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Querstrebe
Längsholm
Hohlprofil Querstrebe
Hohlprofil Längsholm
Abb. 5.22. Rechteck-Gitterrost - Hohlprofile der Längsholme und Querstreben
Im vorliegenden Fall werden die Längsholme und Querstreben durch rechteckige
Hohlprofile gebildet. Dabei weisen die Längsholme einen größeren Querschnitt als
die Querstreben auf (Abb. 5.22.). Die Längsholme sind durchgängig angeordnet.
Die Querstreben werden eingesetzt und könnten mit den Längsholmen durch Schwei-
ßen oder Kleben verbunden sein.
Das Balkenmodell vereinfacht die Verbindungsstelle beträchtlich. Als vordergrün-
dige Abweichung ist zu erkennen, dass die Länge der Querstreben im Inneren des
Gitterrostes um die Breite oder am Rand um die halbe Breite des Hohlprofils des
Längsholms reduziert wird (Abb. 5.23.). Die pseudografischen Darstellungen zei-
gen, dass diese Bedingungen für einfache 3D-Balkenelemente ebenso wie für Pro-
fil-Balkenelemente zutreffen.
Die Modellierung einer Struktur mit Balkenelementen ist vorteilhaft, wenn kleine
Elementezahlen angestrebt werden. Nachteilig ist, dass Verbindungen an Kreuzun-
gen nicht ausreichend genau abgebildet werden können. Daraus ergibt sich, dass die
mit dem Balkenmodell ermittelten Spannungen keinesfalls die Beanspruchungen an
den Übergangsstellen zwischen Querstrebe und Längsholm wiedergeben. Für diese
Aussagen muss zum volumenorientierten Modell oder bedingt zum Schalenmodell
übergegangen werden.
Die Generierung des Modells kann auf verschiedene Weise erfolgen. Es gilt zu
entscheiden, ob für die vorgesehene Berechnung mit Balkenelementen das Vollmo-
dell oder die Viertelvariante unter Nutzung der Symmetriebedingungen verwendet
werden sollte. Die geringere Elementeanzahl spricht zwar für die Viertelvariante, an
den Symmetrieachsen entsteht aber wegen der Symmetriebedingungen zusätzlicher
Aufwand durch die Berücksichtigung jeweils halber Hohlprofile. Ein Kompromiss
stellt die Generierung eines Viertelmodells mit nachfolgender Spiegelung zum Voll-
modell dar.
Diese Variante wird im Beispiel nach Tafel 5/10 gewählt. Außerdem kommen ein-
fache 3D-Balkenelemente zum Einsatz. Der Begriff des Einfachen bezieht sich auf
die bequemere Handhabung insbesondere der Positionierung. Für die Hohlprofile
sind die wirksamen Querschnittsflächen und die zugehörigen Flächenträgheitsmo-
mente bezogen auf die Hauptachsen zu berechnen und den Elementen zuzuordnen.
Beim Vernetzen ist zwischen Längsholmen und Querstreben zu unterscheiden.
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