RF-BGDK: Biegedrillknicknachweis n. Ersatzstabverfahren

Zusatzmodul für RFEM 5

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RFEM 5-Zusatzmodul
RF-BGDK

RF-BGDK ist als Zusatzmodul fest in der Benutzeroberfläche der Hauptprogramme RFEM 5 integriert. Damit werden Ihnen die strukturspezifischen Eingabedaten sowie die Schnittgrößen dem Nachlaufmodul automatisch zur Verfügung gestellt.

Umgekehrt können die RF-BGDK-Ergebnisse im Arbeitsfenster von RFEM 5 grafisch ausgewertet und auch in das globale Ausdruckprotokoll eingebunden werden. RF-BGDK führt den Nachweis der Biegedrillknicksicherheit für Stäbe und Stabzüge, die einer Beanspruchung aus Einfach- und Doppelbiegung mit oder ohne Normalkraft unterliegen.

Biegedrillknicknachweis nach Ersatzstabverfahren

Gesamtanzahl: 4

Eingabe

Nach erfolgreicher Berechnung der Stuktur in RFEM/RSTAB wechselt der Anwender in das Zusatzmodul RF-/BGDK. Dort wird mindestens ein Bemessungsfall angelegt, in dem die zu bemessenden Stäbe und Stabzüge sowie die für diese Bemessung notwendigen Lastfälle, Last- bzw. Ergebniskombinationen definiert werden.

Die Stäbe und Stabzüge lassen sich mit den in RFEM/RSTAB gewohnten grafischen Hilfsmitteln einfach auspicken. Die in RFEM/RSTAB verwendeten Materialien und Querschnitte sind bereits zur Bemessung voreingestellt. Sie können jedoch beliebig modifiziert und ergänzt werden. Bei der Material- und Querschnittsdefinition stehen umfangreiche Bibliotheken zur Verfügung.

Bemessungsparameter

Die Detailangaben für den Biegedrillknicknachweis werden getrennt für Stäbe und Stabsätze festgelegt. Dabei können folgende Parameter eingestellt werden:

Lagerungsart / Biegedrillknicklast

Zur Auswahl stehen Gabellagerung, Gabellagerung-Eingespannt oder Kragträger
Sonderlagerungen sind über die Angabe des Einspanngrades βz und Wölbeinspanngrades β₀ möglich. Der Wölbeinspanngrad kann speziell in dieser Sektion ebenfalls durch Angabe von Geometrieabmaßen eine elastische Wölblagerung einer Stirnplatte, eines U-Profils, eines Winkels, eines Stützenanschlußes und eines Trägerüberstandes berücksichtigen.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit der direkten Eingabe der Biegedrillknicklast N_Ki oder der Knicklänge s_Ki

Schubfeld

Ein Schubfeld kann aus Trapezprofil, Verband oder einer Kombination daraus definiert werden
Alternativ kann die Schubfeldsteifigkeit S_vorh auch direkt eingegeben werden

Drehbettung

Wahl zwischen kontinuierlicher und nichtkontinuierlicher Drehbettung

Lastangriffspunkt

Die z-Koordinate des Lastangriffspunktes kann frei in einer detaillierten Querschnittsgrafik ausgewählt werden. (Obergurt, Untergurt, Schwerpunkt)
Alternativ kann die Angabe auch über Picken oder manuelle Feldeingabe erfolgen.

Trägerart

Für Standardprofile stehen Gewalzter Träger, Geschweißter Träger, Wabenträger, ausgeklinkter Träger oder Voutenträger (Steg oder Flansch geschweißt) zur Verfügung
Für Sonderprofile besteht die Möglichkeit, direkt den Trägerbeiwert n, den reduzierten Trägerbeiwert n oder den Abminderungsfaktor κM einzugeben

Bemessung

In RF-/BGDK wird der Nachweis im Regelfall nach dem Ersatzstabverfahren gemäß DIN 18800 Teil 2 geführt. In einem separaten Dialog können jedoch umfangreiche Detaileinstellungen für die Bemessung getroffen werden:

Bemessung nach Vogel/Heil

Optional kann im Programm das Verfahren nach Vogel/Heil angewandt werden um

die erforderliche Schubsteifigkeit S_erf
die Biegedrillknicklast N_ki
das Biegedrillknickmoment M_ki

zu ermitteln.

Dieses Plastisch-Plastisch Berechnungsverfahren ist nur für Gabellagerung mit einfacher Biegung bei gleichzeitiger Lasteinleitung am Obergurt gültig. Weitere Voraussetzungen, die unbedingt einzuhalten sind finden Sie im Handbuch des Programms. Bei nicht zulässigen Bedingungen wie beispielsweise Doppelbiegung gibt RF-/BGDK eine entsprechende Fehlermeldung aus. Zusätzlich kann der Abminderungsfaktor κ_M für die Biegemomente M_y auf der sicheren Seite liegend zu 1.0 gesetzt werden, falls eine gebundene Drehachse vorliegt.

Nicht bemessenbare Schnittgrößen

Es lassen sich nicht bemessenbare Schnittgrößen vernachlässigen und so vom Nachweis ausklammern, wenn der Quotient von Schnittgröße zu vollplastischer Schnittgröße einen bestimmten Wert unterschreitet. Damit kann beispielsweise ein geringes Moment um die schwache Achse vernachlässigt und so das Verfahren für zweiachsige Biegung umgangen werden.

Darf-Regelung nach DIN 18800 Teil 2, Element (320) und Element (323)

Automatische Ermittlung von ζ

Soll die Ermittlung des Beiwerts zur Bestimmung des idealen Biegedrillknickmoments MKi automatisch erfolgen, kann hier eine der folgenden Arten ausgewählt werden:

Numerisches Lösen des elastischen Potentials
Abgleich der Momentenverläufe
Australische Norm AS 4100-1990
US-Norm AISC LRFD

Beim Abgleich der Momentenverläufe besteht die Möglichkeit, die Bibliothek mit über 600 tabellierten Momentenverläufen zu nutzen.

Graphische Ergebnisdarstellungen in RFEM

Ergebnisse

Nach der Bemessung werden die Ergebnisse nach Querschnitten, Stäben, Stabsätzen oder x-Stellen geordnet in verschiedenen Masken ausgegeben. Es wird dabei stets mit den tabellarischen Ergebniswerten die zugehörige Querschnittsgrafik angezeigt. In RFEM/RSTAB werden diese im Strukturmodell durch verschiedene Farben gekennzeichnet. Kritische oder überdimensionierte Bauteile sind so auf einen Blick erkennbar. Die Farb- und Wertezuweisungen sind modifizierbar.

Über die Darstellung der Ergebnisverläufe im Stab oder Stabsatz ist die gezielte Auswertung gewährleistet. Jeder Zwischenwert kann abgegriffen werden.

Die bei der Bemessung ermittelten Massen werden sowohl stab- als auch stabsatzweise in Form von Stücklisten ausgegeben.

Weiter können sämtliche Tabellen problemlos nach MS Excel oder in eine CSV-Datei exportiert werden. Ein Übergabemenü regelt hier alle notwendigen Exportangaben.

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Erste Schritte mit RFEM 5

Hier finden die Anwender, die noch nicht bzw. nicht oft mit RFEM gearbeitet haben, Hinweise und Tipps, die den Einstieg in unsere Programme erleichtern.

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