Christine Mittmanns Baustatik Blog

Christine Mittmanns Baustatik Blog

Einzellager – Ausfall


Die definierten Federsteifigkeiten gelten zunächst einmal für beide Richtungen.

Dies bedeutet: Es spielt keine Rolle, ob die Feder in der jeweiligen Richtung gezogen oder gedrückt wird. (Die Federsteifigkeit ist unabhängig von der Bewegungsrichtung der Feder).


Beispiel:

Generell kann die Gründung eines Bauwerkes in der Z-Richtung nur Druck aufnehmen. Bei Zug hingegen existiert keine Feder.

In diesem Fall sind die Federsteifigkeiten für Zug und Druck unterschiedlich.

Diese unterschiedliche Behandlung der beiden Richtungen kann auf dem Reiter Ausfall definiert werden.

Ein Ausfall kann für alle 6 Richtungen getrennt voneinander definiert werden.

Der Ausfall wird definiert über die Bewegung des Lagers in die jeweilige Richtung des lokalen Koordinatensystems des Lagers.

Am Beispiel der Z-Richtung eines Bodenlagers ist hier die Bewegung in negativer Richtung (nach oben) auszuschließen.


clip_image001


Vor der Berechnung ist nicht bekannt, in welche Richtungen sich die Lager bewegen werden. Dies muss zunächst ermittelt werden. Erst dann können die entsprechenden Lager ausgeschlossen werden.

Da dieser Vorgang lastabhängig ist, handelt es sich um eine nichtlineare Berechnung.

clip_image002

Wird der Haken für den kompletten Ausfall gesetzt, reicht der Ausfall einer einzigen Richtung und das Lager fällt komplett aus.


Einzellager Verdrehung- 3 Vektoren



Die letzte Möglichkeit der Verdrehung besteht in der Eingabe der drei Richtungsvektoren des Lagers.

clip_image001

Bei einem unverdrehten Lager zeigen die drei Richtungsvektoren in Richtung der globalen Achsen.

Die Bezeichnung z.B. Vektor X, gibt den Richtungsvektor der X-Achse an.


Der Ursprung der Vektoren ist der Punkt, an dem sich die 3 Richtungen kreuzen.

clip_image002

Die Standardangaben sehen Sie in der oberen Graphik.


Um das Lager zu verdrehen, kann der Richtungsvektor jeder einzelnen Achse separat geändert werden.

clip_image003


Dabei müssen die drei Richtungsvektoren orthogonal zu einander gerichtet sein. Ist dies nicht der Fall, bekommen Sie sofort einen Hinweis, dass hier etwas nicht stimmt.

clip_image004

clip_image006

Diese Meldung erscheint, wenn Sie den Mauszeiger auf den roten Punkt legen.


Der Button “Auswählen“ hilft Ihnen, wenn Sie in Ihrem System mit Hilfe von vorhandenen Knoten die Lage ändern wollen. Sie klicken den Ursprung und wählen für die gewünschte Richtung einen 2.Knoten an.


Einzellager Verdrehung – Winkel


Eine weitere Möglichkeit der Verdrehung besteht in der Eingabe von drei Winkeln um die drei globalen Achsen.


clip_image001

Eine Gradzahl gibt an, um welchen Winkel sich die Achse um das globale Koordinatensystem verdrehen soll.

Dabei ist die Reihenfolge der Achsen, um die gedreht wird, von Bedeutung.

Die Standardreihenfolge ist X, Y, Z. Das heißt, zuerst wird um global X gedreht. Daraus ergibt sich ein neues lokales Koordinatensystem.

Dieses wird dann um global Y gedreht. Wieder entsteht ein neues lokales Koordinatensystem.

Dieses wird zum Schluss um global Z gedreht.

Diese Rotationsreihenfolge kann verändert werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass diese Änderung eine Auswirkung auf die Lage des Lagers im Raum hat.


Beispiel 1: X, Y, Z

clip_image002


Beispiel 2: Z, Y, X

Bei unveränderter Angabe der Winkel hat eine Änderung der Rotationsreihenfolge eine andere Lage im Raum zur Folge.

clip_image003

Bitte achten Sie darauf, wie sich die Lage verändert.


Stütze DIN EN 1992-1-1 2011-01 Vouten


In diesem Blog beschreibe ich die Eingabe von Vouten. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


Eine Voute kann im Eingabefenster für den Stützenabschnitt festgelegt werden. Dazu müssen lediglich ein Anfangs und Endquerschnitt festgelegt werden.

Der Anfangsquerschnitt wird beim Stützenabschnitt im Reiter “Eigenschaften“ definiert.

clip_image001

Der Anfangsquerschnitt befindet sich am Stützenfuß und wir erstmal als Graphik unter dem Stützenabschnitt dargestellt.


Den Endquerschnitt wählen Sie im Reiter “Erweitert“ aus.

clip_image002

Sowie Sie einen Endquerschnitt ausgewählt haben, werden die Querschnitte seitlich neben der Stützengraphik unten und oben angezeigt.


clip_image003

clip_image004


Mit der Angabe eines Versatzes kann die Stütze für die entsprechende Richtung ausgerichtet werden.

clip_image005


Für die Berechnung einer Voute darf in den Bemessungsparametern nicht der Haken “Die Stützenbewehrung ist konstant“ gesetzt sein.

clip_image006

Nun steht einem Ergebnis nichts mehr im Wege.


Stütze: Lastfallberücksichtigung


In diesem Blog beschreibe ich die Verwendung der Lastfallberücksichtigung. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


Im Normalfall brauchen Sie sich um Lastfallkombinationen nicht zu kümmern. Doch wie so oft gibt es Situationen, für die Sie nur bestimmte Kombinationen brauchen, deshalb gibt es dieses Eingabefenster.


image

Standardmäßig ist hier der Haken bei Lastfallgruppenbildung vollautomatisch durchführen gesetzt. Um Einfluss auf die Lastfallgruppenbildung zunehmen, wird dieser Haken rausgenommen.

In der Tabelle werden, bis auf die Außergewöhnlichen, alle Lastfälle gelistet.

Hier können Ausschlussgruppen festgelegt werden.

Eine Ausschlussgruppe sorgt dafür, dass verschiedene Lastfälle nicht gleichzeitig in einer Lastfallgruppe auftreten können. Würden Sie mit den in der Graphik sichtbaren Einstellungen jetzt die Lastfallgruppen anschauen, so würde auch der Wind von links und rechts in einer Lastfallgruppe auftauchen.

image

image


Wie z. B. in der Lastfallgruppe 2, das macht natürlich keinen Sinn. Zeigt uns aber, dass sobald der Haken für die automatische Lastfallbildung entfernt wurde, Sie in der Pflicht sind, die Ausschlussgruppen festzulegen.


image


Für die Art des Ausschlusses gibt es 2 Möglichkeiten:

1. Unterschiedliche Gruppennamen und Gruppen schließen sich gegenseitig aus.

2. Identischer Gruppenname und Ausschluss innerhalb der Gruppen.

Der Effekt ist der Gleiche.


Sie können festlegen, ob ständige Lastfälle nur ungünstig berücksichtigt werden sollen.

Manuell können Sie einen Faktor für Außergewöhnliche Situationen eingeben.

Lastfälle, die als Designwerte vorliegen, werden bei der Bildung von außergewöhnlichen Lastfallgruppen durch diesen Wert geteilt.


Im Reiter “Vorschau“ werden die entsprechenden Lastfallgruppen gelistet. Bevor die Lastfallgruppen erstellt werden können Sie hier sehen, welche Lastfälle mit welchen Beiwerten in den Lastfallgruppen zusammengestellt werden.


Im Reiter “Erweitert“ können Sie festlegen, welche Lastfälle erzwungen werden sollen.

image

Es werden nur die Lastfallgruppen gebildet, die die hier angehakten Lastfälle enthalten.


Diese können wieder im Reiter “Vorschau“ kontrolliert werden.

image


Im Reiter “Generator“ können Sie mit dem Button “Lastfallgruppen generieren“ die von Ihnen ausgewählten Lastfallgruppen erstellen.

Diese Lastfallgruppen werden für die Berechnung zu Grunde gelegt.


Stütze – Ausmittige Einwirkungen


In diesem Blog beschreibe ich die Eingabe von Einzeleinwirkungen. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


Standardmäßig wird eine Einzeleinwirkung in der Z-Achse angesetzt.


image


Für eine ausmittig angreifende Einzeleinwirkung gibt es die Möglichkeit, einen Versatz anzusetzen.

Zunächst muss der Einzeleinwirkung eine Höhe zugeordnet werden.

image


Bei mehreren Stützenabschnitten kann festgelegt werden, an welchem Abschnittsende die Einzeleinwirkung angreifen soll. Das gilt natürlich auch für mittig angreifende Einzeleinwirkungen in Z- Richtung.

image


So könnte es aussehen wenn Einzeleinwirkungen an verschiedenen Stellen in der Stütze mit unterschiedlichem Versatz angegeben sind.

image


Stütze - Stützenabschnitt über 2 Etagen mit Ausmitte


In diesem Blog beschreibe ich die Eingabe der Ausmitte. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


Es gibt nicht nur eingeschoßige sondern auch mehrgeschoßige Stützen. Diese Stützen können unterschiedliche Querschnitte haben, die dazu ausmittig übereinanderstehen.

Damit Sie diese Ausmitte berücksichtigen können, müssen zuerst die Stützenabschnitte definiert werden.

Wird keine Ausmitte/ Versatz definiert, so werden vom Programm her alle oberen Querschnitte in die Achse des untersten Querschnittes gesetzt.

image

Zur besseren Darstellung habe ich einen wesentlich kleineren Querschnitt gewählt.


Nun können Sie mit Hilfe des Versatzes den oberen Querschnitt ausrichten.

Wieder ist es so, dass der Stützenfuß im “Reiter“ Eigenschaften und der Stützenkopf im Reiter “Erweitert“ ausgerichtet wird.

image


So sieht es aus, wenn nur der untere Querschnitt ausmittig angesetzt wird.

image


Jetzt noch der obere Querschnitt dazu.

image

image


Bitte achten Sie in den Bemessungsparametern darauf, dass der Haken“ Die Stützenbewehrung ist konstant“ entfernt wurde.


Stütze: Lastfälle und Lastfallgruppen


In diesem Blog beschreibe ich die manuelle Erstellung von Lastfällen, Lastfallgruppen in der Stütze. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


In der Reihe der Beispiele zu unserer Stütze geht es heute um die Erstellung von Lastfällen und Lastfallgruppen.

Lastfall:

Bei einer Stützenneueingabe sind hier standardmäßig Lastfall 1 – Eigengewicht und Lastfall 2 – Verkehr (design) vorgegeben.

image


Alle weiteren Lastfälle müssen bei der manuellen Eingabe von Hand erzeugt werden.

Dazu öffnen Sie mit einem rechten Klick auf Lastfall das Kontext Menü und erzeugen einen neuen Lastfall.

image


Mit dem entsprechenden Haken legen Sie fest, ob das Eigengewicht automatisch (in diesem Lastfall) berücksichtigt wird.

Das Eigengewicht darf nur in einem einzigen Lastfall berücksichtigt werden.

Sie können hier festlegen, ob es sich um charakteristische oder Design Einwirkungen handelt.


Bei der Eingabe über die Schnelleingabe werden die erforderlichen Lastfälle vordefiniert.

image

Natürlich können hier bei Bedarf Änderungen oder Erweiterungen vorgenommen werden.


Lastfallgruppen:

Sie haben die Möglichkeit manuell Ihre Lastfallgruppen zu definieren.

Denken Sie bitte daran, dass die Beiwerte und bei Nutzlasten der Lasttyp angegeben werden muss.

image

In der Spalte Faktor werden die entsprechenden Beiwerte eintragen. Diese Faktoren sind, Gamma Inferior und Superior, sowie die Psi Werte für die Leiteinwirkung und weitere Einwirkung.

Es gibt noch den Haken für die Brandsituation. Sie legen hiermit fest, dass diese Lastfallgruppe für die Brandsituation berücksichtigt wird.


Rechteckquerschnitte in der Betonstütze


In diesem Blog beschreibe ich den Rechteckquerschnitt in der Betonstütze. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.

 

Beim Stützenabschnitt finden Sie die schon vorhandene Stütze. In dem Dialogfenster für diese Stütze können Sie die gemachten Angaben ändern und weitere Angaben machen. Zusätzliche Stützen werden mit einem rechten Klick auf Stützenabschnitt erzeugt.

clip_image001

 

In der Querschnittsauswahl sind im Stahlbeton nur wenige Querschnitte vordefiniert. Die Liste wird durch Ihre Definitionen erweitert.

Zur Definition eines neuen Querschnitts klicken Sie in die Zeile mit dem Sternchen und haben somit die Freiheit Ihre Abmessungen für den Querschnitt einzugeben.

Ein Rechteckquerschnitt wird über die Höhe Hx, die Breite By definiert.

Der Wert D legt den Achsabstand der Eisen vom Rand fest.

Zusätzlich kann festgelegt werden, wie die Eckeisen anzuordnen sind.

clip_image002

 

In der Spalte nEck kann zwischen 1-3 Eisen ausgewählt werden.

clip_image004

 

Bei der Auswahl, ein Eisen, kann bei aEck 0 [cm] stehen.

 

Werden hier 2 oder 3 Eisen ausgewählt, muss bei aEck ein sinnvoller Abstand eingetragen werden.

clip_image006

clip_image008

 

Mit den Angaben Nx und Ny kann eine zusätzliche Anzahl an seitlichen Eisen angegeben werden.

Die dazugehörige Prozentzahl gibt an, wie groß ein einzelnes seitliches Eisen in Bezug auf ein einzelnes Eckeisen ist.

Für die eingelegte Mindestbewehrung geben Sie min. Mue [%] an. Soviel Bewehrung wird auf jeden Fall eingelegt, auch wenn sie statisch nicht erforderlich ist.

Phi ist die Kriechzahl und erf.µ.fi gibt den Beiwert für die Brandbemessung an.


Stütze DIN EN 1992-1-1 2011-01 Brandbemessung


In diesem Blog beschreibe ich die Eingabe für die Brandbemessung. Das fertige Beispiel kann hier (https://www.die.de/baustatik/baustatik-blog-beispiele-3.zip) heruntergeladen werden.

Nach dem Herunterladen müssen die Dateien entpackt und in einen beliebigen Projektordner kopiert werden. Anhand dieser Beispiele lassen sich die Erklärungen in diesem Blog einfach nachvollziehen.


Wie Sie bei den Bemessungsparametern gesehen haben, gibt es 5 verschiedene Auswahlmöglichkeiten für die Brandbemessung.

clip_image001

Kein Brandnachweis, es wird kein Brandnachweis geführt.


Berechnungen nach EN 1992-1-2 5.3.2, Methode A, sind nur bei allseitig belasteten Pendelstützen zulässig.

Bei dieser Bemessungsart muss erf. μ,fi bei den Querschnittswerten der Stützenabschnitte angegeben werden.

clip_image003


Bei Berechnungen nach EN 1992-1-2 5.3.2, Methode A, Tab. 5.2a kann festgelegt werden, ob die Reduktion der Einwirkungen nach 2.4.2(2) oder 2.4.2(3) ermittelt werden soll.

Für die Brandbemessungen nach Methode A, Tab. 5.2a und Gl.5.7 und das α-*-Verfahren muss die Feuerwiderstandsklasse im Stützenabschnitt angegeben werden.

clip_image004

Brandeinwirkungen sind nicht erforderlich.


Wird die Zonenmethode eingestellt, müssen Brandeinwirkungen definiert werden.

clip_image005

Mit XPlus, XMinus, YPlus und YMinus geben Sie die Richtung der Brandeinwirkung an. Eine Brandeinwirkung wird für jede Etage festgelegt.


clip_image006

Das Programm stellt automatische die Lastfallgruppen für die Grundsituation und die Brandsituation zusammen.