Kippen bei vorgefertigten Trägern

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Kippen ist ein Stabilitätsproblem, das vor allem bei schlanken Bauteilen wie vorgefertigten Trägern auftritt. Um dieses Problem anzugehen, wurde in IDEA StatiCa Beam eine fortschrittliche geometrisch und materiell nichtlineare Analyse implementiert, die anfängliche Imperfektionen berücksichtigt.

Kippen ist ein Stabilitätsversagen, das bei schlanken Trägern unter Biegung auftritt und eine seitliche Verschiebung und Verdrehung verursacht. Typischerweise sind lange und schlanke Fertigteilträger davon betroffen. Die Überprüfung auf Kippen ist von entscheidender Bedeutung, um plötzliches Versagen zu verhindern, die Tragwerksplanung zu optimieren und die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften zu gewährleisten. Es ist wichtig, alle Bauphasen, einschließlich Heben und Transport, zu überprüfen. Die Lösung eignet sich für alle Stahlbeton- und vorgespannten  Fertigteil Betonträger.

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Prüfen Sie Ihren Entwurf

Die Option kann im Abschnitt Entwurf 1D - Daten neben den Optionen Vereinfachter Nachweis und Nicht berechnen ausgewählt werden. Alle erforderlichen Eingaben gehören in den Abschnitt Kippnachweis. Bei einem vereinfachten Nachweis müssen nur die Grundmaße eingegeben werden. Für die erweiterte Analyse sind detailliertere Eingaben erforderlich, einschließlich der Bauphasen, Imperfektionen und anderer Parameter.

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Was wirkt sich auf die Analyse aus?

Bauphasen

Jede Entwurfssituation erfordert aufgrund unterschiedlicher Grenzen und Zeiten für den Nachweis spezifische Eingaben. Die Zeiten für jede Bemessungssituation können unabhängig von den zu Beginn festgelegten Bauabschnitten festgelegt werden. Betoneigenschaften, wie z. B. fck und Ecm, werden automatisch auf der Grundlage der festgelegten Zeiten berechnet, können aber bei Bedarf vom Benutzer manuell definiert werden.

Imperfektion

Auch der Wert einer anfänglichen lateralen Imperfektion kann für jede Bemessungssituation separat definiert werden. Es gibt zwei Optionen für die Definition der lateralen Imperfektion:

  • Geometrische Imperfektion - hier berechnet IDEA StatiCa Beam Verformungen aufgrund von Kriechen und Schwinden. Aber zuerst muss die Anfangsimperfektion festgelegt werden. Sie kann sein a) Nach Norm - die Imperfektion wird nach EN 1992-1-1, Kap. 5.9 (2) als L/300 angenommen oder b) Benutzerdefiniert.
  • Gesamtimperfektion - die resultierende laterale Imperfektion muss vom Benutzer definiert werden.

Eingaben für das Heben

Es können zwei Arten von Hebungen definiert werden: vertikale oder schräge Hebungen, jeweils mit spezifischen Berechnungsbedingungen. Die Position der Hebepunkte muss sowohl in Längs- als auch in Querrichtung des Trägers angegeben werden.

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Eingaben für den Transport

Der Transport bezieht sich auf das Szenario, bei dem der Träger auf einen Lastwagen mit Anhänger verladen wird. Die Verformung in Rx-Richtung wird nur durch den Anhänger begrenzt und als flexible Unterstützung mit definierter Steifigkeit behandelt. Der Benutzer muss Parameter wie die Position des Lastwagens, die Eigenschaften des Anhängers und andere definieren.

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Eingaben für Endlager und Lebensdauer am Ende der Nutzungsdauer

Das Statikmodell für die endgültigen Auflager und das Ende der Nutzungsdauer ist dasselbe, wobei keine Möglichkeit besteht, Auflager für das Szenario des Endes der Nutzungsdauer zu definieren. Der Träger wird an seinen Enden immer als einfach gelagert betrachtet. Zusätzlich kann der Träger an bestimmten Stellen seitlich eingespannt werden, falls gewünscht.

Die Endauflager befinden sich immer an den Enden des Trägers und können durch drei Arten von Auflagern dargestellt werden: Elastomerlager/Gabeln/Lagerkissen mit Dübeln.

Lasten

Der Abschnitt "Lasten" im Baum der Entitäten in den vorangegangenen Entwurfsschritten definiert alle Lastfälle, Lasten und Lastfaktoren. Im Abschnitt "Seitliche Stabilität" müssen die dynamischen Faktoren für die Hebe- und Transportphasen und die korrekten nichtlinearen ULS-Kombinationen für jede Bemessungssituation definiert werden.

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Und was ist damit?

Die erweiterte Analyse Kippstabilität in IDEA StatiCa Beam liefert (zusätzlich zu den Reaktionen, Schnittgrößen und Verformungen) eine Bewertung, ob der Träger aufgrund von Stabilitätsproblemen für jeden definierten Bauabschnitt einsturzgefährdet ist. Der Benutzer kann dann mit den Schnittgrößen weiterarbeiten und sie als Eingabe für die Validierung in der IDEA StatiCa RCS Anwendung verwenden (die Eingabe muss manuell erfolgen).

Im Falle eines strukturellen Versagens aufgrund von Kippstabilität ist die Berechnung nicht vollständig, und der Benutzer erhält eine Fehlermeldung, die ihn über diese Situation informiert.

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Im umgekehrten Fall, wenn die Struktur standhält, werden die resultierenden Schnittgrößen angezeigt. Im obigen grafischen Fenster werden sie, ebenso wie die Reaktionen und Verformungen, visuell dargestellt.

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Veröffentlicht in IDEA StatiCa Version 24.1

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