Modellierung

Modellentitäten

Folgendes ordnen wir in der Detail-Anwendung der Kategorie Modellentität zu:

• Bauteile
• Lager
• Lastübertragungselemente

Es kann nur ein Bauteil eingegeben werden, das als Rechteck- oder Polygonform definiert werden kann. Eine rechteckige Form wird durch drei Abmessungen definiert, während bei der Polygon-Option die Form im 2D-Raum über eine Tabelle mit Koordinaten eingegeben wird, die anschließend in den Raum extrahiert werden kann. Um die allgemeine Form eines Polygons zu definieren, können einzelne Koordinaten in die Tabelle eingetragen werden, oder es kann ein Kopieren-Einfügen aus einem Tabellenkalkulationsprogramm (z. B. Microsoft Excel) verwendet werden.

Flächenlager werden verwendet, um das Modell zu lagern. Diese Art von Lager kann auf zwei Arten festgelegt werden - zwei Geometrietypen.

• Gesamte Fläche
• Polylinie

In beiden Fällen müssen Sie eine Referenzfläche wählen und natürlich die Freiheitsgrade definieren. Das Lager kann als elastisch definiert werden, und für eine Richtung senkrecht zur angegebenen Fläche kann die Option „Nur Druck“ verwendet werden. In der folgenden Abbildung sehen wir die Lagereingabe für die gesamte Fläche Nummer 4 und die deaktivierte Option „Nur Druck“.

Für die zweite Option der Polylinieneingabe steht dieselbe Tabelle wie für die Bauteileingabe zur Verfügung. Auch hier können Sie die Kopieren-Einfügen-Funktion nutzen oder die Koordinaten manuell eingeben. Die eingegebene Form kann entlang der Referenzfläche mithilfe der X- und Y-Koordinaten verschoben oder durch Eingabe eines Winkels gedreht werden.

Beachten Sie, dass es möglich ist, eine Polylinie so anzugeben, dass sich der Koordinatenursprung im Schwerpunkt der gewünschten Form befindet. Die Position wird dann durch die X- und Y-Koordinaten relativ zu diesem Schwerpunkt referenziert.

Steifigkeit der Lager für Fundamente

Bei der Modellierung können wir zwei Fälle betrachten. Wenn wir die Verankerung an ein Bauwerk modellieren, kann angenommen werden, dass die Lager unendlich steif sind. 

Bei der Verankerung in einem Fundamentblock muss die Steifigkeit korrekt definiert werden. Zusätzlich müssen die Lager als „Nur Druck“ definiert werden. 

Die Werte in z-Richtung (Steifigkeit Kz) werden je nach vorliegendem Bodentyp aus der Fachliteratur entnommen. Ein konkretes Beispiel finden Sie im Tutorial.

 Die Werte hängen von den Empfehlungen der jeweiligen regionalen Fachliteratur ab. Alternativ werden die Werte vom Geotechniker bezogen.

In den horizontalen Richtungen (K_x und K_y) ist die Situation weniger eindeutig. Unsere allgemeine Empfehlung ist, einen Wert von etwa 1/10 von K_z zusammen mit ingenieurmäßigem Ermessen zu verwenden.

Ein genauerer Ansatz wäre die Verwendung eines iterativen Verfahrens, aus dem wir unsere Empfehlung abgeleitet haben.

Setzen Sie zunächst K_x und K_y auf sehr niedrige Werte (aus rechnerischen Gründen ist es nicht ratsam, den Wert direkt auf null zu setzen), zum Beispiel 0,1, und untersuchen Sie die Bewehrungsspannungen. 

Da diese niedrigen Werte zu unrealistischen Verformungen führen, sollte die Steifigkeit schrittweise erhöht werden, um die Realität besser abzubilden. Ziel ist es, realistischere Verformungswerte zu erreichen und gleichzeitig die Zugspannung der Bewehrung an der Unterkante nahe am ursprünglichen Wert zu halten, mit einer Abweichung von weniger als 5 %.