RFEM-/RSTAB-Zusatzmodul RF-/STAHL Ermüdung Stäbe

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Ermüdungsnachweise für Stäbe und Stabsätze

Mit dem Zusatzmodul RF-/STAHL Ermüdung Stäbe können die Ermüdungsnachweise nach EN 1993-1-9 für Stäbe und Stabsätze geführt werden. Der Ermüdungsnachweis nach EN 1993-1-9 basiert auf dem Nennspannungskonzept. Die Schnittgrößen werden nach Stabstatik ermittelt und die Spannungen an der Stelle der zu erwartenden Rissbildung nach der Festigkeitslehre berechnet. Das heißt, beim Ermüdungsnachweis werden die Nennspannungsschwingbreiten Δσ und Δτ infolge der Einwirkungen den Bemessungswerten der Ermüdungsfestigkeit ΔσR und ΔτR gegenübergestellt.

Weiterhin gilt in EN 1993-1-9 das Prinzip der Teilsicherheitsbeiwerte. Der Teilsicherheitsbeiwert γMf für die Ermüdungsfestigkeit wird je nach Zuverlässigkeitskonzept und den möglichen Schadensfolgen abgestuft. 

Das Zusatzmodul RF-/STAHL Ermüdung Stäbe beinhaltet eine umfangreiche Querschnitts- und eine erweiterbare Materialbibliothek mit den normspezifischen Festigkeitswerten.

  1. Leistungsmerkmale

    • Volle Integration in RFEM/RSTAB mit Übernahme aller relevanten Informationen und Schnittgrößen
    • Ermittlung der Spannungsschwingbreiten für die vorhandenen Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen
    • Freie Kerbfallzuordnung an den vorhandenen Spannungspunkten des Querschnitts
    • Benutzerdefinierte Vorgabe der Schadensäquivalenzfaktoren
    • Bemessung von Stäben und Stabsätzen nach EN 1993-1-9
    • Optimierung der Querschnitte mit Übergabemöglichkeit nach RFEM/RSTAB
    • Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen
    • Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
    • Visualisierung des Nachweiskriteriums am RFEM/RSTAB-Modell
    • Datenexport zu MS Excel
  2. Maske 1.1 Basisangaben

    Eingabe

    Nach dem Aufruf des Moduls sind die zu bemessenden Stäbe/Stabsätze, Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen für die Nachweise der Ermüdungsfestigkeit festzulegen. 

    Die Materialien aus RFEM/RSTAB sind voreingestellt, können in RF-/STAHL Ermüdung Stäbe jedoch angepasst werden. In der Bibliothek sind die in der jeweiligen Norm gelisteten Materialkennwerte hinterlegt.

    Für die Bemessung sind die Schadensäquivalenzfaktoren sowie die Kerbfälle an den vorhandenen Spannungspunkten zu definieren, die in der Berechnung berücksichtigt werden sollen.

  3. Maske 2.1 Nachweise querschnittsweise

    Bemessung

    Beim Nachweis der Ermüdungfestigkeit wird auf den Nachweis mittels Schadensäquivalenzfaktoren zurückgegriffen. Die schadensäquivalenten Spannungsschwingbreiten ΔσE,2 und ΔτE,2 bezogen auf 2*106 Spannungspiele sind unter Berücksichtigung der Teilsicherheitsfaktoren den Grenzwerten der Ermüdungsfestigkeit ΔσC bzw. ΔτC bei 2*106 Spannungsspielen des entsprechenden Kerbdetails gegenüberzustellen. 

    Daraus ergeben sich die jeweiligen Nachweisformate. Separate Bemessungsfälle gestatten eine flexible Analyse für ausgewählte Stäbe, Stabsätze und Einwirkungen sowie für die einzelnen Querschnitte. Bemessungsrelevante Parameter, wie z. B. die Wahl des Bemessungskonzeptes sowie Teilsicherheitsbeiwerte, können frei definiert werden.

  4. Ergebnisgrafik mit Ausnutzungsgrad

    Ergebnisse

    Nach der Bemessung werden die Ergebnisse in übersichtlichen Tabellen ausgegeben. Alle Zwischenwerte (z. B. maßgebende Schnittgrößen, Anpassungsfaktoren…) lassen sich abgreifen, wodurch die Nachweise transparent werden. Die Ergebnisse werden nach Lastfällen, Querschnitten, Stabsätzen und Stäben geordnet ausgewiesen.

    Wird der Nachweis nicht erbracht, können die betroffenen Querschnitte einen Optimierungsprozess durchlaufen. Dabei ist auch die Übergabe der modifizierten Profile nach RFEM/RSTAB für eine Neuberechnung möglich.

    Der Ausnutzungsgrad wird im RFEM/RSTAB-Modell verschiedenfarbig dargestellt. Dadurch lassen sich kritische oder überdimensionierte Bereiche auf einen Blick erkennen. Die gezielte Auswertung wird auch über die Darstellung der Ergebnisverläufe am Stab oder Stabsatz gewährleistet.

    Neben den tabellarischen Ein- und Ausgabedaten einschließlich Bemessungsdetails können sämtliche Grafiken in das Ausdruckprotokoll eingebunden werden. Damit ist die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet. Der Inhalt des Protokolls und die gewünschte Tiefe der Ausgabe für die einzelnen Nachweise lassen sich gezielt selektieren.

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