RFEM-Zusatzmodul RF-BETON Deflect

Webinar: Bewehrung und Bemessung von Stahlbetonflächen in RFEM

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Analytische Verformungsberechnung von Flächentragwerken

Das Zusatzmodul RF-BETON Deflect ist eine Erweiterung der Modulgruppe RF-BETON

RF-BETON Deflect ermöglicht im Modul RF-BETON Flächen im Zuge des analytischen Gebrauchstauglichkeitsnachweises eine Durchbiegungsberechnung von Flächentragwerken entsprechend der Normenfestlegungen. Die Verformungsberechnung ist für folgende Normen möglich:

Durch RF-BETON Deflect ist der Nachweis zur Begrenzung der Durchbiegung von Stahlbetonflächen unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Querschnittszustände ungerissen und gerissen (Zustand I / Zustand II) schnell und einfach zu führen.

  1. Gebrauchstauglichkeitsnachweis punktweise

    Leistungsmerkmale

    • Verformungsberechnungen von ungerissenen/gerissenen Stahlbetonflächen (Zustand II) unter Ansatz der Näherungsverfahren aus den Bemessungsnormen (z. B. Verformungsberechnung nach 7.4.3 EN 1992-1-1)
    • Ansatz der Zugversteifung des Betons zwischen den Rissen (Tension Stiffening)
    • Optionale Berücksichtigung des Kriechens und Schwindens
    • In RFEM integrierte grafische Ausgabe der Ergebnisse, z. B. Verformung oder Durchhang einer Stahlbetonflachdecke
    • Übersichtliche numerische Ergebnisausgabe in Masken und die Möglichkeit, diese grafisch in der Struktur darzustellen
    • Vollständige Integration der Ausgabe in das RFEM-Ausdruckprotokoll
  2. Basisangaben RF-BETON Flächen

    Eingabe

    Die Verformungsberechnung mit RF-BETON Deflect ist in den Einstellungen zu dem analytischen Gebrauchstauglichkeitsnachweis im Modul RF-BETON Flächen aktivierbar. Die Berücksichtigung von Langzeiteinflüssen (Kriechen und Schwinden) und der Zugversteifung zwischen den Rissen ist ebenfalls in dem o. g. Dialog steuerbar. Die Kriechzahl und Schwinddehnung berechnen sich anhand der definierten Eingabeparameter oder sind individuell definierbar.

    Der einzuhaltende Grenzwert für die Verformung kann für jede Fläche individuell oder für eine Flächengruppierung eingestellt werden. Als zulässiger Grenzwert wird die max. Verformung definiert. Dabei ist zusätzlich vorzugeben, ob für den Nachweis das unverformte oder das verformte System herangezogen werden soll.

  3. Detaileinstellungen

    Bemessung

    Für die Verformungsberechnung nach den, in den Normen festgelegten, Näherungsverfahren (z. B. Verformungsberechnung nach 7.4.3, EN 1992-1-1) werden sogenannte effektive Steifigkeiten in den Finiten Elementen entsprechend dem vorhandenen Grenzzustand gerissen / ungerissen berechnet. Mit diesen effektiven Steifigkeiten wird anschließend die Verformung der Fläche mittels einer nochmaligen FEM-Berechnung bestimmt.

    Für die Berechnung der eff. Steifigkeiten der finiten Elemente wird der bewehrte Betonquerschnitt betrachtet. Anhand der ermittelten Schnittgrößen für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit aus RFEM wird der Stahlbetonquerschnitt in "gerissen" oder "ungerissen" eingestuft. Wird die Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen berücksichtigt, so erfolgt dies mittels eines Verteilungsbeiwertes (z. B. z nach Gleichung 7.19, EN 1992-1-1). Das Materialverhalten für den Beton wird dabei im Druck- und Zugbereich - bis zum Erreichen der Betonzugfestigkeit - als linear-elastisch angesetzt. Dies ist für den Zustand der Gebrauchstauglichkeit ausreichend genau. 

    Die Berücksichtigung von Kriechen und Schwinden erfolgt bei der Ermittlung der effektiven Steifigkeiten auf „Querschnittsebene“. Der Einfluss von Schwinden und Kriechen bei statisch unbestimmten Systemen wird bei diesem Näherungsverfahren nicht berücksichtigt (z. B. Zugkräfte aus Schwinddehnung bei allseitig eingespannten Systemen werden nicht ermittelt und müssen gesondert berücksichtigt werden). Zusammenfassend erfolgt die Verformungsberechnung mit RF-BETON Deflect in zwei Schritten: 

    1. Berechnung der effektiven Steifigkeiten des Stahlbetonquerschnittes unter linear-elastischen Annahmen 
    2. Berechnung der Verformung unter Verwendung der effektiven Steifigkeiten mit FEM
  4. Verformungsbild in RFEM

    Ergebnisse

    Nach der Bemessung werden die Ergebnisse der Verformungsberechnung in übersichtlichen Ausgabetabellen aufgelistet. Sämtliche Zwischenwerte werden nachvollziehbar ausgegeben. Die grafische Darstellung der Ausnutzung und der Verformung in RFEM gestatten einen schnellen Überblick über gefährdete Bereiche.

    Mit der flächen- oder punktweisen Ausgabe der Nachweise mit allen Zwischenergebnissen ist die Berechnung bis ins kleinste Detail nachvollziehbar. Über die vollständige Integration der Ausgabe in das RFEM-Ausdruckprotokoll ist eine prüffähige statische Bemessung sichergestellt.

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