Beispiel: Gelenksystem

Für das skizzierte Gelenksystem ist der Verformungszustand zu berechnen. Die folgenden Zahlenwerte sollen verwendet werden:

a = 300 mm ;  q₁ = 0,5 N/mm ;
EI_o = 3 · 10⁸ Nmm² ; 
EA_o = 1,4 · 10⁹ Nmm² ;
EI_S = 1,1 · 10⁷ Nmm² ; 
EA_S = 5 · 10⁶ Nmm² ;
EI_u = 2 · 10⁹ Nmm² ; 
EA_u = 1,8 · 10⁸ Nmm² .

Mit den vordefinierten Elementtypen in FEMSET kann dieses System auf zwei unterschiedliche Arten modelliert werden:

• Alle Teile des Tragwerks werden mit biege- und dehnsteifen Elementen (Beam2D) modelliert. Dann müssen die Gelenke mit doppelten Knoten versehen werden, für die dann nachträglich “Gleichheit der Verschiebungen (bei unterschiedlichen Biegewinkeln an den beiden Knoten) gefordert werden muss.
   
• Die horizontalen Träger werden mit biege- und dehnsteifen Elemente (Beam2D) modelliert, die beiden Stäbe mit Fachwerkelementen (Truss2D). In diesem Fall ist eine “Elementtyp-Matrix” erforderlich.

Hier sollen beide Varianten demonstriert werden: