale Verdrehung φx am Endpunkt (Punkt 4) bestimmt werden. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel (siehe Literatur).
| Material | Stahl S355 | Elastizitätsmodul | E | 210000,000 | MPa |
| Schubmodul | G | 81000,000 | MPa | ||
| Geometrie | Struktur | Länge Querschnitt 1 | L1 | 4,000 | m |
| Länge Querschnitt 2 | L2 | 4,000 | m | ||
| Länge Querschnitt 3 | L3 | 2,500 | m | ||
| Position des Fachwerklagers | a | 2,500 | m | ||
| Imperfektionen | Punkt 2 | ey2 | -40,000 | mm | |
| Punkt 4 | ey4 | 12,500 | mm | ||
| I-Profil | Höhe | h | 400,000 | mm | |
| Breite | b | 180,000 | mm | ||
| Stegdicke | s | 10,000 | mm | ||
| Flanschdicke | t1 | 14,000 | mm | ||
| Rohr | Außendurchmesser | D | 60,300 | mm | |
| Wanddicke | t2 | 5,000 | mm | ||
| Last | Kraft | f | 14,000 | kN | |
| Exzentrizität | eFy | 20,000 | mm | ||
| eFz | -193,00 | mm | |||
Analytische Lösung
Eine analytische Lösung ist nicht verfügbar. Die Ergebnisse aus der Software S3D werden als Referenz herangezogen.
RFEM- und RSTAB-Einstellungen
- Modelliert in RFEM 6.06
- Die Elementgröße beträgt lFE = 0,020 m.
- Es wird ein isotropes linear-elastisches Materialmodell vorausgesetzt.
- Die Anzahl der Inkremente beträgt 10
- Theorie III. Ordnung wird verwendet
- Das Problem wird sowohl durch Stäbe als auch durch eine Kombination von Stäben und Flächenelementen modelliert
Ergebnisse
In RFEM 6 werden zwei Modellierungstechniken verwendet. Zunächst wird das I-Profil als Stab mit Imperfektionen und Rohren als Fachwerkstäbe (nur N) modelliert. Zweitens sind die Rohre Fachwerke, während der I-Profil-Träger mittels Platten unter Berücksichtigung der gegebenen Imperfektionen modelliert wird. Eine feste Lagerung am Punkt 1 wird durch starre Linienlager erzeugt.
Ergebnisse
| Anzahl | S3D | RFEM 6 - Stäbe | Verhältnis | RFEM 6 - Stäbe und Platten | Verhältnis |
| uy [mm] | 14,800 | 16,300 | 1,101 | 15,900 | 1,074 |
| uz [mm] | 16,900 | 18,000 | 1,065 | 17,800 | 1,053 |
| φx [mrad] | 237,000 | 242,200 | 1,022 | 254,400 | 1,073 |
