Obwohl der Verbundwerkstoff Stahlbeton zur Konstruktion von Flächentragwerken mindestens ebenso häufig eingesetzt wird wie für Stabtragwerke, finden sich in Norm und Literatur vergleichsweise wenige Ansätze zur Bemessung zweidimensionaler Bauteile. Dies gilt insbesondere für die Bemessung von Schalentragwerken, die gleichzeitig durch Momente und Normalkräfte beansprucht sind. Da mit der Methode der finiten Elemente eine wirklichkeitsnahe Modellbildung von Flächentragwerken möglich ist, müssen Bemessungsannahmen und Algorithmen gefunden werden, die diese „Vorschriftenlücke“ zwischen einem staborientierten Regelwerk und den computergenerierten Schnittgrößen von Flächentragwerken schließen.
Mit dem Zusatzmodul RF-BETON Flächen stellt sich die Dlubal Software GmbH dieser Herausforderung. Auf Grundlage der von Baumann im Jahre 1972 definierten Verträglichkeitsbedingungen wurde ein konsistenter Bemessungsalgorithmus für die Dimensionierung zwei- und dreibahniger Bewehrungsscharen entwickelt. Das Modul stellt dabei nicht nur ein Werkzeug zur Ermittlung der statisch erforderlichen Bewehrung dar: Es sind auch die Vorschriften zu zulässigen Höchst- und Mindestbewehrungsgraden für die verschiedenen Bauteiltypen (2D-Platten, 3D-Schalen, Wände, wandartige Träger) abgebildet, wie sie sich in den Normen als Konstruktionsvorgaben finden.
Bei der Ermittlung des Bewehrungsstahls kontrolliert RF-BETON Flächen, ob der Beton, der das Bewehrungsnetz aussteift, durch eine ausreichende Plattendicke sämtlichen Anforderungen aus Biege- und Querkraftbeanspruchung gerecht wird.
Neben der Tragfähigkeitsbemessung besteht im Modul die Möglichkeit, das Tragwerk im Zustand der Gebrauchstauglichkeit nachzuweisen. Diese Nachweise umfassen die Begrenzung der Betondruck- und der Betonstahlspannungen, die Mindestbewehrung für die Begrenzung der Rissbreite sowie die Begrenzung der Rissbreite durch Begrenzung von Stabdurchmesser und Stababstand. Hierzu stehen analytische und nichtlineare Nachweismethoden zur Wahl.
Wenn zusätzlich das Modul RF-BETON Deflect lizenziert ist, können in RF-BETON Flächen die Verformungen mit dem Einfluss von Kriechen, Schwinden und Tension Stiffening nach analytischer Methode berechnet werden.
Mit einer Lizenz von RF-BETON NL kann in RF-BETON Flächen der Einfluss von Kriechen und Schwinden bei der Ermittlung von Verformungen, Rissbreiten und Spannungen nach nichtlinearer Methode berücksichtigt werden.
Die Bemessung ist nach folgenden Normen möglich:
- EN 1992-1-1:2004/A1:2014
- ACI 318-19
- CSA A23.3-19
- SIA 262:2017
- GB 50010-2010
Das Bild links zeigt die Nationalen Anhänge für EN 1992-1-1, die zurzeit in RF-BETON Flächen implementiert sind.
Alle Zwischenergebnisse der Bemessung sind lückenlos dargestellt. Dies schafft -- der Philosophie des Hauses Dlubal Software entsprechend -- eine besondere Transparenz und Nachvollziehbarkeit der Nachweise.
Wir wünschen Ihnen viel Freude und Erfolg mit RF-BETON Flächen.
Ihr Dlubal-Team