Dlubal RX-HOLZ Verband - Einführungsbeispiel zur Bemessung eines Dachverbandes

In Deutschland regelt die DIN EN 1991-1-3 mit dem nationalen Anhang DIN EN 1991-1-3/NA die Schneelasten. Das Normpaket gilt für Hoch- und Ingenieurbauwerke in einer Höhe bis 1.500 m über Meeresniveau.

Mit dem Add-On Holzbemessung ist eine Bemessung von Holzstützen nach der ASD-Methode der amerikanischen Norm 2018 NDS möglich. Die genaue Berechnung der Druckbeanspruchbarkeit und der Anpassungsfaktoren von Holzstäben ist wichtig für Sicherheitsüberlegungen und Bemessungen. Im folgenden Beitrag handelt es sich um den Nachweis der maximalen kritischen Knickfestigkeit, die mit dem Add-On Holzbemessung berechnet wird, unter Einsatz von schrittweisen analytischen Gleichungen nach der amerikanischen Norm NDS 2018 einschließlich Druckanpassungsfaktoren, angepasstem Druckbemessungswert und finaler Ausnutzung.

Wenn regelmäßige Strukturen berechnet werden müssen, ist oft die Eingabe nicht kompliziert, sondern zeitaufwändig. Die Automation der Eingabe kann dann wertvolle Zeit sparen. Im vorliegenden Fall ist die Aufgabe, die Geschosse eines Hauses als einzelne Bauzustände zu betrachten. Die Eingabe soll mithilfe eines C# Programms erfolgen, sodass der Nutzer die Elemente der einzelnen Etagen nicht händisch eingeben muss.

In RX-HOLZ Verband können folgende Einstellungen zur Berechnung vorgenommen werden:*Auswahl der Nachweise, die geführt werden sollen

• Festlegung, ob die Lagerkräfte und Verformungen ausgegeben werden sollen oder nicht
• Anpassung der empfohlenen Grenzwerte für die Verformungsnachweise im Nachweis der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit.
• Freie Festlegung der Parameter für die Durchführung der Brandschutznachweise nach dem vereinfachten Verfahren
• Berücksichtigung materieller Nichtlinearitäten (ausfallende Stäbe)

Die Art der durchzuführenden Nachweise kann in den Steuerungsparametern definiert werden.

Die Eingabe der Geometrie erfolgt wie bei den anderen RX-HOLZ-Programmen anhand von Vorlagen. Durch die Wahl der Dachform wird die Grundgeometrie festgelegt welche dann benutzerspezifisch erweitert werden kann. Als Material kann die gewünschte Holzgüte aus einer Bibliothek ausgewählt werden. Zur Verfügung stehen alle nach EN 1995-1-1 und dem ausgewählten Nationalen Anhang festgelegten Materialgüten für Brettschichtholz, Nadelholz und Laubholz. Weiterhin besteht für den Anwender die Möglichkeit, eine Festigkeitsklasse mit benutzerdefinierten Materialkennwerten zu generieren und somit den Umfang der Bibliothek zu erweitern.

Da bei einem Aussteifungsverband auch Stahlquerschnitte verwendet werden, sind die gängigen Stahlsorten ebenfalls in die Datenbank integriert. Daher stehen für die Eingabe der Querschnitte auch gewalzte und geschweißte Profile zur Verfügung. Verbindungsmittelsteifigkeiten lassen sich in der Maske Verbindungen als Weg- und Drehfedersteifigkeiten berücksichtigen. Das Programm behandelt diese Steifigkeiten mit einer durch den Teilsicherheitsbeiwert geteilten Steifigkeit zur Bemessung der Tragfähigkeit und mit den Mittelwerten der Steifigkeit zur Bemessung der Gebrauchstauglichkeit. Die Belastung kann als resultierende Seitenlast (Ersatzlast) aus einer Binderbemessung direkt eingegeben werden.

Die Windbelastung erfolgt nach wie vor automatisch auf alle vier Seiten der Struktur. Zusätzlich können auch benutzerdefinierte Lasten z. B. Einzellasten aus Stützen (Knicklast) definiert werden. Entsprechend der generierten Belastung, erzeugt das Programm im Hintergrund automatisch die Kombinationen für Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Brandschutz. Die generierten Kombinationen können betrachtet und ggf. benutzerspezifisch angepasst werden.

Nach der erfolgreichen Bemessung werden die geführten Nachweise mit allen erforderlichen Zwischenwerten nach unterschiedlichen Kriterien geordnet, klar strukturiert und übersichtlich aufbereitet ausgegeben. Da auch die Zwischenwerte im Detail ausgewiesen werden, sind alle Nachweise transparent. Den Ergebnisverlauf an jeder beliebigen x-Stelle des Trägers kann der Anwender sich in einem separaten Fenster anzeigen lassen. Hierbei können dann sowohl die Verformungen als auch die einzelnen Schnittgrößen dargestellt werden.

Die Nachweise mitsamt Bemessungsdetails und ausgewählte Ergebnisverläufe werden in ein Ausdruckprotokoll integriert, wodurch die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet ist. Es kann durch Grafiken, Erläuterungen, Skizzenscans etc. ergänzt werden. Ebenso kann der Anwender individuell festlegen, welche Daten aus der Berechnung im Ausdruck erscheinen sollen.