Statisch Modellierung. Wand und Decke. Decke mit Dickenunterschieden

Ahmed · April 10, 2022, 4:13pm

Hallo Sofistik-Support-Team,

ich habe zwei Fragen zum Thema statische Modellierung in Sofistik.

Die erste Frage bezieht sich auf die einfache Situation, in der die Strukturfläche der Decke eine konstante Dicke aufweist:

Bei der statischen Modellierung mit Sofistik in dieser Situation muss die Wand-Strukturfläche bis zur Mittelfläche der Decke-Strukturfläche verlängert werden (Gleiches gilt für die Situation in die Decke unterhalb der Wand liegt) —> Frage: Ist das so korrekt?

Nächstes Thema: Wie ist die korrekte statische Modellierung in der folgenden Situation, in der die Deckenhöhe sich abrupt an einer Stelle ändert?

… Evtl. die Wand in zwei Abschnitte an der Stelle aufteilen, an der sich die Deckendicke ändert?

Was ist mit der statischen Modellierung der Decke in diesem Fall: Ist es egal, dass die Mittelflächen vom Deckenabschnitt 1 und Deckenabschnitt 2 aufgrund des Deckendickenunterschieds nicht verbunden sind? Ich denke, es muss eine Verbindung zwischen den Mittelflächen geben —> Wenn die Mittelflächen der Decken verbunden sein müssen, wie ist hier die Verbindung der Deckenmittelflächen korrekterweise durchzuführen? (Die Mittelflächen der Decken sind mit dünnen grünen Linien dargestellt)

Danke für die Antwort im Voraus!

Viele Grüße
Ahmed

Ahmed · April 12, 2022, 12:47pm

Bei der statischen Modellierung einer durchgehenden Platte aus Strukturflächen mit zwei Plattenabschnitten, die jeweils die gleiche Unterkante haben, aber unterschiedlich dick sind:

Müssen die Mittelflächen verbunden werden oder reicht die Eingabe so aus (Versteht das Programm da automatisch, dass es sich um dieselbe Plattenstruktur handelt?)?

Nora · April 12, 2022, 12:52pm

Hallo Ahmed,
ja, das ist richtig, die Wand muss natürlich mit der Decke verbunden sein, also bis zur Mittellinie der Decke gehen.
Beim zweiten Fall gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Sie können die Decke an der Unterkante definieren. So liegen beide Abschnitte in der selben Ebene und sind automatisch verbunden. In Sofiplus kann man bei der Definition der Strukturflächen dann unter Geometrie > Ausrichtung die Decke in negativ lokal z ausrichten (also nicht zentrisch). Eine andere Möglichkeit wäre, die Kanten der Strukturflächen mit Linienkopplungen aneinander zu koppeln.

Mit freundlichen Grüßen,
Nora Weber
SOFiSTiK Support Team

Ahmed · April 12, 2022, 1:03pm

Hallo Nora,

danke für die Antwort!

Ok, wenn ich den Radiobutton “negativ lokal z” im Behälter “Ausrichtung der Elemente” im Menüpunkt “Geometrie” im Fenster Strukturfläche der betrachteten Strukturfläche aktiviere

Reicht es dann in diesem Fall aus, nur die lichte Wandhöhen zwischen einer so definierten Platte und einer “positiv lokal z Decke” zu verwenden? …

(Die blauen Linien sind die Mittelflächen bzw. Strukturflächen)

Ist die folgende Wandmodellierung:

korrekt?

Im Falle der zentrischen Ausrichtung: Welche Federelemente sind zu verwenden und wie sind sie zu definieren (auch Federwerte etc.)?

Und wie ist es bei zwei übereinander liegenden Platten?

Müssen da auch die Strukturflächen “negativ/positiv lokal z” definiert oder die Mittelflächen mit Federn gekoppelt werden? Irgendwie müssen die Platten, falls sie übereinander mit Strukturflächen definiert sind, verbunden sein, sonst trägt nur die obere Platte und die untere bekommt nichts von der vertikalen nach unten gerichteten Belastung auf Platte 1 mit! …

Viele Grüße
Ahmed

EDIT: Ausrichtung “negativ lokal z” bedeutet: Das Element, hier die Strukturfläche, liegt auf der “negativ lokal z Seite”, somit ist das lokale Koordinatensystem an der Unterkante der Platte…

EDIT: Bei der statischen Modellierung für eine durchgehende über eine Wand mit 3D-Strukturflächen ergeben sich Situationen, in denen die Flächen in der Luft hängen, was wegen der Kraftübertragung nicht sein kann:

Da es viele Deckensprünge in der Decke gibt, würde ich mich hier für die praktischste und effizienteste Lösungsvariante interessieren. Danke für die Info im Voraus!

EDIT: Hier ist eine konkrete Situation, in der in fast allen Schnitten alle Decken versetzt sind.

Selbst wenn die “Ausrichtung der Elemente” mit den beiden Optionen “negativ bzw. positiv lokal z” bei manchen Schnitten funktionieren würde, weil eine gemeinsame Unter- oder Oberkante der Platten zu erkennen ist (?), so ist beim Schnitt D-D zu sehen, dass die Strukturflächen mit all den drei Optionen: “negativ lokal z”, “zentrisch” und “positiv lokal z” bei jeder Variante trotzdem im Raum versetzt, auseinander klaffen und nicht verbunden werden können, womit höchstwahrscheinlich keine Kraftübertragung von einem Deckenbauteil in den nächsten gewährleistet werden kann (?!) …

Wie ist die Kraftübertragung zwischen allen Decken mit solchen abrupten Dickensprüngen im Programm korrekt sicherzustellen? …

Viele Grüße
Ahmed

Nora · April 13, 2022, 12:33pm

Hallo Ahmed,
falls die Kanten der Strukturflächen wegen den Deckensprüngen nicht aneinander anschließen, sollte man Strukturlinien ergänzen und diese über “Kopplung zw. Linien” verbinden. Damit ist die Kraftübertragung gewährleistet.

Mit freundlichen Grüßen,
Nora Weber
SOFiSTiK Support Team

Ahmed · April 13, 2022, 12:53pm

Hallo Nora,

danke für die Antwort!

Super, das klingt plausibel!

Wie ist es mit der Frage der Wandmodellierung zwischen zwei Decken? Ist die Höhe der Sofistik-Strukturfläche in der folgenden Skizze so korrekt?

Oder sollte man Strukturlinien und Federkopplungen (wie bei Decken) wie folgt definieren?

Und wie ist es mit der Frage der Plattenmodellierung mit zwei übereinander liegenden Platten? Reicht es wie im folgenden Bild gezeigt aus, die obere Platte an “negativ lokal z” und die untere Platte an “positiv lokal z” auszurichten, damit beide Platten gleichzeitig tragen?

EDIT:

Und zum Thema Kopplung zw. Linien:

Ist es unproblematisch die Strukturlinien nach Herstellung der Kopplung wieder zu entfernen/löschen?

Viele Grüße
Ahmed

Ahmed · April 17, 2022, 9:35am

Noch eine Frage bzgl. der zwei übereinander liegenden Strukturflächen/Platten:

Die obige Eingabe scheint plausibel zu sein, um die Situation korrekt zu modellieren, damit die zwei Platten gleichzeitig die Last abtragen. Ist sie auch so korrekt?

Was ist mit dem Fall, in dem die lokalen Koordinatensysteme der Strukturflächen etwas anders orientiert sind (vgl. folgendes Bild)? Würde bei dieser Art der Eingabe, bei der die Plattenränder mit “eigenschaftslosen Strukturlinien und Kopplung zwischen diesen Strukturlinien” versehen sind, das gleiche System wie im vorigen Bild ergeben? Sind beide Systeme hinsichtlich der Systemeingabe äquivalent?

Oder gibt es eine ganz andere Modellierungsart für dieses Problem der beiden übereinander liegenden Strukturflächen/Platten?

Ahmed · April 18, 2022, 10:10am

Bei der Definition der Ausrichtung von der oberen Platte 1 an positiv lokal z und der unteren Platte 2 an negativ lokal z wie im obigen Post geschildert: Ist es zulässig, Strukturlinien in Längsrichtung (und evtl. zusätzlich auch in Querrichtung) in den Platten 1 und 2 zu definieren und Kopplungen zwischen den jeweiligen Strukturlinien festzulegen, um das Tragverhalten bei einer Belastung, die vertikal von oben nach unten auf Platte 1 wirkt, korrekt zu modellieren?

A.Freund · April 19, 2022, 3:42pm

Hallo Ahmed,

bitte hab’ Verständnis dafür, dass wir dir Fragen in dieser Form nicht beantworten können/werden. Ich muss auch zugeben, dass es langsam etwas unübersichtlich wird Ich probiere selbst immer wieder etwas an einem kleinen System selbst aus um herauszufinden, ob und wie etwas klappt - oder auch nicht.
Daher auch mein Tipp an dich: Bitte probier die Punkte selbst aus und verifiziere die Ergebnisse ingenieurmäßig bzw. mit anderen Personen aus der Hochschule.

Hast du vielleicht auch schon mal auf YouTube geschaut ob es Anleitungen für Eingaben oder Grundlagen zu so etwas gibt? Bei uns auf der Homepage oder auf unserem YouTube Kanal gibt es auch einige Infos/Videos die dir behilflich sein können. Vielleicht hilft es dir auch dich über Grundlagen der Modellierung in der FEM in der Bibliothek oder an deiner Fachhochschule zu informieren.

Viele liebe Grüße
Adrian

Ahmed · April 19, 2022, 4:03pm

Hallo Adrian,

unübersichtlich ist es doch gar nicht.

Es sind zwei Fragen zum Thema statische Modellierung in Sofistik (und zwar in Sofistik, nicht in FEM-Theorie, nicht in FEA-Theorie, sondern in Sofistik, in der Sofistik-Software, softwarespezifisch):

Zwei Platten übereinander.
Wand zwischen zwei Platten.

Mehr ist es eigentlich nicht. Hilft es, wenn ich zwei Threads starte und pro Thread eine Frage stelle?

Ansonsten super Tipps, danke

Gruß

Ahmed · April 19, 2022, 4:13pm

Ich habe nicht so viel Zeit, um ewig rum zu modellieren und zu probieren, da ich relativ viele Bauteile schnell modellieren muss. Ich nutze die Gelegenheit und frage einfach mal im Sofistik-Forum nach. Vielleicht weiß ein Sofistik-Experte, eine Sofistik-Expertin, ein erfahrener Sofistik-Benutzer oder eine erfahrene Sofistik-Benutzerin plausible Antworten dazu:

Wie lassen sich zwei übereinander liegenden Platten, die beide gleichzeitig eine gewisse Belastung abtragen, korrekt in Sofistik statisch modellieren? Welche Möglichkeiten gibt es hierzu bei der Anwendung des Sofistik-Programms “3D-Flächen”? Und worauf ist besonders zu achten?
Welche Möglichkeiten zur Wandmodellierung bei verschiedenen Ausrichtungen der Strukturflächen für die Platten (Decken oder Bodenplatten) gibt es und worauf ist bei einer angemessenen Modellierung besonders zu achten?

Ein bisschen FEM-Theorie schadet nie, es geht mir aber bei meinen Fragen primär um den Workflow in der Sofistik-Software, um schneller voranzukommen…

Nora · April 20, 2022, 1:52pm

Hallo Ahmed,

nein, die Strukturlinien dürfen nicht im Anschluss gelöscht werden, ansonsten wird die Kopplung auch wieder gelöscht.

Liebe Grüße,
N. Weber