Unterzüge

Unterzüge besitzen in der FEM-Berechnung keine wirklichen Abmessungen. Die eingegebenen Abmessungen von Unterzügen gehen nicht in die FE-Berechnung mit ein. Die Abmessungen des Unterzuges, die der Statiker eingeben kann, dienen lediglich der Berechnung der Steifigkeit. Eine wirkliche Dicke bei der eigentlichen FE-Berechnung hat der Unterzug nicht.
Es handelt sich bei FE-Berechnungen immer um Achsmodelle. Die wirklichen Abmessungen haben für die eigentliche Berechnung keine Bedeutung. (Natürlich gibt es Fälle, in denen die Abmessungen schon von Interesse sind, aber dies wird an anderer Stelle erläutert.)
Die Frage stellt sich, wie man mit dieser Tatsache umzugehen hat, und wie man nun die Unterzüge definiert.
Bei einem zwischen zwei Platten angeordneten Unterzug gibt es eigentlich keine Probleme. Die Unterzugsachse ist identisch mit der Trennlinie der Platten. Dadurch hat man hier eine klare Vorgabe.
Anders sieht es hingegen mit Randbalken aus.
Hier liegt die Achse des Unterzugs nicht auf der Plattenkante, sondern immer ein wenig nach innen gerückt (Im Regelfall um die halbe Unterzugbreite).
Würde man nun die Achse auch da anordnen, entständen zwei Zwangslinien für die Netzgenerierung.
Die erst wäre der Plattenrand, die zweite die Achse des Unterzuges. Zwischen diesen sehr eng liegenden Zwangslinien entstehen sehr schmale FE-Elemente. Diese liegen direkt an die normal großen Fe-Elemente der normalen Platte. Ein solcher Übergang liefert bei der Berechnung immer Problemstellen. Die Auswirkung kann man an dem Unterzug U2 prima erkennen. Das Netz bei dem Unterzug U1 ist dagegen tadellos.
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Eine weitere Problematik ist hier, dass die Elemente zwischen der Unterzugsachse und dem Plattenrand sogar als Kragarme berechnet werden. Dies ist mit Sicherheit nicht das, was man erreichen wollte.

Also

Randunterzüge legt man immer auf den Plattenrand, und niemals in die Platte hinein. Dann wird die Stützweite zwar ein wenig zu groß berechnet. Dieser Fehler ist aber winzig im Verglich zu den Schwierigkeiten, die man sich ansonsten einfängt.
In dem angegeben Beispiel kann man noch mit dieser Problematik leben. So schlimm sieht das Netz ja nicht aus. Man muss aber bedenken, dass bei realen Systemen eine Vielzahl von Unterzügen zusammenkommen, und da entstehen dann schon "gewagte" Netze.

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