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Das unten abgebildete System wurde von Jofriet & McNeice (1971) experimentell untersucht (entnommen aus Krätzig & Meschke 2001). Hieran soll die Plausibilität der erzielten Berechnungsergebnisse demonstriert werden. Für die Vergleichsberechnung wurde ein System mit 20x20 Schalenelementen wie nachfolgend abgebildet verwendet.
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Material:
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Elementsystem mit Festhaltungen, Belastung und den angegebenen Materialparametern.
Die im Versuch ermittelte Last-Verschiebungs-Kurve (Wegaufnehmer geringfügig außermittig) ist den Ergebnissen der statischen Berechnung für die Plattenmitte im nachfolgenden Diagramm gegenübergestellt. Im GZG wurde als Berechnungsmethode "Newton Zeitschritt" mit 60 Zeitinkrementen sowie eine Fehlerschranke von 0,1% gewählt. Die Materialparameter wurden gemäß den Angaben der Autoren eingestellt. Dazu wurde die Materialart CX‑EN (EN 1992‑1‑1) bzw. die Materialart Beton mit dem Materialmodell Plastizität-Schädigung und den Materialparametern Bruchenergien Druck / Zug = 15 / 0,1 kN/m, Grenzstauchung = 2,2792 ‰ verwendet.
Last-Verschiebungs-Kurven aus Vergleichsberechnung im GZG und Versuch (Jofriet / McNeice)
Um die Wirkungsweise der im Programm implementierten Ansätze für die Betonzugspannungen zu demonstrieren, wurden vier Varianten mit der Materialart CX‑EN (EN 1992‑1‑1) und eine mit der Materialart Beton und dem Materialmodell Plastizität-Schädigung durchgerechnet. Das zuletzt genannte Modell zeigt die beste Übereinstimmung mit den Versuchsergebnissen. Sowohl das Verhalten zu Beginn der Rissbildung als auch in der Nähe der Tragfähigkeit zeigen eine gute Übereinstimmung. Die Kurve mit Entfestigung im Betonzugbereich (c=0,3) zeigt ein geringfügig weicheres Verhalten.
Die Kurve für bilineares Verhalten im Betonzugbereich wurde mit dem Wert (c=0,2) berechnet. Hiermit wird wie zu erwarten die Steifigkeit der Platte zu Beginn der Rissbildung unterschätzt. Die Tragsicherheit wird hierdurch jedoch kaum beeinflusst. Die Berechnung liegt somit auf der sicheren Seite.
Die Kurve für den „nackten Zustand II“ ist weitgehend geprägt durch die Arbeitslinie des Betonstahls und hat insofern im untersuchten Bereich ein nahezu lineares Verhalten.
