Fragen zu den reinen Wind- und Erdbebenlasten in CAESAR II
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Bei aktuellen Projekten wurde aufgrund der Anforderungen des Strukturingenieurwesens eine Angabe der Lastwerte durch Wind- und Erdbebenkräfte für die Planung benötigt. Deshalb wurden bei der Erstellung der Lastbedingungen Methoden wie folgt verwendet (nur als Beispiel): L1: w+p1+t1, L2: w+p1+t1+win1, L3: w+p1+t1+u1, L4: L2-L1, L5: L3-L1. Die Lastwerte durch Wind- und Erdbebenkräfte wurden anschließend direkt aus den Werten in den Lastbedingungen L4 und L5 entnommen. Doch die Stressingenieure unseres Unternehmens wiesen darauf hin, dass CAESAR II keine Werte für Wind- und Erdbebenkräfte liefern kann. Zudem ist die Zuverlässigkeit der durch diese Methode ermittelten Werte fraglich. Aber er weigert sich, mir die genauen Gründe mitzuteilen. Deshalb möchte ich fragen, ob jemand weiß, ob die von CAESAR II mit meiner Methode ermittelten Werte ungenau sind – oder ob das Programm tatsächlich keine Werte für rein windbedingte oder rein seismische Belastungen liefern kann
Wenn das Rohrmodell nichtlineare Beschränkungen enthält (zum Beispiel Spaltbreiten zwischen Stößen, Reibflächen durch Gleiten oder das Entleeren des Rohrs unter bestimmten Betriebsbedingungen), ist es konzeptionell nicht zulässig, dass es die von Ihnen erwähnten „L4“ und „L5“ gibt. Einige Unternehmen verwenden in der Praxis folgenden Ansatz: Sie entfernen alle nichtlinearen Faktoren aus dem Rohrmodell, um so eine Last zu ermitteln. Diese Last kann im Grunde genommen als „L4“ oder „L5“ bezeichnet werden. Ob diese Last jedoch tatsächlich für das jeweilige Projekt geeignet ist, muss noch diskutiert werden – beispielsweise muss untersucht werden, wie stark diese Last von der ursprünglichen Last abweicht
Dieser Beitrag wurde zuletzt von hejoys am 25.4.2016 um 10:21 bearbeitet. Eine kurze Erklärung zu den „nichtlinearen Beschränkungen“: Nehmen wir zum Beispiel an, dass der Abstand zwischen den Stoppern auf dem Träger 5 mm beträgt. Unter einem bestimmten Lasteinfluss – sagen wir 10 kN – verschiebt sich die Rohrleitung um 3 mm. Da in diesem Fall keine Berührung mit den Stoppern stattfindet, ist die Lastwirkung auf den Träger gleich 0. Als diese Last weiter auf 20 kN erhöht wurde, verschob sich die Rohrleitung um 6 mm – das bedeutet, dass die Rohrleitung nun mit dem Stoppblock in Berührung kam. Der Lasteffekt auf die Tragkonstruktion wird mit 50 kN·m Biegemoment angenommen (unter der Annahme, dass es sich bei der Tragkonstruktion um ein typisches, rein biegendes Bauteil handelt). Daraus geht hervor, dass zwar die Last kontinuierlich linear zunimmt (10 kN -> 20 kN), der Lasteinfluss auf die Stützen jedoch nicht linear ansteigt (von 0 Biegemoment auf 50 kN·m Biegemoment).
Ich habe nicht verstanden, was Sie gesagt haben, denn ich bin gerade erst am Anfang und lerne noch!
Vielen Dank für Ihre Erklärung, ich war kürzlich nicht im Unternehmen, deshalb kam die Antwort etwas spät. Ich möchte Sie noch einmal um Rat fragen. Erstens geht es um das, was Sie zuvor erwähnt haben – nämlich dass im Konzept eigentlich L4 und L5 nicht vorgesehen sind. Ich würde gerne wissen, welches Konzept damit gemeint ist. Zweitens: Wenn ich alle Spielräume der Stopp- und Führungselemente auf 0 setze, also keine Spielräume mehr vorhanden sind, kann ich dann trotzdem die von mir definierten L4- und L5-Betriebszustände verwenden? Nochmals vielen Dank für Ihre Antwort.
Ein Konzept ist ein Betriebszustand, der durch das Modell mit nichtlinearen Beschränkungen berechnet wird; nach linearer Subtraktion oder Addition wird das Ergebnis verzerrt. Die Spielweite ist nur ein Element der nichtlinearen Beschränkungen; es gibt noch weitere Elemente wie Scherreibung oder das Auseinanderdriften der Rohre. Wenn alle nichtlinearen Elemente aus dem Modell entfernt werden, handelt es sich um ein rein lineares Modell. Die durch dieses Modell berechneten Werte können dann linear addiert oder subtrahiert werden. Aber dieses Modell ist dennoch verzerrt, da die Zwischenräume beseitigt wurden, der Reibungskraft durch Gleiten sowie das Entleeren eliminiert wurde……
Vielen Dank für Ihre Antwort! Mir ist gerade noch eine Frage eingefallen: Bei den Betriebszuständen L4 und L5 – wäre es möglich, Kombinationen wie L4+SUS oder L5+SUS als zufällige Lastbedingungen aufgrund von Wind oder Erdbeben zu verwenden? Und wenn ich mir die Belastungssituationen im Zusammenhang mit Wind und Erdbeben ansehe, sollte ich dann nur auf L4 und L5 schauen, oder sollte ich die Belastung in der Kombination aus L4+SUS und L5+SUS betrachten? Denn heute bin ich einem Kollegen begegnet, der bei der Diskussion zu diesem Thema etwas verwirrt war – ich hoffe, ich kann von Ihnen eine Antwort erhalten! Vielen Dank!
Wenn mit L4+SUS L4+W+P1+F1 gemeint ist, bleibt die Frage dieselbe: Die lineare Subtraktion in L4 ist konzeptionell nicht auf nichtlineare Restriktionen anwendbar. Um die Spannungssituationen bei Wind und Erdbeben zu betrachten, sollte man auf L2 und L3 schauen. Falls für die Konstruktion des Tragrohrs tatsächlich separate Lastwerte erforderlich sind, habe ich zwei Möglichkeiten in Betracht gezogen: 1. Man prüft, ob die Auflagerkräfte dieses Modells ohne die nichtlinearen Beschränkungen stark von denen des ursprünglichen Modells abweichen. Wenn die Abweichung gering ist, kann man wie vorgeschlagen die Lasten für L4 und L5 separat angeben. 2. Wenn die Tragkräfte der Stützen bei den beiden Modellen stark voneinander abweichen (zum Beispiel sind die Tragkräfte des nichtlinearen Modells deutlich größer als die des linearen Modells), sollten Sie den Entwerfer des Rohrträgers informieren. Er muss erfahren, dass die nichtlinearen Beschränkungen in diesem Rohrmodell eine entscheidende Rolle spielen und es daher nicht möglich ist, einzelne Lastwerte anzugeben. Mit der oben beschriebenen Methode können Sie die Modelle der verschiedenen Projekte miteinander vergleichen, um herauszufinden, ob es irgendwelche Muster gibt. Wenn die Reaktionskräfte bei den Modellen aller Projekte ähnlich sind, dann bedeutet das, dass im Grunde genommen ähnliche Projekte mit Lasten nach den Klassen L4 und L5 behandelt werden können.
Dieser Bereich ist zu komplex; je nach konkreter Situation sollte er angemessen vereinfacht oder individuell analysiert werden