Bestehende Genietete Stahlbrücke

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Hallo zusammen,

Ich untersuche eine bestehende, genietete Stahlbrücke auf Betriebsfestigkeit und habe ein paar Fragen bezüglich dessen Modellierung mit SOFISTIK bzw. SOFIPLUS-X.

Meine genietete Stahlbaubrücke ist ein Fachwerk. Die verschiedenen Elemente der Brücke bestehen nur aus zusammengenieteten Flachblechen und Winkeleisen. Die Geometrie der Querschnitte der Elemente ist deshalb unregelmässig.

  1. Meine erste Frage ist, ob die Querschnitte der Elemente besser als dünnwandig oder dickwandig modelliert werden sollen? Im Handbuch AQUA steht, dass Bleche und Stahlbauprofile mit einem dünnwandigen Querschnitt modelliert werden sollten. Aufgrund der komplizierten Geometrie der Querschnitte meiner Brücke bin ich nicht sicher, ob dieser Ansatz in meinem Fall richtig ist, da die Mittellinie der Bleche nicht stetig verläuft und dies eventuell einen Einfluss auf das Integrationsverfahren hat. Des Weiteren, benötige ich Spannungspunkte für die Untersuchung der Betriebsfestigkeit. Diese kann ich, meines Erachtens, im Falle eines dünnwandigen Querschnitts nur auf der Systemlinie setzen. Mit Bezug auf meine Beschreibung des Problems, welche Art von Querschnitt würdet Ihr mir empfehlen für die Modellierung dieser Brücke?

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  2. Bei der Eingabe eines neuen Querschnitts auf SOFIPLUS-X erscheint als erstes ein Pop-up. In diesem muss man den Stabtyp definieren. Da in den Knoten meiner Fachwerkbrücke die Stabelemente mit sehr vielen Nieten zusammengeführt sind, möchte ich starre Verbindungen in den Knoten modellieren und meine Stäbe/Elemente sollen Biegemomente aufnehmen können (Balkenelemente). Ist dies mit dem Stabtyp Fachwerkstab gewährleistet bzw. welchen Stabtyp würdet Ihr mir empfehlen? Was wird genau mit dem Stabtyp definiert und welche Auswirkungen hat es auf mein Modell?

3)Die Diagonalen und Pfosten meiner Fachwerkbrücke bestehen zum Teil aus “mehrteiligen Querschnitten”. Nach der Zeichnung der Querschnitte als Polygonlinie und Zuweisung der Begrenzungslinie des Querschnitts auf SOFIPLUS-X, entsteht bei der Berechnung des Querschnitts die Fehlermeldung:
„(321) Querschnitt 20 für Schub nicht eindeutig lösbar, SMP prüfen. Ursache sind nicht verbundene WAND/BLEC Elemente oder einzelne Polygone die sich nicht berühren.“
Ich verstehe die Fehlermeldung, weiss aber nicht wie ich das Problem lösen kann. Wie geht Ihr bei der Modellierung von mehrteiligen Querschnitten vor und was könnt Ihr mir empfehlen?

Vielen Dank im voraus für Eure Hilfe

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Hallo,
vielen Dank dass Sie auf das Forum ausgewichen sind.
Nun zu Ihren Fragen:

  1. Ihre Querschnitte sollten Sie, wie Sie es auch schon aus dem Handbuch erfahren haben, als dünnwandig definieren. Das erleichtert Ihnen ihre Arbeit enorm, da einfach das Trägheitsmoment in Längsrichtung vernachlässigbar ist und somit auch die Spannungen über die Dicke (Normalspannungen).

  2. Sobald Sie die Möglichkeit haben Ihre Verbindungen (über Nieten) biegesteif auszubilden können Sie ohne weiteres die Stäbe als Biegestäbe definieren. Falls Sie eine Abminderung der Momenten erzwingen möchten, können Sie in den Verbindungen Gelenke einfügen und über eine zusätzlich definierte Feder die Steifigkeit der Verbindung anpassen um somit auch die Momentnübertragung zu beinflussen.

  3. Bei mehrteiligen Querschnitten die nicht miteinander verbunden sind ist lediglich der Schubspannungsnachweis im späteren Verlauf der Bemessung betroffen. Meines Wissens können Sie ohne weiteres einen Biegenachweis führen.
    Um die Warnung zu entfernen, können Sie die einzelnen Querschnitte mit einer LNAH (Schweißnaht/Dübel) verbinden, dabei stellt die LNAH Verstrebungen zwischen den Querschnitten dar. Dabei sollte die Dicke der LNAH mit der Dicke der Bleche übereinstimmen.

Mit freundlichen Grüßen
Ihr SOFiSTiK Support Team