UnterzugUnterzug

In einem (flächigen) Faltwerkselement können stabförmigen Bauteile, wie z. B. Unterzüge oder Lisenen integriert sein. Im folgenden werden diese Elemente als Unterzüge bezeichnet.

Ein Unterzug wird durch seinen Startknoten und Endknoten definiert. Er wird an allen Netzknoten, die auf ihm liegen, mit dem Gesamtsystem verbunden. Die Unterzüge sind somit in das Gesamtsystem integriert. Da an den Verbindungsknoten der Unterzüge mit den Faltwerkselementen beide Anteile physikalisch vorhanden sind, teilen sich die Schrittgrößen in einen Anteil für die Unterzüge und einen Anteil für die Flächenelemente auf. Die beiden Elemente sind somit jeweils für die ihnen zugewiesenen Schrittgrößen zu bemessen.

Bei Tragwerken aus Beton ist an den Verbindungsstellen der beiden verschiedenen Elemente sowohl die Flächenbewehrung als auch die Unterzugsbewehrung einzulegen.
StandardVoutenEinbaulageSteifigkeiten, Exzentrizität

Name

Ein eindeutiger Bezeichner für dieses Objekt. Dabei handelt es sich um den Namen, unter dem das Objekt identifiziert wird. Objekte von unterschiedlichem Typ dürfen identische Namen haben.
Über die Lage der beiden Knoten wird das lokale Koordinatensystem des Unterzugs festgelegt. Werden die beiden Knoten vertauscht, dreht sich auch das lokale Koordinatensystem um.

AnfangsknotenAnfangsknoten

Anfangsknoten des Unterzugs. Hier fängt der Unterzug an.
Siehe auch:Knoten

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Knoten definieren möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Knoten. Geben Sie dort die Kennwerte (Koordinaten, etc.) für diesen Knoten ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Knoten wird dann als Anfangsknoten angezeigt.

AuswählenAuswählen

Klicken Sie auf diesen Button, um die Position des Knotens mit der Maus festzulegen. Nachdem Sie auf den Button geklickt haben, verschwindet der Eigenschaftsdialog, und Sie haben freie Sicht auf das Arbeitsfenster. Bewegen Sie dann die Maus in der Graphik. Knoten, die Sie anklicken können, werden dabei markiert, wenn sich der Mauscursor in der Nähe eines solchen Knoten befindet. Wenn sich mehrere anklickbare Knoten in der Nähe des Mauscursors befindet, so wird der am nächsten gelegene dieser Knoten gesondert farblich markiert.

Um einen Punkt auszuwählen, klicken Sie einmal mit der linken Maustaste. Daraufhin erscheint der Eigenschafts-Dialog wieder und der Name des am nächsten beim Mauscursor gelegenen Knoten wird in das Textfelder für den Anfangsknoten eingetragen. Wenn Sie die Knotenauswahl abbrechen möchten, ohne einen Punkt auszuwählen, klicken Sie statt dessen einmal mit der rechten Maustaste.

EndknotenEndknoten

Endknoten des Unterzugs. Hier hört der Unterzug auf.
Siehe auch:Knoten

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Knoten definieren möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Knoten. Geben Sie dort die Kennwerte (Koordinaten, etc.) für diesen Knoten ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Knoten wird dann als Endknoten angezeigt.

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Klicken Sie auf diesen Button, um die Position des Knotens mit der Maus festzulegen. Nachdem Sie auf den Button geklickt haben, verschwindet der Eigenschaftsdialog, und Sie haben freie Sicht auf das Arbeitsfenster. Bewegen Sie dann die Maus in der Graphik. Knoten, die Sie anklicken können, werden dabei markiert, wenn sich der Mauscursor in der Nähe eines solchen Knoten befindet. Wenn sich mehrere anklickbare Knoten in der Nähe des Mauscursors befindet, so wird der am nächsten gelegene dieser Knoten gesondert farblich markiert.

Um einen Punkt auszuwählen, klicken Sie einmal mit der linken Maustaste. Daraufhin erscheint der Eigenschafts-Dialog wieder und der Name des am nächsten beim Mauscursor gelegenen Knoten wird in das Textfelder für den Endknoten eingetragen. Wenn Sie die Knotenauswahl abbrechen möchten, ohne einen Punkt auszuwählen, klicken Sie statt dessen einmal mit der rechten Maustaste.

StartquerschnittQuerschnittswerte

Die Schwereachse der Unterzugsquerschnitte wird vom Programm standardmäßig auf die Verbindungslinie von Startknoten und Endknoten gesetzt.
Bei Stahlbetonquerschnitten ist dies im Regelfall falsch. Der Schwerpunkt des Unterzugsquerschnittes besitzt hier eine Ausmitte gegenüber der Verbindungslinie von Start- zu Endknoten.

Zur Berücksichtigung dieser Ausmittigkeit können Sie entweder einen Exzenter definieren oder das Trägheitsmoment des Querschnittes manuell eingeben. Beides geschieht auf dem Reiter "Steifigkeiten".

Da die Ermittlung der Ausmittigkeiten recht mühsam ist, existieren spezielle "Unterzugsquerschnitte", die die Berechnung der Ausmittigkeit automatisieren. Wie dieser Automatismus wirkt, stellen Sie ebenfalls auf dem Reiter "Steifigkeiten ein".
RechteckBemessung für einen Rechteckquerschnitt.
UnterzugBemessung für Plattenbalken mit mitwirkenden Breiten.
ÜberzugBemessung für Plattenbalken mit mitwirkenden Breiten.
Unter-, ÜberzugBemessung für Plattenbalken mit mitwirkenden Breiten.
Auf dem Reiter Steifigkeiten können Sie exakt steuern, wie die Ausmittenberechnung und Querschnittswertermittlung erfolgen soll.

StartquerschnittStartquerschnitt

Querschnitt am Anfang des Unterzugs. Handelt es sich bei diesem Unterzug um einen Voute, muss auf dem nächsten Reiter der gewünschte Endquerschnitt festgelegt werden. Soll keine Voute verwendet werden, läuft der hier definierte Querschnitt über den gesamten Unterzug mit konstanten Abmessungen durch. Jedem Unterzug muss ein Startquerschnitt zugewiesen werden. Dieser wird für die Schnittgrößenberechnung und die Bemessung benötigt.
Auf der rechten Seite des Dialogs wird der Querschnitt dargestellt. Die Blickrichtung ist hier vom Unterzuganfang zum Unterzugende. Dies erkennt man daran, dass die Y-Achse nach rechts zeigt.
StabansichtStabansicht
Siehe auch:Querschnitt

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Querschnitt definieren möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Querschnittes. Wählen Sie den gewünschten Querschnitt aus und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Querschnittes wird dann als Startquerschnitt angezeigt.

MaterialMaterial

Material des Unterzugs. Jedem Unterzug muss ein Material zugewiesen werden. Dieses wird für die Schnittgrößenberechnung und die Bemessung benötigt.
Siehe auch:Material

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie ein neues Material anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Materials. Wählen Sie das gewünschte Material aus und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Materials wird im Feld angegeben.
Die Stabanschlußarten werden sowohl für den Anschluss von Stäben als auch von Unterzügen benutzt.

Anschluss am AnfangAnschluss am Anfang

Stabanschlußart am Anfang des Unterzugs.

Jeder Unterzug besitzt einen Anfangs- und einen Endknoten. An diesen ist er jeweils über einen Stabanschluss angeschlossen. Durch diesen Stabanschluss wird festgelegt, welche Kräfte (und Momente) er an diesem Knoten auf das Gesamtsystem übertragen kann und welche Kräfte (und Momente) er vom Gesamtsystem erhält.

Die meisten Unterzüge sind biegesteif angeschlossen. Stäbe sind in der Regel biegesteif oder gelenkig angeschlossen. Aus diesem Grund ist die Liste zu Beginn mit diesen Standardanschlüssen belegt. Sie können diese genauso wie selbstdefinierte Anschlüsse benutzen.

Folgende Standardanschlüsse werden zur Auswahl angeboten:
  • Biegesteifer Anschluss: Alle 6 Freiheitsgrade sind behindert
  • Gelenkiger Anschluss : Die 3 Verschiebungen und die Verdrehung um die lokale X-Achse sind behindert. Die beiden anderen Verdrehungen sind frei. Es hat folgenden Hintergrund, bei einem gelenkigen Anschluss die Torsionssteifigkeit zu behindern:
    Bei einem Unterzug in einem räumlichen System ist es nicht möglich, die Verdrehung um die Stabachse sowohl am Unterzuganfang als auch am Unterzugende nicht zu behindert. Er würde, auch ohne Last, um die eigene Achse tordieren (Gelenkkette). Ein gelenkiger Unterzug, der mit einem räumlichen System berechnet werden soll, muss also entweder am Anfang oder am Ende die Verdrehung um X behindern.

Siehe auch:Stabanschluß

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Stabanschluss anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Stabanschlusses. Geben Sie dort die Kennwerte (Federsteifigkeiten, etc.) für diesen Anschluss ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Anschluss wird dann angezeigt.

Anschluss am EndeAnschluss am Ende

Stabanschlußart am Ende des Unterzugs. (Ist nichts ausgewählt, dann wird die Art vom Anfang verwendet.)
Siehe auch:Stabanschluß

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BemessungsparameterBemessungsparameter

Neben den Schrittgrößen wird im Regelfall auch eine Bemessung des Systems durchgeführt.
Zur Durchführung der Bemessung müssen wesentlich mehr Eingangswerte als für die Schnittgrößenberechnung festgelegt werden. Man unterscheidet folgende Parametertypen:
  • Materialabhängige: Diese werden bei der Wahl der Materials festgelegt.
  • Querschnittsabhängige: Diese werden bei der Wahl des Querschnitts festgelegt.
  • Normabhängige: In dieser Kategorie sind all diejenigen zusammengefasst, die nicht zu den ersten beiden gehören. Dazu gehört z.B. bei der Betonschubbemessung die Neigung der Schubbewehrung oder bei der Holzbemessung die Erhöhungen der zulässigen Spannungen.

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Bemessungsparameter anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Bemessungsparameters. Geben Sie dort die Kennwerte für diesen Parameter ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Bemessungsparameter wird angezeigt.

Eigengewicht berücksichtigen

Bei jedem Lastfall können Sie angeben, ob in diesem das Eigengewicht des Systems berücksichtigt werden soll. Wenn dieser Schalter aktiviert ist, wird das Eigengewicht dieses Unterzuges berücksichtigt. Ist der Schalter deaktiviert, wird das Eigengewicht nicht berücksichtigt.

Darstellung

Alle Elemente, die in der Graphik dargestellt werden, werden von Haus aus mit vorgegebenen Eigenschaften wie Farben, Schriftarten und Strichstärken angezeigt. Die vorgegebenen Darstellungsarten für alle Objekte können Sie unter "Optionen → Einstellungen" verändern. Darüber hinaus kann jedes einzelne Objekt - also jeder einzelne Knoten, Balken, ... - eine eigene Darstellungsart mit anderen Parametern für Farben, Strichstärken, usw. haben. Dadurch ist es beispielsweise möglich, Elemente stockwerksweise mit unterschiedlichen Farben zu versehen.

Wählen Sie hier die Darstellungseigenschaften für dieses Objekt aus. Wenn "Nichts ausgewählt" ist, werden die unter "Optionen → Einstellungen" vorgegebenen Parameter verwendet.

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Klicken Sie auf diesen Button, um einen neuen Satz an Darstellungsparametern anzulegen und dem Objekt zuzuweisen.

Kommentar

Kommentar zu diesem Unterzug.

EndquerschnittEndquerschnitt

Querschnitt am Ende des Unterzuges. Ist nichts ausgewählt, dann sind Anfangs- und Endquerschnitt identisch. Die Berechnung wird intern nicht für eine wirkliche Voute durchgeführt. Stattdessen treppt das Programm die Querschnitte ab.
Siehe auch: Querschnitt

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Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Querschnitt definieren möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Querschnittes. Wählen Sie den gewünschten Querschnitt aus und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Querschnittes wird dann als Endquerschnitt angezeigt.

Standardeinbaulage

Der Querschnitt wird standardmäßig im Unterzug in der Lage verwendet, wie er in der Grafik auf dem Dialog dargestellt wird.
Bildlich gesprochen bedeutet dies, dass die Y-Achse und die Z-Achse eines unverdrehten lokalen Stabkoordinatensystems parallel zu den Rändern der Grafik verlaufen.
Der Querschnitt wird so eingebaut, dass sein Schwerpunkt in der Achse der Verbindungen zwischen dem Start und dem Endknoten liegt. Dies entspricht bei Betonunterzügen nicht der Realität, da hier der Schwerpunkt des Plattenbalkenquerschnittes unterhalb der Platte liegt.
Diese Ausmittigkeit kann auf dem nächsten Reiter berücksichtigt werden.
Lokales Koordinatensystem

Veränderung der Standardeinbaulage

Die vom Programm vorgegebene Einbaulage muss in einigen Fällen abgeändert werden, weil das Profil verdreht eingebaut werden soll. Das Programm bietet hier zwei verschiedene Möglichkeiten an.

Bei Dokumenten vom Typ "Platte" steht nur die "Verdrehung der Querschnittes" zur Verfügung.

Verdrehung des Querschnittes

Hier können Winkel von 0, 90, 180 und 270 Grad eingegeben werden. Dadurch verdreht sich der Querschnitt um die angegebene Gradzahl. Die Richtung des lokalen Balkenkoordinatensystems bleibt aber unverändert. Auf diese Weise lassen sich die Querschnittshauptachsen vertauschen, ohne dass dieser Vorgang einen Einfluss auf die Richtung der Schrittgrößen hat. Es werden lediglich die Steifigkeiten (Geometrie) vertauscht.

Verdrehung des Stabes

Über diesen Winkel wird sowohl die Geometrie des Querschnittes als auch die Richtung des lokalen Balkenkoordinatensystems verdreht. Somit kann hierüber jede beliebige Lage des Querschnittes realisiert werden. Durch die Verdrehung des lokalen Koordinatensystem verändern sich, bei gleichbleibender Belastung, die Anteile, die der Stab in seiner X und Z Richtung erhält. Im Extremfall (90Grad) führt dies dazu, dass aus einem My beispielsweise in Mz wird.

HauptachsenlageHauptachsenlage

Über diesen Schalter wird der Wert in dem obigen Feld "Stabverdrehung" automatisch so gesetzt, dass das Profil in seiner Hauptachsenlage eingebaut wird.

EinbaulageEinbaulage

Über diesen Schalter wird der Wert in dem obigen Feld "Stabverdrehung" wieder auf den Wert 0.0 zurückgesetzt.
An dieser Stelle können Sie die Biegesteifigkeit und Torsionssteifigkeit des Unterzugs beeinflussen.

Berücksichtigung der Exzentrizität

Im Programm wird die Realität durch ein Achsenmodell abgebildet. In diesem Modell sind alle Elemente in ihren Schwereachsen mit den Knoten des Systems verbunden. In der Realität jedoch sind einzelnen Elemente nicht immer in Ihren Schwereachsen, sondern ausmittig dazu, mit dem System verbunden. Dies gilt besonders für Unterzüge. Bei diesen ist der Einfluss der Ausmittigkeit auf die Steifigkeit auch sehr groß.

Plattenbalken aus BetonUnterzugUnterzugÜberzugUnter-, Überzug

Wenn Sie einen der folgenden Plattenbalken aus Beton benutzen, kann das Programm die Ausmittigkeiten automatisch berücksichtigen.
Unabhängig davon, wie die Ausmittigkeit berücksichtigt werden soll, werden die Eigenanteile der Platte bei diesen Querschnitten nicht angesetzt. Diese Eigenanteile sind:
  • Plattenfläche
  • Eigenträgheitsmoment
Art
Ohne BerücksichtigungDie Ausmittigkeit des Querschnittes wird nicht berücksichtigt.
Benutzerdefinierter ExzenterSie können selber einen Exzenter vorgeben.
Steineranteil aus Profil übernehmen Der Steineranteil des Gesamtprofils wird zusätzlich berücksichtigt. Dieser ergibt sich zu: Gesamtfläche * (Abstand des Gesamtschwerpunkts zum Plattenschwerpunkt)^2
Exzenter aus Profil übernehmenDer Abstand des Gesamtschwerpunktes vom Plattenschwerpunkt wird als Exzenter angesetzt.

Alle anderen Querschnitte

Bei diesen Querschnitten werden immer die originalen Querschnittswerte angesetzt.
Art
Ohne BerücksichtigungKeine Berücksichtigung der Ausmitte.
Benutzerdefinierter ExzenterSie können selber einen Exzenter vorgeben.
Steineranteil aus Profil übernehmenDa bei diesen Profilen die Lage der Platte nicht bekannt ist, kann der Steineranteil nicht automatisch berechnet werden.
Exzenter aus Profil übernehmenDa bei diesen Profilen die Lage der Platte nicht bekannt ist, kann ein Exzenter nicht automatisch berechnet werden.

Berücksichtigung der Torsionssteifigkeit

Eine Torsionssteifigkeit wird bei Betonprofilen im Regelfall nur als Gleichgewichtstorsion angesetzt. Dies ist dann der Fall, wenn das System ohne Berücksichtigung dieser Steifigkeit instabil würde. Bei Unterzügen ist dies selten der Fall.
Um zu verhindern, dass die Unterzüge trotzdem Torsionsmomente anziehen, können Sie an dieser Stelle die Torsionssteifigkeit unterdrücken oder ein entsprechend kleineres Torsionsmoment vorgeben.
Art
BenutzerdefiniertSie können an dieser Stelle selber ein Torsionsträgheitsmoment vorgeben.
Die Eingabe von 0.0 ist erlaubt. In diesem Fall erhält der Unterzug keine Torsionsmoment.
Aus Profil übernehmenEs wird das Torsionsträgheitsmoment, das sich aus dem Profil ergibt, angesetzt.

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