Steifigkeitsanalyse einer Verbindung mit einem benutzerdefinierten Querschnitt (EN)

1 Neues Projekt

Starten Sie IDEA StatiCa (laden Sie die neueste Version herunter) und wählen Sie die Connection Anwendung.

Erstellen Sie ein neues Projekt, indem Sie die Startvorlage aus dem Assistenten auswählen, die dem gewünschten Design am nächsten kommt. Geben Sie den Namen ein, wählen Sie die Stahlgüte S355, die Bemessungsnorm Eurocode, und klicken Sie auf Projekt erstellen.

2 Geometrie

Wir beginnen mit der Definition des benutzerdefinierten Querschnitts, der aus drei verschiedenen Querschnitten zusammengesetzt ist.

Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das vertikale Bauteil C und öffnen Sie das Kontextmenü mit den verfügbaren Aktionen. Verwenden Sie die Schaltfläche Plus, um einen neuen Querschnitt hinzuzufügen.

Gehen Sie zur Registerkarte Geschweißt, Zusammengesetzt, und wählen Sie Allgemeiner Stahlquerschnitt, um eine benutzerdefinierte Form hinzuzufügen.

Beginnen Sie im Querschnitts-Editor mit dem Hinzufügen eines neuen I-Querschnitts.

Und wechseln Sie das vorausgewählte Profil zu IPE270.

Klicken Sie dann auf Neu, um einen weiteren Querschnitt hinzuzufügen, und wählen Sie Querschnitte T (I-Schnitt).

Wählen Sie für die Form IPE270 aus der Querschnittsbibliothek und geben Sie 120 mm für die Höhe ein und bestätigen Sie mit OK.

Positionieren Sie nun den T-Querschnitt, indem Sie die passende Master-Komponente, den Master-Punkt und den Einfügepunkt auswählen und eine Rotation Rx1 von 90° sowie eine Verschiebung in z-Richtung von 3,3 mm eingeben.

Erstellen Sie eine Kopie dieses Querschnittsteils, ändern Sie die Rotation Rx1 auf -90° und schließen Sie den Editor mit der Schaltfläche OK.

Mehr über den allgemeinen Querschnitts-Editor im Artikel Wie man einen benutzerdefinierten Querschnitt erstellt und verwendet.

3 Lasteffekte

Passen Sie die Werte des Lasteffekts LE1 entsprechend an.

4 Bemessung

Stellen Sie die angeschlossenen Träger auf ein Profil IPE240 ein.

Passen Sie die Parameter von Vorlage 1 [P] an, lösen Sie sie auf und schalten Sie die Steifen aus. 

 5 Berechnung und Nachweis

Wählen Sie das Projektelement CON1 aus und wechseln Sie den Analysetyp auf Steifigkeitsanalyse (ST).

Prüfen Sie, ob das Bauteil B2 als analysiertes Bauteil festgelegt ist (unterstrichen in der Bauteilliste und in den Bauteileigenschaften angezeigt), oder legen Sie es über das Rechtsklick-Menü als analysiertes Bauteil fest. Führen Sie dann die Berechnung aus.

Gehen Sie zur Registerkarte Nachweis und aktivieren Sie Plastische Dehnung, Schraubenkräfte, Netz und Verformt, um das Verhalten der Verbindung zu sehen. In der Registerkarte Rotationssteifigkeit können wir die Klasse als halbstarr ablesen sowie den Wert der Anfangsrotationssteifigkeit Sj,ini.

Hinweis: Für ein tieferes Verständnis der „Theoretischen Länge für My, Mz“ und der Ergebnisse siehe den Artikel Steifigkeitsanalyse und das Kapitel des Theoretischen Hintergrunds Steifigkeitsanalyse und Verformungsfähigkeit von Stahlverbindungen.

6 Optimierung der Verbindung

Gehen Sie zurück zur Registerkarte Design, um die Verbindung zu optimieren und eine starre Verbindung zu erreichen.

Stellen Sie sicher, dass die Steifenoperation deaktiviert ist, und passen Sie Dicke, Abmessungen und Position der Schrauben der Stirnplatte EP1 an.

Und fügen Sie eine neue Operation Verbreiterung hinzu.

Wechseln Sie das Element Bezogen auf zu Platte (Platte EP1a wird automatisch ausgewählt), und geben Sie 150 mm für sowohl Breite als auch Tiefe ein.

Berechnen Sie die Steifigkeitsanalyse erneut, und sehen Sie in der Registerkarte Nachweis, dass die Klasse zu starr wurde und der Wert der Anfangsrotationssteifigkeit Sj,ini höher ist.

7 Bericht

Gehen Sie als letzten Schritt zur Registerkarte Bericht. IDEA StatiCa bietet einen vollständig anpassbaren Bericht, den Sie ausdrucken oder in einem bearbeitbaren Format speichern können.

Sie haben eine Stahlverbindung nach Eurocode (EN) bemessen und nachgewiesen.

8 Erklärungsvideos

Weitere Informationen finden Sie im Theoretischen Hintergrund.