Ein Stablager beschreibt die Randbedingungen aller FE-Knoten entlang eines Stabes. Die Verschiebungen und Verdrehungen an diesen internen Knoten können verhindert oder durch Weg- und Drehfedern eingeschränkt werden. Damit ist es beispielsweise möglich, Fundamentbalken als elastische Stablager im Modell abzubilden.
Basis
Das Register Basis verwaltet die elementaren Lagerparameter.
Lagerbedingungen
Die Lagerbedingungen sind in die Freiheitsgrade 'Translatorisch', 'Schub' und 'Rotatorisch' unterteilt. Um eine Stützung oder Einspannung zu definieren, haken Sie das Kontrollfeld für die jeweilige Achse an. Das Häkchen symbolisiert, dass der Freiheitsgrad gesperrt und die Verschiebung oder Verdrehung des Stabes in oder um die entsprechende Richtung nicht möglich ist.
Liegt keine Stützung oder Einspannung vorliegt, so entfernen Sie das Häkchen für das entsprechende Kontrollfeld. Die Konstante der Weg- oder Drehfeder wird dann zu null gesetzt. Sie können die 'Federkonstante' jederzeit anpassen, um eine elastische Lagerung der Stabes zu modellieren. Geben Sie die Federsteifigkeiten als Design-Werte ein.
Translatorisch
Die 'Federkonstante' eines Bettungsbalkens ist unter Berücksichtigung der Querschnittsbreite zu ermitteln, um eine stabbezogene Wegfeder in [N/m2] auf Basis des Bettungsmoduls zu erhalten. Dieser beschreibt, welche Stabkraft in [N] pro Meter Stablänge und -breite benötigt wird, um den Boden um einen Meter zu komprimieren. Multiplizieren Sie diesen Wert mit der tatsächlichen Querschnittsbreite und tragen das Ergebnis als Federkonstante Cu,z ein (bei Streifenfundamenten mit Stäben in horizontaler Lage zeigt die lokale Achse z in der Regel nach unten).
Die Lagersymbole werden bei einem horizontalen oder geneigten Stab stets unter dem Stab dargestellt (also auf der Seite in die Richtung der Schwerkraft). Bei einem vertikalen Stab ist die Ausrichtung der Stabachse z maßgebend. Ein Ausfall hingegen wirkt unabhängig von der grafischen Darstellung: Hier entscheidet das Spannungskriterium, welches auf die Orientierung der lokalen z-Achse bezogen ist.
Für die Richtung uz besteht die Möglichkeit, eine 'Nichtlinearität' vorzugeben (siehe Bild Neues Stablager). Das Kriterium 'Ausfall, falls Kontaktspannung in z negativ bzw. positiv' steuert, welche Kräfte das Lager aufnehmen kann.
Überprüfen Sie die Ausrichtung der lokalen z-Achsen, wenn Sie ein Ausfallkriterium ansetzen. Sie können die Stabachsen über das Stab-Kontextmenü ein- und ausblenden.
Falls das Lager in Richtung der z-Achse ausfällt, sind auch die Stützungen in die übrigen Richtungen nicht wirksam.
Schub
Über Schubfedern kann die Schubtragfähigkeit des Baugrundes erfasst werden. Die Schubsteifigkeit sx beschreibt die axiale Steifigkeit infolge der Dehnsteifigkeit E ⋅ A. Die Federkonstanten sy und sz ermitteln sich als Produkt von Querdehnzahl des Bodens und Cu,z.
Rotatorisch
Die Konstante der Drehfeder beschreibt, wie die Rotation des Stabes um seine Längsachse behindert wird.
Optionen
Das Kontrollfeld 'Lagerabmessungen' ist zugänglich, sobald eine Stützung in Richtung der Stabachsen y oder z vorliegt. Im Register Lagerabmessungen können Sie dann die Geometrie des Stablagers definieren.
Lagerabmessungen
Die Abmessungen des Lagers werden für die Ermittlung der Lagerspannungen benötigt (in Vorbereitung).
