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Wie wird der Stahl GZG Nachweis Eingerichtet?

Um eine GZG-Prüfung von Stahl durchzuführen, müssen die folgenden Daten angegeben werden:

  • Die Spanne der zu prüfenden Elemente
  • Die Durchbiegungsgrenzen der zu prüfenden Elemente
  • Der den Elementen zugeordnete Vorverwölbung (optional)

Die Spanne, die Durchbiegungsgrenzen und die Vorverwölbungswerte können alle über den Dialog zur Einstellung der Systemlängen und Knickeinstellungen eingegeben werden, auf den über den Eigenschaftsdialog eines Elements zugegriffen werden kann (Abbildung 1).

SCIA Engineer - How to setup steel SLS check?
Abbildung 1: Zugriff auf den Dialog zur Einstellung der Systemlängen und Knickeinstellungen

 

WIE KANN MAN DIE SPANNE DER ELEMENTE EINSTELLEN?

Die Spannweiten der 1D-Elemente (Balken, Stützen) können (unabhängig für lokale Z- und Y-Richtungen) über den Dialog zur Einstellung der Knickung eingestellt werden, wie in Abbildung 2 dargestellt:

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Abbildung 2: Menü zur Einstellung der Knickung, Spanneinstellung

Um den Span unabhängig für die lokale Y- und Z-Richtung einzustellen, muss man defz=defz und defy=defy wählen. 
Im Dialog können Sie jedoch auch festlegen, dass die Auslenkung in eine Richtung auf einer anderen bereits eingegebenen Auslenkungs-/Spanneinrichtung basiert. Wenn Sie beispielsweise defz=yy wählen, bedeutet dies, dass die Einstellung für die Auslenkung in Z-Richtung die gleiche ist wie die Einstellung für die yy-Knickung. Wenn Sie dagegen defz=defy wählen, dann ist die Einstellung für die Auslenkung in Z-Richtung die gleiche wie die Einstellung für die Auslenkung in Y-Richtung (defy).

Wenn Sie z.B. defz=defz wählen, können Ablenkstützen durch Anklicken der roten Dreiecke im Grafikfenster (Abbildung 2, grüner Pfeil) aktiviert bzw. deaktiviert werden (gestricheltes Dreieck bedeutet deaktivierte Stütze). Das gleiche Ergebnis erzielen Sie, indem Sie die Kontrollkästchen im Abschnitt "Aktive Knickbeschränkung" des Dialogs aktivieren/deaktivieren (Abbildung 2). Die Ablenkstützen können nur in den Knoten der Elemente eingestellt (aktiviert / deaktiviert) werden.

 

WIE WERDEN DIE DURCHBIEGUNGSGRENZEN EINGESTELLT?

Die Durchbiegungsgrenzen können im Bereich "Feldeinstellungen" des Dialogs eingestellt werden, Abbildung 3. Die Durchbiegungsgrenzen können unabhängig voneinander für die lokale Y- und Z-Richtung (basierend auf der aktiven Durchbiegungsoption, defy oder defz, siehe Abschnitt oben) und unabhängig voneinander für Gesamtlasten und variable Lasten eingestellt werden.

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Abbildung 3: Optionen für Durchbiegungsgrenzen

Es stehen drei Optionen zur Verfügung:

  • Für alle Spannweiten: Für alle Spannweiten des/der ausgewählten Elemente gelten die gleichen Durchbiegungsgrenzen, Abbildung 4
  • Pro Spannweite: Für verschiedene Spannweiten gelten unterschiedliche Durchbiegungsgrenzen, Abbildung 5
  • Vom Aufbau: Die in der Stahlkonstruktion angegebenen Durchbiegungsgrenzen gelten für alle Spannweiten, Bild 6

Beachten Sie, dass eine Spanne definiert ist als der Abstand zwischen zwei aktiven Haltepunkten (durchgezogene Liniendreiecke, Abbildung 4). Wenn Sie für ein ausgewähltes Element eine kontinuierliche Spanne definieren möchten, müssen alle Zwischenhalterungen deaktiviert werden, siehe z.B. Abbildung 11.

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Abbildung 4: Durchbiegungsgrenzen für alle Spannweiten
 
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Abbildung 5: Durchbiegungsgrenzen pro Spannweite
 
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Abbildung 6: Stahlbau, Durchbiegungsgrenzen

 

WIE STELLT MAN DIE VORVERWÖLBUNG EIN?

Die Vorverwölbung kann unabhängig für die lokale Z- und Y-Richtung (basierend auf der aktiven Auslenkungsoption, defy oder defz, siehe Abschnitt über die Feldeinstellung) über die in Abbildung 7 grün unterlegte Combobox eingestellt werden:

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Abbildung 7: Optionen für die Vorverwölbungseinstellung

Es stehen vier Optionen zur Verfügung:

  • Keine Vorverwölbung: Es wird keine Vorverwölbung angewendet
  • Eingangsvorverwölbung (absolut): Der Vorverwölbungswert wird, Spanne für Spanne, in absoluten Abmessungen (Längeneinheiten) eingegeben, Abbildung 8
  • Eingabe Vorverwölbung (relativ): Der Vorverwölbungswert wird, Span für Spanne, als relative Koordinate (1/Längeneinheit) eingegeben
  • Ab Inbetriebnahme: Die in der Stahlkonstruktion angegebenen Vorverwölbungswerte werden auf alle Spannweiten angewendet (Bild 9)

 
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Abbildung 8: Eingabe des Vorverwölbungswertes 

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Abbildung 9: Stahlkonstruktion, Vorverwölbungwert

HINWEIS: Die Vorverwölbung wird in Bezug auf die lokale z-Achse definiert. Wenn die lokale z-Achse nach unten gerichtet ist, müssen Sie einen negativen Wert eingeben, um eine Vorverwölbung nach oben zu erhalten.

Demnächst: Ab SCIA 19.1 wird auch eine Vorverwölbung-AutoDesign-Option verfügbar sein!
 

WIE VISUALISIERT MAN DIE DEFINIERTE VORVERWÖLBUNG?

Der angegebene Vorverwölbung kann über das GZG-Checkmenü visualisiert werden. Abbildung 10 zeigt den Vorverwölbungeingang wie in Abbildung 11 dargestellt. Beachten Sie, dass für den ausgewählten Träger eine kontinuierliche Spanne definiert wurde (durchgezogene Liniendreiecke nur an den Elementenden).

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Abbildung 10: Visualisierung des angegebenen Vorverwölbung

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Abbildung 11: Eingabe der Vorverwölbung für das Beispiel in Abbildung 10 


WIE STELLT MAN DIE SPANNE FÜR EINEN FREITRAGENDEN TRÄGER RICHTIG EIN?

Um korrekte Ergebnisse zu erhalten, sollte die Kragarm-Bedingung in den Knickeinstellungen festgelegt werden, indem alle Spannweitenstützen außer der Stütze an einem der Trägerenden deaktiviert werden. So werden beispielsweise die in Figur 12 dargestellten Ergebnisse für die in Figur 13 dargestellte Konfiguration erhalten. Beachten Sie, wie die Kragarm-Bedingung über die Spanne-Definition korrekt angegeben wird (eine Stütze aktiviert, solides Dreieck). Wird ein solcher Aufbau nicht eingehalten, z.B. werden Spannweitenstützen an beiden Enden aktiv gehalten (Bild 14), wird die Durchbiegung für das Kragarmelement nicht korrekt berechnet (Bild 15). 

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Abbildung 12: Korrekte Durchbiegungsprüfung an einer Stütze

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Abbildung 13: Korrekte Spanneinstellung für ein Kragarmelement (nur ein Ende wird unterstützt)
 
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Abbildung 14: Falsche Spanneinstellung für ein Kragarmelement (beide Enden werden unterstützt)

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Abbildung 15: Überprüfung der falschen Durchbiegung einer Stütze