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13. Dezember 2023

Querschnitt

Im Register Querschnitt ist der Querschnitt zuzuweisen. Hier können Sie auch den Querschnittsverlauf festlegen und eine Stabdrehung anordnen.

Querschnittsverteilung

Die Querschnittsverteilung regelt den Verlauf des Querschnitts entlang des Stabes. Mit der Voreinstellung 'Gleichmäßig' wird ein konstanter Verlauf über die gesamte Stablänge angenommen. Für eine gevoutete Verteilung oder abschnittsweise veränderliche Verläufe bietet die Liste verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl.

In den Eingabefeldern für 'Stablänge/-abstände' können Sie die Definitionspunkte der Bereiche festlegen. Die Parameter der gewählten Verteilung sind in der Symbolgrafik rechts dargestellt. Mit der Schaltfläche Relative/absolute Eingabe können Sie zwischen der relativen und absoluten Eingabe der Längen wechseln. Die Querschnitte in den einzelnen Bereichen sind dann im Abschnitt Querschnitt mit Material zuzuweisen.

Bei einem ungleichmäßigen Querschnittsverlauf können Sie die 'Anordnung' der Ober- und Unterkanten anpassen. Die Wirkung der drei Auswahlfelder wird ebenfalls in der Symbolgrafik angezeigt.

Wenn Sie die Linie zugewiesen haben, können Sie die Anordnung der Querschnitte mit der Schaltfläche Modellansicht grafisch überprüfen.

Brettschichtholzträger

Für Träger aus Brettschichtholz stehen in der Liste verschiedene Ausführungsmöglichkeiten zur Auswahl (siehe Bild Querschnittsverteilung auswählen):

  • Gekrümmt
  • Satteldachträger mit geneigtem Untergurt und konstanter Höhe
  • Satteldachträger mit geneigtem Untergurt und konstanter Höhe
  • Fischbauchträger

Die Angaben sind hier in zwei Registern vorzunehmen. Im Register 'Querschnitt I' legen Sie die allgemeine Ausführung des Trägers fest und geben an, ob eine 'Asymmetrische Anordnung' vorliegt oder 'Kragträger' am Stab existieren.

Info

Die Querschnitte können Sie hier nicht definieren: Die Angaben im Abschnitt 'Querschnitt mit Material' ergeben sich aus den Geometrieparametern, die Sie im Register 'Querschnitt II' festlegen.

Im Register 'Querschnitt II' definieren Sie anschließend die trägerspezifischen Parameter wie Abmessungen, Neigungswinkel, Krümmungsradius oder Faserausrichtung.

In der Grafik unterhalb werden die einzelnen Parameterangaben dargestellt. Der Wert der selektierten Tabellenzeile ist farbig hervorgehoben.

Querschnitt mit Material

In diesem Abschnitt ist dem Stab ein Querschnitt zuzuweisen. Damit wird die Steifigkeit des Stabes festgelegt. Sie können den Querschnitt in der Liste auswählen oder mit den Schaltflächen Bibliothek und Neu neu definieren (siehe Kapitel Querschnitte).

Bei einem gleichmäßigen Querschnittsverlauf ist für das Stabende und den inneren Punkt nur die Option 'Wie Stabanfang' möglich. Für ungleichmäßige Verläufe hingegen können Sie die Querschnitte 'Am Stabende j' und 'Am inneren Punkt k' gemäß Systemskizze in der Liste auswählen oder neu definieren (siehe Bild Stab mit beidseitig gevoutetem Querschnitt).

Info

Inkompatible Querschnittstypen werden von der Plausibilitätskontrolle beanstandet.

Material des Querschnitts

Neben dem Querschnitt ist das Material entscheidend für die Steifigkeit des Stabes. Sie können das Material in der Liste auswählen oder mit den Schaltflächen Bibliothek und Neu neu definieren (siehe Kapitel Materialien).

Info

Auch bei ungleichmäßigen Querschnittsverläufen ist nur ein einheitliches Material zulässig.

Stabdrehung

Das stabbezogene xyz-Koordinatensystem ist rechtwinklig und rechtsschraubig definiert (siehe Bild Stab mit Versatz). Die lokale Achse x stellt die Schwerachse des Stabes dar. Sie verbindet den Anfangs- mit dem Endknoten der Linie (positive Richtung). Die Stabachsen y und z (bzw. u und v bei unsymmetrischen Querschnitten) repräsentieren die Hauptachsen des Stabes.

Die Lage der lokalen Achsen y und z wird wie folgt festgelegt: Die Achse y ist rechtwinklig zur Längsachse x und parallel zur globalen XY-Ebene ausgerichtet. Die Lage der Achse z ergibt sich gemäß der Rechte-Hand-Regel. Die z'-Komponente der z-Achse zeigt dabei stets nach „unten“ (in Richtung der Schwerkraft) – unabhängig davon, ob die globale Z-Achse nach oben oder nach unten ausgerichtet ist. Sollte der Stab eine vertikale Lage aufweisen, wird die lokale Achse y parallel zur globalen Y-Achse ausgerichtet und die Achse z gemäß Rechter-Hand-Regel bestimmt.

Um einen Stab zu drehen, können Sie verschiedene Möglichkeiten in der Liste nutzen.

  • Winkel: Ein positiver Winkel β dreht die Achsen y und z rechtsschraubig um die Längsachse x.
  • Hilfsknoten: Legen Sie den Bezugsknoten fest und geben an, welche Stabachse (y oder z) auf diesen Knoten ausgerichtet werden soll. Der Hilfsknoten darf nicht auf der Geraden liegen, die durch die Stabachse x definiert wird.
  • Innen: Liegt der Stab auf einer Polylinie, können Sie die Achsen y oder z einheitlich nach innen hin ausrichten.
  • Fläche: Legen Sie die Bezugsfläche fest und geben an, welche Stabachse (y oder z) auf die Flächenebene ausgerichtet werden soll.

Tipp

In einem Webinar wird gezeigt, wie Sie die Stabachsen eines Kuppelmodells passend ausrichten.

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