🏗️ Verformung von Fußplatten
Herkömmliche Ansätze zur Berechnung von Stahl-Beton-Verbindungen gehen im Allgemeinen davon aus, dass sich die Ankerfußplatte nicht verformt. Die Lastverteilung wird so vereinfacht, dass die Verformungen linear über die Fläche der Fußplatte verteilt werden. Aber verhält sich die Sohlplatte immer nach diesen Annahmen? 🤔
🖥️ Testen wir diese Annahme nun im Programm #RFEM von #DlubalSoftware. Dieses Programm bietet Tools zur Simulation und Bemessung von Stahl-Beton-Verbindungen mithilfe eines numerischen FEM-Modells. Als Referenzbeispiel soll eine HEB 200-Stütze an eine Fußplatte angeschlossen werden, die mit vier M24-Ankern verankert ist. Es werden zwei Fußplatten mit unterschiedlichen Dicken verglichen:
1️⃣ Starr (40 mm)
2️⃣ Flexibel (15 mm)
👉 Biegung:
Bei einer flexiblen Fußplatte führt die Verteilung der Kontaktspannung zu einer Reduzierung des Hebelarms. Die Fußplattenecken in der Nähe der zugbelasteten Anker werden gegen den Beton gedrückt, was zusätzliche Abstützkräfte erzeugt. Dadurch erhöht sich die Zugkraft in den Ankern gegenüber der Version mit starrer Fußplatte.
👉 Druck:
Aus dem Bild der Kontaktspannungsverteilung ist ersichtlich, dass die Konzentration der Kontaktspannung um den Profilvorsprung bei der flexiblen Fußplatte zu höheren Werten führt als bei der starren Fußplatte.
👉 Zug:
Ähnlich wie im Fall der Biegung kann eine flexible Fußplatte in den Ecken Druckkontaktspannungen verursachen, die zur Entstehung von Abstützkräften führen. Obwohl dieser Effekt im untersuchten Beispiel nicht so ausgeprägt ist, zeigen die Kontaktspannungsverteilung und Ankerkraftwerte deutlich, dass er auftritt.
📝 Die Modellierung von Stahl-Beton-Verbindungen mithilfe numerischer FEM-Modelle ermöglicht eine realistische Simulation des Verhaltens der Fußplatte auf der Grundlage ihrer Steifigkeit. Neben einer genaueren Bestimmung der Kontaktspannungsverteilung in der Fußplatte und der Zugkräfte in den Ankern ist es möglich, eine Verdrehung in der Ankerfußplatte zu simulieren. Bei der flexiblen Variante wird diese Drehung größer sein, was zu einer größeren Durchbiegung der modellierten Struktur führt.
