Auflager und lastübertragende Bauteile

Um die meisten Situationen während des Bauprozesses zu modellieren, stehen im CSFM viele Arten von Auflager (Abb. 9) und Komponenten zur Lastabtragung (Abb. 10) zur Verfügung.

Auflager

Punktlager können auf verschiedene Weise modelliert werden, um sicherzustellen, dass die Spannungen nicht in einem Punkt lokalisiert, sondern über einen größeren Bereich verteilt werden. Die erste Möglichkeit ist ein verteiltes Punktlager (Abb. 9a), das die Last am Rand des Bauteils gleichmäßig über die vorgegebene Breite verteilt.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Abb. 9\qquad Verschiedene Arten von Auflagern:}}}\]

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{(a) punktförmig verteilt; (b) Lagerplatte; (c) Streckenauflager; (d) Flächenauflager; (e) Aufhängung}}}\]

Ein Flächenauflager (Abb. 9d) kann dagegen nur innerhalb eines Betonvolumens mit einem definierten Wirkradius platziert werden. Es ist dann über starre Elemente mit den Knoten des Bewehrungsnetzes innerhalb dieses Radius verbunden. Daher ist es erforderlich, einen Bewehrungskäfig um das Flächenauflager zu definieren.

Für die genauere Modellierung einiger realer Szenarien gibt es zwei weitere Möglichkeiten der Punktlagerung. Zum einen gibt es die Punktlagerung mit einer Lagerplatte mit definierter Breite und Dicke (Abb. 9b). Das Material der Lagerplatte kann angegeben werden, und die gesamte Lagerplatte wird unabhängig vernetzt. Zum anderen steht eine hängende Lagerung zur Verfügung (Abb. 9e), die zur Modellierung von Hebeankern oder Hebebolzen verwendet werden kann.

Streckenauflager (Abb. 9c) können am Rand (durch Angabe der Länge) oder innerhalb eines Elements (durch eine Polylinie) definiert werden. Es ist auch möglich, ihre Steifigkeit und/oder ihr nichtlineares Verhalten (Stütze auf Druck/Zug oder nur auf Druck) anzugeben.

Lastübertragende Bauteile

Auch die Einleitung von Lasten in die Struktur kann auf verschiedene Weise modelliert werden. Für Punktlasten kann eine Lagerplatte (Abb. 10a) ähnlich wie ein Punktlager verwendet werden, wobei die konzentrierte Last dank einer Stahlplatte mit definierter Breite und Dicke auf eine größere Fläche verteilt wird.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Abb. 10\qquad Verschiedene Arten von Lastübertragungselementen:}}}\]

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{(a) Lagerplatte; (b) Flächenlager; (c) Aufhängung; (d) teilbelasteter Bereich}}}\]

Die Punktlast kann entweder direkt auf die Oberfläche der Struktur mit einem definierten Wirkungsradius aufgebracht werden (die Last wird in die Betonelemente eingeleitet) oder über eine spezielle Übertragungsvorrichtung, das sogenannte Flächenlager (Abb. 10b und Abb. 11). Das Flächenlager ermöglicht die direkte Übertragung der Last auf die definierte Bewehrung, die sich im Bereich des Wirkungsradius befindet. Um die korrekte Funktion des Flächenlagers zu gewährleisten, muss eine Gruppe von Bewehrungsstäben definiert werden, die mit dem Flächenlager verbunden wird (in den Bewehrungseigenschaften). Wenn die zusammenhängende Bewehrung nicht definiert ist, ist der Mechanismus der Lastübertragung derselbe wie bei einer Punktlast auf der Bauteiloberfläche, und die Last wird durch die Beschränkungen auf die Betonelemente und nicht direkt auf die Bewehrung übertragen.

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{Abb. 11\qquad Flächenlager: ((a) Lastaufbringung; (b) Lastübertragung durch Bewehrungsstäbe (eine Gruppe von Stäben für die Lastübertragung wird definiert);}}}\]

\[ \textsf{\textit{\footnotesize{(c) Lastübertragung durch Beton (eine Gruppe von Stäben für die Lastübertragung ist nicht definiert)}}}\]

Hebeanker oder Hebebolzen können durch eine hängende Last modelliert werden (Abb. 10c). Der Benutzer kann eine teilbelastete Fläche verwenden (Abb. 10d), die es ermöglicht, die Tragfähigkeit des Betons unter Druck nach Eurocode zu erhöhen (es ist nicht möglich, diese Art von lastübertragenden Komponenten zu verwenden, wenn ACI eingestellt ist). Die Struktur kann auch mit Streckenlasten an den Rändern, durch allgemeine Polylinien oder durch Oberflächenlasten belastet werden. Detail ist in der Lage, automatisch ein Eigengewicht in der Analyse zu berücksichtigen.