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Hallo Kollegen !

Ein kleines Problem, an dem ich mir momentan etwas die Zähne ausbeiße ist folgendes:

Gegeben sei ein quadratischer Rahmen einer Behälterhalterung aus U-Profil U320 DIN 1026. Der Rahmen wird in den Ecken auf Konsolen gehalten. Wegen beengter Platzverhältnisse soll in den Eckpunkten unter einer Gehrung von 45° ein Kopfplattenstoß ausgeführt werden.
Die jeweils mit 90° aufeinandertreffenden U-Profile sollen also einen Gehrungsschnitt erhalten und dann mit einer Kopfplatte im Schnitt gestoßen werden.

Soweit so gut. Das Profil ist bemessen (Biegung, St. Venant-Torsion, Wölbkrafttorsion), es geht jetzt nur um den Anschluss in der Ecke. Ich bin da am überlegen, wie ich das bemesse (!).
Schweißnaht am schräg geschnittenen U-Profil zur Kopfplatte habe ich mit den Spannungswerten sigmax und tauxy aus Biegung, WKT und Torsion am geraden Schnitt eines idealen Werkstoffelementes gemacht und dann die unbekannten Schnittgrößen ermittelt. Bei den Schraubenkräften wird das schwieriger, weil ich ja Biegung, Torsion, Quer- und (kleine) Normalkraft im Stab habe und das jetzt von einer schräg zum Schnittufer stehenden Kopfplatte aufgenommen werden muss.

Habt Ihr sowas schonmal gemacht und wenn ja, wie seid Ihr beim Nachweis der Kopfplatte und Schrauben vorgegangen ?
Mir steht in der Firma auch ein kleines FEM-Programm zur Verfügung, bei dem ich das Profil und Kopfplatte evt. mit ebenen Flächen modellieren könnte, aber ob das so ne intelligende Lösung ist? Zumal ich nicht wüsste, wie ich da bei Flächenelementen die Schnittgrößen aus dem Stab antragen soll. Die Spannungen über die Flächendicken umgewandelt in Linienlasten und dann an die Kante der Fläche ?

Aber lieber wäre mir eine Handrechnung, weil mir der Eingabeaufwand für das FE-Modell dann doch zu groß wäre...

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Ich würde mir die Normalkraft und die Querkraft für den Gährungsungsschnitt  - also 45° - umrechnen. Die Biegemomente sind ja unverändet.
Mit den Biegemomenten und dem Schraubenabstand im Gährungsscnitt kannst Du doch dann die Nachweise ohne weiters führen. Dazu kommt dann noch Querkraft etc.

gruß
Gerd

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Danke smitty !

So ähnlich hab ich es auch gemacht. Allerdings bleiben die Biegemomente nur achsenidentisch, dreht man das Koordinatensystem in die entsprechende Bezugsebene (hier in die Ebene der Stirnplatte), ändern sich die Biegemomente mit und man bekommt ein Biegemoment aus Mx (Torsion des Profils) und My (Biegung) sowie Mz (Querbiegung), also neue Biegemomente Mx',My' und Mz'. Mx' war für meinen Anschluss uninteressant, weil die Stirnplatte auf einer Stütze gelagert war, hier reichte die Bemessung der niederhaltenden Schrauben unter Bezug auf den Drehpunkt.
Bei My' und Mz' war das schon anspruchsvoller, da musste konstruktiv angesetzt werden, das sich die Stirnplatte möglichst nicht verformt (grob b/t-Verhältnis abschätzen mit t=b/11 und aufrunden) und dann in der Plattenfuge mit Analogie zum zweiachsig belasteten Stb-Querschnitt mit einer kleinen Anpassung der Formeln für die Bemessung der Schrauben.

Wurde vom Prüfingenieur ohne Murren akzeptiert und für ok befunden.
Eine FE-Berechnung hab ich mal abends zum Spaß gemacht und da komme ich mit linearelastischer Berechnung ohne Plastizität ziemlich genau auf die gleichen Werte (Abweichung etwa 7-8%).

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