Profile ohne Geometriedefinition

Die Querschnitte in der Baustatik werden im Regelfall über ihre Geometrie definiert.
Auf Basis dieser Informationen kann das Bemessungsprogramm eine exakte Analyse des Querschnittes vornehmen.
Dabei werden an den verschiedenen maßgeblichen Stellen im Querschnitt die Einzelspannungen berechnet. Aus diesen, für jede dieser Stelle getrennt, erfolgt die Berechnung der Spannungssummen und der Vergleichspannungen.

In der Baustatik sind ein Großteil aller verfügbaren Standardprofile vordefiniert, sodass bei diesen die Geometrie nicht manuell eingegeben werden muss.
Bei vom Standard abweichenden Profilen kann der Profileditor benutzt werden. Mit diesen lässt sich ein Profil komplett frei definieren.
Dieses Vorgehen hat bei komplizieren Profilen, wie sie beispielsweise im Aluminiumbau auftreten, seine Grenzen. Der Eingabeaufwand ist hier überdurchschnittlich groß.

Für solche Profile bietet die Baustatik den Profiltyp "Profile ohne Geometriedefinition" an. Bei diesen wird nicht die Geometrie, sondern lediglich die für die Berechnung notwendigen Querschnittswerte festgelegt.
AStatische BerechnungAFläche
IxTorsionsträgheitsmoment
IyTrägheitsmoment, starke Achse
IzTrägheitsmoment, schwache Achse
B1NormalspannungenA,effFläche
Wy,effWiderstandsmoment, starke Achse
Wz,effWiderstandsmoment, schwache Achse
B2Schubspannungen, starke AchseSy,effstatisches Moment
Iy,effTrägheitsmoment
ty,effBlechdicke
B3Schubspannungen, schwache AchseSz,effstatisches Moment
Iz,effTrägheitsmoment
tz,effBlechdicke
B4TorsionsspannungAm,effFläche innerhalb Querschnittsmittellinie (geschlossen)
It,effTorsionsträgheitsmoment (offen)
t,effBlechdicke

A. Statische Berechnung

Die statische Berechnung der Verformungen und der Schnittgrößen wird mit diesen Werten durchgeführt. Für A, Iy und Iz muss ein Wert festgelegt werden. Ix kann mit 0.0 eingegeben werden. In diesem Fall nimmt das Profil keine Torsion auf.

B. Spannungen

Die Einzelspannungen werden aus den jeweiligen Schnittgrößen mit den zugehörigen Querschnittswerten berechnet.
Alle Querschnittswerte können zu 0.0 eingegeben werden. In diesem Fall wird für die entsprechende Schnittgröße keine Spannung berechnet.

B1.Normalspannungen

Normalspannung aus N,edσNx = N / A,eff
Normalspannung aus My,edσMy = My / Wy,eff
Normalspannung aus Mz,edσMz = Mz / Wz,eff

B2, B3.Schubspannungen aus Querkraft starke/schwache Achse

Schubspannung aus Vz,edτVz = (Vz * Sy,eff) / (Iy, eff * ty, eff)
Schubspannung aus Vy,edτVy = (Vy * Sz,eff) / (Iz, eff * tz, eff)

B4.Schubspannungen aus Torsion

Geschlossene ProfileτMx = Mx / (2 * Am, eff * t, eff)
Offene ProfileτMx = Mx / (It, eff * t, eff)
Die Torsionsspannung setzt sich aus den beiden Anteilen für geschlossene und offene Profile zusammen. Im Regelfall wird man hier entweder "Am" oder "It" definieren. Die jeweils andere Spannung wird dadurch zu 0.0 berechnet.

Berechnung der Spannungssummen

Zunächst berechnet die Baustatik aus den obigen Formeln die Einzelspannungen aus den Schnittgrößen. Aus diesen werden die Spannungssummen sowie die Vergleichspannung ermittelt.
Da die größten Einzelspannungen im Regelfall nicht an derselben Stelle im Querschnitt auftreten, liegt diese Art der Berechnung auf der sicheren Seite. Dies ist leider nicht anders möglich, da die Geometrie bei diesen Profilen nicht bekannt ist.

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