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2. März 2020

Nachweis eines dünnwandigen, kaltgeformten C-Profils nach EN 1993-1-3

Der Tragfähigkeitsnachweis für kaltgeformte Profile nach EN 1993-1-3 und EN 1993-1-5 kann mit der Modulerweiterung RF-/STAHL Kaltgeformte Profile geführt werden. Neben den kaltgeformten Profilen aus der Querschnittsdatenbank können auch allgemeine Profile aus DUENQ nachgewiesen werden.

Im folgenden Beispiel aus dem Stahlbau-Kalender 2009 [3] wird der Querschnittsnachweis für einen Einfeldträger mit dünnwandigem, kaltgeformtem C-Profil unter Normalkraftbeanspruchung geführt. Das C-Profil wird in DUENQ modelliert und dann in RF-/STAHL Kaltgeformte Profile nachgewiesen.

System

System und Beanspruchung sind in Bild 01 dargestellt.

System und Belastung (Abmessungen in mm, Kraft in kN)

Material

S 355 EN 10025-2
E = 210.000 N/mm²
G = 80.769 N/mm²
ν = 0,3
f_y = f_yb = 355 N/mm²
γ_M0 = γ_M1 = 1,00 (Nachweis nach CEN)

Außenabmessungen

Die Außenabmessungen des Querschnitts sind in Bild 02 dargestellt.

Außenabmessungen des Querschnitts in mm

H = 102 mm (Steghöhe)
b = 120 mm (Gurtbreite)
c = 26 mm (Lippenlänge)
t = 2 mm (Stahlkerndicke)

Nennwerte der geraden Breiten

Die Nennwerte der geraden Breiten werden gemäß [1], 5.1 ermittelt. Die Nennwerte der geraden Breiten sind in Bild 03 dargestellt.

Nennwerte der geraden Breiten in mm

r_{m} = r \frac{t}{2} = 10 \frac{2}{2} = 11 mm

g_{r} = r_{m} \cdot (\tan (\frac{ϕ}{2}) - \sin (\frac{ϕ}{2})) = 11 \cdot (\tan 45 ° - \sin 45 °) = 3, 22 mm

h_{w} = H - t - 2 \cdot g_{r} = 102 - 2 - 2 \cdot 3, 22 = 93, 56 mm

b_{p} = b - t - 2 \cdot g_{r} = 120 - 2 - 2 \cdot 3, 22 = 111, 56 mm

b_{p, c} = c - \frac{t}{2} - g_{r} = 26 - \frac{2}{2} - 3, 22 = 21, 78 mm

Formel 1

Überprüfung der Breiten-Dicken-Verhältnisse

Die Breiten-Dicken-Verhältnisse werden gemäß [1], 5.2(1) überprüft.

b / t = 120 / 2 = 60 ≤ 60

c / t = 26 / 2 = 13 ≤ 50

H / t = 102 / 2 = 51 ≤ 500

Die Breiten-Dicken-Verhältnisse sind eingehalten.

Überprüfung der Steifenabmessungen

Die Steifenabmessungen werden gemäß [1], 5.2(2) überprüft.

0,2 ≤ c / b = 26 / 120 = 0,22 ≤ 0,6

Die Lippen können als Steifen angesetzt werden.

Überprüfung des Winkels zwischen Steife und ebenem Element

Der Winkel zwischen Steife und ebenem Element liegt mit 90 ° innerhalb der in [1], 5.5.3.2(1) genannten Grenzen von 45 ° und 135 °.

Ermittlung des wirksamen Querschnitts

Bei nicht doppeltsymmetrischen, druckbeanspruchten, lokal beulgefährdeten Stahlprofilen verschiebt sich die Schwerpunktlage des wirksamen Querschnitts im Vergleich zum Bruttoquerschnitt. Die zentrisch am Bruttoquerschnitt angreifende äußere Druckkraft wirkt am wirksamen Querschnitt nun außermittig und es entsteht ein zusätzliches Biegemoment. Nach [1] sind die sich aus der Schwerachsenverschiebung ergebenden Zusatzmomente zu berücksichtigen. In der Folge ist neben dem wirksamen Querschnitt für reine Druckbeanspruchung auch der wirksame Querschnitt für reine Biegebeanspruchung zu ermitteln.

Ermittlung des wirksamen Querschnitts unter reiner Druckbeanspruchung

Der Beiwert ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

ε = \sqrt{\frac{235}{f_{yb}}} = \sqrt{\frac{235}{355}} = 0, 814

Formel 2

Steg:

Der Beulwert ergibt sich nach [2], Tab. 4.1 zu:

k_{σ} = 4

Formel 3

Die Beulschlankheit ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

{\bar{λ}}_{p} = \frac{h_{w} / t}{28, 4 \cdot ε \cdot \sqrt{k_{σ}}} = \frac{93, 56 / 2}{28, 4 \cdot 0, 814 \cdot \sqrt{4}} = 1, 012

{\bar{λ}}_{p} = 1, 012 \geq 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot ψ} = 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot 1} = 0, 673

Formel 4

Der Schlankheitsgrad ist größer als der Grenzwert 0,673 nach [2], 4.4(2). Es ist somit eine Abminderung erforderlich.

Der Abminderungsfaktor ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

ρ = \frac{{\bar{λ}}_{p} - 0, 055 \cdot (3 ψ)}{{\bar{λ}}_{p}^{2}} = \frac{1, 012 - 0, 055 \cdot (3 1)}{1, 012^{2}} = 0, 773 \leq 1

Formel 5

Die wirksame Steghöhe ergibt sich nach [2], Tab. 4.1 zu:

h_{eff} = ρ \cdot h_{w} = 0, 773 \cdot 93, 56 = 72, 3 mm

h_{e 1} = h_{e 2} = 0, 5 \cdot h_{eff} = 0, 5 \cdot 72, 3 = 36, 17 mm

Formel 6

Gurte mit Randsteife:

Im ersten Schritt wird ein erster Ansatz für den wirksamen Querschnitt der Steife mit der Annahme ermittelt, dass die Randsteife als festes Auflager wirkt und dass σ_com,Ed = f_yb / γ_M0 ist.

Gurt:

Der Beulwert ergibt sich nach [2], Tab. 4.1 zu:

k_{σ} = 4

Formel 3

Die Beulschlankheit ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

{\bar{λ}}_{p} = \frac{b_{p} / t}{28, 4 \cdot ε \cdot \sqrt{k_{σ}}} = \frac{111, 56 / 2}{28, 4 \cdot 0, 814 \cdot \sqrt{4}} = 1, 207

{\bar{λ}}_{p} = 1, 207 \geq 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot ψ} = 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot 1} = 0, 673

Formel 7

Der Schlankheitsgrad ist größer als der Grenzwert 0,673 nach [2], 4.4(2). Es ist somit eine Abminderung erforderlich.

Der Abminderungsfaktor ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

ρ = \frac{{\bar{λ}}_{p} - 0, 055 \cdot (3 ψ)}{{\bar{λ}}_{p}^{2}} = \frac{1, 207 - 0, 055 \cdot (3 1)}{1, 207^{2}} = 0, 678 \leq 1

Formel 8

Die wirksame Gurtbreite ergibt sich nach [2], Tab. 4.1 zu:

b_{eff} = ρ \cdot b_{p} = 0, 678 \cdot 111, 56 = 75, 6 mm

b_{e 1} = b_{e 2} = 0, 5 \cdot b_{eff} = 0, 5 \cdot 75, 6 = 37, 79 mm

Formel 9

Randsteife:

Der Beulwert ergibt sich nach [1], 5.5.3.2(5) a zu:

\frac{b_{p, c}}{b_{p}} = \frac{21, 78}{111, 56} = 0, 195 \leq 0, 35

k_{σ} = 0, 5

Formel 10

Die Beulschlankheit ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

{\bar{λ}}_{p} = \frac{b_{p, c} / t}{28, 4 \cdot ε \cdot \sqrt{k_{σ}}} = \frac{21, 78 / 2}{28, 4 \cdot 0, 814 \cdot \sqrt{0, 5}} = 0, 666

{\bar{λ}}_{p} = 0, 666 \leq 0, 748

Formel 11

Der Schlankheitsgrad ist kleiner als der Grenzwert 0,748 nach [1], 4.4(2). Es ist somit keine Abminderung notwendig, das heißt: ρ = 1,0.

Der erste Ansatz der wirksamen Breite ergibt sich nach [1], Gl. 5.13a zu:

c_{eff} = ρ \cdot b_{p, c} = 1, 0 \cdot 21, 78 = 21, 78 mm

Formel 12

Im zweiten Schritt wird der Abminderungsfaktor für die Forminstabilität des Querschnitts unter Verwendung des wirksamen ersten Ansatzes für den Querschnitt unter Berücksichtigung der elastischen kontinuierlichen Verschiebungsfeder bestimmt.

Die wirksamen Querschnittswerte der Randsteife werden mit DUENQ berechnet. Die Randsteife ist in Bild 04 dargestellt.

Wirksame Randsteife

A_s = 122,58 mm²
I_s = 7.130 mm⁴
z_s = 13,88 mm

Die Federsteifigkeit K der Randsteife wird auf Basis einer statischen Analyse für den Gesamtquerschnitt bestimmt. Dazu wird eine Einheitsstreckenlast u, im Schwerpunkt der wirksamen Steife angreifend, am Profil angesetzt und die zugehörige Verformung δ der Steife berechnet. Für einen Rechteckquerschnitt b / h = t / t = 2 / 2 mm ergibt sich die Verformung zu δ = 3,02 mm (Bild 05).

Ermittlung der Federsteifigkeit

Die Federsteifigkeit je Längeneinheit K kann gemäß [1], Gl. 5.9 berechnet werden mit:

K = \frac{u}{δ} = \frac{1}{3, 02 \cdot 2} = 0, 166 N / {mm}^{2}

Formel 13

Die kritische Verzweigungsspannung der Randsteife ergibt sich nach [1], Gl. 5.15 zu:

σ_{cr, s} = \frac{2 \cdot \sqrt{K \cdot E \cdot I_{s}}}{A_{s}} = \frac{2 \cdot \sqrt{0, 166 \cdot 210.000 \cdot 7.130}}{122, 58} = 257 N / {mm}^{2}

Formel 14

Der bezogene Schlankheitsgrad ergibt sich gemäß [1], Gl. 5.12d zu:

{\bar{λ}}_{d} = \sqrt{\frac{f_{yb}}{σ_{cr, s}}} = \sqrt{\frac{355}{257}} = 1, 176 \{\begin{cases} > 0, 65 \\ < 1, 38 \end{cases}

Formel 15

Der Abminderungsbeiwert für die Forminstabilität ergibt sich gemäß [1], 5.5.3.1(7) zu:

χ_{d} = 1, 47 - 0, 723 \cdot {\bar{λ}}_{d} = 1, 47 - 0, 723 \cdot 1, 176 = 0, 62

Formel 16

Die reduzierte, wirksame Querschnittsfläche der Randsteife ergibt sich unter Berücksichtigung des Biegeknickens gemäß [1], Gl. 5.17 zu:

A_{s, red} = χ_{d} \cdot A_{s} \cdot \frac{f_{yb} / γ_{M 0}}{σ_{com, Ed}} = 0, 62 \cdot 122, 58 \cdot 1, 0 = 76, 01 {mm}^{2}

Formel 17

Wirksame Querschnittswerte unter reiner Druckbeanspruchung:

Der Querschnitt kann mithilfe einer iterativen Berechnung optimiert werden. Für zwei Iterationen ergeben sich folgende wirksame Querschnittswerte:

Fläche A_eff = 4,62 cm²
Schwerpunktabstand vom Steg z_s,eff = 42,18 mm
Schwerpunktverschiebung e_N,y = z_s – z_s,eff = 50,96 - 42,18 = 8,78 mm

Ermittlung des wirksamen Querschnitts unter reiner Biegebeanspruchung

Steg:

Der Steg ist zugbeansprucht und damit voll wirksam.

Gurte mit Randsteife:

Im ersten Schritt wird ein erster Ansatz für den wirksamen Querschnitt der Steife mit der Annahme ermittelt, dass die Randsteife als festes Auflager wirkt und dass σ_com,Ed = f_yb / γ_M0 ist.

Gurt:

Der Beulwert ergibt sich nach [2], Tab. 4.1 zu:

ψ = \frac{σ_{2}}{σ_{1}} = \frac{- 253, 1}{336, 2} = - 0, 753

k_{σ} = 7, 81 - 6, 29 \cdot ψ 9, 78 \cdot ψ^{2} = 7, 81 - 6, 29 \cdot (- 0, 753) 9, 78 \cdot {(- 0, 753)}^{2} = 18, 08

Formel 18

Die Beulschlankheit ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

{\bar{λ}}_{p} = \frac{b_{p} / t}{28, 4 \cdot ε \cdot \sqrt{k_{σ}}} = \frac{111, 56 / 2}{28, 4 \cdot 0, 814 \cdot \sqrt{18, 08}} = 0, 568

{\bar{λ}}_{p} = 0, 568 \geq 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot ψ} = 0, 5 \sqrt{0, 085 - 0, 055 \cdot (- 0, 753)} = 0, 856

Formel 19

Der Schlankheitsgrad ist kleiner als der Grenzwert 0,856 nach [2], 4.4(2). Es ist somit keine Abminderung erforderlich.

Die wirksamen Breiten ergeben sich gemäß [2], Tab. 4.1 zu:

b_{eff} = ρ \cdot b_{p} / (1 - ψ) = 1, 0 \cdot 111, 56 / (1 0, 753) = 63, 65 mm

b_{e 1} = 0, 4 \cdot b_{eff} = 0, 4 \cdot 63, 65 = 25, 46 mm

b_{e 2} = 0, 6 \cdot b_{eff} = 0, 6 \cdot 63, 65 = 38, 19 mm

Formel 20

Randsteife:

Der Beulwert ergibt sich nach [1], 5.5.3.2(5) a zu:

\frac{b_{p, c}}{b_{p}} = \frac{21, 78}{111, 56} = 0, 195 \leq 0, 35

k_{σ} = 0, 5

Formel 10

Die Beulschlankheit ergibt sich nach [2], 4.4(2) zu:

{\bar{λ}}_{p} = \frac{b_{p, c} / t}{28, 4 \cdot ε \cdot \sqrt{k_{σ}}} = \frac{21, 78 / 2}{28, 4 \cdot 0, 814 \cdot \sqrt{0, 5}} = 0, 666

{\bar{λ}}_{p} = 0, 666 \leq 0, 748

Formel 11

Der Schlankheitsgrad ist kleiner als der Grenzwert 0,748 nach [1], 4.4(2). Es ist somit keine Abminderung notwendig, das heißt: ρ = 1,0.

Der erste Ansatz der wirksamen Breite ergibt sich nach [1], Gl. 5.13a zu:

c_{eff} = ρ \cdot b_{p, c} = 1, 0 \cdot 21, 78 = 21, 78 mm

Formel 12

Die wirksamen Querschnittswerte der Randsteife werden mit DUENQ berechnet. Die Randsteife ist in Bild 06 dargestellt.

Wirksamer Steifenquerschnitt

A_s = 97,92 mm²
I_s = 6.271 mm⁴
z_s = 8,59 mm

Ermittlung der Federsteifigkeit

Die Federsteifigkeit je Längeneinheit K kann gemäß [1], Gl. 5.9 berechnet werden mit:

K = \frac{u}{δ} = \frac{1}{3, 4 \cdot 2} = 0, 146 N / {mm}^{2}

Formel 21

Die kritische Verzweigungsspannung der Randsteife ergibt sich nach [1], Gl. 5.15 zu:

σ_{cr, s} = \frac{2 \cdot \sqrt{K \cdot E \cdot I_{s}}}{A_{s}} = \frac{2 \cdot \sqrt{0, 146 \cdot 210.000 \cdot 6.271}}{97, 92} = 283 N / {mm}^{2}

Formel 22

Der bezogene Schlankheitsgrad ergibt sich gemäß [1], Gl. 5.12d zu:

{\bar{λ}}_{d} = \sqrt{\frac{f_{yb}}{σ_{cr, s}}} = \sqrt{\frac{355}{283}} = 1, 120 \{\begin{cases} > 0, 65 \\ < 1, 38 \end{cases}

Formel 23

Der Abminderungsbeiwert für die Forminstabilität ergibt sich gemäß [1], 5.5.3.1(7) zu:

χ_{d} = 1, 47 - 0, 723 \cdot {\bar{λ}}_{d} = 1, 47 - 0, 723 \cdot 1, 120 = 0, 66

Formel 24

Die reduzierte, wirksame Querschnittsfläche der Randsteife ergibt sich unter Berücksichtigung des Biegeknickens gemäß [1], Gl. 5.17 zu:

A_{s, red} = χ_{d} \cdot A_{s} \cdot \frac{f_{yb} / γ_{M 0}}{σ_{com, Ed}} = 0, 66 \cdot 97, 92 \cdot \frac{355 / 1, 0}{312, 2} = 73, 82 {mm}^{2}

Formel 25

Wirksame Querschnittswerte unter reiner Biegebeanspruchung:

Alle Querschnittsteile sind voll wirksam, so dass eine Iteration nicht notwendig ist.

Fläche A_eff = 6,86 cm²
Widerstandsmoment W_eff,y = 17,01 cm³

Querschnittsnachweis kombinierte Beanspruchung aus Druck und Biegung

Die Beanspruchbarkeit für reinen Druck berechnet sich gemäß [1], 6.1.3(1) zu:

N_{c, Rd} = A_{eff} \cdot \frac{f_{yb}}{γ_{M 0}} = 4, 62 \cdot \frac{35, 5}{1} = 164, 16 kN

Formel 26

Die Beanspruchbarkeit für reine Biegung berechnet sich gemäß [1], 6.1.4.1(1) zu:

M_{cy, Rd, com} = W_{eff, y} \cdot \frac{f_{yb}}{γ_{M 0}} = 17, 01 \cdot \frac{35, 5}{1} = 6, 04 kNm

Formel 27

Das sich aus der Schwerachsenverschiebung ergebende Zusatzmoment wird gemäß [1], 6.1.9(2) bestimmt zu:

∆ M_{y, Ed} = N_{Ed} \cdot e_{Ny} = 130 \cdot 8, 78 \cdot 10^{- 3} = 1, 14 kNm

Formel 28

Der Nachweis für kombinierte Beanspruchung aus Druck und Biegung ergibt sich gemäß [1], 6.1.9(1) zu:

\frac{N_{Ed}}{N_{c, Rd}} \frac{∆ M_{y, Ed}}{M_{cy, Rd, com}} = \frac{130}{164, 16} \frac{1, 14}{6, 04} = 0, 98 \leq 1

Formel 29

Der Nachweis ist damit erbracht.

Modellierung des kaltgeformten C-Profils in DUENQ

Allgemeine kaltgeformte Profile können in DUENQ modelliert werden. In den Basisangaben ist das Kontrollfeld "c/t-Teile und wirksame Querschnittswerte" zu aktivieren (Bild 08).

Basisangaben

Danach ist im Register "c/t-Teile und wirksamer Querschnitt" (Bild 09) der Berechnungsparameter die Option "EN 1993-1-3 (kaltgeformtes Profil)" auszuwählen.

Der wirksame Querschnitt ist getrennt für reine Druckbeanspruchung und reine Biegebeanspruchung zu ermitteln. Daher ist das Kontrollkästchen "Zusatzmomente aus der Schwerachsenverschiebung nicht berücksichtigen" zu aktivieren.

Im Beispiel wurde mit zwei Iterationen gerechnet, sodass auch in DUENQ zwei Iterationen eingestellt werden.

Die in [2], 5.2 genannten geometrischen Verhältnisse zur Anwendbarkeit der Norm können optional überprüft werden. Hierzu sind die entsprechenden Kontrollkästchen zu aktivieren.

Berechnungsparameter

Es sind zunächst die Elemente des Querschnitts einzugeben. Die Nennwerte der geraden Breiten werden in der Regel automatisch aus den Geometriebedingungen erzeugt, können aber auch benutzerdefiniert in Tabelle "1.7 Nennwerte der geraden Breiten nach EN 1993-1-3" (Bild 10) oder dem entsprechenden Dialog angelegt werden.

Tabelle 1.8 Beulsteifen

Die Beulsteifen können dann in der Tabelle "1.8 Beulsteifen" beziehungsweise dem entsprechenden Dialog definiert werden (Bild 11).

Tabelle 1.9 Beulfelder

Des Weiteren ist das Beulfeld in Tabelle "1.9 Beulfelder" (Bild 12) beziehungsweise im entsprechenden Dialog anzugeben. Dazu sind die Elemente des Beulfelds auszuwählen. Die im Beulfeld liegenden Steifen werden automatisch erkannt.

Tabelle 2.1 Lastfälle

Außerdem wird jeweils ein Lastfall für Druckkraft und Biegung in Tabelle "2.1 Lastfälle" angelegt (Bild 13).

Tabelle 3.1 Schnittgrößen

In der Tabelle "3.1 Schnittgrößen" beziehungsweise dem entsprechenden Dialog sind dann die Schnittgrößen einzugeben (Bild 14).

Wirksame Querschnittswerte

Die Ergebnisse des wirksamen Querschnitts sind mit der Schaltfläche "Wirksame Breiten" zugänglich (Bild 15).

Basisangaben

Querschnittsnachweis des kaltgeformten C-Profils in RF-/ STAHL Kaltgeformte Profile

Kaltgeformte Profile können nach [1] und [2] mit der Modulerweiterung RF-/ STAHL Kaltgeformte Profile nachgewiesen werden.

In den Basisangaben sind zunächst der zu bemessende Stab und Lastfall auszuwählen. Als nationaler Anhang wird "CEN" gewählt (Bild 16).

Parameter des nationalen Anhangs

Die Parameter des nationalen Anhangs können im Register "Kaltgeformte Profile (EN 1993-1-3)" des gleichnamigen Fensters eingesehen und ggf. angepasst werden (Bild 17).

Details, Register Kaltgeformte Profile

In den Detaileinstellungen ist im Register "Kaltgeformte Profile" der Nachweis für kaltgeformte Profile zu aktivieren (Bild 18).

Details, Register Stabilität

Es soll nur der Querschnittsnachweis geführt werden. Daher ist in den Detaileinstellungen im Register "Stabilität" das Kontrollkästchen "Stabilitätsanalyse ausführen" zu deaktivieren (Bild 19).

Bild 20 - Ergebnisse

Nach der Berechnung werden in den entsprechenden Ausgabetabellen unter anderem wirksame Querschnittskennwerte infolge Normalkraft N, Biegemoment M_y, Biegemoment M_z, Schnittgrößen und der Gesamtnachweis dargestellt (Bild 20).

Tabelle 1.7 Nennwerte der geraden Breiten nach EN 1993-1-3

Autor

Frau von Bloh bietet im Kundensupport Hilfestellung für unsere Anwender und ist zudem für die Entwicklung des Programms RSECTION sowie für den Stahl- und Aluminiumbau zuständig.

Links

Referenzen

Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-3: Allgemeine Regeln - Ergänzende Regeln für kaltgeformte Bauteile und Bleche. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten – Teil 1-5: Plattenförmige Bauteile. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2010.
Kuhlmann, U.: Stahlbau-Kalender 2009 - Stabilität, Membrantragwerke. Berlin: Ernst & Sohn, 2009

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Im Add-On Stahlbemessung von RFEM 6 stehen drei Arten von biegesteifen Rahmen (OMF, IMF, SMF) zur Verfügung. Das Ergebnis der Erdbebenbemessung ist nach AISC 341-22 in zwei Abschnitte gegliedert: Stabanforderungen und Anschlussanforderungen.

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Das Add-On Stahlbemessung bietet in RFEM 6 jetzt die Möglichkeit, Erdbebennachweise nach AISC 341-16 und AISC 341-22 zu führen. Fünf SFRS-Typen (Seismic Force-Resisting Systeme) stehen derzeit zur Verfügung.

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KB 001767 | Biegesteifer Rahmen - Stabbemessung nach AISC 341-16 in RFEM 6

Im Add-On Stahlbemessung von RFEM 6 stehen drei Arten von Momentrahmen (OMF, IMF, SMF) zur Verfügung. Das Ergebnis der Erdbebenbemessung ist nach AISC 341-16 in zwei Abschnitte gegliedert: Stabanforderungen und Anschlussanforderungen.

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Produkt-Features

Feature 002807 | 3D-Darstellung der FSM-Ergebnisse

Im Dialog "Querschnitt bearbeiten" können Sie sich die Knickfiguren der Finite-Streifen-Methode (FSM) als 3D-Grafik ausgeben lassen.

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Stahlbemessung | Übersicht zur Bemessung von Erdbebenkraftresistenzsystemen

Die Bemessung von fünf Arten von Erdbebenkraftresistenzsystemen (Seismic Force-Resisting Systems - SFRS) umfasst den Special Moment Frame (SMF), den Intermediate Moment Frame (IMF), den Ordinary Moment Frame (OMF), den Ordinary Concentrically Braced Frame (OCBF) und den Special Concentrically Braced Frame (SCBF)
Duktilitätsnachweis der Breiten-Dicken-Verhältnisse für Stege und Flansche
Berechnung der erforderlichen Festigkeit und Steifigkeit für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung des maximalen Abstands für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung der erforderlichen Festigkeit an Gelenkstellen für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung der erforderlichen Stützenfestigkeit mit der Option, alle Biegemomente, Schub und Torsion für den Grenzzustand der Überfestigkeit zu vernachlässigen
Nachweis der Schlankheitsgrade von Stützen und Verbänden

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Erdbeben im Add-On Stahlbemessung | Ergebnisse

Das Ergebnis der Erdbebenbemessung ist in zwei Abschnitte gegliedert: Stabanforderungen und Verbindungsanforderungen.

Zu den "Erdbebenanforderungen" gehören die erforderliche Biegefestigkeit und der erforderliche Schubwiderstand der Träger-Stützen-Verbindung für biegesteife Rahmen. Sie sind im Register 'Momentenrahmenverbindung stabweise' aufgelistet. Bei ausgesteiften Rahmen werden die erforderliche Verbindungszugfestigkeit und die erforderliche Verbindungsdruckfestigkeit des Verbands im Register 'Verbandsanschluss stabweise' aufgeführt.

Das Programm stellt Ihnen die geführten Nachweise tabellarisch zur Verfügung. In den Nachweisdetails werden die Formeln und Verweise zur Norm übersichtlich dargestellt.

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Feature 002733 | Erdbebenbemessung gemäß AISC 341-16 für Stahlstäbe

Im Add-On Betonbemessung haben Sie die Möglichkeit, die Erdbebenbemessung gemäß AISC 341-16 für Stahlstäbe durchzuführen.

Fünf SFRS-Typen (Seismic Force-Resisting Systeme) stehen dazu zur Verfügung.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Wie definiere ich in RFEM 6 ein Fließgelenk?

Wie kann ich Daten zwischen RFEM 6 / RSTAB 9 und IDEA StatiCa austauschen?

Wie kann in RFEM 6 bzw. RSTAB 9 eine Flächenlast auf Stäbe mittels Zellen generiert werden?

Im Add-On Stahlbemessung habe ich die Randbedingungen so eingestellt, dass der I-Trägerflansch gegen horizontale Verschiebung gehalten ist. Ich habe dann die Verzweigungslastfaktoren mit dem Add-on Strukturstabilität berechnet, jedoch ohne Auswirkung auf den Wert des Verzweigungslastfaktors. Was ist der Grund dafür?

Wo finde ich in RFEM oder RSTAB meine Kundennummer?

Wie können in RFEM6 für den Formfindungsprozess temporäre Lager definiert werden?

Kundenprojekte

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RFEM 6

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Stahlanschlüsse für RFEM 6

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Das Add-On Nichtlineares Materialverhalten ermöglicht die Berücksichtigung von Materialnichtlinearitäten in RFEM (z.B. isotrop plastisch, orthotrop plastisch, isotrope Beschädigung).

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Strukturstabilität für RFEM 6

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Mit dem Add-On Strukturstabilität werden Stabilitätsuntersuchungen durchgeführt. Es ermittelt kritische Lastfaktoren und die dazugehörigen Stabilitätsfiguren.

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Mit dem Add-On Analyse von Bauzuständen (CSA) kann in RFEM der Bauablauf von Strukturen (Stab-, Flächen- und Volumentragwerke) berücksichtigt werden.

Preis der Erstlizenz 1.570,00 USD

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Zeitabhängige Analyse (TDA) für RFEM 6

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Mit dem Add-On Zeitabhängige Analyse (TDA) kann in RFEM zeitabhängiges Materialverhalten für Stäbe berücksichtigt werden. Langzeiteffekte, wie Kriechen, Schwinden und Alterung können, je nach Tragwerk, den Verlauf der Schnittgrößen beeinflussen.

Preis der Erstlizenz 1.030,00 USD

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Formfindung für RFEM 6

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Das Add-On Formfindung sucht eine optimale Form von normalkraftbelasteten Stäben und zugbelasteten Flächenmodellen. Die Form wird dabei über das Gleichgewicht zwischen der Stabnormalkraft bzw. der Membranspannung und den vorhandene Randbedingungen ermittelt.

Preis der Erstlizenz 2.060,00 USD

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Modalanalyse für RFEM 6

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Mit dem Add-On Modalanalyse können Eigenwerte, Eigenfrequenzen und Eigenperioden für Stab-, Flächen- und Volumenmodelle berechnet werden.

Preis der Erstlizenz 1.210,00 USD

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Pushover-Analyse für RFEM 6

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Mit Hilfe des Add-Ons Pushover-Analyse haben Sie somit die Möglichkeit, die Auswirkungen eines Erdbebens auf Ihr spezielles Gebäude zu analysieren und damit zu beurteilen, ob das Gebäude dem Erdbeben standhält.

Preis der Erstlizenz 1.300,00 USD

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Gebäudemodell für RFEM 6

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Das Add-On Gebäudemodell für RFEM ermöglicht die Definition und Manipulation eines Gebäudes mittels Geschossen. Dabei können die Geschosse im Nachhinein vielseitig angepasst werden. Die Informationen über Geschosse und Gesamtmodell (Schwerpunkt) werden tabellarisch und grafisch ausgegeben.

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Spannungs-Dehnungs-Berechnung für RFEM 6

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Das Add-On Spannungs-Dehnungs-Berechnung führt einen allgemeinen Spannungsnachweis, indem vorhandene Spannungen berechnet und mit den Grenzspannungen verglichen werden.

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Das moderne 3D-Statikprogramm eignet sich für die statische und dynamische Berechnung von Stabtragwerken und die Bemessung von Beton, Stahl, Holz usw.

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Das Add-On Stahlbemessung führt für Sie die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit für Stäbe nach unterschiedlichen Normen.

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Mit dem Add-On Pushover-Analyse haben Sie die Möglichkeit, die Auswirkungen eines Erdbebens auf Ihr spezielles Gebäude zu analysieren und damit zu beurteilen, ob das Gebäude dem Erdbeben standhält.

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RFEM 6 | Sonderlösungen

Mehrschichtige Flächen (z. B. Laminat, BSP) für RFEM 6

Add-On

Mit dem Add-On Mehrschichtige Flächen bekommt der Anwender die Möglichkeit, mehrschichtige Flächenaufbauten zu definieren. Die Berechnung kann mit und ohne Berücksichtigung des Schubverbundes erfolgen.

Preis der Erstlizenz 1.300,00 USD

RFEM 6 | Sonderlösungen

Optimierung & Kosten / CO2-Emissionsabschätzung für RFEM 6

3D-Modell der Berufsschule in RFEM (© Eggers Tragwerksplanung GmbH)

Add-On

Das zweiteilige Add-On Optimierung & Kosten / CO2-Emissionsabschätzung findet für parametrisierte Modelle und Blöcke über die Künstliche-Intelligenz-Technik (KI) der Partikelschwarmoptimierung (PSO) passende Parameter zur Einhaltung üblicher Optimierungskriterien. Außerdem schätzt dieses Add-On die Modellkosten bzw. CO2-Emissionen durch Vorgabe von Stückkosten bzw. -emissionen je Materialdefinition für das Strukturmodell ab.

Preis der Erstlizenz 1.480,00 USD

RFEM 6 | Bemessung

Betonbemessung für RFEM 6

Add-On

Das Add-On Betonbemessung ermöglicht verschiedene Nachweise nach internationalen Normen. Es lassen sich Stäbe, Flächen und Stützen bemessen sowie Durchstanz- und Verformungsnachweise führen.

Preis der Erstlizenz 2.550,00 USD

RFEM 6 | Bemessung

Holzbemessung für RFEM 6

Add-On

Das Add-On Holzbemessung führt die Tragfähigkeits-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise für Holzstäbe nach verschiedenen Normen.

Preis der Erstlizenz 1.930,00 USD

RFEM 6 | Bemessung

Mauerwerksbemessung für RFEM 6

Add-On

Das RFEM-Add-On Mauerwerksbemessung ermöglicht Ihnen die Bemessung von Mauerwerk mittels Finite-Elemente-Methode. Es wurde im Rahmen des Forschungsprojektes DDMaS (Digitizing the design of masonry structures) entwickelt. Das Materialmodell bildet hierbei das nichtlineare Verhalten der Ziegel-Mörtelkombination in Form einer Makromodellierung ab.

Preis der Erstlizenz 1.660,00 USD

RFEM 6 | Bemessung

Aluminiumbemessung für RFEM 6

Add-On

Das Add-On Aluminiumbemessung führt die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Stäben aus Aluminium nach verschiedenen Normen.

Preis der Erstlizenz 1.750,00 USD

RSTAB 9 | Sonderlösungen

Optimierung & Kosten / CO2-Emissionsabschätzung für RSTAB 9

Add-On

Zum anderen schätzt dieses Add-On die Modellkosten bzw. CO2-Emissionen durch Vorgabe von Stückkosten bzw. -emissionen je Materialdefinition für das Strukturmodell ab.

Preis der Erstlizenz 1.480,00 USD

RSTAB 9 | Bemessung

Betonbemessung für RSTAB 9

Add-On

Das Add-On Betonbemessung ermöglicht die Bemessung von Stäben und Stützen nach internationalen Normen.

Preis der Erstlizenz 2.550,00 USD

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Holzbemessung für RSTAB 9

Add-On

Das Add-On Holzbemessung führt Tragfähigkeits-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise für Holzstäbe nach unterschiedlichen Normen.

Preis der Erstlizenz 1.930,00 USD

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Aluminiumbemessung für RSTAB 9

Add-On

Das Add-On Aluminiumbemessung führt die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Stäben aus Aluminium nach verschiedenen Normen.

Preis der Erstlizenz 1.750,00 USD

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