Andreas Wölfers Baustatik Blog

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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


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


Update für das Dach


Die Definition der Streckenlasten erfolgt im Dachprogramm auf dem Reiter „Standardlasten“ des Dachdialogs.

Streckenlasten


Neben den Streckenlasten können an beliebigen Stellen auf dem Sparren zusätzliche Einzellasten definiert werden.

Bei diesen werden die Anteile aus Eigengewicht, Nutzlast, Wind und Schnee getrennt voneinander angegeben.


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Die Anteile aus Wind und Schnee der Einzellasten wurden bisher nur dann berücksichtigt, wenn auch entsprechende Streckenlasten definiert waren.

Dieser Fehler ist in der nächsten Version korrigiert.


Stützenbemessung mit Knicken und Biegedrillknicken nach EN 1993-1-1 5.2.2. (3)


In der neuen Version der Stahlstütze kann man auswählen, ob die Berechnung nach Th.1. oder Th.2. Ordnung durchgeführt werden soll.

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Th.1. Ordnung
Die Berechnung erfolgt nach DIN EN 1993-1-1, 5.2.2 (3c).
Neben den Spannungsnachweisen wird ein Biegeknicknachweis und ein Biegedrillknicknachweis geführt.
Th.2. Ordnung
Die Berechnung erfolgt nach DIN EN 1993-1-1, 5.2.2 (3a) mit den Schnittgrößen des Gesamtsystems nach Th.2. Ordnung.

Querkraftbewehrung im Fundament


 

Nach EN 1992-1-1 6.2.2 können Bauteile auch ohne Querkraftbewehrung ausgeführt werden, wenn Vrd,c einen Grenzwert nicht überschreitet. In diesem Fall erscheint normalerweise im Ausdruck vom Fundament eine entsprechende Meldung. Um flexibel zu sein, kann die Querkraftbewehrung auch in diesen Fällen ausgedruckt werden. Diesen Ausdruck kann man auf dem Reiter „Bemessung“ bei den Bemessungsparametern anfordern.

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Unterseitenwinddruck beim Dachüberstand im Dachprogramm


In Abhängigkeit von der Dachneigung legt der EN 1991-1-4 (z.B. für Satteldächer nach Tabelle 7.4a) die zu berücksichtigenden cpe-Werte fest.
Dabei sind sowohl auf der Luv als auch auf der Lee Seite unter Umständen positive (Druck) und negative (sog) Werte zu berücksichtigen.
Die Norm schreibt vor, dass pro Anströmrichtung insgesamt 4 Lastkombinationen untersucht werden müssen:


•    Luv Sog + Lee Sog
•    Luv Sog + Lee Druck
•    Luv Druck + Lee Sog
•    Luv Druck + Lee Druck


Zur Unterscheidung dieser einzelnen Lastfälle haben wir programmintern folgende Bezeichnung gewählt:
•    Luv Sog (Wind1), bzw FGH1
•    Luv Druck (Wind2), bzw FGH2
•    Lee Sog (Wind3), bzw IJ3
•    Lee Druck (Wind4), bzw IJ4

 

Nach 7.2.1(3) kann bei Dachüberständen für den Unterseitendruck der Wert der anschließenden Wandfläche angenommen werden. Im Programm kann man angeben, ob dieser Druck berücksichtigt werden soll.

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Die Berücksichtigung dieses zusätzlichen Druckes wurde überarbeitet. Das Dachprogramm  setzt den Druck nun im Lastfall FGH1 an.

 

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Durchlaufträger als Faltwerk speichern


Nachdem ich heute den Export des Daches in das Faltwerk überarbeitet habe, kam uns die Idee, dass die Funktion auch im Durchlaufträger praktisch wäre. Darum haben wir diese Funktion dort eingebaut.

Mit dieser Funktion kann man nun aus einer Durchlaufträgerdatei eine Faltwerksdatei erstellen, die dann manuell weiter bearbeitet werden kann.

15-02-25-b

 

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Ein Dach als Faltwerk berechnen


Die Berechnung der Wind- und Schneebelastung auf ein Dach ist ziemlich aufwendig. Diese aufwendige Berechnung erfolgt im Dachmodul vollautomatisch. Das spart enorm viel Zeit für wichtigere Aufgaben.Mit dem Dachmodul lassen sich viele verschiedene Dachformen berechnen. Dies reicht für die meisten Standardfälle aus.

Manchmal kann das zu berechnende System jedoch nicht mit dem Dachmodul berechnet werden. In diesem Fall müssen sie das Rahmenprogramm bemühen, in dem dann alle Lasten von Hand ermittelt und eingegeben werden müssen. Doch auf für diese Systeme gibt es eine Hilfe im Dachmodul.

Über den Befehl „Als Faltwerk speichern“ aus dem Dateimenu wird eine Faltwerksdatei (Rahmen) erzeugt, die direkt berechnet werden kann. Diese enthält auch schon alle aufbereiteten Lasten. An diesem Grundsystem können sie nun beliebige Änderungen vornehmen.

 

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Die dabei exportieren Lasten hatten bisher alle eine falsche Einwirkungsart. Dies wird mit diesem Update behoben.

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