Es empfiehlt sich, zuerst die Steifigkeit der Verbindung zu berechnen, anstatt die Bemessung der Tragfähigkeitskonfiguration durchzuführen: Die Klassifizierung und die entsprechende Steifigkeit der Verbindung wirken sich auf die Schnittgrößen des Modells aus, was wiederum die Spannungen im Stahlanschluss beeinflusst.
Steifigkeitsanalyse
Die Berechnung der Anschlusssteifigkeit Sj,ini kann unabhängig von der GZT-Bemessung gestartet werden. Starten Sie diesen Teil der Berechnung, indem Sie auf die Schaltfläche
in der Symbolleiste der Tabelle klicken.
Es öffnet sich ein Fenster, in dem der Berechnungsfortschritt angezeigt wird.
Wenn die Berechnung abgeschlossen ist, werden die Ergebnisse in der Tabelle "Steifigkeitsanalyse" angezeigt.
Die axiale Steifigkeit und die Drehsteifigkeit werden für das Bauteil "Rahmenträger" aufgeführt, da die Berechnung nur für dieses Bauteil eingestellt wurde (siehe Bild Auswahl der Schnittgrößen für die Steifigkeitsanalyse ). Diese Werte stellen die Steifigkeiten des Anschlusses aufgrund seiner konstruktiven Gestaltung (Stirnplatte, Schrauben, Schweißnähte) dar.
Wechseln Sie zur Tabelle Klassifizierung.
In dieser Tabelle ist die "Klassifizierung" des Anschlusses angegeben. Sie basiert auf den Ergebnissen der Steifigkeiten und den Grenzwerten, die in den Spalten der "Klassifizierungsgrenzen" angegeben sind. Da beide Knoten als "Nachgiebig" klassifiziert sind, sollte das Modell angepasst werden: Der Rahmenriegel wurde ohne Stabendgelenke definiert. Dieses Modell stellt eine starre Verbindung mit der Stütze anstelle eines nachgiebigen Anschlusses dar.
Um die Steifigkeitswerte im nächsten Schritt präzise anwenden zu können, klicken Sie auf die Schaltfläche
in der Tabellen-Symbolleiste, um die Einheiten anzupassen.
Wählen Sie in der Liste der Einheiten für "Drehsteifigkeit" die Option kNm/rad aus. Klicken Sie dann auf OK.
Anwenden der Steifigkeitsanalyse-Ergebnisse auf das Modell
Um die Federkonstanten der nachgiebigen Verbindung für den Rahmenträger ansetzen zu können, wird ein neuer Stabendgelenktyp benötigt. Öffnen Sie im "Navigator - Daten" die Kategorie Typen für Stäbe. Wählen Sie dann die Typen der Stabendgelenke und doppelklicken Sie auf den Gelenktyp Nr. 1.
Klicken Sie im Dialog "Stabendgelenk bearbeiten" auf die Schaltfläche
(1), um einen neuen Gelenktyp zu definieren. Tragen Sie dann die Werte der Federkonstanten ein, wie sie in der Tabelle "Klassifizierung" aufgeführt sind (2):
- Cφ,y = 3244,316 [kNm/rad] (Wert wird gerundet)
- Cφ,z = 92,863 [kNm/rad]
Für Cφ,y gilt der Wert von SMy-, da an beiden Enden des Rahmenträgers negative Biegemomente My auftreten. 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").
Klicken Sie auf OK, um den Dialog zu schließen. Um den neuen Gelenktyp zuzuweisen, klicken Sie im "Navigator - Daten" mit der rechten Maustaste darauf. Wählen Sie dann die Option Zuordnen an Stäbe im Kontextmenü.
Die Stäbe werden grafisch in Drittel 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 durch Stabendgelenke führt zu einer veränderten Momentenverteilung für den Rahmenträger und die Stützen. Die Momente My an der Verbindung werden deutlich reduziert, während sie im Innenfeld durch die Umverteilung erhöht werden. Die folgenden Bilder, die nur zur Information dienen, zeigen die Unterschiede.
