Andreas Wölfers Baustatik Blog

Andreas Wölfers Baustatik Blog

Berechnungsnormen


Mit den Programmen der Baustatik können Sie Systeme aus verschiedenen Materialien berechnen.
Ein Dokument (System) kann verschiedene Materialen enthalten, die gleichzeitig berechnet werden können.
Zu jedem Material gehört eine Berechnungsnorm. Diese legt unter anderem fest:

  1. Materialeigenschaften
  2. Sicherheitsbeiwerten und Kombinationsbeiwerte
  3. Art der Schnittgrössenermittlung
  4. Art der Überlagerung
  5. Art der Bemessung

Diese Vorgaben müssen (und können) vom Benutzer eingegeben werden.

Im Regelfall enthält ein Dokument nur ein einziges Material.

Um bei diesem Standardfall nicht aus der Vielzahl der Möglichekiten aller Normen auswählen zu müssen,
wählen Sie beim Anlegen eines neuen Dokumentes die Norm aus, für die das System berechnet werden soll.

10-02-10-a.PNG

Auf diese Weise werden an allen normspezifischen Stellen nur die Einstellmöglichkeiten für diese eine Norm angezeigt.
Dies erhöht die Übersichtlichkeit und führt zu einer komfortableren Eingabe.

10-02-10-b.PNG

Ergibt es sich im Laufe der Arbeit an dem Dokuemnt, dass eine weitere Norm berechnet werden soll,
kann diese Norm einfach hinzugefügt werden.


Das etsprechende Kommando befindet sich im Dateimenu.
10-02-10-c.PNG


Nach dieser Auswahl stehen auch die Einstellmöglichkeiten für die weitere gewählte Norm zu Verfügung.
10-02-10-d.PNG


aktuell.gif


Nichtlineare Lastfallgruppen, Teil 5


Vorgehensweise zur Erstellung einer nichtlinearen Lastfallgruppe

Festlegung der Theorie
10-02-09-b.png
Wählen Sie hier aus, ob die Berechung für diese Lastfallgruppe nach Th.1.Ordung oder Th.2.Ordnung durchgeführt werden soll.

Festlegung, ob eine Bemessung für diese Gruppe durchgeführt werden soll.
10-02-09-c.png
Wenn Sie diesen Schaltern setzen, erhalten Sie Bemessugnsergebnisse für diese nichtlineare Lastfallgruppe

Festlegung der Berechnungsnorm und der Bemessungssituation
10-02-09-d.png
Die Bemessung wird für diese Norm und Bemessungssituation durchgeführt. Die Wahl dieser beider Paramter beeinflusst auch die Sicherheits- und Kombinationsbeiwerte für die einzelnen Lastfälle in dieser nichtlinearen Lastfallgruppe.

Hinzufügen von Lastfällen zu dieser nichtlinearen Lastfallgruppe
10-02-09-e.png
10-02-09-f.png


Markieren Sie den Lastfall, der zu dieser nichtlinearen Gruppe hinzugefügt werden soll.
Durch Drücken der entsprechenden Schaltfläche wird der Lastfall mit den für diese Bemessungssituatiuon richtigen Sicherheits- und Konbinatinsbeiwerten in die nichtlineare Lastfallgruppe übertragen.

Handelt es sich um einen ständigen Lastfall, können sie diesen als günstig oder ungünstig wirkend übertragen.
Handelt es sich um einen Nutzlast, können sie diesen als Leiteinwirkung oder als weitere Einwirkung übertragen.

aktuell.gif




Nichtlineare Lastfallgruppen, Teil 4


Berechnung nach Th.1. Ordnung und Th.2. Ordnung

Bei nichtlineare Berechnungen können keine Überlagerungen aus Einzellastfällen berechnet werden.

Derartige Systeme liegen vor, wenn das System folgende Elemente enthält:

- Zugstäbe
- Druckstäbe
- Lager mit Ausschluss von Zugfedern
- Elastische Bettung mit Ausschluss von Zugfedern

Eine nichtlineare Berechnung muss auch dann durchgeführt werden,
wenn Ergebnisse nach Theorie 2. Ordnung ermittelt werden sollen.

Die Berechnung nach Theorie 2. Ordnung kann sowohl für Systeme durchgeführt werden,
für die sowieso eine nichtlineare Berechnung erforderlich ist (siehe oben),
als auch für Systeme, die keine nichtlinearen Elemente enthalten.

Weil das Programm nicht entscheiden kann, ob eine nichtlineare Lastfallgruppe
nach Th.1.Ordnung oder Th.2 Ordnung berechnet werden soll, müssen Sie dies bei der Definition der Lastfallgruppe festlegen.

10-02-08-a.png


Diese Festlegung treffen Sie getrennt für jede einzelne nichtlineare Lastfallgruppe.
In einem System können gleichzeitig nichtlineare Gruppen nach Th.1. und Th.2 Ordnung berechnet werden.


aktuell.gif



Nichtlineare Lastfallgruppen, Teil 3


Ermittlung des Skalierungsfaktors am Beispiel der DIN 1045-01

Lastfall 2 ist als Nutzlast A,B definiert. Die Sicherheitsbeiwerte und Kombinationsbeiwerte sind auf dem Eingeschaftsdialog des Lastfalls voreingestellt.

10-02-05-a.gif

Dies sind :
  • Gamma = 1.50
  • Psi,0 = 0.7
  • Psi,1 = 0,5
  • Psi,2 = 0,3
 
Die erforderliche Grösse Beiwerte (Gamma*Psi), die bei der Berechnung zu berücksichtigen sind, hängt von der zu berechnenden Kombinatinon ab:

Für die Grundkombination gilt:

10-02-05-c.gif
Leiteinwirkung
In der Grundkombination gilt für die Leiteinwirkung:
10-02-05-d.gif

10-02-05-f.gif

In diesem Fall wird der Wert 1.50 übertragen.

Weitere Einwirkungen
In der Grundkombination gilt für die weiteren Einwirkungen:

10-02-05-e.gif

10-02-05-h.gif

In diesem Fall wird der Wert 1.50 * 0.7 = 1.05 übertragen.





Nichtlineare Lastfallgruppen, Teil 2


Festlegung des Skalierungsfaktors

Für jeden Lastfall in einer nichtlinearen Lastfallgruppe muss für die Berechnung ein Skalierungsfaktor eingegeben werden.

Auf dem Eigenschaftsdialog wird dieser Faktor für jeden Lastfall festgelegt.

10-02-04-b.GIF

Zusätzlich zu diesen Eingabedaten enthält der Dialog Schaltflächen,
mit denen die Berechnungsnorm und die Berechnungssituation festgelegt wird.

10-02-04-a.GIF


Durch die Wahl dieser beiden Einstellungen kann der Dialog den Wert des Faktors vorschlagen.

Soll ein ständiger Lastfall in die Gruppe übertragen werden, so kann dieser
entweder als günstiger oder als ungünstiger Wert berücksichtigt werden.

Auf dem Dialog erscheinen die beiden Schaltflächen:
(U)ngünstig und (G)ünstig, die den entsprechenden Sicherheitsbeiwert setzen.

10-02-04-c.GIF

Soll eine Nutzlast in die Gruppe übertragen werden, so kann diese
entweder als Leiteinwirkung oder als weitere Einwirkung berücksichtigt werden.

Der Sicherheitsbeiwert für die Nutzlast ist hierbei mit dem geeigneten Kombinationsbeiwert zu multiplizieren.

Die Schalter (L)eiteinwirkung und (W)eitere Einwirkung setzen den Faktor entsprechend.

10-02-04-d.GIF

Der automatisch gesetzte Faktor kann manuell einfach verändert werden. Er dient nur als Vorschlag.

Durchführung der Bemessung

Falls Sie die Schaltfläche [X] "Bei automatischer Bemessung berücksichtigen" anschalten,
wird für diese nichtlineare Lastfallgruppe eine Bemessung für die gewählte Norm und die gewählte Bemessungssituation durchgeführt.


10-02-04-e.GIF

aktuell.gif




Nichtlineare Lastfallgruppen, Teil 1


Bei nichtlinearen Berechnungen können nur Vollastfälle (also keine Überlagerungen) berechnet werden.
Diese Volllastfälle bilden eine Lastfallgruppe, die gleichzeitig auf das Tragwerk einwirkt.

Die Lastfälle gehen inklusive der Teilsicherheitsbeiwerte und Kombinationsbeiwerte in die Berechnung der Ergebnisse dieser Lastfallgruppe ein.

Ich möchte in diesem und in den folgenden Blogs ein wenig auf die nichtlinearen Lastfallgruppen eingehen.

10-02-03-b.GIF


Eine nichtlineare Lastfallgruppe besteht aus einer Anzahl von Lastfällen.
Jeder dieser Lastfälle wird vor der Berechnung mit einem Faktor multipliziert.

Im Programm werden vor der Berechnung alle Lasten eines Lastfalls mit
dem jeweiligen Skalierungsfaktor an den Rechenkern übergeben.

Hierbei ist nur der Wert an sich von Bedeutung, nicht jedoch, woraus sich der Faktor zusammensetzt.

Bei dem Wert kann es sich um den Sicherheitsbeiwerte Gamma, um einen Kombinationsbeiwert phi, oder
aus dem Produkt beider Faktoren handeln.
Ebenso geht ein (optional) manuell festzulegender Faktor in diesen Skalierungsfaktor ein.

Bei der Eingabe muss dieser Wert jedoch definiert werden.

Folgende Festlegungen haben Einfluss auf diesen Faktor:

  • Die Berechnungsnorm (DIN 1045, EC2, ...)
  • Die Bemessungssituation (Grundkombination, Erdbebenkombination, ...)
  • Die Lastart (Ständig, Nuztlast, Wind, ...)
  • Bei Nutzlasten (Leiteinwirkung, weitere Einwirkung)
  • Optional manuell definierte Faktoren.

Die Grösse dieses Wertes muss in Abhängigkeit von den oben genannten Punkten
ermittelt werden. Da dies etwas aufwendig ist, haben wir auf dem Dialog der nichtlinearen Lastfallgruppen
einige Hilfen eingebaut, die die Festlegung des Faktors erleichtern.

Diese werde ich im nächsten Blog beschreiben.




Baustatikseminare in Stuttgart, Dresden und Oberhausen


Anfang März 2010 führen wir Seminare rund um die Baustatik statt durch.

Die Seminare sind getrennt für Einstieger und für Fortgeschrittene und natürlich kostenlos.

Die genaue Agenda sowie die Anmeldeunterlagen finden Sie auf unserer Webseite.

aktuell.gif






Festlegung der Grundbewehrung in Faltwerkselementen


Die erforderlichen Bewehrung ist eines der Endergebnisse einer Faltwerksberechnung.
Die erforderliche Bewehrung wird getrennt für die beiden Richtungen X und Y oben und unten im Querscnitte des
Elementes ermittelt.

Dadurch ergeben sich an jeder Stelle vier Ergebnisswerte:

as,ox : Bewehrung oben  in X-Richtung
as,oy : Bewehrung oben  in Y-Richtung
as,ux : Bewehrung unten in X-Richtung
as,uy : Bewehrung unten in Y-Richtung

Auf Wunsch kann für jedes dieser Ergebnisse eine Grundbewehrung festgelegt werden.
Als Ergebniss erhält man in diesem Fall nur noch die Bewehrung,
die zusätzlich zu der Grundbewehrung eingelegt werden muss.

So legt man diese Grundbewehrung fest:
09-11-11-c.jpg

Auf dem Dialog des Faltwerkselementes wählen Sie bei der Bewehrungsdefinition den Button "Neu" .
Es erscheint der Dialog der Bewehrungsanordnung.

09-11-11-b.jpg
Auf diesem können Sie die Grösse und den Randabstand der Grundbewehrung festlegen.
Diese Bewehrungsanordnung ist für das gesamte Faltwerkselement gültig.

Falls Sie keine Bewehrungsanordnung für das Faltwerkseleent auswählen,
wird eine Standardbewehrungsanordnung gewählt. Diese enthält keine Grundbewehrung.






Berechnung von Verbundglasscheiben


Bei der Berechnung von Verbundglasscheiben darf als Dicke nicht die gesamte Dicke
der Scheibekonstruktion angesetzt werden. Die anzusetzten Dicke hängt von der Art des Verbundes der Scheiben ab.

In der TRLV (Technische Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten Verglasungen) ist dies beschrieben.

Die TRLV findet man z.B. hier.






Baustatik Demoversion ausprobieren »