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Liebe Community,
ich untersuche aktuell vorgespannte Tonnenschalenelemente. Hierfür habe ich die entsprechende Geometrie implementiert und pro Randglied je fünf tendons zur Vorspannung erzeugt.
Das Problem ist nun allerdings, dass beim Vorspannen im Spannbett asymmetrisch vorgespannt wird bzw. bei Kontrolle im WinGraph die Vorspannkraft auf einer Seite höher ist als auf der Anderen. (siehe Abbildung)
Ich würde mich über konstruktiven Input sehr freuen, da ich hier nun schon einige Zeit dran knobel und ich mit meinen Möglichkeiten am Ende bin.
Vielen Dank im Voraus,
Timm
Dear all,
I am currently working on prestressed barrel shells. For this I already implemented the geometry and modeled five tendons per side to prestress the beams framing the shell structure (see in image).
The problem I am facing is that even though I apply an even prestressing load on both sides, once you examine the results in WinGraph, you will find asymmetrical prestressing forces on the sides .
I could really use some constructive input since thats the point where I reach the limit of my skills.
Thanks in advance,
Timm
Weil ich ein neuer User bin, kann ich leider noch keine Anhänge hochladen, hier also die Teddy-Datei in Textform: //
Since I am a new user I unfortunately cant upload attachments yet so here is the full Teddy-text:
$ Ersteller: Timm Hermanns
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!+!Kapitel I. Material und Querschnitte
$========================================
+PROG AQUA urs:1
kopf Material und Querschnitte
ECHO VOLL EXTR $ Stark erweiterte Ausgabe
!*!Label Norm
$ --------------
NORM DC en 199x-200x $ Normung DC - Bezeichnung der Norm-Familie
$ EN - Eurocode
!*!Label 1.1 Material
$ -------------------
BETO NR 10 ART C FCN 45 GF 1 $ C - Normalbeton
$ FCN - Nennfestigkeit
$ TYPR - Typ der Gebrauchszustandslinie
STAH NR 20 ART B GUET 500B $ B - Betonstahl
$ 500B - Festigkeiten
$ Definieren des Bewehrungsmaterials
$ FY - Streckgrenze FT - Endfestigkeit ES - E-Modul ALFA - Temperaturausdehnungskoeffizient EPST - Bruchdehnung FYC - Streckgrenze fuer Druck FTC - Druckfestigkeit TMAX - maximale Erzeugnisstaerke GMOD - Schubmodul KMOD - Kompressionsmodul scm0 - Materialsicherheit QS-NW scm1 - Materialsicherheit Stabi-NW scm2 - Materialsicherheit ggn. Bruchversagen
STAH 21 B ‘500B’ FY 2700 FT 2700 ES 245000 MUE 0.300000 GAM 13[kN/m3] ALFA 1.40000E-06 EPST 10 FYC 1 FTC 1 TMAX 18 GMOD 500 KMOD 333 scm0 1 scm1 1 scm2 1 BEZ “CFK-Bewehrung solidian GRID Q142-CCE-25”
ARBL EPS GEBR SIG 1.000000[-] TYP LIM $ GEBR - Gebrauchsarbeitslinie
ARBL EPS 10.91 SIG 1 TYP ‘POL’ $ POL - unstetige Neigung
ARBL EPS 10.9 SIG 2700 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS BRUC SIG -1.00000[-] TYP LIM $ BRUC - Arbeitslinie
ARBL EPS 6.91 SIG 1 TYP ‘POL’
ARBL EPS 6.9 SIG 1709 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS RECH SIG -1.00000[-] TYP LIM $ RECH - Rechnerische Werte
ARBL EPS 13.51 SIG 1 TYP ‘POL’
ARBL EPS 13.5 SIG 3350 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
$ Definieren Material Spannglieder aus Spannstahl
STAH 31 Y ‘1770A’ FY 2700 FT 2700 ES 245000 MUE 0.300000 GAM 12.5[kN/m3] ALFA 1.40000E-06 EPST 10 FYC 1 FTC 1 TMAX 18 GMOD 500 KMOD 333 scm0 1 scm1 1 scm2 1 BEZ “CFK-Spannbewehrung solidian GRID Q142-CCE-25 Vorspannung”
ARBL EPS GEBR SIG 1.000000[-] TYP LIM
ARBL EPS 10.91 SIG 1 TYP ‘POL’
ARBL EPS 10.9 SIG 2700 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS BRUC SIG -1.00000[-] TYP LIM
ARBL EPS 6.91 SIG 1 TYP ‘POL’
ARBL EPS 6.9 SIG 1709 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS RECH SIG -1.00000[-] TYP LIM
ARBL EPS 13.51 SIG 1 TYP ‘POL’
ARBL EPS 13.5 SIG 3350 TYP ‘POL’
ARBL EPS 0 SIG 0 TYP ‘POL’
ARBL EPS -0.1 SIG -1 TYP ‘POL’
ARBL EPS -1000 SIG -1 TYP ‘POL’
!*!Label 1.2 Definition der Variablen
$------------------------------------
$ Geometrie Unterzug
$---------------------
sto#hu 0.200[m] $ Unterzughoehe
sto#bu 0.100[m] $ Unterzugbreite
sto#l 8.00[m] $ Spannweite
$ Geometrie Binderscheibe
$------------------------
sto#bib 0.10[m] $ Binderscheibedicke
sto#bih 0.55[m] $ Binderscheibehoehe
sto#alpha 0 $Winkel der Unterzüge in Grad Interessanter Winkel: $54,81
$ Geometrie Schale
$-------------------
sto#f 0.325[m] $ Stich der Schale
sto#d (0.50-#f)[m] $ Dicke der Schuettung am Scheitel bei Gesamthoehe 50 cm
sto#b 1.35[m] $ Schwerpunktabstand der UZ
sto#R ((#b/2)(#b*/2)+#f*#f)/(2*#f)[m] $ Radius
sto#T 0.05[m] $ Schalendicke
sto#teta 2asin((#b*)/(2*#R)) $ Oeffnungswinkel
sto#phi (180-#teta)*0.5 $ Startwinkel
sto#nl 60 $ Anzahl elemente in Längsrichtung
sto#na 20 $ Anzahl elemente in ablaufende Richtung
$ !!!Immer gerade Zahl!!!
sto#ns 10 $ Anzahl der Elemente Radial im Schott
sto#n 1 $ Schalenanzahl
sto#abs #bu/2 $ Schalenabstand
!*!Label 1.3 Querschnitt Unterzug
$-----------------------
$ QB NR 1 H #hu B #bu/2 MNR 2 $ Rechteckquerschnitt für die Randunterzüge
ende
!#!Kapitel 2. System und Geometrie
$==================================
+prog sofimsha urs:2 $ Geometrieerstellung händisch mit Sofimsha
kopf Zylinderschale im 3d system
!*!Label 2.1 Systemparameter
$-----------------------------
syst art 3d gdiv 10000000 $ 3D-System, Gruppendivisor 10 000 000
$ Steuerparameter bei Verwendung von sofimshc
$ steu mesh 66 $Vernetzung von Stab- und Flächentragwerken (Viereckselemente) 64+2
$ steu hmin 0.05 $Globale Netzdichte
$ steu deln 0 $Löschen unbenutzter Elemente
$ steu tolg 0.0001 $Verschneidungstoleranz
$ steu topo XFLG 0 $Topologische Analyse
$ steu heal JOIN 0.05
!!Label 2.2 Knotendefinition mit Schleifen
$--------------------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i #nl+1 $ Schleife in Längsrichtung
loop#j #na+1 $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1001001+#i+1000#j $ Knotennummer
let#dteta #teta/#na $ Umlaufwinkel
let#alpha #phi+#j*#dteta $ aktueller winkel
let#y -#Rcos(DEG,#alpha*) $ y-koordinate
let#z -*#Rsin(DEG,#alpha) $ z-koordinate
let#x #l/#nl*#i $ x-koordinate
knot nr #nr x #x y #y z #z $ Knotenerzeugung
endloop
endloop
!*!Label 2.3 Elementerzeugung der Schale
$-----------------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i #nl $ Schleife in Längsrichtung
loop#j #na $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1001001+#i+1000*#j $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 #nr+1000 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+1001 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1
grup 1 $ Knotenzuweisung K4 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #t mnr 10 mbw 21 $ Elementerzeugung
endloop
endloop
!*!Label 2.4 Schotte Elementerzeugung der Schotte
$--------------------------------------------------
$ Schott vorne Knotenerzeugung
$-------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i #ns $ Schleife in radiale Richtung
loop#j #na+1 $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1100001+#i+1000*#j $ Knotennummer
let#dr #r/#ns
let#df #f/#ns
let#ra #r-#i*#dr $ aktueller Radius
let#dteta #teta/#na $ Umlaufwinkel
let#alpha #phi+#j*#dteta $ aktueller winkel
let#y -#racos(DEG,#alpha*) $ y-Koordinate
let#z -*#i(#dr-#df)-#ra*sin(DEG,#alpha) $ z-Koordinate
knot nr #nr x 0 y #y z #z $ Knotendefinition
endloop
endloop
$ Schott vorne Elementerzeugung
$--------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i (#ns-1) $ Schleife in radiale Richtung
loop#j #na $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1100001+#i+1000*#j $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 #nr+1 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+1001 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1000 $ Knotenzuweisung K4
grup 10 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #t mnr 10 $ Elementerzeugung
endloop
endloop
$ Schott vorne Elementerzeugung innen
$--------------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
knot nr 1100000 x 0 y 0 z -#r+#f $ Erzeugung Mittelpunkt des Schottes
$ Schleife Schalenanzahl
loop#j #na/2 $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1100001+(#ns-1)+1000*#j*2 $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 1100000 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+2000 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1000
grup 10 $ Knotenzuweisung K4
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #t mnr 10 $Elementerzeugung
endloop
$ Kopplung des vorderen Schottes an die Schale
$-----------------------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#j #na $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1100001+1000*#j $ Knotennummer
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j fix kppx $ Kopplung der x-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j fix kppy $ Kopplung der y-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j fix kppz $ Kopplung der z-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j fix kmm $ Kopplung der Verdrehung um x,y,z
endloop
$ Schott hinten Knotenerzeugung
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i #ns $ Schleife in radiale Richtung
loop#j #na+1 $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1200001+#i+1000*#j $ Knotennummer
let#dr #r/#ns
let#df #f/#ns
let#ra #r-#i*#dr $ aktueller Radius
let#dteta #teta/#na $ Umlaufwinkel
let#alpha #phi+#j*#dteta $ aktueller winkel
let#y -#racos(DEG,#alpha*) $ y-Koordinate
let#z -*#i(#dr-#df)-#ra*sin(DEG,#alpha) $ z-Koordinate
knot nr #nr x #l y (#y) z #z $ Knotenerzeugung
endloop
endloop
$ Schott hinten Elementerzeugung
$---------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#i (#ns-1) $ Schleife in radiale Richtung
loop#j #na $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1200001+#i+1000*#j $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 #nr+1 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+1001 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1000
grup 10 $ Knotenzuweisung K4
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #t mnr 10 $ Elementerzeugung
endloop
endloop
$ Schott hinten Elemente innen
$-------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
knot nr 1200000 x #l y 0 z -#r+#f $ Erzeugung Mittelpunkt des Schottes
$ Schleife Schalenanzahl
loop#j #na/2 $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1200001+(#ns-1)+1000*#j*2 $ Knotennummer
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 1200000 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+2000 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1000
grup 10 $ Knotenzuweisung K4
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #t mnr 10 $ Elementerzeugung
endloop
$ Kopplung des hinteren Schottes an die Schale
$-----------------------------------------------
$ Schleife Schalenanzahl
loop#j #na $ Schleife in umlaufende Richtung
let#nr 1200001+1000*#j $ Knotennummer
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j+#nl fix kppx $ Kopplung der x-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j+#nl fix kppy $ Kopplung der y-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j+#nl fix kppz $ Kopplung der z-Verschiebung
knot nr #nr nr1 1001001+1000*#j+#nl fix kmm $ Kopplung der Verdrehung in x,y,z
endloop
!*!Label 2.5 Unterzüge
$-----------------------
loop#i #nl+1
let#nr 2001001+#i
let#x #l/#nl*#i
let#y -#b/2-#bu/2
let#z -#R*sin(DEG,#phi)
knot nr #nr x #x y #y z #z
endloop
loop#i #nl+1
let#nr 3001001+#i
let#x #l/#nl*#i
let#y -#b/2+#bu/2
let#z -#R*sin(DEG,#phi)
knot nr #nr x #x y #y z #z
endloop
loop#i #nl
let#nr 2001001+#i $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 1001001+#i $ Knotenzuweisung K2
let#k3 1001001+#i+1 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1
grup 2 $ Knotenzuweisung K4 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #hu mnr 10 lage oben
endloop
loop#i #nl
let#nr 3001001+#i $ Knotennummer K1
let#k1 1001001+#i $ Knotenzuweisung K1
let#k2 #nr $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+1 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 1001001+#i+1
grup 2 $ Knotenzuweisung K4 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #hu mnr 10 lage oben
endloop
$rechts
loop#i #nl+1
let#nr 2001001+#i+#na1000
let#x #l*/*#nl#i
let#y #b/2-#bu/2
let#z -#R*sin(DEG,#phi)
knot nr #nr x #x y #y z #z
endloop
loop#i #nl+1
let#nr 3001001+#i+#na1000
let#x #l*/*#nl#i
let#y #b/2+#bu/2
let#z -#R*sin(DEG,#phi)
knot nr #nr x #x y #y z #z
endloop
loop#i #nl
let#nr 2001001+#i+#na1000 $ Knotennummer K1
let#k1 #nr $ Knotenzuweisung K1
let#k2 1001001+#i+#na1000 $ Knotenzuweisung K2
let#k3 1001001+#i+1+#na*1000 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 #nr+1
grup 2 $ Knotenzuweisung K4 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #hu mnr 10 lage oben
endloop
loop#i #nl
let#nr 3001001+#i+#na1000 $ Knotennummer K1
let#k1 1001001+#i+#na1000 $ Knotenzuweisung K1
let#k2 #nr $ Knotenzuweisung K2
let#k3 #nr+1 $ Knotenzuweisung K3
let#k4 1001001+#i+1+#na*1000
grup 2 $ Knotenzuweisung K4 $ Gruppenzuweisung
quad nr #nr k1 #k1 k2 #k2 k3 #k3 k4 #k4 t #hu mnr 10 lage oben
endloop
!*!Label 2.6 Lagerung
$----------------------
knot 2001001 fix pp
knot 1001001 fix pxpz
knot 3001001 fix pxpz
knot 2001001+#na1000 fix pxpz
knot 1001001+#na1000 fix pxpz
knot 3001001+#na*1000 fix pxpz
knot 2001001+#nl fix pypz
knot 1001001+#nl fix pz
knot 3001001+#nl fix pz
knot 2001001+#na1000+#nl fix pz
knot 1001001+#na1000+#nl fix pz
knot 3001001+#na*1000+#nl fix pz
ende
!#!Kapitel 3. Bewehrung
$-------------------------
!*!Label 3.1 Spannglieder
$--------------------------
+prog tendon urs:12
kopf Tendons löschen
vdel 0 0 0 $ vdel - Loescht Vorspanndaten
ende
+prog tendon urs:9
kopf Definition Spannglieder
syss nrsv 1 mat 31 zv 9.86 az 155.7 litz 1
AXES NRH 1 VAL1 0.00 0.00 -#Rsin(DEG,#phi*) TYP=poly ART=QUAD
1 VAL1* #l 0.00 -#Rsin(DEG,#phi) BEZ “tendon_axis”
loop#i 5
SGEO 10+#i NRH 1 NRSV 1 BEZ “Ersatzspannglied - Hüllrohr 10”
ZPGV REFX S 0 U -#b/2 V -0.015-#i0.038
ZPGV REFX S #L U -#b*/2 V -0.015-*#i0.038
SGEO 20+#i NRH 1 NRSV 1 BEZ “Ersatzspannglied - Hüllrohr 20”
ZPGV REFX S 0 U +#b/2 V -0.015-#i0.038
ZPGV REFX S #L U +#b/2 V -0.015-#i0.038
CS IBA1 1 IBA2 1 IBA3 0
VDAT EINL 2 ETYP LINE MATA 0 AR 3.6 UZ 6.72 DZ 2.14
VFAK ART RELI anws 9 FAK 1.00 FAKA 1.1
TEND NRS 10+#i NRG 10+#i NSP 1 TYP REFX BEZ ‘Ersatzspannglied 10’
TEND NRS 20+#i NRG 20+#i NSP 1 TYP REFX BEZ ‘Ersatzspannglied 20’
endloop
ende
$ ------------------------
$ Grundbewehrung in der Schale
$ ------------------------
+prog bemess urs:5
kopf Grundbewehrung
steu warn 7
rich unte mitt $ Bewehrung wird mittig in den Querschnitt gelegt
para
para aso 0.95 nrg 1 du 3.35 $ Definition Fläche der 1. Bewehrungslage
para aso2 0.95 nrg 1 du2 3.35 $ Definition Fläche der 2. Bewehrungslage
ende
!#!Kapitel 4. Belastungen
$=========================
+prog sofiload urs:4 $ Aufbringen von Lasten in sofiload
kopf Belastungen
LF 42 TYP P BEZ “Vorspannung Tendon”
QUAD von GRP bis 2 TYP PRE 1.0 NTYP 1
ende
!#!Kapitel 4. Schnittgrößen linear
$===================================
+prog ase urs:3 $ SG-Ermittlung in ase
kopf SG lin
lf 42 bez “Pre”
ende
