Berechnungsverlauf Stahl / Holz
Berechnungsvorlauf
Es erfolgt eine Festlegung der internen Knoten der zu bildenden Stabkette der Stütze. Jeder vorgegebene Stützenabschnitt wird unter Berücksichtigung der gegebenen ntels-Punkt Anzahl unterteilt.
An Angriffsstellen von Einzellasten, an Transporthaken werden zusätzliche Knoten gebildet.
Jeder Knoten wird zugleich als Schnittstelle betrachtet, dem eine Schnittgeometrie im ungerissenen Zustand sowie das Eigengewicht bis zum jeweils höheren Knoten zugeordnet wird.
Wenn Heißbemessungen für Holzstützen erforderlich werden, dann werden die Abbrandrate ermittelt und die Brandlasten vervollständigt.
Weitere Berechnungsläufe
Es folgt eine Stützenberechnung für alle Lastfallkombinationen LFK’s.
Zuerst werden die Schnittgeometrien des Ausgangszustandes hergestellt.
Beinhaltet die LFK einen Brandfall, dann werden reduzierte evtl. achsverschobene Querschnitte und evtl. reduzierte Festigkeiten bereitgestellt.
Es werden die Stützenfelder und deren Knicklängen getrennt für beide Achsrichtungen ermittelt.
Die eigentliche Berechnung der Stütze pro LFK erfolgt jeweils in mehreren Hauptschritten:
- Ermittlung der Verformungsrichtungen nach Theorie I. Ordnung,
- Berechnung nach Theorie I. Ordnung zur Anwendung des Ersatzstabverfahren
- Berechnung nach Theorie II. Ordnung
Ermittlung der Verformungsrichtung
Beim Vergleich mit zulässigen Spannungen wird die Stütze zuerst unter Gebrauchslasten bzw. beim Teilsicherheitskonzept mit den Bemessungswerten der Einwirkungen nach Theorie I. Ordnung berechnet, um die Richtungen (+/-) der horizontalen Verschiebungen aus Belastungs- und/oder Unstetigkeitseinwirkungen pro Knoten zu erhalten.
Diese Richtungen werden für die Richtungsannahmen der ungewollten Ausmitten benötigt. Wenn keine horizontalen Verschiebungen aus den Eingabedaten zu erwarten sind, so erfolgt eine vorübergehende horizontale Belastung im untersten Stützenfeld.
Berechnung nach Theorie I. Ordnung zur Anwendung des Ersatzstabverfahrens
Es erfolgt nun die Berechnung der Stütze Theorie I. Ordnung.
Die Berechnung erfolgt mit den Gebrauchslasten bzw. Bemessungswerten der Einwirkungen.
Die Querschnittsnachweise erfolgen wie unter Ersatzstabverfahren Stahl / Holz beschrieben.
Berechnung nach Theorie II. Ordnung
Es erfolgt nun die Berechnung der Stütze Theorie II. Ordnung.
Beim Vergleich mit den zulässigen Spannungen werden die Schnittgrößen für Holz mit den Gamma_1-fachen Gebrauchslasten und für Stahl mit den Bemessungslasten berechnet.
Beim Teilsicherheitskonzept werden die Schnittgrößen mit den Bemessungswerten der Einwirkungen berechnet.
Ungewollte Ausmitten sowie Kriechausmitten bei Holzstützen werden vor jeder Schnittgrößenermittlung zu den ermittelten Verformungsrichtungen berechnet.
Die Berechnung der Stützgrößen, Schnittgrößen und Verformungen erfolgt über FEM.
Ein FEM - Lauf kann wegen mangelnder Biegesteifigkeit zum Absturz führen. Dann werden bei einer geforderten Bemessung die nächst stärkeren Querschnitte gesucht und die Berechnung von vorn beginnend erneut durchgeführt.
Bei einem erfolgreich absolvierten FEM - Lauf werden die Querschnittnachweise geführt.
War für eine LFK der Nachweis nicht erfolgreich, so erfolgt ein kontrollierter Programmabbruch für diese LFK.