Aktuelles
Stahlstütze: Stabilitätsnachweis BDKN
Bisheriger Stand
Der Stabilitätsnachweis BDKN wurde im Programm "K.0021 - Stahlstütze" mangels genauer Detailangaben bislang immer mit der Systemlänge als Wölblänge und Lastangriff der Horizontallasten an der Oberkante des Profils (sichere Seite) geführt.
Dies führte dazu, dass die Ergebnisse je nach Lastangriff weit auf der sicheren Seite lagen und damit für den Fall, dass dieser Nachweis maßgebend wurde, teilweise zu unwirtschaftlichen Lösungen führten.
Das Programm wurde deshalb erweitert.
Neuer Stand
Definition des Lastangriffs von Horizontallasten
In der neuen Programmversion kann nun der Lastangriff von Horizontallasten in Profilhauptrichtung mit einer Kennziffern bezogen auf das Koordinatensystem im Eingabefeld ex oder ey definiert werden.
es bedeuten: Kennziffer -1 am linken Profilrand, 0 im Schwerpunkt und +1 am rechten Profilrand.
Kz. -1= Rand links Kz. 0 = Schwerpunkt Kz. +1 = Rand rechts
Hier wurde bewusst die Definition über eine Kennziffer gewählt, um bei Profilkorrekturen das tatsächliche zp des neuen Profils zur Ermittlung des kritischen Moments Mcr ermitteln zu können. Das Vorzeichen von zp wird dabei automatisch über die Lastrichtung bestimmt.
Der eingegebene Lastangriff wird, wie in den obigen Skizzen dargestellt, optisch in der Kontrollgrafik angezeigt.
Wölblänge
Die neue Programmversion geht davon aus, dass die Stahlstütze unten durch ihre Fußplatte und Verankerung immer zu 100% eine Wölbbehinderung aufweist.
Die gleiche Annahme wird bei einer gehaltenen Stütze für das obere Ende getroffen. Daraus ergibt sich nach [1] für oben gehaltene Stützen eine Wölblänge von 0,5 L.
Bei einer Kragstütze wird i.d.R. am oberen Ende eine Kopfplatte angeordnet. In Anlehnung an [1] wird deshalb in diesem Fall eine Wölblänge von 0,65 L angesetzt.
Vergleichsrechnungen mit einer exakten iterativen Eigenwertermittlung für Standardmomentenkurven ergaben eine sehr gute Übereinstimmung.
Beispiel
Die folgenden Ausdruckausschnitte zeigen die Ergebnisse einer 5,30 m hohen Kragstütze mit einem Profil IPE 300, die außer ihrem Eigengewicht nur mit einer horizontalen Windlast von 14,5 kN am Kopf belastet ist.
Fall 1: Lastangriff OK Profil zp = 150 mm
Fall 2: Lastangriff am Schwerpunkt des Profils zp = 0 mm
Fall 3: Lastangriff UK Profil zp = -150 mm
Das Beispiel zeigt, dass im Fall 1 mit Lastangriff OK Profil das Profil IPE 300 versagt. Greift die Last im Profilschwerpunkt an, kann das Profil nachgewiesen werden. Bei einem Lastangriff UK Profil weist es sogar noch Reserven auf.
Im Gegensatz zur alten Programmversion können mit der neuen Version nunmehr solche Grenzfälle nachgewiesen werden.
[1] Petersen: Stahlbau 3. Auflage S. 395