Querschnitt umrechnen < Bauingenieurwesen < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:22 Fr 02.12.2005 | | Autor: | ELA76 |
Hallo!
Ich muss einen Brückenquerschnitt, der aus einem Hohlkastenprofil und Trapezen an den Stegen und am Bodenblech besteht, in einen gleichwertigen Querschnitt bestehend aus zwei I-Profilen umrechnen. Andere Querschnitte kann man leider nicht in das Programm eingeben mit dem ich rechne. Torsion ist hier vernachlässigbar. Meine Überlegung war, dass die Fläche, der Schwerpunkt und das Trägheitsmoment 2. Ordnung gleich bleiben müssen.
Mich würde interessieren, ob vielleicht jemand das schon mal gemacht hat und/oder weiss ob der Ansatz so stimmt. Muss man dabei noch was anderes beachten? Ich habe auch ein Problem bei der praktischen rechnerischen Umsetzung. Zunächst habe ich aus der Bedingung des gleichen Schwerpunktes mehrere mögliche I-Profile mit Hilfe von Excel berechnet. Aber das Trägheitsmoment stimmt bei diesen Querschnitten nie mit dem des ursprünglichen Hohlkastenprofils überein.
Und wenn ich zunächst versuche einen Querschnitt mit demselben Trägheitsmoment herzuleiten scheitere ich an der unübersichtlichen und komplizierten Formel.
Ich schicke auch gerne noch weitere Infos oder meine Excel-Rechnung. Wäre sehr dankbar für weiterführende Tipps!
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
![[]](/images/popup.gif) http://www.bauingenieur24.de/forum.htm
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: xls) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:42 Fr 02.12.2005 | | Autor: | Loddar |
Hallo Ela,
![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]") !!
> Ich muss einen Brückenquerschnitt, der aus einem
> Hohlkastenprofil und Trapezen an den Stegen und am
> Bodenblech besteht, in einen gleichwertigen Querschnitt
> bestehend aus zwei I-Profilen umrechnen.
Da liegt ja für mich schon der erste Widerspruch. Zwei I-Profile ergeben ja auch wieder einen doppelt-symmetrischen (Gesamt-)Querschnitt, was Dein Ausgangsquerschnitt ja nicht zu sein scheint.
> Meine Überlegung war, dass die Fläche, der Schwerpunkt und
> das Trägheitsmoment 2. Ordnung gleich bleiben müssen.
Und hier wirst Du dann wohl Kompromisse eingehen müssen, denn die Schwerachse wird daher nie in der bisherigen Lage bleiben können.
Außerdem halte ich es für sehr schwer (bis fast unmöglich), einen äquivalenten Ersatzquerschnitt zu finden, der in allen Querschnittswerten mit dem Ausgangsquerschnitt übereinstimmt.
Dass fängt ja schon mit dem oberen und unteren Widerstandsmoment an, die bisher unterschiedlich groß waren und nun übereinstimmen.
> Und wenn ich zunächst versuche einen Querschnitt mit
> demselben Trägheitsmoment herzuleiten scheitere ich an der
> unübersichtlichen und komplizierten Formel.
> Ich schicke auch gerne noch weitere Infos oder meine
> Excel-Rechnung. Wäre sehr dankbar für weiterführende Tipps!
Das kannst Du ja mal gerne machen. Mich würde auch der Ausgangsquerschnitt interessieren (in dem u.g. Forum schreibst Du auch Trapezbleche .. ![[kopfkratz3]](/images/smileys/kopfkratz3.gif "[kopfkratz3]") ??).
Gruß
Loddar
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:00 Fr 02.12.2005 | | Autor: | ELA76 |
Erst mal danke für Deine Antwort!
Ich habe mich wohl etwas falsch ausgedrückt, denn der umgerechnete Querschnitt muss nur einfach symmetrisch sein.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:07 Fr 02.12.2005 | | Autor: | Loddar |
Hallo ELA!
Trotzdem wirst Du wohl Kompromisse eingehen müssen, was die einzelnen Querschnittswerte angeht (also für alle wird das nicht klappen).
Wie sieht denn Dein umzuwandelnder Querschnitt aus?
Wie Du Bilder hochlädst, kannst Du hier [mm] ($\leftarrow$ [i]click it![/i]) lesen.
Gruß
Loddar
[/mm]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:17 Fr 02.12.2005 | | Autor: | ELA76 |
Ja, danke. Habe eben rausgefunden wie man Dateien hochlädt 
Habe nun eine (unmassstäbliche) Skizze des umzurechnenden Querschnitts (als Regelquerschnitt) und eine Excel-Tabelle mit den Berechnungen angefügt.
Noch zu der Berechnung: ich habe zunächst die Trapezprofile in eine ideelle Blechdicke (für Stege und Bodenblech) umgerechnet.
Alle Querschnittswerte müssen auch nicht übereinstimmen, aber das Trägheitsmoment sollte schon stimmen. Und eigentlich auch der Schwerpunkt. Ist das nicht möglich?
Gruß,
Ela
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) reagiert/warte auf Reaktion  | | Datum: | 18:57 So 04.12.2005 | | Autor: | ELA76 |
Ich habe den Querschnitt jetzt mal gezeichnet:
[Dateianhang nicht öffentlich]
Ich frage mich, ob es nicht ausreichend ist, wenn das Trägheitsmoment gleich bleibt? Dann wäre es doch eigentlich auch egal, wie man die "Einzelteile" des Hohlkastens umverteilt...
Wenn noch jemand eine Idee zu dem Thema hat würde ich mich freuen!
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:29 Mi 07.12.2005 | | Autor: | Loddar |
Hallo ELA!
Wozu brauchst Du das eigentlich, will sagen: was möchtest Du denn damit nachweisen bzw. berechnen?
Spannungsnachweise oder lediglich die Durchbiegung, oder brauchst Du hier das Trägheitsmoment [mm] $I_y$ [/mm] für die Schnittgrößenermittlung eines statisch unbestimmten Systems?
Für die letzten beiden Varianten ist ja wirklich lediglich ein Vergleichs-Trägheitsmoment [mm] $I_y'$ [/mm] erforderlich.
Ich muss zugeben, dass mir diese Problematik zur Zeit etwas zu zeitintensiv und aufwändig ist.
Gruß
Loddar
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 10:43 So 11.12.2005 | | Autor: | ELA76 |
Hallo Loddar!
> Wozu brauchst Du das eigentlich, will sagen: was möchtest
> Du denn damit nachweisen bzw. berechnen?
Ich muss einen Ermüdungsnachweis der Bewehrung (in der auf dem Hohlkasten liegenden Betonfahrbahnplatte) führen. Leider kann man so einen Querschnitt nicht in das Programm eingeben, mit dem ich rechne. Daher muss ich mir erst mal einen äquivalenten Querschnitt in Form eines oder mehrerer Doppel-T-Profile "basteln".
> Spannungsnachweise oder lediglich die Durchbiegung, oder
> brauchst Du hier das Trägheitsmoment [mm]I_y[/mm] für die
> Schnittgrößenermittlung eines statisch unbestimmten
> Systems?
Erst mal muss ich schon die Schnittgrößen ermitteln, um dann hinterher den Ermüdungsnachweis, welcher ja ein Spannungsnachweis ist, zu führen.
> Für die letzten beiden Varianten ist ja wirklich lediglich
> ein Vergleichs-Trägheitsmoment [mm]I_y'[/mm] erforderlich.
>
>
> Ich muss zugeben, dass mir diese Problematik zur Zeit etwas
> zu zeitintensiv und aufwändig ist.
>
Mir ist auch noch aufgefallen, dass ich die mitwirkenden Breiten, hier die des Bodenbleches berücksichtigen muss. Und dann erst den reduzierten Querschnitt in einen anderen umrechnen. Bin der Lösung mittlerweile auch schon ziemlich nahe Ist jetzt noch eine Menge Rechnerei, weil ich das dann noch für zig andere Querschnitte machen muss. Aber ich denke das Vorgehen an sich ist mir nun klar:
Das Trägheitsmoment Iy des ursprünglichen und des neuen Querschnitts bleibt gleich, sowie die Materialanteile. Dazu rechne ich mir erst die Trapezsteifen in ideelle Blechdicken um (Mit der Bedingung, dass auch hier Iy gleich bleibt), ermittle die mitwirkende Breite dieses Querschnitts und rechne dann die jeweiligen Querschnittsteile (Obergurt, Steg, Untergurt) um, so dass auch Iy immer gleich bleibt.
Oder fällt Dir daran irgendein grober Fehler auf?
Das ist in der Tat alles ziemlich zeitaufwendig und komplex, daher erwarte ich auch gar keine Rechnungen oder so, geht mir nur um die Gedankengänge....
Noch einen schönen Sonntag!
Gruss,
ELA
|
|
|
|
