Im Register Stäbe | Basis des Dialogs 'Tragfähigkeitskonfiguration' bzw. 'Festigkeitskonfiguration' treffen Sie grundlegende Einstellungen für die Bemessung von Stäben und Stabsätzen.
Die 'Bemessungsparameter' sind in mehrere Kategorien gegliedert, die sich je nach Bemessungsnorm unterscheiden. In den folgenden Abschnitten werden die Parameter dieser Normen beschrieben:
EN 1995
Allgemein
Das Kontrollfeld 'Stabilitätsnachweis durchführen' steuert, ob neben den Querschnittsnachweisen auch Stabilitätsnachweise wie gegen Biegeknicken oder Biegedrillknicken geführt werden. Sie sollten das Kontrollfeld deaktivieren, wenn Sie keinen Stabilitätsnachweis führen möchten oder die Stabilitätseffekte bereits in der Schnittgrößenermittlung berücksichtigt haben (zum Beispiel durch eine Berechnung nach Theorie II. Ordnung mit Imperfektionen und/oder Steifigkeitsreduktion).
Wenn der Stabilitätsnachweis aktiviert ist, müssen Knicklängen definiert und den jeweiligen Stäben oder Stabsätzen zugewiesen werden. Ist dies nicht der Fall, so ist kein Stabilitätsnachweis möglich. In der Ergebnistabelle Fehler & Warnungen wird nach der Berechnung eine entsprechende Meldung angezeigt. Zugstäbe sind davon ausgenommen, da sie nur Zugkräfte aufnehmen können und keine Stabilitätsnachweise erfordern.
Ausnutzungsgrenzen zum Ignorieren von Schnittgrößen und Spannungen
Die meist auf Handrechnungen ausgelegten Bemessungsnormen enthalten Nachweisformeln oder Interaktionsbedingungen, die oft nur für bestimmte Schnittgrößenkombinationen ausgelegt sind. Im Rahmen der Tragwerksberechnung am 3D-Modell erhält man jedoch in der Regel sehr kleine Werte für Schnittgrößen. Sie sind zwar aus ingenieurmäßiger Sicht für die Tragfähigkeit ohne Bedeutung, verhindern jedoch bei strenger Beachtung der Bemessungsnorm bestimmte Nachweise oder erzwingen die Verwendung von ungünstigeren Interaktionsformeln. Die Ausnutzungsgrenzen bieten daher eine einfache und transparente Möglichkeit, Spannungen aus sehr kleinen Schnittgrößen bei den Nachweisen zu vernachlässigen und die oben genannten Probleme zu umgehen.
Der Grenzwert η beschreibt das Verhältnis von vorhandener Spannung zum Bemessungswert der Festigkeit, der in vereinfachter Weise über die Querschnittswerte bestimmt wird. Die Grenzverhältnisse der Bemessungstragfähigkeiten sind aus den Normvorgaben abgeleitet und mit sehr kleinen Werten voreingestellt, um eine vereinfachte Bemessung zu ermöglichen. Hohe Grenzwerte sollten Sie daher nur zu Testzwecken nutzen.
Liegt eine Schnittgröße unterhalb der Grenzwerte-Bedingung, so erfolgt die Bemessung ohne Warnung, dass die Schnittgröße vernachlässigt wird. In den Nachweisdetails jedoch können Sie anhand des Vermerks 'Vernachlässigbar' bei den Bemessungsschnittgrößen überprüfen, welche Schnittgrößen infolge der Grenzwerte vernachlässigt und beim Nachweis nicht berücksichtigt wurden. Falls an einer Stelle sämtliche Schnittgrößen vernachlässigbar sind, wird lediglich die Überprüfung der vernachlässigbaren Schnittgrößen als Nachweis angegeben.
Gekrümmte und Sattelstäbe
Mit den Kontrollfeldern können Sie steuern, ob der Nachweis der Spannungen quer zur Faserrichtung auch für ungleichmäßige Querschnittsverläufe geführt werden soll. Dieser Querzugnachweis erweist sich bei gekrümmten Stäben oft als Schwachstelle.
'Sattelstäbe' repräsentieren Stäbe mit einer Querschnittsverteilung des Typs 'Sattel'. Auch für diese Stäbe können Sie festlegen, ob der Querzugnachweis erfolgen soll.
Faseranschnittwinkelbegrenzung
Bei Stäben mit linearer oder gevouteter Querschnittsverteilung sind im abgeschrägten Rand die Holzfasern durchschnitten. Gemäß [1] 6.4.2 ist der Einfluss des Faseranschnittwinkels α auf die Spannungen am angeschnittenen Rand zu berücksichtigen. Dieser Winkel darf nach deutschem Nationalen Anhang nicht zu groß sein und maximal 24° betragen. Sie können den voreingestellten Grenzwert bei Bedarf anpassen, um eine weitere Bemessung ermöglichen.
Systemfestigkeit gemäß 6.6
Wenn das kontinuierliche Lastverteilungssystem bei ähnlichen Bauteilen mit gleichen Abständen (beispielsweise Deckenbalken alle gleich nebeneinander) in der Lage ist, die Lasten von einem Stab auf benachbarte Stäbe zu übertragen, darf die Festigkeit der Bauteile gemäß [1] 6.6 um den Faktor ksys erhöht werden. Haken Sie in diesem Fall das Kontrollfeld an.
Erhöhung des Schubrissfaktors
Diese Kategorie steht bei einer Bemessung nach deutschem National Anhang zur Verfügung. Sie betrifft den Einfluss
von Rissen auf den Nachweis der Beanspruchbarkeit auf Schub von biegebeanspruchten Bauteilen. Wenn Sie die Option aktivieren, wird der Faktor kcr für die Schubbemessung von Nadelholzquerschnitten in einem Abstand von mehr als 1.5 m von den Stabenden um 30 % erhöht. Es wird davon ausgegangen, das die Risse dort nur mehr geringe Dimensionen aufweisen.
NDS
Allgemein
Das Kontrollfeld 'Stabilitätsnachweis durchführen' steuert, ob neben den Querschnittsnachweisen auch Stabilitätsnachweise wie gegen Biegeknicken oder Biegedrillknicken geführt werden. Sie sollten das Kontrollfeld deaktivieren, wenn Sie keinen Stabilitätsnachweis führen möchten oder die Stabilitätseffekte bereits in der Schnittgrößenermittlung berücksichtigt haben.
Weitere Hinweise finden Sie im Abschnitt Allgemein bei der Beschreibung für die Norm EN 1995.
Ausnutzungsgrenzen zum Ignorieren von Schnittgrößen und Spannungen
Die Nachweisgleichungen der Bemessungsnormen sind oft nur für bestimmte Schnittgrößenkombinationen ausgelegt. In der Regel führt die Tragwerksberechnung am 3D-Modell jedoch auch zu sehr kleinen Werten für "Neben"-Schnittgrößen, die zwar aus ingenieurmäßiger Sicht für die Tragfähigkeit ohne Bedeutung sind, jedoch bei strenger Beachtung der Norm bestimmte Nachweise verhindern. Die Ausnutzungsgrenzen ermöglichen es, bestimmte Schnittgrößen beim Nachweis zu vernachlässigen und so die oben genannten Probleme zu umgehen. Der Grenzwert η beschreibt dabei jeweils das Verhältnis von vorhandener Spannung zum Bemessungswert der Festigkeit.
Weitere Hinweise finden Sie im Abschnitt Ausnutzungsgrenzen bei der Beschreibung für die Norm EN 1995.
Berechnung der Torsion
Mit den Kontrollfeldern können Sie steuern, wie die Torsion bei den Nachweisen berücksichtigt werden soll:
- Nur Torsionsgrenze überprüfen: Eine weitere Bemessung ist zulässig, wenn die durch Torsion verursachte Schubspannung den Bemessungswert der Festigkeit gemäß [2] Kapitel 3.4 nicht überschreitet. Liegt sie über dem Grenzwert, ist keine Bemessung möglich.
- Nach Timber Construction Manual: Die Torsionsspannungen werden nach den Vorgaben gemäß [3] Kapitel 4.6 bemessen. Im Abschnitt Ausnutzungsgrenzen können Sie festlegen, ab welchem Grenzverhältnis η Torsionsspannungen generell bemessungsrelevant sind.
- Ignorieren: Die Schubspannungen infolge Torsion werden bei der Bemessung zwar überprüft, habebn aber keinen Einfluss die Bemessung. Wird der Bemessungswert der Festigkeit überschritten, gibt das Programm nur einen informativen Hinweis aus.
Positive oder negative Biegung um y-Achse
Gemäß [2] Tabelle 5A und Tabelle 5C gelten für Bauteile aus Brettschichtholz, die um die y/x-Achse auf Biegung beansprucht werden, spezifische Bemessungswerte für die positive Biegung (Unterseite des Trägers unter Zugspannung) und die negative Biegung (Oberseite des Trägers unter Zugspannung). Legen Sie fest, ob sich die Unterseite der zu bemessenden Stäbe in positiver Richtung der lokalen z/y-Achse oder in entgegengesetzter Richtung befindet.
In den übrigen Kategorien können Sie weitere bemessungsrelevante Einstellungen vornehmen. Die Beschreibung ist in Arbeit.
CSA O86
Allgemein
Das Kontrollfeld 'Stabilitätsnachweis durchführen' steuert, ob neben den Querschnittsnachweisen auch Stabilitätsnachweise wie gegen Biegeknicken oder Biegedrillknicken geführt werden. Sie sollten das Kontrollfeld deaktivieren, wenn Sie keinen Stabilitätsnachweis führen möchten oder die Stabilitätseffekte bereits in der Schnittgrößenermittlung berücksichtigt haben.
Weitere Hinweise finden Sie im Abschnitt Allgemein bei der Beschreibung für die Norm EN 1995.
Ausnutzungsgrenzen zum Ignorieren von Schnittgrößen und Spannungen
Die Nachweisgleichungen der Bemessungsnormen sind oft nur für bestimmte Schnittgrößenkombinationen ausgelegt. In der Regel führt die Tragwerksberechnung am 3D-Modell jedoch auch zu sehr kleinen Werten für "Neben"-Schnittgrößen, die zwar aus ingenieurmäßiger Sicht für die Tragfähigkeit ohne Bedeutung sind, jedoch bei strenger Beachtung der Norm bestimmte Nachweise verhindern. Die Ausnutzungsgrenzen ermöglichen es, bestimmte Schnittgrößen beim Nachweis zu vernachlässigen und so die oben genannten Probleme zu umgehen. Der Grenzwert η beschreibt dabei jeweils das Verhältnis von vorhandener Schnittgröße zum Bemessungswert des Querschnittswiderstands.
Weitere Hinweise finden Sie im Abschnitt Ausnutzungsgrenzen bei der Beschreibung für die Norm EN 1995.
Positive oder negative Biegung um y-Achse
Gemäß [2] Tabelle 5A und Tabelle 5C gelten für Bauteile aus Brettschichtholz, die um die y/x-Achse auf Biegung beansprucht werden, spezifische Bemessungswerte für die positive Biegung (Unterseite des Trägers unter Zugspannung) und die negative Biegung (Oberseite des Trägers unter Zugspannung). Legen Sie fest, ob sich die Unterseite der zu bemessenden Stäbe in positiver Richtung der lokalen z/y-Achse oder in entgegengesetzter Richtung befindet.
