RF-BETON Stäbe Version 5

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RF-BETON Stäbe Version 5

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4.2.1 Nachweisverfahren

Nachweisverfahren

Bild 4.4 Dialog Einstellungen für nichtlineare Berechnung, Register Nachweisverfahren für EN 1992-1-1

Die Abschnitte dieses Registers unterscheiden sich je nach Bemessungsnorm (ACI 318 sieht keine nichtlineare Berechnung vor). Die folgende Beschreibung bezieht sich auf EN 1992-1-1.

Berechnungsansatz - Formänderungen und Schnittgrößen
Verfahren mit Durchschnittswerten der Materialeigenschaften und globalem Teilsicherheitsbeiwert

Wie in Kapitel 2.4.7 erläutert, sind in EN 1992-1-1 zwei Verfahren zur nichtlinearen Berechnung geregelt. Das Verfahren mit Durchschnittswerten nach EN 1992-1-1, Abschnitt 5.7 ist voreingestellt.

Für die einheitliche Anwendung nur eines Sicherheitskonzepts wurde das Verfahren kalibriert. Nach EN 1992-1-1, 5.7 (NA.10) Deutschland ist der globale Teilsicherheitsbeiwert auf der Traglastseite wie folgt anzusetzen:

  • γR = 1.3 für ständige und vorübergehende Bemessungssituationen und Nachweis gegen Ermüdung
  • γR = 1.1 für außergewöhnliche Bemessungssituationen

Der E-Modul des Betons kann für die Analyse mit dem Faktor 0.85 abgemindert werden. Dies ist für Querschnitte zu empfehlen, die vollständig überdrückt sind.

Allgemeines Bemessungsverfahren bei Stäben mit Druck nach Theorie II. Ordnung

Das Allgemeine Bemessungsverfahren gemäß EN 1992-1-1, 5.8.6 eignet sich hauptsächlich zur Bemessung schlanker Druckglieder . Die Verformungs- und Schnittgrößenermittlung mit abgesicherten Mittelwerten führt in den meisten Fällen zu einer wirtschaftlicheren Bemessung. Das Kapitel 2.4.7.2 bietet weitere Erläuterungen zu diesem Verfahren.

Ausnutzung des Fließbereichs zulassen

Das Kontrollfeld ist für beide Berechnungsverfahren (EN 1992-1-1, 5.7 oder 5.8.6) zugänglich. Hintergrund ist der Abschnitt 8.6.1 (5) in DIN 1045-1, der plastische Gelenke (Krümmungen (1 / r)m > (1 / r)y) für Bauteile unter Längsdruck nicht gestattet. Wegen des abrupten Steifigkeitsabfalls bei der Ausbildung plastischer Zonen bzw. Gelenke stellt sich bei schlanken Druckgliedern meist ein Stabilitätsverlust ein, sodass die Stütze versagt.

Wenn das Kontrollfeld deaktiviert ist, sind bei der Berechnung der Querschnittskrümmungen keine plastischen Krümmungen möglich.

Auslegung der Längsbewehrung für Ausnutzungsgrad

Ist diese Option aktiviert, so wird bei einer Überschreitung der Querschnittstragfähigkeit die Längsbewehrung erhöht. Die Querschnittstragfähigkeit ist dann überschritten, wenn die Ausnutzung in der Ergebnismaske der nichtlinearen Berechnung (siehe Kapitel 5.5.1) größer als 1 ist.

Berechnungsansatz - Schub- und Torsionssteifigkeit
Schubsteifigkeit

Beim Ansetzen der linear-elastischen Schubsteifigkeit werden die Schubflächen linear-elastisch berechnet. Es wird keine Reduktion infolge Rissbildung berücksichtigt.

Alternativ erfolgt eine Abminderung der Schubsteifigkeit affin zur Biegesteifigkeit. Dabei wird der linear-elastische Schubsteifigkeitsverlauf analog zum Verlauf der Biegesteifigkeit reduziert. Die theoretischen Grundlagen sind im Kapitel 2.4.5.2 beschrieben.

Torsionssteifigkeit

Standardmäßig wird die Torsionssteifigkeit unter Berücksichtigung der Rissbildung nach dem Ansatz von Leonhardt [9] berechnet (siehe Kapitel 2.4.5.2).

Die Pauschale Abminderung der Torsionssteifigkeit ermöglicht es, die Steifigkeit bei der Rissbildung auf einen benutzerdefinierten Restwert zu reduzieren. Es ist eine Reststeifigkeit von 10 % voreingestellt, die auf dem relativ starken Abfall der Torsionssteifigkeit beruht (siehe Bild 2.27).

Export der nichtlinearen Steifigkeit

Dieser Abschnitt ermöglicht es, die Steifigkeit aus der nichtlinearen Berechnung (unter Berücksichtigung der Bewehrung und des gerissenen Zustandes) zu speichern und anschließend in RFEM zu verwenden. Auf diese Weise lassen sich die reduzierten Steifigkeiten von Stahlbetonbauteilen im gerissenen Zustand auch bei der Schnittgrößenermittlung und Bemessung der übrigen Bauteile aus Stahl oder Holz berücksichtigen. Dies ist z. B. sinnvoll, wenn die aussteifenden Komponenten eines Modells in Stahlbeton ausgeführt werden.

In RFEM ist die Berücksichtigung der nichtlinearen Steifigkeit aus dem Modul RF-BETON Stäbe im Dialog Lastfälle und Kombinationen bearbeiten, Register Zusatzoptionen einstellbar.

Bild 4.5 RFEM-Dialog Lastfälle und Kombinationen bearbeiten, Register Zusatzoptionen

Die zwei Auswahlfelder steuern die Zuordnung der Steifigkeiten für RFEM: Die Steifigkeiten der mit RF-BETON Stäbe nichtlinear berechneten Lastkombinationen lassen sich Individuell (separat) speichern. Sie sind in RFEM dann nur für die jeweiligen Lastkombinationen nutzbar. Bei der Option Passend zu Referenzlast hingegen wird die Steifigkeit einer Referenzlast gespeichert, die in RFEM jeder beliebigen Lastkombination zugeordnet werden kann.

Literatur
[9] Leonhardt, Fritz. Vorlesungen über Massivbau - Teil 1 bis 4. Springer Verlag, 3. Auflage, 1984