Ein Balken ist ein 1D-Element mit sechs Freiheitsgraden pro Knoten, bei dem der Schubmittelpunkt versetzt werden kann. Unter Eingabetyp stehen die Optionen Eigenschafteneingabe, Querschnitt oder Tragwerk zur Verfügung.
- NSM: Hiermit definieren Sie nichtstrukturelle Masse für diesen Elementtyp.
- Vorspannkraft: Sie können einen Wert für die Vorspannkraft für das Balkenelement eingeben. Dies wird zur Modellierung von Verbindern verwendet, die eine Vorspannung aufweisen.
- Versatz: Diese Optionen beziehen sich auf das tatsächliche Netz (numerische Darstellung) des Modells.
- Schwerpunkt: Das Netz wird immer zum Schwerpunkt des verwendeten Bibliotheksbauteils erstellt, unabhängig davon, wie es auf dem Bildschirm aussieht.
- Schubmittelpunkt: Die ausgewählten Tragwerke werden zum Versatz-Schubmittelpunkt vernetzt.
- Referenzpunkt: Dient zur Definition des Querschnitts. Ein Referenzpunkt kann einer Position auf dem Querschnitt zugewiesen werden; anschließend kann der Schnitt zur Position dieses Referenzpunkts versetzt werden.
- Versatzvektoren werden wie steife Elemente behandelt und unterliegen daher denselben Einschränkungen.
- Versatzvektoren wirken sich nicht auf thermische Lasten aus.
- In Lösungen, in denen die Differentialsteifheit berechnet wird, sollten keine Versatzvektoren angegeben werden, da ein Versatzvektor parallel zu seiner ursprünglichen Ausrichtung bleibt. (Die Differentialsteifheit wird in Knick-, Vorspannungs- und nichtlinearen Analysen berechnet, bei denen die Effekte von großen Verschiebungen auf EIN gesetzt sind.)
- In den folgenden Abbildungen wird Balkenelementgeometrie definiert:
Koordinatensystem der Balkenelementgeometrie
Interne Kräfte und Momente des Balkenelements
Interne Kräfte und Momente bei einem Balkenelement (XY-Ebene)
Interne Kräfte und Momente bei einem Balkenelement (XZ-Ebene)