Andreas Wölfers Baustatik Blog

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Stanznachweis mit automatischer Abzugslast


Der Durchstanznachweis für Stützen wird mit der in der statischen Berechnung ermittelten Auflagerkraft durchgeführt.

Sind direkt auf einer Stütze Einwirkungen angeordnet, so gehen diese in die Auflagerkraft mit ein. Der Durchstanznachweis soll jedoch ohne diese direkten Einwirkungen erfolgen.

Über das Eingabefeld "Delta Ved” kann manuell eine Einwirkung angegeben werden, welche von der Auflagerkraft abgezogen wird.

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Gerade, wenn die Platte mit Einwirkungen aus der Lastübernahme belastet ist, ist die manuelle Eingabe dieser Abzugslast aufwändig.

Aus diesem Grund bietet das Programm bald die Möglichkeit, die Auflagerkraft automatisch um die Belastung aus Einwirkungen im Bereich des Stanzkegels zu reduzieren. Dazu muss lediglich der entsprechende Schalter gesetzt sein. (Dieser ist standardmäßig eingeschaltet).


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Die manuell Eingabe von “Delta Ved” ist weiterhin zusätzlich vorgesehen.


Stahlbeton Einzelnachweise, Konsole


Zur Zeit ist ein neues Programm in Arbeit. Mit diesem können verschiedene kleinere Nachweise im Stahlbetonbau geführt werden.

Als erstes wird die Stahlbetonkonsole verfügbar sein.

Im Programm erzeugt man ein neues Dokument vom Typ “Stahlbeton-Einzelnachweise”.

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In diesem Dokument definiert man die Konsole (bzw. später andere Nachweise).


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In einem Dokument können beliebig viele Konsolen (und andere Nachweise) enthalten sein.

Der Konsolenberechnung liegt ein Stabwerksmodel, wie in EN 1992-1-1, Anhang J3 beschrieben, zugrunde.


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Einzellasten mit Aufstandsbreite im Durchlaufträger


Im Normalfall werden Einzellasten punktuell auf das System aufgebracht. Dies führt dann zu dem typischen Querkraftsprung.

Alternativ kann bei der Einzellast eine Aufstandsbreite angegeben werden. Die Einzellast wirkt in diesem Fall nicht mehr punktuell sondern linienförmig.

 


Auflagerpressungen im Durchlaufträger aus Holz


In der kommenden Versionen wird bei Durchlaufträgern aus Holz automatisch der Nachweis der Auflagerpressungen durchgeführt.

Der Nachweis erfolgt nach EN 1992-1-1 6.1.5.

Es wird folgendes nachgewiesen:

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Der Beiwert kc,90 wird bei den Auflagerdefinitionen eingegeben.

Der Ergebnisausdruck wurde im eine entsprechende Tabelle erweitert:


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Schneebelastung im Dach


Im Regelfall wird das Dach durch Standardeinwirkungen, wie z.B.

  • Eigengewicht
  • Wind
  • Schnee

belastet. Bei diesen Standardeinwirkungen muss lediglich die Einwirkungsgröße angegeben werden. Die Positionierung auf dem Dach ist fest im Programm eingebaut.

Soll eine Einwirkung nur an einer bestimmten Stelle wirken, können hierfür frei definierbarer Streckeneinwirkungen verwendet werden.

Bei den Streckenlasten besteht ab der nächsten Version die Möglichkeit, einen Schneelastanteil zu definieren.


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Ausrichtung von Brettsperrholz


Brettsperrholz besteht aus mehreren Lagen miteinander verbundener Holzschichten, die senkrecht aufeinander stehen.

Die beiden Tragwirkungen sind unabhängig voneinander. Es gibt eine Haupt- und eine Nebenrichtung.

Die Hauptrichtung wird standardmäßig parallel zur X-Achse des lokalen Koordinatensystems des Faltwerkselementes ausgerichtet. Will man das Brettsperrholz drehen, so hat man zur Zeit zwei Möglichkeiten:

  • Drehung des lokalen Koordinatensystems des Faltwerkselementes
  • Vertauschung der Haupt- und Nebenrichtung aller Schichten im Brettsperrholzaufbau

Beide Vorgehensweisen sind etwas umständlich. Darum werden wir in der nächsten Version eine Drehung direkt im Brettsperrholzaufbau vorsehen.


Brandnachweis im Durchlaufträger aus Holz


In der kommenden Version kann bei Durchlaufträgern aus Holz der Brandnachweis nach EN 1995-2-1 nach 4.2.2 geführt werden.

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Die Bemessung erfolgt mit den Schnittgrößen für die außergewöhnliche Bemessungssituation.


Aus der gewünschten Feuerwiderstandsklasse und der (wahlweise) angeordneten Brandschutzbekleidung ergibt sich nach 4.1 die idelle    Abbrandtiefe:

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Der Brandangriff kann für jede Seite getrennt eingestellt werden. Daraus berechnen sich abgeminderten Querschnittsabmessungen.
Aus den Bemessungsschnittgrößen und den abgeminderten Querschnittswerten ergeben sich die vorhandenen Spannungen. Diese werden den zulässigen Spannungen gegenübergestellt.


Dabei wird der Beiwert kh berücksichtigt. Ebenso wird auf Wunsch der Kipp- und Knicknachweis mit den reduzierten Querschnitten geführt.
Die zulässige Spannung ergibt sich zu:

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mit

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Die Ergebnisse lassen sich sowohl grafisch als aus tabellarisch darstellen.

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Bemessung von Brettsperrholz


Aufgrund des orthotropen Schichtaufbaus sind die Normalkräfte und Biegemomente in Längs- und die Querrichtung unabhängig voneinander. Deshalb kann die Bemessung für die beiden Richtungen getrennt erfolgen. Dabei wird nur der jeweilige Nettoquerschnitt zur Bemessung herangezogen.

Als Beispiel habe ich einen Aufbau von Decker mit 7 Schichten gewählt.

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Steifigkeiten von Brettsperrholz


Bei Brettsperrholz handelt es sich um ein orthotropes Material.  Es besteht aus mehreren aufeinanderliegenden Brettlagen, deren Fasern zueinander senkrecht verlaufen.

Die Steifigkeiten eines Brettsperrholzaufbaus ergeben sich direkt aus der Definition des Aufbaus. Eine gesonderte Festlegung von orthotropen Eigenschaften ist im Programm nicht erforderlich.

Bei der Berechnung der Steifigkeitsmatrizen werden nur die Anteile des Querschnitts in ihrer jeweiligen Faserrichtung angesetzt. Die Nebendiagonalelemente sind unbesetzt. Die Steifigkeitsmatrix sieht folgendermaßen aus:     

ElementSchnittgröße12345678Verformung
PlatteBiegemoment mxE11Verdrehung um X
PlatteBiegemoment myE22Verdrehung um Y
PlatteDrillmoment mxyE33Verdrillung um X
PlatteSchubkraft vxE44Abscheren in X
PlatteSchubkraft vyE55Abscheren in Y
ScheibeNormalkraft nxE66Verformung in X
ScheibeNormalkraft nyE77Verformung in Y
ScheibeNormalkraft nxyE88Torsion in Scheibenebene


Wie man an der obigen Tabelle beispielsweise sieht, haben die Biegemomente mx und die Biegemomente my keinen gegenseitigen Einfluss.


Definition von Brettsperrholz im Faltwerk


Ab der kommenden Version können Faltwerkselemente aus Brettsperrholz definiert werden.

Dieses besteht aus mehreren Lagen zueinander orthogonal verlaufender Holzschichten.  Die einzelnen Schichten eines Brettsperrholzausbaus werden tabellarisch erfasst. Dabei wird von oben nach unten für jede Schicht die Dicke, das Material sowie die Richtung festgelegt.

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Der Schichtaufbau wird grafisch dargestellt.

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Die Eingabe der Schichten kann manuell erfolgen. Wahlweise kann aus einer Liste verschiedener Hersteller ein gewünschter Aufbau ausgewählt werden. Die Hersteller haben unterschiedliche Lieferprogramme für ihre Brettsperrhölzer.

Zur Zeit haben wir die Lieferprogramme folgender Hersteller aufgenommen:

  • Binderholz
  • Decker
  • Derix
  • Hasslacher
  • KLH
  • Kerto
  • Steico
  • Stora Enso

Jeder Schichtaufbau ist ein eigenständiges Objekt, das auch in der Dokumenten-Ansicht auftaucht.


Standardmäßig wird bei einem Faltwerkselement das Material und die Dicke festgelegt.

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Bei der Verwendung von Brettsperrholz wird ein zuvor definierter Schichtenaufbau dem entsprechenden Faltwerkselement zugewiesen.

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