Christine Mittmanns Baustatik Blog

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Querkraftbemessung in der Stütze


Vor einigen Tagen kam die Anfrage, wie in der Stütze die Querkraftbemessung graphisch sichtbar gemacht werden kann.

Standardmäßig sieht die Graphik so aus:

Querkraftbemessung_1

und die Querkraftbemessung kann nicht ausgewählt werden:

Querkraftbemessung_2

Das dies so ist, liegt daran,  dass die Querkraftbemessung standardmäßig “nicht” eingeschaltet ist. Was nicht heißt, dass sie nicht eingeschaltet werden kann.

Um eine Querkraftbemessung zu bekommen, öffnen Sie bitte die Bemessungsparameter.

Hier können Sie bei “Querkraftbemessung durchführen” einen Haken setzen.

Querkraftbemessung_3

Nun wird die entsprechende Kurve sichtbar und die Auswahl Querkraftbemessung  freigeschaltet.

Querkraftbemessung_4

Querkraftbemessung_5

Dazu bekommen Sie eine genaue Darstellung der Querkraftbemessungsergebnisse.

Querkraftbemessung_6


Zusätzliche Kurven im Ausdruck darstellen


Vor einigen Tagen kam folgende Anfrage:

In der Graphik für den Durchlaufträger sehe ich die Kurven zu kmod, kcr,  usw..

Wie bekomme ich diese auch in den Ausdruck?

Dazu gehen Sie bitte wie folgt vor:

Sie öffnen die Ausgabesteuerung und den Verzeichnisbaum unter der “Berechnung nach…”

kurven_1

Der nächste Schritt ist, dass der Verzeichnisbaum bis zu der gewünschten Graphik geöffnet wird.

Hier zum Beispiel “Holznachweise Ed/Rd, Ed/Cd”. 

kurven_2

Den Begriff “Nachweise (Graphik)” markieren, damit öffnet sich die Eigenschaften für diese Nachweise in einer weiteren Tabelle.

kurven_3

Im Bereich “Einschränkungen” kann mit dem Pfeil bei “Zum Bearbeiten bitte aufklappen” ein weiterer Verzeichnisbaum geöffnet werden. Damit kann festgelegt werden, welche Kurvengraphiken mit ausgedruckt werden sollen.


Stahlanschlüsse


In den Programmen Faltwerk, Räumlicher Rahmen, Ebener Rahmen und Trägerrost ist eine Berechnung von biegesteifen Anschlüssen  und Querkraftanschlüssen möglich. Dazu muss nicht unbedingt ein komplettes System vorhanden sein, auch ein Einzelnachweise ist machbar.

Ein separates Programm wird in nächster Zeit erscheinen.

Um einen Einzelnachweis zu definieren brauchen Sie einen Stab mit dem gewünschten Profil, Material und Lagerung. Wie in diesem Beispiel.

stahlanschluesse

Wie so oft gibt es verschiedene Wege, einen Stahlanschluss zu erzeugen. Ich werde den Weg über die Dokumenten-Ansicht erklären.

Sie finden in der Dokumentenansicht die Menüpunkt “Stahlanschluss”.

Stahlanschluesse3

Hier öffnen Sie das Kontextmenü mit einem Rechtsklick und können nun “Stahlanschluss erzeugen” auswählen.

Stahlanschluesse2

In den Eigenschaften finden Sie verschiedene Angaben.

Mit dem Haken “Ins System integriert“ können Sie festlegen, ob es sich um einen Anschluss im System handelt oder um einem einzelnen Nachweis.

Mit dem Haken “Biegesteif“ können Sie zwischen biegesteifer Anschluss und Querkraftanschluss wählen.

Profil, hier wird das entsprechende Profil ausgewählt.

Mit α,s kann ein Abminderungsbeiwert zur Berechnung der Grenzschweißnahtspannung festgelegt werden.

Das Material muss ausgewählt werden.

Die Schnittgrößen werden für einen einzelnen Nachweis  “manuell” eingegeben.

Im Reiter “Biegesteifer Anschluss”  gibt es die Möglichkeit, vordefinierte Anschlüsse auszuwählen oder eine Anschlussplatte frei zu definieren. Die Vorlagen sind den "Bemessungshilfen für profilorientiertes Konstruieren" entnommen.

Stahlanschluesse4

Nach der Auswahl des gewünschten Anschlüsse werden die Werte übernommen. Die Graphik wird den Werten angepasst.

Haben Sie sich für einen Querkraftanschluss entschieden, gibt es unter diesem Reiter auch die entsprechenden Vorlagen zur Auswahl.

Stahlanschluesse5

Sind alle Angaben gemacht, wird über den Reiter “Nachweis” die Bildschirmvorschau für einen “NICHT” in das System integrierten Stahlanschluss geöffnet.

Stahlanschluesse6

Für den Ausdruck sollte in der Ausgabesteuerung der entsprechende Haken gesetzt sein.

Stahlanschluesse8


Was und wofür sind Zwangslinien?


Das statische System wird vor der Berechnung mit einem Fem Netz versehen. Die Erzeugung des Netzes erfolgt weitgehend automatisch. Alle Eckpunkte des Systems sind dabei Zwangspunkte für die Netzerzeugung.

FEM-Netz-1

Weiterhin haben Sie die Möglichkeit bei jedem Faltwerkselement einen maximalen Abstand der Netzpunkte einzugeben.

FEM-Netz-2

Werden gelagerte Knoten oder Streckenlager in das System eingefügt, werden diese als Zwangspunkte oder Zwangslinien betrachtet. Das führt dazu, dass sich das Fem Netz verändert.

FEM-Netz-3

Die Ergebnisse werden nur in den Fem Knoten des Systems berechnet. Falls auch Ergebnisse an anderen Stellen benötigt werden, wie z.B. an den Kanten von Streckenlagern, können  zusätzliche Zwangslinien definiert werden. Dies sind einfache Linien im System, an denen ebenfalls Fem Knoten erzeugt werden.

Hierzu wählen Sie  über Erzeugen –>  Faltwerkselement –>  Zwangslinien –>  z.B. Zwangslinien erzeugen.

FEM-Netz-4

Mit dem Festlegen des Anfangs.- und Endknoten wird die Bezugskante definiert. Die Angabe des Faltwerkselements wird benötigt, um die Zwangslinie einem Faltwerkselement zu zuordnen.  Die Entfernung der Bezugskante legt den Abstand zu dieser Kante fest. Einrücken am Anfang / Ende legt fest, wie weit die Zwangslinie eingerückt werden soll.

FEM-Netz-5

Für die Zwangslinie kann eine gesonderte maximale Maschenkantenlänge festgelegt werden. Das führt dazu, dass in diesem Bereich das Fem Netz dieser Kantenlänge angepasst wird.

FEM-Netz-6

 

Noch ein Hinweis zum Fem Netz.

Je kleiner das Netz, um so genauer die Ergebnisse, doch um so länger braucht die Berechnung!!!!


Bewehrungsmengenpunkt


Bewehrungsmengenpunkte sind hilfreich, wenn in den Bewehrungsergebnissen Singularitäten auftauchen.

Diese Singularitäten entstehen bei der FEM- Berechnung und können beim Betrachten der Ergebnisse zu Verwirrungen führen. Da diese Singularitäten nur an einem FEM- Knoten entstehen, können die Ergebnisse wenige cm daneben wieder realistisch aussehen.

In der Praxis wird man nicht diesen Maximalwert einlegen, sondern eine Bewehrung, die sich aus dem Mittel zwischen diesem Maximalwert und einer Bewehrung an einem etwas weiter entfernten Punkt ergibt.

Dieses Mittel entspricht der Fläche unter der Kurve innerhalb der vorgegebenen Strecke. Dies ist einfach das Integral. Da die Ermittlung des Integrals von Hand aufwändig ist, haben wir die Bewehrungsmengenpunkte eingeführt.

Ein Bewehrungsmengenpunkt verteilt die Unstetigkeit auf einen von Ihnen vorgegebenen Radius. Dazu errechnet das Programm die Fläche unter der Kurve im Bereich des Bewehrungsmengenpunktes. Die errechnete Bewehrung wird unter Berücksichtigung des angegebenen Radius auf die Fläche verteilt.

Dazu können Sie wie folgt vorgehen.

Sie rufen die Bemessungsergebnisse auf.

Bewehrungsmengenpunkt-1

Einen Bewehrungsmengenpunkte können Sie anlegen über:

Erzeugen –> Bewehrungsmengenpunkte –> Bewehrungsmengenpunkt erzeugen

Bewehrungsmengenpunkt-2

Oder Sie scrollen in der Dokumenten-Ansicht ganz nach unten und öffnen den entsprechenden Befehl mit einem Rechts Klick.

Bewehrungsmengenpunkt-3

Im anschließenden Dialog wählen Sie das Faltwerkselement, den entsprechenden Knoten, sowie den gewünschten Radius aus.

Bewehrungsmengenpunkt-4

Mit OK bestätigen und in der Graphik wird an dem gewählten Knoten ein Kreuz angezeigt.

Bewehrungsmengenpunkt-5

Dazu können Sie sich die Details anschauen.

Bewehrungsmengenpunkt-6

Hier muss der gewünschte Bewehrungsmengenpunkt und die Bemessungsgruppe ausgewählt werden. Dann wird die entsprechende Graphik sichtbar.

Die graphische Darstellung in den Bemessungsergebnissen stellt sich folgendermaßen dar.

Bewehrungsmengenpunkt-7


Zonenmethode


Die Zonenmethode ist das zur Zeit gültige Verfahren für die Brandbemessung.

Welche Eingaben müssen für die Zonenmethode gemacht werden?

Eine Stütze wurde mit Hilfe der Schnelleingabe definiert. Jetzt kann in den Bemessungsparametern festgelegt werden, welcher Brandnachweis geführt werden soll.

Zonenmethode-1

Hier wählen Sie die “Zonenmethode” aus und bestätigen die Eingabe mit “OK”.

Anschließend öffnen Sie das Eingabefenster für den “Stützenabschnitt”.

Zonenmethode-2

Hier wählen Sie die entsprechende “Feuerwiderstandsklasse” aus.

Jetzt muss noch festgelegt werden, in welchem Bereich die Brandlasten wirken können. Dazu öffnen Sie das Eingabefenster “Brandeinwirkung”.

Zonenmethode-3

Hier wählen Sie die “Wirkungsrichtung” und bei mehrgeschossigen Stützen den jeweiligen “Wirkungsbereich” aus.

Im Anschluss können die Ergebnisse aufgerufen werden.

Zonenmethode-4

Hier werden die entsprechenden Lastfallgruppen automatisch aufgelistet und die Lastfallgruppen können zum Betrachten der Ergebnisse angewählt werden.


Flächenlasten beim Aufteilen von Platten


Die Einwirkungsflächen von vorhandenen Flächenlasten werden mit aufgeteilt.

Last-teilen1

Last-teilen2

Das heißt, es wird in dem vorhandenen Lastfall eine weitere Last hinzugefügt. Diese Last bekommt die gleiche Lastgröße und wird dem neuen Faltwerkselement zugeordnet.

Last-teilen4

Last-teilen5


Platten vereinen


Was getrennt wurde kann wieder vereint werden. 

Dazu markieren Sie die entsprechenden Faltwerkselemente.  

FWE-vereinen-1

Nun rufen Sie den Kontext auf und wählen den Befehl –> Faltwerkselemente vereinen.

FWE-vereinen-2

Und siehe da!

Die Teilung verschwindet.

Die in der Platte liegenden Knoten können über Bearbeiten –> Unbenutzte Objekte löschen entfernt werden.


Können Faltwerkselemente geteilt werden?


Sie haben ein Faltwerkselement erstellt und stellen nun fest, dass Sie doch lieber 2 oder mehrere Faltwerkelemente hätten. Dazu können Sie folgendermaßen vorgehen.

Für eine gleichmäßige Teilung markieren Sie das entsprechende Faltwerkelement.

FWE-teilen-1

Nun haben Sie die Möglichkeit mit einem Rechtsklick an den Rand des markierten Elements ein Kontextmenü aufzurufen. Hier finden Sie den Befehl –> Faltwerkselement in zwei Stücke zerteilen.

FWE-teilen-2

Dieser Befehl kann auch über die Dokumentenansicht aufgerufen werden.

FWE-teilen-3

Ist keine Arbeitsebene aktiviert, kann das markierte Faltwerkselement mittig jeweils senkrecht und waagerecht in zwei Teile geteilt werden.

FWE-teilen-4

Für kompliziertere Aufteilungen nehmen Sie die Arbeitsebene zu Hilfe. Durch rein und rausscrollen können Sie die Rastereinteilung der Arbeitsebene ändern.

FWE-teilen-6

Wählen Sie nun wie schon beschrieben den Befehl –> Faltwerkselement in zwei Stücke zerteilen.

Es kann jetzt jeder Rasterpunkt angewählt werden. Dadurch ist es möglich jede gewünschte Teilung vorzunehmen.

Hallenrahmen-8

Das ist die Darstellung nach dem der Befehl bestätigt wurde.

Hallenrahmen-9

Die Teilung wird automatisch mit in die Dokumentenansicht übernommen.

Hallenrahmen-10


Berücksichtigung von unterschiedlichen Windrichtungen in der Baustatik


Generell kümmert sich die Baustatik automatisch um den Ausschluss von unterschiedlichen Windrichtungen.

Dazu muss lediglich die Einwirkungsart genau definiert werden.

Die Einwirkungsarten beinhalten die von den Normen vorgegebenen Beiwerte. Es handelt sich hierbei um Gamma Inferior (inf) und Gamma Superior (sup), sowie die Psi Werte für die Leiteinwirkung und die weitere Einwirkung.

Aus diesem Grund ist es entscheidend, die zum System gehörenden Lastfälle mit den entsprechenden Einwirkungsarten zu versehen.

Die Einwirkungsarten werden für jeden Lastfall getrennt festgelegt.

In den Eigenschaften des Lastfalls finden Sie die Möglichkeit die Einwirkungsart auszuwählen.

Hallenrahmen-4

Sind die Lasten den Windrichtungen zugeordnet, erkennt das Programm, wann ein Ausschluss stattfinden muss.

Hallenrahmen-1a

Um zu überprüfen, was nach der Eingabe der Lasten passiert, können Sie sich anschauen, was unter Berücksichtigung der automatischen Überlagerungsregel gerechnet wird.

Dazu rufen Sie ein Ergebnis für die Überlagerung auf.

Nun öffnen Sie mit Hilfe von

Fenster –> weitere Fenster –> Überlagerungsregel Details.

Hallenrahmen -5

In diesem Fenster sehen Sie, dass der Wind nur einmal in der jeweiligen Überlagerung zu finden ist.

Hallenrahmen-6

Das Fazit ist, werden für alle Lastfälle die Einwirkungsarten richtig zugeordnet kann man sich für den linearen Standardbereich viel Arbeit sparen.