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23. Februar 2024

Nichtlineares Tragwerksverhalten

Die Analyse der Verformungskapazität ist an die Voraussetzung gebunden, dass die Modellgeometrie nichtlineare Eigenschaften aufweist. Es sind verschiedene Arten von Nichtlinearitäten möglich.

Stabendgelenk mit Nichtlinearität

Stabenden können nichtlineare Gelenke zugewiesen werden. Für die Pushover-Analyse eignen sich insbesondere normierte Gelenke für Stahl nach FEMA 356 [1] mit plastischen Kriterien. Sie beschreiben das Verhältnis von auftretendem Moment zu Fließmoment und auftretender Verdrehung zu Fließverdrehung. Die Arbeitslinie ist von der Fließgrenze des Querschnitts abhängig.

Info

Die in [1] (5-7) genannte Gleichung QCE = 0.6 Fye Aw stellt eine Näherung für die Handrechnung dar. Das Programm verwendet die genaue Gleichung QCE = Fy Aw / √3.

Alternativ können Sie Gelenke des Typs Plastisch | Diagramm mit benutzerdefinierten Akzeptanzkriterien verwenden. Nichtlineare Eigenschaften lassen sich aber auch in Form eines regulären Stabendgelenks beschreiben, indem es als Diagramm definiert wird.

Info

Vor der Pushover-Analyse muss eine Modalanalyse durchgeführt werden. Diese Modalanalyse stellt eine lineare Berechnung ohne Berücksichtigung von Nichtlinearitäten dar. Daher ist darauf zu achten, die plastische Gelenke ohne vollständig gelenkige Gelenke für die linearen Berechnungen zu definieren (siehe Bild Plastisches Gelenk nach FEMA 356 zuweisen).

Nichtlineare Materialeigenschaften

Die Pushover-Analyse ist auch in der Lage, ein nichtlineares Materialverhalten zu berücksichtigen. So können Sie beispielsweise das Material Mauerwerk verwenden, um die Kapazitätskurve zu ermitteln.

Sie können auch benutzerdefinierte Materialien über eigene Arbeitslinien definieren. Hierfür eignet sich insbesondere das Materialmodell Isotrop Beschädigung. Ausführliche Informationen zu diesem Materialmodell finden Sie in einem Fachbeitrag.

Für die Verwendung benutzerdefinierter Arbeitslinien benötigen Sie eine Lizenz des Analyse-Add-Ons Nichtlineares Materialverhalten. Dieses Add-On ist im Kapitel Nichtlineares Materialverhalten des RFEM-Handbuchs beschrieben.


Referenzen
  1. FEMA 356: Vornorm und Kommentar zur Erdbebensanierung von Hochbauten. (2000) angewendet. US- Stabsstelle für Katastrophenschutz, Washington DC, USA
Übergeordnetes Kapitel