Faltwerkselement

Ein eindeutiger Bezeichner für dieses Objekt. Dabei handelt es sich um den Namen, unter dem das Objekt identifiziert wird. Objekte von unterschiedlichem Typ dürfen identische Namen haben.

Das Faltwerkselement kann entweder eine konstante oder eine linear veränderliche Dicke besitzen. Für den Regelfall einer konstanten Dicke wird diese hier eingegeben.

Material des Faltwerkelementes. Jedem Faltwerkselement muss ein Material zugewiesen werden. Dieses wird für die Schnittgrößenberechnung und die Bemessung benötigt.

Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie ein neues Material anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Materials. Wählen Sie das gewünschte Material aus und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Materials wird im Feld angegeben.

Neben den Schnittgrößen wird im Regelfall auch eine Bemessung des Systems durchgeführt.
Zur Durchführung der Bemessung müssen wesentlich mehr Eingangswerte als für die Schnittgrößenberechnung festgelegt werden. Man unterscheidet folgende Parametertypen:

• Materialabhängige: Diese werden bei der Wahl der Materials festgelegt.
• Querschnittsabhängige: Diese werden bei der Wahl des Querschnitts festgelegt.
• Normabhängige: In dieser Kategorie sind all diejenigen zusammengefasst, die nicht zu den ersten beiden gehören. Dazu gehört z.B. bei der Betonschubbemessung die Neigung der Schubbewehrung oder bei der Holzbemessung die Erhöhungen der zulässigen Spannungen.

Die normabhängigen Werte werden über diese Bemessungsparameter definiert.

Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie einen neuen Bemessungsparameter anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen eines neuen Bemessungsparameters. Geben Sie dort die Kennwerte für diesen Parameter ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name des neuen Bemessungsparameter wird angezeigt.

Bei Faltwerkselementen aus Beton muss die Lage der Bewehrung festgelegt werden.

Klicken Sie auf diesen Button, wenn Sie eine neue Bewehrungsanordnung anlegen möchten. Daraufhin erscheint der Dialog zum Anlegen einer neuen Bewehrungsanordnung. Geben Sie dort die Kennwerte für diese Anordnung ein und beenden den Dialog mit "OK". Der Name der neuen Bewehrungsanordnung wird angezeigt.

Der Zuschlag für Putz und Belag, angegeben in kN/m². Wird bei Lastfällen mit berücksichtigtem Eigengewicht als Flächeneinwirkung in die Berechnung einbezogen. Auch dann, wenn beim Faltwerk die Option 'Eigengewicht berücksichtigen' ausgeschaltet ist.

Die Drillsteifigkeit einer Platte ist z.B. der Grund dafür, dass sich die Ecken von vierseitig gelagerten Platten hochwölben. Je geringer die Drillsteifigkeit ist, umso weniger wölben sich die Plattenecken nach oben und umso grösser werden die Feldmomente. Dies führt auch dazu, dass die abhebenden Auflagerkräfte in den Ecken verschwinden.
Die Eingabe von 100 berechnet eine Platte mit voller Drillsteifigkeit. Je geringer der eingegeben Wert ist, um so kleiner wird auch die Drillsteifigkeit. Die Eingabe von 0 ist nicht möglich, da dadurch die Platte instabil werden würde.

Am folgenden Beispiel einer vierseitig gelagerten Platte soll die Auswirkung der Drillsteifigkeit erläutert werden.

Bei Bauteilen aus Beton kann eine Berechnung im Zustand 2 durchgeführt werden. Die für diese Berechnung notwendige Kriechzahl phi nach 3.1.4. wird an dieser Stelle definiert.

Die Eckpunkte (Knotennamen) des Polygonzuges des Faltwerkselements. In diesem Eingabefeld können Sie die beteiligten Eckpunkte editieren. Sie können neue Knoten aufnehmen und vorhandene löschen. Die Namen der Knoten müssen dabei durch ein ";" getrennt werden.

Der Kommentar zu diesem Faltwerkselement.

Im Regelfall besitzen Faltwerkselemente eine konstante Dicke. Es lassen sich aber auch beliebige angevoutete Elemente berechnen. In diesem Fall müssen Sie die Höhe an drei Stellen des Elementes definieren. Die Höhen an allen anderen Stellen ergeben sich so automatisch.

Der Knotenname für die erste Position der Dickenangabe.

Die Dicke des Faltwerkselements bei der ersten Position. [cm]

Der Knotenname für die zweite Position der Dickenangabe.

Die Dicke des Faltwerkselements bei der zweiten Position. [cm]

Der Knotenname für die dritte Position der Dickenangabe.

Die Dicke des Faltwerkselements bei der dritten Position. [cm]

Klicken Sie auf diesen Button, um den entsprechenden Knoten mit der Maus festzulegen. Nachdem Sie auf den Button geklickt haben, verschwindet der Eigenschaftsdialog, und Sie haben freie Sicht auf das Arbeitsfenster. Bewegen Sie dann die Maus in der Graphik. Wenn sich der Mauscursor in der Nähe eines Knotens befindet, wird der Knoten mit einem gelben Rechteck und dem Knotennamen markiert.

Um diesen Knoten auszuwählen, klicken Sie einmal mit der linken Maustaste in das innere Quadrat des gelben Rechtecks. Daraufhin erscheint der Eigenschaftsdialog wieder und der Name des Knotens wird in das Textfelder für den Knoten eingetragen. Wenn Sie die Auswahl abbrechen möchten, ohne einen Punkt auszuwählen, klicken Sie stattdessen einmal mit der rechten Maustaste.

Jedes Faltwerkselement besitzt ein lokales Koordinatensystem, in dessen XY-Ebene sich alle seine Eckpunkte befinden. Man hat die Möglichkeit, das lokale Koordinatensystem manuell festzulegen oder automatisch erzeugen zu lassen. Nicht nur die Eckpunkte sind in diesem Koordinatensystem definiert. In diesem Koordinatensystem werden neben den Eckpunktkoordinaten auch weitere Eigenschaften definiert:

• Elastische Bettung
• Lokale Lasten auf dem Element
• Ergebnisse der Schnittgrößen in diesem Element
• Richtung der Bewehrung

Bei manueller Angabe des Koordinatensystems wird dessen Lage durch einen Aufpunkt sowie zwei Vektoren festgelegt. Der Aufpunkt dient als Ursprung des lokalen Koordinatensystems des Faltwerkselements. Der erste der beiden Vektoren gibt die Richtung der X-Achse an. Stehen die beiden Vektoren senkrecht aufeinander, gibt der zweite Vektor die Richtung der Y-Achse an. Andernfalls wird die Y-Achse automatisch senkrecht zur X-Achse gewählt, natürlich innerhalb der durch die Vektoren aufgespannten Ebene.

Bei automatischer Ausrichtung des Koordinatensystems ergibt sich die Ebene des Faltwerkselements durch die Lage seiner Eckpunkte. Die X-Achse wird innerhalb dieser Ebene derart gewählt, dass diese parallel zur globalen XY-Ebene liegt und einen möglichst kleinen Winkel mit der globalen X-Achse bildet. Als Y-Achse zeigt in Richtung der positiven Z-Achse des globalen Koordinatensystems.
Der Drehsinn der Eckpunkte oder die Nummerierung hat keinen Einfluss auf das Koordinatensystem.

Wenn man ein Faltwerkselement mit Hilfe einer Arbeitsebene erzeugt, werden alle die Ausrichtung betreffenden Einstellungen von dieser übernommen. Dabei werden die Einstellungen allerdings kopiert: Werden also nachträglich die Einstellungen der ursprünglich verwendeten Arbeitsebene verändert, so hat das keine Auswirkungen auf das Faltwerkselement.

Erstellt man ein Faltwerkselement ohne Verwendung einer Arbeitsebene, wird das lokale Koordinatensystem standardmäßig automatische erzeugt.

Die Position, welche den Ursprung des lokalen Koordinatensystems festlegt.

Ist diese Option eingeschaltet, so wird das lokale Koordinatensystem automatisch erzeugt. Hier ist die Ausrichtung des lokales Koordinatensystems erklärt.

Hier wird die obere Grenze für die Kantenlänge der Maschen des FE-Netzes in diesem Faltwerkselement festgelegt. Je kleiner die Maschen sind, desto genauer aber auch zeitintensiver wird die Berechnung. [cm]

Über diesen Schalter legen Sie fest, welche Biegetheorie bei diesem Faltwerkselement verwendet werden soll.
Die Biegetheorie nach Mindlin berücksichtigt den Querkrafteinfluss realitätsnaher als die Biegetheorie nach Kirchhoff.

Dieser Wert wird für die Ausgabe der Stahlmenge in der Stückliste verwendet. [kg/m³]

Isotrope Flächen besitzen in allen Richtungen dieselbe Steifigkeit. Beispielsweise ist eine Stahlplatte eine isotrope Fläche. Orthotrope Flächen besitzen entlang der X und Y-Achsen des lokalen Koordinatensystems unterschiedliche Steifigkeiten. Ein Beispiel hierfür sind Brettschichtholzplatten.

Nur wenn sie diese Schaltfläche aktivieren, können sie dem Faltwerkselement orthotrope Eigenschaften zuweisen.

Bei Betätigung dieser Befehlsschaltfläche werden die momentanen isotropen Eigenschaften des Faltwerkselementes auf den Dialog übernommen. So müssen nur die Werte eingegeben werden, die von den isotropen Eigenschaften abweichen.

Folgende Eingabemöglichkeiten stehen zur Verfügung:

• Unterschiedliche Dicken in den beiden Richtungen
• Unterschiedliche Steifigkeitswerte in den beiden Richtungen
• Eine Kombination aus den beiden ersten Möglichkeiten

Für die Ermittlung der Steifigkeit in Y-Richtung kann eine abweichende Dicke eingegeben werden. Es handelt sich um die Y-Achse im lokalen Koordinatensystem des Faltwerkselements.
Diese Dicke wird lediglich zur Ermittlung der Steifigkeiten berücksichtigt. Die Bemessung und Ermittlung des Eigengewichts, der Spannungen sowie der Steifigkeit in X-Richtung erfolgt mit der Dicke, die auf dem Reiter "Standard" eingegeben ist.

Geben Sie hier die Steifigkeitswerte des isotropen Materials an.

Wenn Sie diese Schaltfläche aktivieren, können sie dem Faltwerkselement in der Scheibenrichtung andere Steifigkeiten als in der Plattenrichtung zuweisen. Ein Anwendungsfall hierfür sind z.B. Brettschichthölzer.

Aus den oben angegeben Werten erstellt das Programm die elastische Steifigkeitsmatrix.

Jedes Faltwerkselement verfügt über ein Raster von Hilfslinien, um die graphische Eingabe von Aussparungen und Faltwerkselement-Einwirkungen zu erleichtern.

Die Richtung der Linien wird durch zwei Vektoren im lokalen Koordinatensystem angeben. Standardmäßig ist das Raster parallel zur lokalen X- bzw. Y-Achse. Der Nullpunkt legt fest, wo sich das erste Paar Hilfslinien schneidet. Standardmäßig ist das der Ursprung des lokalen Koordinatensystems. Der Abstand der Hilfslinien kann durch Rasterhöhe und -breite beeinflusst werden.

Wird ein Faltwerkselement mit Hilfe einer Arbeitsebene erzeugt, so werden alle das Raster betreffenden Einstellungen von dieser übernommen. Wird ein Faltwerkselement ohne Verwendung einer Arbeitsebene erzeugt, so ist das Raster standardmäßig identisch mit dem lokalen Koordinatensystem.