Querschnitte

In der Tabelle Querschnitte der Kategorie 'Stahlbemessung' sind alle Querschnitte aufgelistet, die Sie im Modell angelegt haben.

Zulässige Querschnitte

Die Stahlbemessung ist für viele Querschnittstypen möglich. Die Schriftfarbe der Querschnitte gibt Auskunft über die Verwendung und Zulässigkeit des Querschnitts. Die Farben bedeuten:

• schwarz: Querschnitt ist für die Bemessung geeignet und wird bei den zu bemessenden Objekten verwendet
• rot: Querschnitt ist für die Stahlbemessung nicht geeignet
• blau: Querschnitt wird im Modell nicht verwendet
• grau: Querschnitt wird bei den zu bemessenden Objekten nicht verwendet

Des Weiteren können dünnwandige Querschnitte des Querschnittswerte-Programms RSECTION bemessen werden (siehe Abschnitt RSECTION-Querschnitte). Die Kategorien der einzelnen Querschnitte werden in der Tabellenspalte 'Querschnittstyp' angegeben.

Objekte mit einem ungültigen Querschnitt werden bei der Bemessung nicht berücksichtigt – auch wenn für diesen Querschnitt die Option 'Zu bemessen' aktiviert ist. Sie werden in der Tabelle Zu bemessende Objekte automatisch als 'Nicht gültig / deaktiviert' ausgewiesen.

Querschnitt aus Bemessung entfernen

Bei einem gültigen Querschnitt können Sie mit dem Deaktivieren des Kontrollfeldes 'Zu bemessen' alle Objekte von der Bemessung ausschließen, denen der Querschnitt zugeordnet ist. Damit werden diese Objekte in der Tabelle Zu bemessende Objekte als 'Nicht gültig / deaktiviert' klassifiziert und bei der Bemessung nicht untersucht.

Querschnittsklassifizierung (für EN 1993, NTC und SIA 263)

Mit der Querschnittsklassifizierung wird bei einigen Normen die Begrenzung der Beanspruchbarkeit und Rotationskapazität durch lokales Beulen von Querschnittsteilen erfasst. Wenn für einen Querschnitt Einzelfelder hinterlegt sind, ist die automatische Querschnittsklassifizierung per Voreinstellung aktiviert. Das Programm überprüft die c/t-Verhältnisse der druckbeanspruchten Querschnittsteile und stuft den Querschnitt in die Querschnittsklassen 1 bis 4 ein.

In der Liste der Tabellenspalte können Sie die Querschnittsklasse auch manuell festlegen.

• Klasse 1/2: Die Bemessung erfolgt mit den plastischen Querschnittswiderständen ohne weitere Überprüfung der c/t-Teile.
• Klasse 3: Es erfolgt eine elastische Bemessung ohne weitere Überprüfung auf lokales Beulen.
• Klasse 4 möglich: Bei der Bemessung wird überprüft, ob effektive Querschnittswerte zu berücksichtigen sind. Je nach Ergebnis wird der Querschnitt in Klasse 3 oder Klasse 4 eingestuft und entsprechend bemessen.

Bemessung kaltgeformter Querschnitte (für EN 1993 und AISC)

Kaltgeformte Querschnitte erfordern meist besondere Nachweise in Hinblick auf das lokale Beulen und die Querschnittsstabilität. Bei einem Querschnitt der Herstellungsart 'Kaltgeformt' und der Bemessungsnorm EN 1993 werden die Objekte mit diesem Querschnitt automatisch nach EN 1993-1-3 [1] nachgewiesen (mit Ausnahme von kaltgeformten Hohlprofilen). Bei der Bemessungsnorm AISC 360 werden kaltgeformte Querschnitte nach AISI S100 [2] nachgewiesen.

Für andere Bemessungsnormen ist keine spezifische Bemessung von kaltgeformten Querschnitten implementiert.

Querschnitt anpassen

Falls erforderlich, können Sie die Eigenschaften eines Querschnitts im Bearbeitungsdialog anpassen. Doppelklicken Sie hierzu in die Zeile des Querschnitts oder klicken auf die Schaltfläche in der Tabellen-Symbolleiste.

In der Tabellenspalte 'Optionen' werden Icons für verschiedene vorhandene Einstellungen oder modifizierte Werte angezeigt (siehe Bild Eingabetabelle für Querschnitte). Sie ermöglichen einen schnellen Überblick über die verwendeten Querschnitte. Das Icon beispielsweise ist allen Querschnitten zugeordnet, die nach dünnwandiger Theorie berechnet sind.

Hinweise zur Spannungsermittlung

Die spannungsbasierten Nachweise eines Querschnitt basieren auf der der gewählten Berechnungstheorie im Querschnitt. Ist für den Querschnitt die 'Dünnwandige Berechnung' aktiviert, so werden sowohl die Querschnittswerte als auch die zur Bemessung verwendeten Spannungen nach dünnwandiger Theorie ("TWA") ermittelt. Wenn diese Option nicht aktiviert ist, werden die Querschnittswerte und Spannungen auf der Grundlage einer FEM-Lösung bestimmt.

Die Einheitsspannungen für die jeweilige Spannungsermittlung bieten eine gute Grundlage, um die in einem Nachweis genutzten Spannungswerte nachzuvollziehen. Sie können diese im Bearbeitungsdialog des Querschnitts überprüfen.

RSECTION-Querschnitte

Die Möglichkeiten zur Bemessung von Querschnitten aus dem Programm RSECTION sind abhängig von der Modellierung des Querschnitts: Besitzt der Querschnitt Elemente, so werden automatisch Einzelfelder (Querschnittsteile) erzeugt, die eine Berechnung des wirksamen Querschnitts ermöglichen. Wenn der Querschnitt jedoch über Teile ohne Elemente definiert ist, können keine Einzelfelder erzeugt werden. Eine automatische Querschnittsklassifizierung ist dann nicht möglich.

Anderen Querschnitt für Bemessung verwenden

Sie können für die Bemessung einen anderen Querschnitt als für die RFEM-Berechnung verwenden: Klicken Sie hierzu in die entsprechende Zeile der Tabellenspalte 'Anderen Querschnitt für die Bemessung verwenden'. Über die Schaltfläche können Sie dann einen Querschnitt aus der Bibliothek importieren.

Wenn in der Spalte ein anderer Querschnitt hinterlegt ist, stehen im Kontextmenü weitere Optionen zur Verfügung. Damit können Sie den neuen Querschnitt an RFEM übergeben, damit er auch bei der statischen Analyse verwendet wird. Ebenso ist es möglich, den ursprünglichen Querschnitt wieder in die Tabelle zu importieren.

Querschnitt optimieren

Das Add-On Stahlbemessung bietet die Möglichkeit, Standardquerschnitte optimieren zu lassen. Bei dieser vereinfachten Optimierung sucht das Programm den kleinstmöglichen Querschnitt innerhalb derselben Querschnittsreihe, der alle Nachweise mit einem Nachweiskriterium kleiner als die im Dialog Globale Einstellungen festgelegte maximal zulässige Ausnutzung erfüllt.

Um einen Querschnitt zu optimieren, klicken Sie in die entsprechende Zeile der Tabellenspalte 'Anderen Querschnitt für die Bemessung verwenden'. In der Liste wählen Sie dann die Option Optimieren.

Bei einem parametrischen Profil erscheint der Bearbeitungsdialog des Querschnitts. Im Register 'Optimierung | Stahlbemessung' können Sie die Parameter für die Optimierung festlegen.

Haken Sie in der Spalte 'Geometrie' den (oder die) Parameter an, der geändert werden soll. In den Spalten 'Min' und 'Max' können Sie dann die Unter- und Obergrenzen des Parameters eintragen. Der 'Schritt' steuert das Intervall, in dem die Abmessungen des Parameters beim Optimierungsprozess variieren. Sollen die 'Seitenverhältnisse beibehalten' werden, haken Sie das entsprechende Kontrollfeld an und geben die Parameter für die Optimierung der Außenabmessungen an.

Für die Querschnittsoptimierung gelten die gleichen Bedingungen wie beim Verwenden eines anderen Querschnitts (siehe oben). Die Nachweise werden für alle Querschnittsvarianten mit den Schnittgrößen der statischen Analyse geführt. Danach wird die optimale Variante in der Tabellenspalte ausgegeben. Die Auswirkungen des geänderten Querschnitts auf die Steifigkeiten und Schnittgrößen im RFEM-Modell werden nicht berücksichtigt. Nutzen Sie daher die Möglichkeiten des Kontextmenüs, um die optimierten Querschnitte in das RFEM-Modell zu übertragen (siehe Bild Kontextmenü mit Optionen zum Exportieren oder Importieren).

Eine umfassende Strukturoptimierung ist mit dem Add-On Optimierung & Kosten / CO₂-Emissionsabschätzung möglich.