Geral

O separador Geral gere os parâmetros básicos da barra. Quando seleciona uma caixa de seleção na secção de diálogo "Opções", geralmente é adicionado outro separador de diálogo. Dort können Sie jeweils die Details festlegen.

Tipo de barra

Com o tipo de barra define a forma como as forças internas são absorvidas ou quais são as propriedades assumidas para a barra. In der Liste stehen verschiedene Stabtypen zur Auswahl.

Feixe

Ein Balken ist ein biegesteifer Stab, der alle Schnittgrößen übertragen kann. Ein Balkenstab besitzt keine Gelenke an seinen Stabenden. Dieser Stabtyp kann durch alle Lastarten belastet werden.

Barra rígida

As barras rígidas acoplam os deslocamentos de dois nós através de uma ligação rígida. Er entspricht daher prinzipiell einer Kopplung. Damit lassen sich Stäbe mit sehr großer Steifigkeit unter Berücksichtigung von Gelenken definieren, die auch Federkonstanten und Nichtlinearitäten aufweisen können. Dificilmente ocorrerão quaisquer problemas numéricos como a rigidez é ajustada ao sistema.

Für Starrstäbe werden Schnittgrößen ausgegeben, wenn Sie im Navigator - Ergebnisse unten in der Kategorie 'Stäbe' die Ergebnisse für Kopplungen aktivieren.

Für Starrstäbe werden folgende Steifigkeiten angesetzt:

barra do tipo "Nervura"

Mit Rippen können Plattenbalken (Unterzüge) abgebildet werden. Bei diesem Stabtyp werden die Exzentrizitäten und mitwirkenden Plattenbreiten im FEM-Modell berücksichtigt.

Rippen eignen sich in erster Linie für Stahlbetonstäbe, da die Rippenschnittgrößen und -querschnitte in die Betonbemessung einfließen. Ein Stahlblech mit aufgeschweißter „Rippe“ sollte als Fläche mit einem exzentrisch angeschlossenen Stab modelliert werden.

Zur 'Rippenanordnung' bietet die Liste mehrere Auswahlmöglichkeiten.

Geralmente, uma nervura é uma barra que está disposta excentricamente. Die Exzentrizität wird automatisch aus der halben Flächendicke und der halben Stabhöhe ermittelt. Sie kann aber auch manuell definiert werden. Durch die Exzentrizität der Rippe wird die Steifigkeit des Modells erhöht. Bei einer zentrischen Anordnung liegt die Schwerachse der Rippe in der Flächenmitte.

Die mitwirkenden Breiten der Rippe sind im Abschnitt 'Flanschabmessungen' für die linke und rechte Seite zu definieren. Meist kann die Einstellung 'Automatisch finden' beibehalten werden, mit der das Programm die beiden Flächen ermittelt. Wenn an der Linie des Rippenstabes mehr als zwei Flächen zusammentreffen, müssen die maßgebenden Flächen manuell festgelegt werden.

Zur Eingabe der Integrationsbreiten b_-y,int und b_+y,int bestehen verschiedene Möglichkeiten (siehe Bild Neue Rippe): As larguras podem ser introduzidas diretamente ou determinadas automaticamente a partir do comprimento da barra com as opções L_ref/6 e L_ref/8. Sie lassen sich auch gemäß der Vorgaben einer Norm bestimmen, beispielsweise nach 'EC2' Abschnitt 5.3.2.1.

Die b_y,int-Werte definieren die Breite der Fläche bzw. des Einzugsbereichs, aus dem die Schnittgrößen aufintegriert werden sollen. Die b_y,eff-Werte repräsentieren die Querschnittsbreite des Rippenflansches vom Stegmittelpunkt zum jeweiligen Rand. Per Voreinstellung sind b_y,int und b_y,eff gleichgesetzt. Sie können sie aber nach einem Klick auf die Schaltfläche .

Falls Knoten des Typs 'Knoten auf Stab' definiert wurden, kann die Rippe abschnittsweise für die einzelnen Segmente definiert werden. Sind mehrere Segmente definiert lassen sich die verspringenden Breitenbereiche über die Tabellenspalte 'Linear Verteilung' linearisiert miteinander verbinden um große Steifigkeitssprünge im Rippenstab zu verhindern.

Bei 3D-Modellen haben die mitwirkenden Breiten keinen Einfluss auf die Steifigkeit, da die erhöhte Steifigkeit durch den exzentrischen Stab berücksichtigt wird. Die mitwirkenden Breiten wirken sich jedoch auf die Verteilung der Stab- und Flächenschnittgrößen aus.

Viga treliçada

Ein Fachwerkstab entspricht einem Balkenstab mit Momentengelenken an beiden Enden. Zusätzlich wird die Verdrehung um die Längsachse am Stabanfang durch ein Gelenk φ_x freigegeben. Bei diesem Stabtyp werden Biege- und Torsionsmomente aus den Lasten des Stabes ausgegeben.

Treliça (só N)

Dieser Typ Fachwerkstab mit der Steifigkeit E ⋅ A ist in der Lage, Normalkräfte in Form von Zug und Druck aufzunehmen. Es werden nur Knotenschnittgrößen ausgegeben. Der Stab weist einen linearen Schnittgrößenverlauf auf, sofern keine Einzellast am Stab wirkt. Es wird kein Momentenverlauf ausgegeben, der sich infolge Eigengewicht oder einer Linienlast einstellen könnte. As forças nodais, no entanto são calcularas a partir das cargas de barra, que garantem uma correcta transmissão.

Tirante

Uma barra de tração só consegue absorver forças de tração. O tipo de barra corresponde a uma "Treliça (só N)" que falha no caso de uma força de compressão.

Uma estrutura de pórtico incluindo barras de tração é calculada iterativamente: na primeira etapa, são determinados os momentos e os esforços internos de todas as barras. Se as barras de tração receberem uma força normal negativa (compressão), é iniciada outra etapa de iteração. Os componentes de rigidez dessas barras falham e deixam de ser considerados. Este processo continua até que não exista qualquer barra de tração que falhe. Um sistema pode tornar-se instável devido à rotura das barras de tração.

Escora

Uma barra de compressão só consegue absorver forças de compressão. O tipo de barra corresponde a uma "Treliça (só N)" que falha no caso de uma força de tração. A rotura de barras comprimidas pode causar instabilidade no sistema.

Barra de encurvadura

Uma barra de encurvadura corresponde a uma "Treliça (só N)" que absorve forças de tração sem limitação, mas que absorve forças de compressão apenas até ser atingida a força crítica. Para o caso de Euler 2, esta força é determinada da seguinte forma:

Mit diesem Stabtyp lassen sich oft Instabilitäten umgehen, die bei einer nichtlinearen Berechnung nach Theorie II. oder III. Ordnung durch das Knicken von Fachwerkstäben entstehen. Se forem substituídas (de forma realista) por barras de encurvadura, a carga crítica é aumentada em muitos casos.

Cabo

Os cabos absorvem apenas as forças de tração. Assim, as cadeias de cabos podem ser determinadas por um cálculo iterativo de acordo com a análise de grandes deformações considerando forças longitudinais e transversais.

Os cabos são adequados para modelos onde podem ocorrer grandes deformações com as correspondentes alterações nos esforços internos. Para escoramentos simples como para uma cobertura em consola, as barras de tração são completamente suficientes.

Barra resultante

Der Ergebnisstab eignet sich, um Flächen-, Volumen- oder Stabergebnisse in einem fiktiven Stab zu integrieren. Desta forma, é possível ler, por exemplo, as forças de corte resultantes de uma superfície para o dimensionamento de alvenaria.

A linha de uma barra resultante pode ser posicionada em qualquer parte do modelo. A barra resultante não requer nenhum apoio nem uma ligação ao modelo. No entanto, é necessário atribuir uma secção para permitir o dimensionamento. Não é possível aplicar cargas a uma barra resultante.

Na secção "Integrar tensões e forças", selecione o tipo de barra resultante para definir a forma geométrica da área de integração. Em seguida, na secção "Parâmetros", define as dimensões. Estas estão relacionadas com a linha da barra no seu centro de gravidade.

Legen Sie im Abschnitt 'Objekte einschließen' die Flächen, Flächenzellen, Volumenkörper und Stäbe fest, deren Ergebnisse bei der Integration berücksichtigt werden sollen. Alternativ wählen Sie 'Alle' Objekte aus und klammern dann im Abschnitt 'Ausgenommen von inklusiven Objekten' bestimmte Elemente aus.

Trave

Dieser Stabtyp ermöglicht es, die Querschnittseigenschaften für Open Web Steel Joists anzusetzen, die das Steel Joist Institute in sogenannten "Virtual Joist"-Tabellen hinterlegt hat. Diese Virtual Joist-Profile repräsentieren äquivalente Breitflanschträger, die der Trägergurtfläche, dem effektiven Trägheitsmoment und dem Gewicht sehr nahe kommen. Der Träger wird damit durch einen Stab mit einem virtuellen Querschnitt ersetzt. So lassen sich komplexe Trageinheiten wie beispielsweise ein Fachwerkträger im Gesamtsystem simulieren.

Wählen Sie in der Liste die 'Reihe' des virtuellen Trägers aus.

In der Liste 'Virtueller Träger' können Sie dann den genauen Typ festlegen.

Na tabela im Abschnitt 'Querschnitt und Material' ermöglicht es, den virtuellen Träger aus der Querschnittbibliothek zu importieren.

Modelo de superfície

Dieser Stabtyp eignet sich in erster Linie, um Loch- und Wabenträger oder Querschnittsschwächungen wie Durchbrüche für Versorgungsleitungen im Stabmodell abzubilden. Dabei wird der Stab in ein Flächenmodell konvertiert, in dem die Staböffnungen nach Benutzervorgabe angeordnet sind. Der Stab bleibt jedoch erhalten. Folgende Voraussetzungen müssen erfüllt sein:

• Der Querschnitt stellt ein genormtes oder parametrisiertes dünnwandiges Profil mit einem Steg dar.
• Das Material des Querschnitts basiert auf einem isotrop linear-elastischen Materialmodell.

Beim Stabtyp 'Flächenmodell' liegt der Stab sowohl als Stab- als auch als Flächenobjekt vor. Die geometrischen Eigenschaften sind identisch; beide Modelle haben denselben Schwerpunkt. Die Darstellung wird im Navigator - Anzeige über den Eintrag Modell → Basisobjekte → Stäbe → Flächenmodell oder die Schaltfläche in der Symbolleiste gesteuert.

Das FE-Netz des Flächenmodells wird automatisch erzeugt, es kann derzeit nicht beeinflusst werden. Bei der statischen Berechnung wird das Flächenmodell verwendet. Zur Auswertung stehen dann sowohl die Stabergebnisse zur Verfügung (wie bei einem Ergebnisstab, bei dem die Spannungen der Stab-Teilflächen zu Stabschnittgrößen integriert werden) als auch die Flächenergebnisse. Die Steuerung lässt sich auch hier über den Navigator - Anzeige oder die Schaltfläche .

Die Bemessung eines Flächenmodell-Stabes in den Add-Ons erfolgt mit den Stabschnittgrößen und dem Stabquerschnitt.

Wie im Bild oben zu sehen, entstehen an den Stabenden eines Flächenmodell-Stabes mehrere Starrstäbe. Sie verbinden das Flächenmodell mit den Endknoten der anschließenden Stäbe. Damit ist die korrekte Übertragung der Schnittgrößen zu den 1D-Objekten gewährleistet. Falls mehrere Flächenmodell-Stäbe aneinander anschließen, werden diese Koppelstäbe für jeden Stab erzeugt.

Definieren Sie in diesem Fall für die Stablast eine Kraftexzentrizität am Querschnitt. Die Last wird so realitätsgetreu am Querschnittsrand angesetzt und bleibt auch im Flächenmodell erhalten.

Rigidez

Este tipo de barra permite utilizar uma barra com rigidezes definidas pelo utilizador. Die Steifigkeitskennwerte sind im Dialog 'Neue Stabsteifigkeit' zu definieren (siehe Kapitel Stabsteifigkeiten).

Acoplamento

Uma barra de acoplamento é uma barra virtual muito rígida com extremidades de barra rígidas ou articuladas. Existem quatro opções disponíveis para acoplar os graus de liberdade dos nós iniciais e finais combinando as configurações "Rígido" ou "Articulação". Os acoplamentos permitem modelar situações especiais para a transmissão de forças e momentos. As forças normais e de corte ou os momentos de flexão e torção são transferidos diretamente de um nó para o outro.

Mola

Ein Federstab bietet die Möglichkeit, lineare oder auch nichtlineare Federeigenschaften mit definierbaren Wirkbereichen abzubilden. Für einen Federstab brauchen Sie im Register 'Querschnitt' nur die Stablänge L_z festlegen, keinen Querschnitt: Die Steifigkeit des Stabes ergibt sich aus den Federparametern, die Sie im Dialog 'Neue Stabfeder' definieren (siehe Kapitel Stabfedern).

Amortecedor

Ein Dämpfer entspricht im Prinzip einem Federstab mit der Zusatzeigenschaft 'Dämpfungskoeffizient'. Dieser Stabtyp erweitert die Möglichkeiten für dynamische Analysen nach dem Zeitverlaufsverfahren.

Wie bei einem Federstab brauchen Sie im Register 'Querschnitt' nur die Stablänge L_z festlegen, keinen Querschnitt. Die Steifigkeit des Stabes ergibt sich aus den Federparametern, die Sie im Dialog 'Neue Stabfeder' definieren (siehe Kapitel Stabfedern). Die Dämpfungseigenschaften können Sie über den Dämpfungskoeffizienten X steuern.

Opções

In diesem Abschnitt können Sie über die Kontrollfelder weitere Stabeigenschaften festlegen.

Nó na barra

Mit einem oder mehreren Knoten am Stab können Sie den Stab in Segmente gliedern, ohne den Stab zu teilen (siehe Kapitel Knoten ).

Articulações

Sie können an einem Stab Gelenke anordnen, um die Übertragung von Schnittgrößen an den Endknoten zu steuern (siehe Kapitel Stabendgelenke). A entrada está bloqueada para determinados tipos de barra porque já estão disponíveis articulações internas. Pode atribuir articulações separadamente "No início da barra i" e "No final da barra j".

Excentricidades

Exzentrizitäten bieten die Möglichkeiten, den Stab an den Endknoten außermittig anzuschließen (siehe Kapitel Stabexzentrizitäten). Pode atribuir excentricidades separadamente "No início da barra i" e "No final da barra j".

Armazenamento

Sie können dem Stab eine Lagerung zuweisen, die auf seiner ganzen Länge wirksam ist. Die Freiheitsgrade und Federsteifigkeiten sind bei den Lagerbedingungen zu definieren (siehe Kapitel Stablager).

Reforços transversais

Quersteifen am Stab haben einen Einfluss auf die Wölbsteifigkeit des Stabes. Sie wirken sich auf die Berechnung mit Wölbkrafttorsion unter Berücksichtigung von sieben Freiheitsgraden aus (siehe Kapitel Stabquersteifen).

Aberturas de barra

Staböffnungen wirken sich auf die Querschnittswerte und den Schnittgrößenverlauf aus. Sie sind beim Stabtyp 'Flächenmodell' relevant. Im Kapitel Staböffnungen ist beschrieben, wie Sie den Typ und die Lage der Öffnungen definieren können.

Não linearidade

Pode atribuir uma não linearidade à barra. Die nichtlinearen Eigenschaften sind als Stabnichtlinearitäten zu definieren (siehe Kapitel Stabnichtlinearitäten).

Pontos intermédios resultantes

Ao aplicar pontos intermédios resultantes, pode controlar a saída da tabela de resultados ao longo da barra. Die Teilungspunkte sind im Dialog 'Neuer Stabergebniszwischenpunkt' zu definieren (siehe Kapitel Stabergebniszwischenpunkte).

Modificações de extremidade

Mit Endmodifikationen können Sie die Geometrie des Stabes an seinen Enden grafisch anpassen. Desta forma, é possível preparar sobreposições, reduções ou chanfros para a representação renderizada.

'Verlängerung': Pode definir uma "Extensão" para o início e final da barra. Um valor negativo Δ atua como um encurtamento.

'Neigung': Mit einer Neigung können Sie jedes Stabende abschrägen. É possível introduzir ângulos de inclinação em torno dos eixos de barra y e z. Um ângulo positivo provoca uma rotação no sentido dos ponteiros do relógio em torno do respetivo eixo positivo.

Desativar para cálculo

Wenn Sie dieses Kontrollfeld anhaken, wird der Stab einschließlich Belastung in der Berechnung nicht berücksichtigt. So können Sie untersuchen, wie sich das Tragverhalten des Modells ändert, wenn bestimmte Stäbe nicht wirksam sind. Die Stäbe brauchen nicht gelöscht werden; die Lasten bleiben ebenfalls erhalten.