RSTAB-Zusatzmodul BETON

Produktbeschreibung

  • Stahlbetonbau

Lineare und nichtlineare Nachweise für Stahlbetonquerschnitte mit Bewehrungsentwurf

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BETON ist ein Zusatzmodul von RSTAB zur Stahlbetonbemessung von Stabelementen. Es bietet die Möglichkeit, die RSTAB-Schnittgrößen in verschiedenen Bemessungsfällen auszuwerten. Sie können somit in einzelnen BETON-Fällen beliebige Stäbe, Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen für einen Bemessungslauf zusammenfassen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise rasch Bemessungsalternativen mit einer anderen Betonfestigkeitsklasse oder geänderten Querschnitten berechnen.

Die Bemessung erfolgt für ein- und zweiachsige Biegung mit Normalkraft sowie Schub und Torsion. Durch den Zukauf der entsprechenden Erweiterung können die Nachweise nach folgenden Normen geführt werden:

Der Brandschutznachweis für Rechteck- und Kreisquerschnitte ist optional möglich nach:


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Leistungsmerkmale

  • Ergebnisübernahme aus RSTAB
  • Integrierte Material- und Querschnittsbibliothek
  • In Verbindung mit der Erweiterung EC2 für RSTAB kann die Stahlbetonbemessung gemäß EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) sowie nachfolgend aufgeführter Nationaler Anhänge durchgeführt werden:
    • Germany DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Deutschland)
    • Austria ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Österreich)
    • Belgium NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 für Kaltbemessung, EN 1992-1-2 ANB:2010 für Heißbemessung (Belgien)
    • Bulgaria BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgarien)
    • Denmark EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dänemark)
    • France NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Frankreich)
    • Finland SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finnland)
    • Italy UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italien)
    • Latvia LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Lettland)
    • Lithuania LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litauen)
    • Malaysia MS EN 1992-1-1:2010 (Malaysia)
    • Netherlands NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Niederlande)
    • NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Norwegen)
    • Poland PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polen)
    • Portugal NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
    • Romania SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumänien)
    • Sweden SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Schweden)
    • Singapore SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
    • Slovakia STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slowakei)
    • Slovenia SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slowenien)
    • Spain UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Spanien)
    • Czech Republic CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Tschechien)
    • United Kingdom BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Vereinigtes Königreich)
    • Belarus TKP 1992-1-1:2009 (Weißrussland)
    • Cyprus CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Zypern)
  • Zusätzlich zu den oben aufgeführten Nationalen Anhängen (NA) können auch benutzerdefinierte NA mit eigenen Grenzwerten und Parametern definiert werden.
  • Wählbare Voreinstellungen für Teilsicherheits- und Abminderungsbeiwerte, Druckzonenbegrenzung, Baustoffeigenschaften und Betondeckung
  • Ermittlung von Längs-, Schub-, Torsionsbewehrung
  • Bemessung von Voutenstäben
  • Optimierung von Querschnitten
  • Ausweisung von Mindest- und Druckbewehrung
  • Ermittlung eines modifizierbaren Bewehrungsvorschlags
  • Nachweis der Rissbreitenbegrenzung mit optionaler Erhöhung der erforderlichen Bewehrung zur Einhaltung der definierten Grenzwerte des Rissbreitennachweises
  • Nichtlineare Berechnung mit Berücksichtigung des gerissenen Querschnitts (für EN 1992-1-1:2004 und DIN 1045-1:2008)
  • Berücksichtigung von Tension Stiffening
  • Berücksichtigung von Kriechen und Schwinden
  • Verformungen im Zustand II
  • Grafische Darstellung aller Ergebnisverläufe
  • Brandschutznachweis nach dem vereinfachten Verfahren (Zonenverfahren) gemäß EN 1992-1-2 für Rechteck- und Kreisquerschnitte. Damit ist auch der Brandschutznachweis bzw. die Heißbemessung von Kragstützen möglich.
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Eingabe

Nach dem Aufruf des Moduls wird festgelegt, nach welcher Norm und nach welchem Verfahren die Bemessung erfolgen soll. Die Tragfähigkeit und die Gebrauchstauglichkeit können nach linearem und nichtlinearem Berechnungsansatz nachgewiesen werden. Die Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen werden dann den verschiedenen Berechnungsarten zugeordnet. In weiteren Eingabemasken werden Material und Querschnitte festgelegt. Zusätzlich können Parameter zum Kriechen und Schwinden zugewiesen werden. Kriechzahl und Schwindmaß werden sofort im Abhängigkeit vom Betonalter angegeben.

Die Lagergeometrie wird durch bemessungsrelevante Angaben zu den Lagerbreiten und Lagerarten (direkt, monolithisch, End- oder Zwischenlager) sowie zur Momentenumlagerung, -ausrundung und Querkraftreduktion erfasst. BETON erkennt die Auflagertypen aus dem RSTAB-Modell.

In einer mehrteiligen Maske erfolgen abschließend die genauen Bewehrungsvorgaben wie beispielsweise Durchmesser, Betondeckung und Staffelung der Bewehrungsstäbe, Anzahl der Lagen, Schnittigkeit der Bügel und Verankerungsart. Bei dem Führen des Brandschutznachweises werden die Brandschutzklasse, die brandspezifischen Materialkennwerte sowie die vom brandbeanspruchte Querschnittsseite definiert. Stäbe und Stabsätze lassen sich hierbei in so genannten "Bewehrungssätzen" mit jeweils unterschiedlichen Bemessungsparametern gruppieren.

Für die Rissbreitennachweise ist der Grenzwert der max. Rissbreite einstellbar. Die Geometrie von Vouten wird für die Bewehrungsführung zusätzlich erfasst.

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Bemessung

Vor dem Start der Berechnung sollte durch eine über das Programm gesteuerte Kontrolle sichergestellt werden, dass die Eingabedaten vollständig und korrekt vorliegen. Bei der Berechnung sucht BETON zunächst nach den Ergebnissen der relevanten Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen. Werden diese nicht gefunden, so startet die RSTAB-Berechnung, um die notwendigen Schnittgrößen zu ermitteln.

Unter Berücksichtigung der gewählten Bemessungsnorm werden die erforderlichen Bewehrungsquerschnitte der Längs- und Schubbewehrung sowie die zugehörigen Zwischenergebnisse berechnet. Sollte die aus dem Tragfähigkeitsnachweis ermittelte Längsbewehrung für den Nachweis der max. Rissbreite nicht ausreichen, so kann diese optional durch das Programm automatisch bis zur Einhaltung des definierten Grenzwertes erhöht werden.

Der Nachweis von stabilitätsgefährdeten Bauteilen ist mittels einer nichtlinearen Berechnung möglich. Dabei stehen der jeweiligen Norm entsprechend unterschiedliche Ansätze zur Verfügung.

Die Brandschutzbemessung erfolgt nach dem vereinfachten Rechenverfahren nach EN 1992-1-2, 4.2. Dabei wird das im Anhang B2 beschriebene Zonenverfahren verwendet. Darüber hinaus können die thermischen Dehnungen in Längsrichtung und die aus unsymmetrischer Brandeinwirkung entstehende zusätzliche thermische Verkrümmung bei der Heißbemessung berücksichtigt werden.

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Ergebnisse

Nach der Bemessung wird die erforderliche Bewehrung in Ausgabetabellen mit veranschaulichenden Grafiken und den Detailergebnissen aufgelistet. Sämtliche Zwischenwerte sind nachvollziehbar mit angegeben. Neben der Tabelle werden die aktuellen Spannungen und Dehnungen im Querschnitt grafisch veranschaulicht.

Die Bewehrungsvorschläge für Längs- und Bügelbewehrung werden mitsamt Skizze praxisgerecht dokumentiert. Dabei ist es möglich, die vorgeschlagene Bewehrung zu editieren und z.B. die Anzahl der Stäbe und die Verankerung anzupassen. Die Änderungen werden automatisch aktualisiert.

Der Betonquerschnitt mit Bewehrung lässt sich anschaulich im 3D-Rendering visualisieren. Man erhält auf diese Weise eine optimale Dokumentationsmöglichkeit für die Erstellung von Bewehrungsplänen einschließlich Stahlliste.

Die Nachweise der Rissbreitenbegrenzung werden mit der gewählten Bewehrung für die im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit maßgebenden Schnittgrößen geführt. Die Ausgabe umfasst Stahlspannungen, Mindestbewehrung, Grenzdurchmesser, maximale Bewehrungsabstände, Rissabstände sowie maximale Rissbreiten.

Als Ergebnis der nichtlinearen Berechnung erhält man Tragsicherheiten für den Querschnitt mit (linear-elastisch ermittelter) bzw. vorgegebener Bewehrung sowie die tatsächlichen Durchbiegungen des Bauteils unter Berücksichtigung der Steifigkeiten im gerissenen Zustand.

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