Lastausmittigkeit bei Stäben

Standardmäßig werden Stablasten im Schubmittelpunkt angesetzt. Diese Lasten erzeugen keine Torsion im Querschnitt. Wenn Sie eine Ausmittigkeit angeben, erzeugt die Ausmittigkeit senkrecht zur Lastrichtung ein Torsionsmoment. Eine Ausmittigkeit parallel zur Lastrichtung hat Einfluss auf das Tragverhalten beim Biegedrillknicknachweis.

Ausmittigkeit

Die Ausmitte kann folgende Auswirkungen haben:
  • Erzeugung von Torsion
  • Einfluss auf die Stabilität beim Biegedrillknicken
Ist keine Ausmitte definiert, werden die Lasten so angesetzt, dass keine Seiteneffekte entstehen. Das bedeutet:
  • Eine Belastung erzeugt keine planmäßige Torsion im Querschnitt
  • Lastangriffspunkt im Querschnitt bewirkt keine Vergrößerung oder Verkleinerung der Sicherheit gegen das Biegedrillknicken.
Wenn mindestens eine dieser Ausmitten definiert ist, werden die entsprechenden Effekte hervorgerufen.

Die definierte Ausmitte hat nur Einfluss auf Lasten, die in lokaler Y-Richtung oder Z-Richtung wirken. Bei Lasten in lokaler X-Richtung und bei Momenten hat die eingegebene Ausmitte keinerlei Wirkung.

Wichtig ist hierbei, dass sich die Ausmitten immer auf das lokale Koordinatensystem des unverformten Querschnitts beziehen. Dasselbe gilt für die Lastrichtung bezogen auf den Querschnitt. Die Lasten sind also richtungstreu.

Lasten, die global definiert sind, müssen gedanklich in die beiden lokalen Komponenten aufgeteilt werden. Die beiden Komponenten erzeugen unterschiedliche Seiteneffekte.

Ausmitten in Richtung der positiven Achsen des lokalen Stabkoordinatensystems sind entsprechende der Vorzeichenkonventionen positiv einzugeben.
Der Anwender steht auf dem Trägerbeginn und sieht in Richtung Trägerende. Im Querschnitt zeigt die Y-Achse nach rechts.
Blickrichtung
Stabansicht Stabansicht

Torsion

Torsion entsteht, wenn die Last eine Ausmitte bezogen auf den Schubmittelpunkt senkrecht zu ihrer Wirkungsrichtung besitzt. Damit Lasten standardmäßig keine zusätzliche Torsion im Querschnitt hervorrufen, ordnet das Programm sie im Schubmittelpunkt des Querschnitts an. Folgende Lasten erzeugen Torsion, wenn Sie einen Hebelarm (senkrechter Abstand vom Schubmittelpunkt ) besitzen.
Eine positive Last in Z-Richtung erzeugt bei einer positiven Ausmitte in Y-Richtung ein positives äußeres Torsionsmoment (Einwirkung), da sie die lokale Y-Achse in die lokale Z-Achse des Querschnitts dreht. Y
Eine positive Last in Y-Richtung erzeugt bei einer positiven Ausmitten in Z-Richtung ein negatives äußeres Torsionsmoment (Einwirkung), da sie die lokale Z-Achse in die lokale X-Achse des Querschnitts dreht. Y

Biegedrillknicken

Beim Biegedrillknicken erzeugen die Lastausmitten parallel zur Wirkungslinie der Last (bezogen auf den unverformten Querschnitt) eine Auswirkung. Das Programm berücksichtigt nur die Ausmitten bei denjenigen Lasten, die in Richtung der starken Achse (Z-Achse) des Querschnitts wirken, da Lastausmitten in der Richtung der schwachen Achse (Y-Achse) keinen Einfluss auf die Stabilität bezüglich des Biegedrillknickens besitzen.
Xbdk1
Bei einem positivem Moment (Untergurt Zug, Obergurt Druck) hat eine Last, deren Lastangriffspunkt am Obergurt ist, einen ungünstigen Einfluss auf die Biegedrillknicksicherheit, während eine Last, die am Untergurt angreift, einen günstigen Einfluss besitzt. Xbkd2