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Dieses Thema hat 14 Antworten
und wurde 7.594 mal aufgerufen
 Statik-Software
Frank Offline



Beiträge: 24

26.02.2009 17:36
allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Hallo,
nachfolgende Frage habe ich auch schon in einem anderen Forum gestellt u. bisher keine Antwort erhalten.
Mit den Dlubal-Modulen RF-Stabil und RSKnick (und vermutl.auch mb-microfe-M511+611+711)kann ja gemäß Beschreibung ermittelt werden "ob das System überhaupt stabilitätsgefährdet ist(Knicken, Biegedrillknicken u. Beulen)". Wo genau liegt eigentl. die Grenze, wie ist diese beschrieben z.B. 1.Knickform Knicksicherheit >=10 o.ä. ??
Wenn der Grenzwert eingehalten wird und damit keine stabillitätsgefahr besteht kann folglich auch auf die zusätzlichen Nachweise Knicken, Biegedrillknicken u. Beulen verzichtet werden, oder?

Gruß Frank

Baumann Offline



Beiträge: 45

27.02.2009 08:49
#2 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

siehe bitte das bild

es gibt definierte grenzen, ähnlick wie beim kippen von fundamenten, ob gewisse nachweise geführt werden müssen - oder nicht.

Angefügte Bilder:
grenzen knick shn.jpg  
Frank Offline



Beiträge: 24

27.02.2009 11:19
#3 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Hallo Baumann,
dass ist schon klar.
Meine Frage bezieht sich auf die FEM-Stabilitätsnachweis-Module von denen der Hersteller sagt dass ermittelt werden kann Zitat"ob das System überhaupt stabilitätsgefährdet ist(Knicken, Biegedrillknicken u. Beulen)"Zitat Ende. Als Ergebnis dieser Module erhalte ich(bei MB) z.B.die kleinste Knicksicherheit(1.Knickform)jedes Bauteiles und der Gesamtkonstruktion. Bei welchen Ergebnis dieser Stabilitätsuntersuchung kann denn davon gesprochen werden dass es überhaupt nicht stabilitätsgefährdet ist ?
Und wenn das System überhaupt nicht stabilitätsgefährdet ist brauch ich doch auch keinen Stabilitätsnachweis(z.B. Knicken) führen.
Gruß Frank

Baumann Offline



Beiträge: 45

27.02.2009 11:36
#4 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

stimme dir zu!

mein bsp vorab sollte deine these unterstützen.

beim ksn von stützen sind diese grenzen klar - für ganze gebäude sind ebenso stabilitäts kenngrößen berechenbar - dies machen diese fem programme.

sind grenzen nicht erschöpft ist auch zwingend kein nw erf.

Frank Offline



Beiträge: 24

27.02.2009 11:43
#5 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

nur wo genau ist die Grenze?

admin Offline



Beiträge: 117

27.02.2009 14:54
#6 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Hallo Frank,

ich habe mir deine Frage mal im Handbuch von RF-Stabil angeguckt. Das kannst du bei Dlubal unter "download" runterladen.
Die (System-) Abgrenzung bei dieser numerischen Methode ist der Verzweigungslastfaktor. Bei > 1 keine Knickgefahr, bei < 1 Knickgefahr.
Wie dieser Verzweigungslastfaktor in den FEM Programmen mathematisch berechnet wird, kann dir sicherlich Sebastian Weiß aus Dresden erklären,
der ist darin Spezialist und arbeitet m.W. auch für Dlubal. Du kannst ihn am besten im Dlubal Forum erreichen, dieses neue Forum hier wird er noch nicht kennen.

VG admin


Klaus Offline



Beiträge: 2

27.02.2009 15:43
#7 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Hallo,

also bei Stabilitätsberechnungen mit Programmen muss man immer sehr vorsichtig sein.
Man sollte auf jedenfall ne solide Ahnung von Stabilität und den verschiedenen
Stabilitätsfällen (lokal,global,Querschnitt, Verzweigung, Durchschlagen etc.) haben.

Besonders vorsichtig muss man bei Durchschlagsproblemen (z.B. flacher Bogen) sein,
wir kann eine falsche Anwendung der Programme völlig falsche Ergebnisse liefern,
bzw. die Ergebnisse müssen richtig gedeutet werden.

Die Aussage Verzweigungslastfaktor > 1 alleine reicht auf gar keinen Fall aus,
um damit den Stabilitätsnachweis zu führen.

Fazit:
Bitte diese Programmmodule nur mit der entsprechenden Sachkenntnis anwenden,
sonst kann es gefährlich werden.

Klaus

Heiko Offline



Beiträge: 15

27.02.2009 15:52
#8 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten
Die Grenzen, ob Stabilitätsnachweise geführt werden müssen erklären sich aus:
Stahlbau
DIN 18800-1 Element 728:
... Der Einfluss der sich nach Theorie II.Ordnung ergebenden Verformungen auf das Gleichgewicht darf vernachlässigt werden, wenn der Zuwachs der maßgebenden Schittgrößen nach Theorie I.Ordnung ermittleten Verformungen nicht größer als 10% ist.
Stahbetonbau
DIN 1045-1, 7.1 (3):
Der Gleichgewichtszustand wird im Allgemeinen am nichtverformten Tragwerk nachgewiesen
(Theorie I. Ordnung). Wenn jedoch die Auslenkungen zu einem wesentlichen Anstieg der Schnittgrößen
führen, muss der Gleichgewichtszustand am verformten Tragwerk nachgewiesen werden (Theorie
II. Ordnung).

und (5):
Bei Bauteilen des üblichen Hochbaus dürfen die folgenden Vereinfachungen getroffen werden:
- Auswirkungen nach Theorie II. Ordnung dürfen vernachlässigt werden, wenn sie die Tragfähigkeit um
weniger als 10% verringern.
- Der Einfluss der durch Quer- und Längskräfte entstehenden Verformungen auf die Schnittgrößen darf
vernachlässigt werden, sofern der Einfluss voraussichtlich weniger als 10% beträgt.


Also mit dem Verzweigungslastfaktor (Etaki,d) geht das.
Etaki,d>= 10 ist gleichbedeutend mit o.a. Regelungen.
Also ab dieser Grenze braucht keine Theorie II.Ordnung betrieben zu werden und die Stabilitätsnachweise (Knicken, Biegeknicken) entfallen.
Beispiel: wenn Sie nun ihre erste Knickform haben, können Sie den Faktor zu ihrer Laststellung ermitteln. Ist er größer 10 ....
Einfacher ist es einfach Theorie II.Ordnung zu betreiben, sich darum keinen Kopf zu machen, da die Schnittgrößen in diesem Fall eh nur gering ansteigen (<10%)...

Gruß Heiko


ach, dazu noch:
Verzweigungslastfaktor <1 bedeutet daß das System bereits weggeknickt ist ...
Klaus Offline



Beiträge: 2

27.02.2009 16:39
#9 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Das erfasst aber nicht solche Dinge wie Biegedrillknicken oder lokales Beulen !!
Das kann auch Auftreten bei Systemen ohne Normalkraft.

Klaus

Frank Offline



Beiträge: 24

27.02.2009 17:22
#10 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Also ist der Grenzwert=10(=Knicksicherheit ,1.Knickform)!?
Oberhalb dieses Grenzwertes ist das System also überhaupt nicht stabilitätsgefährdet.
Somit sind keine weiteren Stabilitätsnachweise wie Knicken, Biegedrillknicken(?) u. Beulen(?) notwendig wenn man den Softwareherstellern glauben darf/richtig verstanden hat!?
Wende ich diese Erkenntnisse auf den X-geschossigen Stahlbetonbau an habe ich eine schnelle Untersuchung ob am 3D-FEM-Gesamtobjekt noch zusätzliche Stabilitätsnachweise notwendig sind und ich kann die Konstruktion leicht optimieren -> damit eine linear elastische Berechnung nach Theorie I. Ordnung ausreichend bleibt und der Computer auch mal zum Ende kommt.

Wenn das so stimmt ist das nicht schlecht.

Ich habe zur Übung verschiedene schlanke Stahlbeton-Kragstützen untersucht und festgestellt das bei einer Knicksicherheit von ca.12-13 die genaue Stahlbetonbemessung mit einem Stützenprogramm(nicht linear, Zustand II) und als 3D-FEM-Modell(linear elastisch Zustand I) in etwa übereinstimmen.

Also scheint es auch so zu sein das nichtlineares Materialverhalten bei einer hohen Knicksicherheit keine wesentl. Rolle mehr spielt!?

Gruß Frank



Heiko Offline



Beiträge: 15

27.02.2009 18:28
#11 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Richtig verstanden, aber Biegedrillknicken und Beulen machen die üblichen Stabwerksprogramme nicht.
Da gibts auch andere Kriterien, wann z.B. im Stahlbau ein etnsprechender Nachweis entfallen kann. Den einzigsten Vorteil den man durch einhalten von Nki,d/N >10 hat, sind die wenigen Prozent Spannungsausnutzung. Falls Sie ein System nach Theorie II.Ordnung durchlaufen lassen und der Verzweigunslastfaktor >1 ist sind die Ersatzstabnachweise (Knicknachweise) ja auch automatisch erledigt. Der Verzweigungslastfaktor >=10 berfreit Sie doch nur noch zusätzlich von den Ersatzstabnachweisen, wenn Sie unbedingt nur nach Theorie I.Ordnung rechnen wöllten.

Im Stahlbetonbau können Sie sicher Schnittgrößen nach linear-elastischer Theorie ermitteln, damit haben Sie aber nicht den Nachweis mit Nki,d/N erbracht, da Sie eigentlich nichtlinear (Zustand2) rechnen müssten. Von Rib gab´s mal "knitz" womit man Rahmen nach Zustand2 rechnen konnte. Ein Anwendungsfall dafür ist z.B. die über Binder gekoppelten Einspannstützen eines Fertigteilbaues.
Der versierte altvordere Statiker konnte solche Systeme aber auch vereinfachter nachweisen. Manchmal sind ja die Auswirkungen durch die veränderte Biegesteifigkeit im Zustand2 nicht so immens (wie Sie auch schon festgestellt haben).

Frank Offline



Beiträge: 24

27.02.2009 19:17
#12 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

In RFEM+Microfe werden auch Mischsysteme Stäbe+3D-Flächen(z.B. Faltwerke) untersucht. Gemäß Dlubal RF-Stabil wird untersucht "ob das System überhaupt stabilitätsgefährdet ist(Knicken, Biegedrillknicken u. Beulen)" Zitat ende.
Nach meinen Wissenstand kann bei einer Berechnung nach Theorie II.Ordnung nur auf den Biegeknicknachweis verzichtet werden. Beulen oder Biegedrillknicken werden damit nicht erschlagen. Während gemäß Softwarehersteller über z.B. RF-Stabil klar ermittelt werden kann/soll ob ein Biegedrillknick- oder Beulnachweis erforderlich wird -> also ist das schon mehr als nur ein zus. Durchlauf nach Theorie II.Ordnung.

Der Stabilitätsnachweis ist bei Microfe(+Dlubal)immer eine nichtlineare Berechnung. Mit Microfe gebe ich das Gebäude komplett ein rechne es nach Theorie I.Ordnung durch und führe im Nachgang mit dem Zusatzmodul die nichtlineare Stabilitätsuntersuchung auf Grundlage der Bemessungslastfälle der linearen Berechnung durch.

Gruß Frank

Frank Offline



Beiträge: 24

07.03.2009 08:51
#13 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Zitat von Klaus
Das erfasst aber nicht solche Dinge wie Biegedrillknicken oder lokales Beulen !!
Das kann auch Auftreten bei Systemen ohne Normalkraft.
Klaus

Hallo Klaus,
ich habe mich schlau gemacht.Bei der Verwendung von Stabelementen ist es in der Tat so, es wird nur Knicken u. Biegeknicken untersucht.
Beulen und Biegedrillknicken wird mit erfasst wenn mit Schalen- und Volumenelementen gearbeitet wird d.h. Wand u. Deckenscheiben sind sicher abgedeckt,einen Doppel-T-Träger müsste man aber aus 3 Scheibenelementen nachbilden.
Fazit: alle Stabilitätsuntersuchungen sind auch ohne zusätzliches Wölbkrafttorsionsprogramm/Biegdrillknick- u.Beulprogramm im 3D-Modell möglich.

Gruß Frank

sebwhite Offline



Beiträge: 2

09.03.2009 20:18
#14 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten
Hallo admin,

Zitat von admin
Hallo Frank,
ich habe mir deine Frage mal im Handbuch von RF-Stabil angeguckt. Das kannst du bei Dlubal unter "download" runterladen.
Die (System-) Abgrenzung bei dieser numerischen Methode ist der Verzweigungslastfaktor. Bei > 1 keine Knickgefahr, bei < 1 Knickgefahr.
Wie dieser Verzweigungslastfaktor in den FEM Programmen mathematisch berechnet wird, kann dir sicherlich Sebastian Weiß aus Dresden erklären,
der ist darin Spezialist und arbeitet m.W. auch für Dlubal. Du kannst ihn am besten im Dlubal Forum erreichen, dieses neue Forum hier wird er noch nicht kennen.
VG admin


Danke für die Lorbeeren,
ABER:
Ich arbeite nicht für Dlubal (das wäre mir sicherlich auf meinem Kontoauszug aufgefallen), ich habe während meiner Praktikumstätigkeit und der sich daraus ergebenen Zusammenarbeit mit Prof. Barth, sowie während meiner Diplomarbeit neben eigenen Programmen mit RSTAB und RFEM gearbeitet und einige "Probleme" lösen können.
Ich würde aber ohne zu zögern mit Dlubal Software arbeiten, die Jungs haben ein offenes Ohr und verschweigen Fehler nicht wie manch andere, mehr sag ich dazu nicht...
Ich sehe mich auch nicht als Spezialist, ich habe sicherlich allein dadurch, dass ich Stabilität und Dynamik in der Diplomarbeit hatte ein gewisses Grundwissen
aber n Spezialist bin ich nicht. In einem gewissen anderen Forum müsst ich mich sogar als unwissender FH-Ing. outen...

Ich gehe halt mal davon aus, dass sich dieses Thema hier mit dem Beitrag im Dlubal-Forum erledigt hat...

Viele Grüsse aus Dresden
Sebastian Weiß

Nich krummnehmen Frank, aber es müssen 3 Schalenelemente sein, bei Scheiben fehlen 3 Freiheitsgrade....
Frank Offline



Beiträge: 24

10.03.2009 06:00
#15 RE: allgemeiner 3-D Stabilitätsnachweis antworten

Hallo Sebastian,
Du hast natürlich recht(peinlich!), bei mb im 3D-Modul gibt es Flächen, Decken u. Wände das sind alles Schalenelemente deshalb..........(bin um Außreden nicht verlegen).
Und nochmals VIELEN DANK für die Unterstützung im Dlubal-Forum, dass hat mir sehr geholfen!!
Gruß Frank

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