FE-BGDK - Dlubal Software

1 Einleitung
1. Einleitung
1.1 Zusatzmodul FE-BGDK
Das Modul FE-BGDK stellt kein eigenständig lauffähiges Programm dar, sondern ist als Zusatzmodul
fest in die Benutzeroberfläche des Hauptprogramms RSTAB integriert. Damit
werden dem Nachlaufmodul die strukturspezifischen Eingabe- und Belastungsdaten aller
Stäbe automatisch zur Verfügung gestellt. Umgekehrt können die FE-BGDK-Ergebnisse im
Arbeitsfenster von RSTAB grafisch ausgewertet und in das zentrale Ausdruckprotokoll eingebunden
werden.
FE-BGDK führt den Nachweis gegen Biegeknicken und Biegedrillknicken für Stabsätze. Das
Programm basiert auf der Methode der finiten Elemente. Die Nachweise erfolgen am Gesamtsystem.
Dazu werden Schnittgrößen, Verformungen und Spannungen von räumlich
beanspruchten Tragwerken nach Theorie II. Ordnung bestimmt. FE-BGDK ermittelt zudem
für eine gegebene Lastkombination die Stabilitätslast oder die maximal aufnehmbare Last
bei Einhaltung der Normal-, Schub- und Vergleichsspannungen.
Separate Bemessungsfälle erlauben eine flexible Untersuchung des Biegeknick- und Biegedrillknickverhaltens.
Gemäß DIN 18800 kann der Nachweis nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden.
In FE-BGDK geschieht dies durch folgende Ansätze:
• Berechnung der kritischen Lasten am perfekten System. Dies liefert
- die ideale Biegeknicklast NKi,z um die z-Achse (aus der Systemebene heraus),
- die ideale Drillknicklast N Ki,ϑ bzw.
- das ideale Biegedrillknickmoment M Ki um die y-Achse.
Mit diesen idealen Werten kann dann der Stabilitätsnachweis nach DIN 18800, Teil 2
für I-Profile nach dem Ersatzstabverfahren (z. B. mit BGDK) geführt werden.
• Berechnung der maximalen aufnehmbaren Last F T bevor ein Stabilitätsverlust unter
Einhaltung der vorgegebenen elastischen Grenzspannung eintritt (Durchschlagslast)
oder Ermittlung der elastischen Grenzlast F G, bei der die elastische Grenzspannung
erreicht wird. Diese Berechnungen erfolgen am imperfekten System.
• Nachweis der Spannungen unter γ-facher Last F d am imperfekten System.
Die Berechnung erfolgt nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung mit folgenden Möglichkeiten:
• Nachweis am Gesamtsystem, um so z. B. die Einspannwirkungen für die biegedrillknickgefährdeten
Bauteile in systemgerechter Weise zu berücksichtigen
• Bestimmung der Imperfektionen durch eine Eigenwertanalyse vor der Berechnung
und Ansatz des skalierten Eigenvektors als System-Vorverformung
• Erfassung des Einflusses von Verbänden und anderen stützenden Bauteilen durch
Anordnung exzentrischer Knotenfedern sowie Idealisierung von Wölbeinspannungen
über entsprechende Einzelfedern
• Berücksichtigung der elastischen Drehbettung durch die Trapezbleche der Dachhaut
und/oder Verbandsschubsteifigkeiten in Form von verteilten Federn und Drehfedern,
die in beide Querschnittsachsenrichtungen wirken
• Realisierung einer eventuell vorhandenen gebundenen Kippachse durch Vorgabe entsprechender
Randbedingungen
Programm FE-BGDK © 2010 Ingenieur-Software Dlubal GmbH
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