Gerade Träger mit konstantem Querschnitt.

Das Programm ist zur Berechnung von geraden höchstens dreimal statisch unbestimmten Trägern mit konstantem achsensymmetrischem Querschnitt erstellt. Das Programm löst folgende Aufgaben:

  1. Einfache Definition des Typs des Trägers und dessen Belastung mit einer visuellen Kontrolle.

  2. Berechnung der Flächencharakteristiken von 20 Querschnitttypen.

  3. Berechnung der Kräfte in den Stützen.

  4. Berechnung des Minimal- / Maximalbiegemoments, der Spannung und Trägerdurchbiegung .

  5. Berechnung und graphische Darstellung von Moment, Spannung, Durchbiegung und Drehung eines belasteten Trägers.

  6. Das Programm enthält eine Tabelle der Werkstoffe und eine Tabelle der Flächencharakteristiken W, S, C, L der Profile gemäß ANSI/AISC und I, U, L und T gemäß DIN/ISO.

In der Berechnung sind Daten, Verfahren, Algorithmen und Fachliteraturangaben und Angaben aus Normen AISC, ISO, DIN und BS verwendet.
Normenverzeichnis (DIN 1025, 1026, 1028, 1029, 1024, AISC W, S, C, L, LU ... )

Steuerung, Struktur und Syntax der Berechnungen.

Die Informationen über die Syntax und die Bedienung der Berechnung finden Sie im Dokument "Steuerung, Struktur und Syntax der Berechnungen".

Projektinformationen.

Die Informationen über den Zweck, die Anwendung und die Bedienung des Absatzes "Projektinformation " finden Sie im Dokument "Projektinformationen".

Berechnungsverfahren.

Die Berechnung und Kontrolle eines Trägers besteht aus folgenden Schritten.

  1. Den Trägertyp definieren (Stützenanzahl und Stützentyp). [1.2 - 1.4]
  2. Trägerabmessungen (Felderabmessungen) eingeben. [1.6]
  3. Trägerbelastung definieren (Kräfte, Biegungsmomente, stetige Belastungen, Belastungen durch Eigengewicht). [1.7,1.9]
  4. Trägerprofil auswählen [2.2, 2.3] oder eigene Werte eingeben. [2.6-2.8]
  5. Trägermaterial wählen. [2.10]
  6. Die Berechnung durch die Betätigung des Tastensymbols "Träger Berechnung" starten..
  7. Berechnete Werte kontrollieren, beim Überschreiten von empfohlenen Werten das Trägerprofil [2.2, 2.3] ändern und die Berechnung wiederholen.
  8. Die Tabelle mit der entworfenen Problemlösung unter einem neuen Namen speichern.

Art, Maße und Belastung des Trägers. [1]

In diesem Absatz definieren Sie die Trägerform, Stützenanzahl, freischwebende oder nicht freischwebende Trägerenden und auf den Träger wirkende Belastungen. Im rechten Teil des Absatzes befindet sich eine schematische Trägerdarstellung einschließlich der Belastungen. Jede beliebige Änderung bei der Formdefinition und Belastung ist sofort in der schematischen Abbildung aktualisiert.

1.1 Berechnungseinheiten

In einer Auswahlliste das benötigte Einheitssystem der Berechnung wählen. Beim Umschalten der Einheiten werden sofort alle Eingangswerte umgerechnet.

1.2 Linkes Trägerende.

In der Auswahlliste den Typ des linken Trägerendes wählen.

1.3 Anzahl der Mittenstützen.

In der Auswahlliste die Anzahl der Mittenstützen wählen. Die Stützenanzahl ist vom Trägerauflagerungstyp links und rechts abhängig.

1.4 Rechtes Trägerende.

In der Auswahlliste den Typ des rechten Trägerendes wählen.

1.6 Trägerfeldlänge.

Abhängig von der Stützenanzahl sind ein bis sechs Eingangsfelder für die Eingabe der einzelnen Trägerfeldlängen dargestellt. Deren Längen eingeben. Die eingegebenen Angaben visuell auf einer schematischen Abbildung kontrollieren.

1.7 Stetige Belastung.

Für jedes Trägerfeld kann eine stetige Belastung von konstanter Größe definiert werden. Die Existenz der stetigen Belastung ist durch ein grünes Rechteck oberhalb des entsprechenden Trägerteiles in der Abbildung angezeigt.

Tip: Wenn Sie eine stetige Belastung mit nicht konstanter Größe benötigen zu definieren, lässt sich diese durch eine größere Kraftanzahl simulieren.
Anmerkung: Die Einwirkung der stetigen Belastung durch das Trägereigengewicht in der Zeile [1.10] ein-/ ausschalten..

1.8 Trägerfeldursprung.

Der Wert gibt die Trägerfeldursprungs-Koordinate vom linken Trägerende an.

1.9 Trägerbelastung.

In der Tabelle sind Größen und Angriffspunkte aller belastenden Kräfte und Momente zu definieren. Wenn die Kraft oder das Moment nicht gleich null ist, sind diese in einer schematischen Abbildung dargestellt. Der Angriffspunkt der Kraft und auch des Momentes ist ab dem linken Trägerende gemessen. Rote Ziffern zeigen den Angriffspunkt der Kraft oder des Momentes außerhalb des Trägers an.

Die Basistabelle erlaubt 12 Kräfte und 12 Momente einzugeben. Wenn Sie benötigen, eine größere Anzahl von Kräften einzugeben, können Sie weitere 8 Zeilen für Krafteingabe durch Einschalten des Umschalters in der Zeile [1.11] darstellen..

Abschnitte und Materialparameter. [2]

In diesem Absatz wählen Sie den Profiltyp, entsprechende statische Werte und den Werkstoff.

2.2 Profiltyp.

In einem sich stufenweise öffnenden Verzeichnis das Profil auswählen, das Sie verwenden wollen. Erreichbar sind berechnete Profile, ausgewählte Walzprofile gemäß ANSI/AISC und DIN. In der Klammer hinter dem Profilname ist die Norm oder der Name des gerechneten Profils angeführt.

Nach der Wahl ist das ausgewählte Profil in der Abbildung dargestellt. Wenn Sie das berechnete Profil auswählen, sind rechts von der Abbildung Felder abgebildet, in die Abmessungen des ausgewählten Profils einzugeben sind. Bei der Eingabe der Abmessungen richten Sie sich nach der Abbildung.

2.3 Profilmaße.

Wenn Sie einen normalisierten Profiltyp auswählen, ist eine Maßreihe in einem sich stufenweise öffnenden Verzeichnis erreichbar. Geeignete Profilmaße auswählen.

2.4 Benutzerparameter des Abschnitts.

Wenn sich das benötigte Profil nicht in der Datenbasis befindet, und die berechneten Profile auch Ihre Anforderungen nicht befriedigen, können Sie eigene statische Profilwerte eingeben. In diesem Fall schalten Sie die Wahl auf Jaum und in der Zeile [2.6,2.7 und 2.8] füllen Sie die verlangten Werte aus.

2.5 Die Zahl der Träger in der Reihe .

Wenn der Träger durch mehrere Profile gebildet ist, die Profilanzahl nebeneinander eingeben. Statische Werte eines Profils sind mit dem eingegebenen Wert multipliziert.

Tip: Nutzen Sie diese Möglichkeit bei Verbindung der unsymmetrischen Profile (U, L) aus, um ein symmetrisches Profil zu bekommen. Beispiele siehe Abbildung.

2.6, 2.7, 2.8 Statische Werte des Profil.

In den Zeilen sind statische Werte des ausgewählten Profils angeführt. Eigene Werte können Sie nach Umschaltung des Umschalters in der Zeile 2.4. eingeben..

Tip: Für die Berechnung der eigenen Werte ist das entsprechende Modul zu verwenden - "Profile und Körper " (Profiles and Solids)

2.10 Liste der Werkstoffe.

In einem sich stufenweise öffnenden Verzeichnis den Werkstoff des berechneten Trägers auswählen. Für ANSI-Profile ist üblich der Baustahl mit einer Festigkeit von 36ksi und 50ksi erreichbar, für DIN-Profile dann Baustahl EC 3, EN 10025; Fe 360; Fe 430; Fe 510..

Anmerkung: Die zulässige Biegespannung ist als einen Hilfswert zu nehmen. Genauwerte empfehlen wir aus Katalogen oder der Fachliteratur zu entnehmen.

2.11 Dichte. 2.12 Dehnsteife. 2.13, Höchstzulässige Biegefestigkeit.

sind charakteristische Werkstoffparameter für eine korrekte Berechnung und Kontrolle eines belasteten Trägers.

Berechnungsstart.

Wenn Sie die benötigten Eingangsangaben ausgefüllt haben und die Berechnung eröffnen wollen, das Tastfeld "Träger Berechnung" betätigen. Die Berechnung ist im VBA-Modul ausgeführt und in die Tabellen im Blatt Data2 sind die Ergebnisse eingetragen.

Berechnungergebnisse. [3]

Dieses Kapitel enthält die wichtigsten Ergebnisse und Diagramme der kontrollierten Parameter. Die Diagramme stellen den Verlauf der gegebenen Größe (der Name und die Einheiten sind oberhalb des Diagramms angeführt) der Trägerlänge nach dar (waagerechte Achse, Einheiten mm oder in).

3.2 Auflagekraft.

Der Wert gibt die Stützenkraft in der entsprechenden Stütze an - von links nummeriert.

3.3 Biegemoment Min. / Max.

Der Wert gibt das höchste Negativ- und Positivbiegemoment an. Verlauf - Diagramm "C".

3.4 Träger Durchbiegung Min. / Max.

Der Wert gibt die Minimal- (Richtung nach unten) und Maximal-Trägerdurchbiebung an. Verlauf - Diagramm "B".

3.5 Biegespannung Min. / Max.

Die Biegespannung ist ein Parameter, der bestimmt, ob das gewählte Profil tauglich ist, die gegebene Belastung zu übertragen. Im Falle, dass die Maximalbiegespannung die höchstzulässige Biegespannung des gewählten Werkstoffes überschreitet, ist die entsprechende Zelle rot dargestellt.

3.6 Trägermasse.

Auf Grund der Profilfläche, Trägerlänge und des spezifischen Gewichtes des ausgewählten Werkstoffes ist das Gesamtgewicht des Trägers berechnet.

3.7 Max. Länge der freien Ausbiegung.

Beim freischwebenden Trägerende kann eine Profilverformung auftreten und infolgedessen eine Auslenkung. Die Höchstlänge des freischwebenden Trägerendes ist informativ. Genauwerte sind in der Fachliteratur zu finden (z. B. Manual of Steel Construction AISC...).

3.8 Relativ-Biegung des Trägers.

Außer der höchstzulässigen Spannung ist die relative Durchbiegung in [%] bezogen auf eine (Träger-) Feldlänge ein weiterer Parameter, der entscheiden kann und in der Regel entscheidet, ob der Träger den Anforderungen entspricht oder nicht. Die höchstzulässige relative Durchbiegung ist vor allem vom Konstruktionstyp abhängig. Wir führen hier grundlegende Empfehlungen an. Diese Werte sind jedoch als Anhaltswerte zu nehmen und man muss sich immer nach den, in einer einschlägigen Richtlinie oder Norm, angeführten Werten richten.

Trägerdrehung.

Diagramm "E" die Drehung gibt die Trägerdrehung in Grad an gegenüber der Achse des unbelasteten Trägers.

Detailergebnisse. [4]

In diesem Absatz stellen Sie die genauen Werte eines geprüften Parameters in einer beliebigen Stelle der Trägerlänge nach fest. Im linken Teil ist eine Liste der geprüften Parameter angeführt. Die rechte Hälfte des Absatzes enthält eine schematische Abbildung. Unterhalb der Abbildung ist eine Laufleiste angebracht. Durch die Bewegung der Laufleiste wird die X-Koordinate (der Trägerlänge von links) eingestellt, in der ein Durchbiegungs-, Spannungs-, Momentwert usw. festzustellen ist.

Einstellung der Berechnungen, Sprachenänderung.

Die Informationen über die Einstellung der Berechnungsparameter und der Spracheneinstellung finden Sie im Dokument "Einstellung der Berechnungen, Sprachenänderung".

Benutzerspezifische Anpassungen der Berechnung.

Die allgemeinen Informationen darüber, wie man die Berechnungshefte ändern und erweitern kann, sind im Dokument  "Benutzerspezifische Anpassungen der Berechnung" aufgeführt.

Anhänge - Diese Berechnung:

Die Berechnung selbst verläuft im VBA-Modul, deshalb ist sie für den Benutzer unerreichbar. Im Blatt "Tabellen" lassen sich jedoch Werkstoffkoeffizienten und Profilparameter abändern.