Biegedrillknicken eines Stabes mit doppelt symmetrischem Querschnitt – Nachweisbeispiel

Einführung

Dieses Überprüfungsbeispiel untersucht ein einfaches gabelgelagertes Trägerelement mit geschweißtem Querschnitt (Flansche: 200-12; Steg: 400-8), das mit Biegung um die starke Hauptachse ausgesetzt ist. Untersucht wird das konstante Biegemoment aus konzentrierten Endmomenten sowie die Dreiecksmomentenverteilung aus mittiger konzentrierter Einzelkraft. Das kritische Moment M_cr und die kritische Kraft F_cr werden von Hand und mit der ConSteel-Software unter Verwendung des finiten Balkenelementes mit 7 Verformungsfreiheitsgraden und der Superbalken-Funktion berechnet.

Geometrie

konstantes Biegemoment M_y

lineare Momentenverteilung M_y – Last am oberen Flansch

lineare Momentenverteilung M_y – Last am oberen Flansch

Handrechnung

Konstantes Biegemoment M_y

Lineare Momentenverteilung M_y mit Last am Oberflansch/Unterflansch

DV-Berechnung mit ConSteel

ConSteel-Version15 build 1722

konstantes Biegemoment:

Berechnung mit dem Balkenelement (7 Freiheitsgrade)

Der erste Eigenwert des Stabes, der von der ConSteel-Software unter Verwendung von 16 Balkenelementen berechnet wurde, beträgt 241,69. Die zugehörige Eigenform zeigt Biegedrillknickversagen.

Superbalken

Der erste Eigenwert des Stabes, der von der ConSteel-Software unter Verwendung der Superbalken-Funktion (Schalenelementierung mit δ=25 mm Seitenlänge) berechnet wurde, beträgt 242,35.

Lineare Momentenverteilung– Last am Oberflansch