Il software di analisi agli elementi finiti come RFEM consente di determinare le forze interne e di progettare elementi strutturali di irrigidimento. Das Gebäude kann darin mit allen tragenden Gebäudeteilen, Öffnungen und so weiter abgebildet und als Gesamtmodell berechnet werden.
Die Vordimensionierung von Aussteifungssystemen kann mit den in [1] dargestellten Berechnungsverfahren mittels Handrechnung oder unter Verwendung von Programmen wie DUENQ erfolgen. Sie eröffnen dem Ingenieur ein besseres Verständnis für den Lastabtrag des Systems sowie den Tragfähigkeitsbeitrag der einzelnen Bauteile.
Distribuzione delle forze orizzontali
Die Horizontallastverteilung für Biege- oder Torsionsbeanspruchung auf die aussteifenden Bauteile kann gemäß den nachfolgenden Formeln berechnet werden.
Forces due to Bending
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dove
Vy,i, Vz,i: Querkraft in y- beziehungsweise z-Richtung, die den Teilquerschnitt i belastet
Vy, Vz: Querkraft in y- beziehungsweise z-Richtung, die den Gesamtquerschnitt belastet
Iy,i, Iz,i, Iyz,i: Trägheitsmomente des Teilquerschnitts i, bezogen auf die zu Y und Z parallelen Achsen durch den Teilquerschnitts-Schwerpunkt Si
Iy, Iz: Gesamtträgheitsmomente bezogen auf den Gesamtschwerpunkt S
Forze causate dalla trazione
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dove
Vy,i, Vz,i: Querkraft in y- beziehungsweise z-Richtung, die den Teilquerschnitt i belastet
Mxs: sekundäres Torsionsmoment, das den Gesamtquerschnitt belastet
Iy,i, Iz,i, Iyz,i: Trägheitsmomente des Teilquerschnitts i, bezogen auf die zu Y und Z parallelen Achsen durch den Teilquerschnitts-Schwerpunkt Si
Iω,i: Wölbwiderstand bezogen auf den Teilquerschnitts-Schubmittelpunkt Mi
yM,i, zM,i: Koordinate des Teilquerschnitts-Schubmittelpunkts Mi
yM, zM: Koordinate des Gesamtschubmittelpunktes M
Esempio
Die Verteilung der horizontalen Lasten auf die aussteifenden Elemente soll an dem im Bild 1 dargestellten System exemplarisch ermittelt werden.
Spessore della parete t = 30 cm
proprietà della sezione trasversale
Teilquerschnitt 1
Teilquerschnitt 2
Gesamtquerschnitt
Iy = 10.668 + 1.600 = 12.268 m4
Iz = 1.084 + 0.009 = 1.093 m4
Die mit DUENQ 8 ermittelten Querschnittskennwerte sind im Bild 2 dargestellt.
Forze della sezione della parete di taglio
Die mit DUENQ 8 ermittelten Teilquerschnittsquerkräfte sind im Bild 3 dargestellt.
Riferimenti
[1] Beck, H.; Schäfer, H.: Die Berechnung von Hochhäusern durch Zusammenfassung aller aussteifenden Bauteile zu einem Balken. Der Bauingenieur, Heft 3, 1969