Andreas Wölfers Baustatik Blog

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Lastfallgruppen in der Stütze


Bisher wurden aus den definierten Lastfällen alle mathematisch möglichen nichtlinearen Lastfallgruppen automatisch generiert. Das ist ganz praktisch, weil man so die Lastfallgruppen nicht manuell definieren muss.

Die einzelne Lastfallgruppe war jedoch kein eigenständiges Objekt. Aus diesem Grund konnte man einzelne Lastfallgruppen nicht löschen oder verändern.

Ab der kommenden Version werden die einzelnen Lastfallgruppen wie eigenständige Objekte behandelt.

Wie auch im Faltwerk, kann man nun einfach einzelne nichtlineare Lastfallgruppen definieren.

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Auf dem Dialog der „Lastfallberücksichtigung“ können nun zusätzlich über einen Generator alle mathematisch möglichen Lastfallgruppen erzeugt werden.

Auch diese lassen sich manuell verändern und löschen. Ebenso kann eingestellt werden, ob eine definierte Lastfallgruppe bei der Berechnung unberücksichtigt bleiben soll.

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Ausdruck der Schubbemessung im Durchlaufträger


Beim Ausdruck von Tabellen ist standardmäßig eingestellt, dass nur die relevanten Ntels-Punkte ausgedruckt werden. In diesem Fall wertet das Programm alle Zeilen aus und druckt dann feldweise nur die Stellen mit Extremwerten.

Unzulässige Stellen waren bisher in dieser Logik nur unzureichend enthalten. Man konnte diese Stellen nur erkennen, wenn man alle Ntels-Punkte ausgedruckt hat.

Die Einstellung des Ausdruckumfanges geschieht in der Ausgabesteuerung für jede Tabelle getrennt.

ausgabesteuerung



Unzulässige Stellen bei der Schubbemessung wurden im Ausdruck mit einem (!) markiert. Da dies leicht übersehen werde konnte, haben wir hier die Markierung mehr hervorgehoben.

asw


Update Xmau 7.44 (Mauerwerksberechnung)


In Kürze ist die Version 7.44 von Xmau verfügbar.

Änderungen

  • Beidseits der Wand angeordnete Querwände führten zu kleineren Ungenauigkeiten im Schubnachweis.

Neues Programmmodul Betonbemessung


Das bisherige Programm XBEM ist nun als Modul in der Baustatikoberfläche verfügbar.

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Mit diesem Programm kann für polygonal begrenzte Querschnitte die Betonbemessung durchgeführt werden. Der Querschnitt kann Aussparungen enthalten.

ProfileEditor2



ProfileEditor3


Einfache Definition von Imperfektionen


Bei Berechnungen nach Th.2. Ordnung müssen Imperfektionen berücksichtigt werden.

Diese werden im Programm wie „normale“ Lasten über einen Lastfall sowie den Größen Verkrümmung und/oder Schiefstellung definiert. Die hier verwendeten Lastfälle werden im weiteren Verlauf in „nichtlinearen Lastfallgruppen“ verwendet.

Bei ebenen Systemen sind Imperfektionen normalerweise von links und von rechts in entgegengesetzten Richtungen anzusetzen. Diese beiden Richtungen mussten bisher manuell in verschiedenen Lastfällen angegeben werden.

Ab der kommenden Version geht es über die Lastfallverwaltung einfacher:


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1. Imperfektionen von links in einem Lastfall definieren

2. Mit der Lastfallverwaltung diesen Lastfall in einen anderen Lastfall kopieren. Dabei wird als Skalierungsfaktor „-1“ eingegeben.

3. Fertig


Berechnung im Zustand 2


Sowohl der Durchlaufträger als auch das Faltwerk ermöglichen die Berechnung der Durchbiegungen im Zustand 2.

Zwei wichtige Parameter für diese Berechnung sind die Schwinddehnung Eps,cs sowie die Kriechzahl phi.

Diese können folgendermaßen festgelegt werden:


Schwinddehnung Eps, cs

Kriechzahl phi

Durchlaufträgerprogramm

Querschnittsabschnitt

Querschnittswerte

Faltwerksprogramm, Faltwerkselement

Bemessungsparameter

Faltwerkselement Eigenschaftendialog

Faltwerksprogramm, Stäbe und Unterzüge

Bemessungsparameter

Querschnittswerte


Beispiel nach EN 1995


Vor kurzem habe ich hier die Grundlagen zur Berücksichtigung von kmod erläutert. Heute möchte ich dazu ein kleines Beispiel bringen.

Bei dem Beispiel handelt es sich um einen Einfeldträger mit folgenden Parametern:

Länge3,00 m
h/b8/20
Nutzungsklasse2, überdachte offene Tragwerke
Ständige Einwirkung2 kN/m
Verkehrseinwirkung3 kN/m
Schnee1 kN/m
Widerstandsmoment w8 * 20^2 / 6 = 533 cm3
System


In Feldmitte stellen sich folgende Ergebnisse für die einzelnen Lastfälle ein:

Feldmitte


Mit diesen Werten führt das Programm die Überlagerungen durch:

Ueberlagerungsregel


Wie man an der oberen Grafik erkennen kann, werden 4 getrennte Überlagerungen berechnet. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle:

Tabelle


Ergebnis:

Das Med aus der 2. Überlagerung (8.10) führt zu der größten Ausnutzung (1.03), obwohl es sich hier nicht um das größte Moment handelt.


Update Xmau, Mauerwerk 7.43



In Kürze ist die Version 7.43 von Xmau verfügbar.

Änderungen

  • Verschachtelte oder übereinander liegende Wandöffnungen innerhalb eines Geschosses sind nicht zulässig. Es erscheint eine entsprechende Fehlermeldung.
  • Die Druckausgabe der Grafiken wurde korrigiert und verbessert.

Bemessung nach EN 1995


Der Nachweis der Tragfähigkeit nach EN 1995 erfolgt über den Vergleich der einwirkenden Beanspruchungen mit den zulässigen Beanspruchungen.

Dabei gilt: Ed ≤ Rd

Ed : Bemessungswert der einwirkenden Beanspruchungen

Ed ergibt sich aus den Bemessungsschnittgrößen für die zu untersuchende Bemessungssituation unter Berücksichtigung der Sicherheitsbeiwerte und Kombinationsbeiwerte.

Rd : Bemessungswert der zulässigen Beanspruchungen

Rd ist der Bemessungswerte der Baustoffeigenschaften und berechnet sich aus:
Rd = kmod*(Rk / γm), mit:
  • Rk : charakteristischer Wert der Baustoffeigenschaften, dies ist z.B. die zul. Biegespannung
  • kmod : modifizierender Faktor, der den Einfluss der Lasteinwirkungsdauer und der Holzfeuchte auf die Baustoffeigenschaften berücksichtigt.
  • γm : Teilsicherheitsfaktor der Baustoffeigenschaften
Die zulässigen Spannungen Rk werden mit kmod multipliziert. Größere Werte von kmod führen zu größeren zulässigen Spannungen.

Tabelle der Modifikationsbeiwerte kmod

Nach EN 1995, Tabelle 3.1 listet für die verschiedenen Baustoffe den Modifikationsbeiwert kmod auf.
kmod ist von der Nutzungsklasse und der Lasteinwirkungsdauer abhängig.

Kmod


NK, Nutzungsklasse

Jedes Bauteil wird nach EN 1995 2.3.1.3 einer von 3 Nutzungsklassen zugeordnet.
Dieser Parameter wird im Programm über die Materialeigenschaften festgelegt und ist während des Bemessungsvorganges konstant.

Nutzungsklasse


kled, Klasse der Lasteinwirkungsdauer

Jede Lastart (z.B. ständige Lasten, Nutzlasten, Wind, Schnee, ...) hat eine durch EN 1995 festgelegte Lasteinwirkungsdauer. Dieser Parameter wird im Programm bei den Eigenschaften des Lastfalles festgelegt.

Kled

Besteht eine Bemessungslastkombination aus Einwirkungen, die zu verschiedenen Klassen der Lasteinwirkungsdauer gehören, dann ist nach EIN 1995 3.1.3 der Wert von kmod zu verwenden, der zu der Einwirkung mit der kürzesten Dauer gehört. z.B. ist für eine Kombination aus ständigen und kurzzeitigen Einwirkungen der Wert für kmod zu verwenden, der einer kurzzeitigen Einwirkungsdauer entspricht.


Da die zulässigen Spannungen von der Lasteinwirkungsdauer der beteiligten Einwirkungen abhängen, müssen bei der Bemessung alle möglichen Lastfallkombinationen untersucht werden. Es genügt nicht, die Bemessung mit den extremalen Schnittgrößen durchzuführen, da diese unter Umständen nicht das extremale Spannungsverhältnis ergeben.


Um alle möglichen Kombinationen zu ermitteln, erzeugt das Programm intern aus einer Überlagerungsregeln mehrere, von einander unabhängige, Überlagerungsregeln.
Diese "internen" Überlagerungsregeln werden unabhängig voneinander bemessen. Das Programm liefert aus diesen Einzelberechnungen das Maximum des Spannungsverhältnisses.
Diese "internen" Überlagerungsregeln enthalten jeweils nur diejenigen Lastfälle, aus der sich die Lasteinwirkungsdauer ergibt, sowie alle weiteren Lastfälle mit einer längeren Nutzungsdauer.


KledEnthalten Lastarten
ständigständig
langständig + lang
mittelständig + lang + mittel
kurzständig + lang + mittel + kurz
sehr kurzständig + lang + mittel + kurz + sehr kurz