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Unterzug
In dieser Registerkarte bearbeiten Sie die Material- und Querschnittsinformationen der ausgewählten Unterzüge in Platten- und Schalenmodellen.
Schließt ein Unterzug in einem Schalenmodell nicht oder nur zum Teil an eine Fläche an, so werden bei der FE-Generierung die entsprechenden Teilstücke nicht als Unterzug, sondern als 3D-Balken generiert. Insbesondere wird für diese Elemente die Exzentrizität e auf Null gesetzt. Im Plattenmodell werden in diesem Bereich keine Elemente generiert.
Hier wählen Sie die Betonsorte und ggf. die Gesteinskörnung des Betons aus und definieren bei Auswahl eines Leichtbetons dessen Trockenrohdichte. Aus dieser wird die Leichtbetonwichte entsprechend der gewählten Norm abgeleitet (bspw. gemäß DIN EN 1992-1-1, Tab. 11.1).
Zudem wählen Sie die Betonstahlsorte getrennt für Längs- und Querkraftbewehrung.
Es stehen die in den Stammdaten für die jeweilige Norm definierten Materialien zur Auswahl. Alle Materialkennwerte (wie bspw. E-Modul oder Wichte) werden anhand der getroffenen Materialauswahl aus den Stammdaten gelesen.
Bei Aktivierung des Schalters wird das Eigengewicht des Balkens (ohne
Platte) aus der Wichte des gewählten Materials und des Bauteilvolumens
ermittelt. Das Eigengewicht wird als Last im ständigen Lastfall LFg eingetragen.
Bei Deaktivierung des Schalters wird das Eigengewicht nicht automatisch
berücksichtigt.
Unabhängig von dem gewählten Material und den zugehörigen Kennwerten in den Stammdaten wird bei Aktivierung dieses Schalters das Bauteil als schubstarr angenommen. Anderenfalls wird die Schubsteifigkeit aus den Materialkennwerten ermittelt.
In diesem Feld ist der Torsionsfaktor des Unterzuges zu definieren.
Der programmseitige Standardwert ist 0.0, was einem torsionsweichen Unterzugs entspricht. Wenn Sie die Torsionssteifigkeit des Unterzugs für die Tragwirkung nutzen möchten, müssen Sie den Wert entsprechend auf einen Wert <= 1.0 anheben.
Die Angaben zum Querschnitt umfassen die Abmessungen eines Balkens (Breite bw und Höhe hb (ohne Plattendicke)) und die der angeschlossenen Platte (Breite bPl und Dicke hf). Die Gesamthöhe des Querschnitts ergibt so zu h = hb+hf.
Obwohl die Plattendicke hf unabhängig von der tatsächlich vorhandenen Dicke der anschließenden Plattenposition ist, sollte hier die gleiche Dicke eingetragen werden.
Beim Unterzug wird die Platte oberhalb des Balkens angeschlossen (Exzentrizität e < 0), beim Überzug unterhalb (Exzentrizität e > 0). Sitzt der Balken weder komplett unterhalb noch komplett oberhalb der Platte, sondern zentrischer, so dass kein reiner Plattenbalkenquerschnitt vorliegt, sondern Teile des Balkens oberhalb und unterhalb der Platte liegen, sollte auf die anschließende Platte verzichtet werden und als Bemessungsquerschnitt ein Rechteckquerschnitt gewählt werden. Hierzu ist für hb die gesamte Balkenhöhe einzugeben und bPl und hf zu Null zu setzen. Zudem ist die Exzentrizität e (e = 0, falls exakt zentrisch) manuell vorzugeben.
Im Bereich des Unterzugs werden (zusätzlich zu den Plattenelementen) Balkenelemente generiert. Diese werden immer zentrisch angesetzt, die vorhandene Exzentrizität e wird über ein Ersatz-Flächenträgheitsmoment der Balkenelemente berücksichtigt. Unter Berücksichtigung, dass die Steifigkeit der Platte nicht nochmals beim Balken berücksichtigt wird, und mit der Näherung, dass der resultierende Schwerpunkt von (weit ausgedehnter) Platte und Balken auf der Mittelebene der Platte liegt, ergibt sich IBalken = bw*hb³/12 + bw*hb*e². Somit haben die Abmessungen bPl und hf der angeschlossenen Platte aus der Querschnittsdefinition keinen Einfluss auf die Steifigkeiten des Systems.
Unterzugsschnittgrößen beziehen sich immer auf den Balken des Unterzugs, die Schnittgrößen aus der anschließenden Platte sind hierbei noch nicht berücksichtigt. Deshalb werden für die Bemessung des Plattenbalkenquerschnitts (s.u.) neben den Unterzugsschnittgrößen auch die Plattenschnittgrößen anteilig herangezogen.
Als Bemessungsquerschnitt wird der komplette Plattenbalkenquerschnitt, wie er vom Anwender definiert wurde, angesetzt. Die Plattenbreite bPl kann die nach Norm anzusetzende mitwirkende Plattenbreite eingetragen werden. Sollen entlang des Unterzugs verschieden Plattenbreiten berücksichtigt werden, ist die Unterzugposition in mehrere Positionen zu unterteilen, da innerhalb einer Position die Plattenbreite konstant ist.
Die Plattenbreite bPl definiert nicht nur den Bemessungsquerschnitt, sondern beeinflusst auch die Bemessungsschnittgrößen, die zur Unterzugbemessung herangezogen werden. Neben den Unterzugsschnittgrößen, die aus dem Balken resultieren, wird auch ein Teil der Plattenschnittgrößen berücksichtigt. Hierzu werden die Plattenschnittgrößen an denjenigen Knoten, an denen der Unterzug angeschlossen ist, mit einer gewissen Plattenbreite multipliziert: die Plattenmomente werden mit der hier definierten Plattenbreite bPl multipliziert, die Plattenquerkräfte (in Richtung des Unterzugs) werden mit der definierten Balkenbreite bw des Unterzugs multipliziert. Diese Schnittgrößen werden dann zu den Unterzugsschnittgrößen addiert und als Bemessungsschnittgrößen für den Unterzug angesetzt.
Hier können Sie auswählen, ob es sich um einen Unterzug oder um einen Überzug handelt.
Wählen Sie Manuell, erscheint ein Eingabefeld zum Editieren einer manuellen Exzentrizität. Diese ist definiert als (vorzeichenbehafteter) Abstand von Systemebene der Platte zur Systemachse des Balkens. Geben Sie für die Exzentrizität e einen negativen Wert ein, modellieren Sie einen Unterzug. Bei positivem e wird ein Überzug erzeugt. Der Wert für e ergibt sich aus (hb+hf)/ 2.
Eine manuelle Exzentrizität ist bspw. dann sinnvoll, wenn Sie einen zentrisch angeschlossenen "Unterzug" eingeben möchten (z.B. für Wandaussteifungen).