FAQ 001424 DE

Berechnung RFEM

Wie werden in RFEM die Schnittgrößen für einen Unterzug (Rippe) ermittelt?

Antwort

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Für die Modellierung von Unterzügen (oder Überzügen) ist der Stabtyp Rippe vorgesehen. Zunächst muss der Unterzug als Rechteckquerschnitt und Rippe definiert werden. Im Details-Dialog der Rippe ist die Integrationsbreite anzugeben. Aus dem rechteckigen Unterzug und der Integrationsbreite wird ein resultierender T-förmiger Querschnitt gebildet.

Bei 2D-Positionen gibt es keine Normalkräfte in den Stäben und Flächen, sondern nur die Schnittgrößen Vz, MT und My bzw. mx, my, mxy, vx und vy.

Damit dies auch für Rippen gültig ist, wird ein anderer Berechnungsansatz als im 3D-Modell verwendet: Der Plattenbalken (definiert aus Stabquerschnitt und Integrationsbreiten) wird mit seiner Schwerachse in die Flächenachse gelegt.

Wird die Integrationsbreite in 2D-Positionen geändert, so ändert sich auch die Steifigkeit des Systems!

3D

Es muss ebenfalls der Rechteckquerschnitt als Stabtyp Rippe mit seiner mitwirkende Breite definiert werden. Die interne Modellierung unterscheidet sich aber grundsätzlich: Die Exzentrizität wird aus der halben Plattendicke und der halben Stabhöhe berechnet.

Bei 3D-Positionen wird der als Rippe definierte Rechteckquerschnitt exzentrisch (halbe Plattendicke + halbe Stabhöhe) an die Fläche angeschlossen. Damit ist die Steifigkeit des Systems vorgegeben. Sie ändert sich nicht bei Änderung der effektiven Breite; die Verformung des Systems bleibt gleich, nicht aber die Schnittgrößen.

Die Normalkräfte des Unterzugs ermitteln sich aus der Summe der Stabnormalkräfte und den über die Integrationsbreite aufintegrierten Flächennormalkräften.

Für die Ermittlung der Biegemomente werden sowohl die Plattennormalkräfte als auch die Plattenmomente über die mitwirkende Breite aufintegriert. Die Summe des Integrals der Flächenmomente mit den Stabmomenten ergeben einen Anteil des Plattenbalkenmoments. Hinzu kommt noch das Integral der Plattennormalkräfte und die Stabnormalkraft, die mit dem jeweiligem Hebelarm zum Schwerpunkt des Plattenbalkens multipliziert werden.

Das Ergebnis ist ein Biegemoment, das sich auf den T-förmigen Querschnitt des gesamten Unterzugs bezieht. Mit den Rippenschnittgrößen kann nun die Stahlbetonbemessung für den Plattenbalken durchgeführt werden.

Im Zeigen-Navigator kann man unter "Ergebnisse > Rippen" zwischen Rippen- und Stabschnittgrößen umschalten.

Der Vorteil des aufwendigeren 3D-Rippenmodells ist, dass die Steifigkeiten und Schnittgrößen genauer erfasst werden können.

Entspricht die Integrationsbreite nicht der mitwirkenden Breite, so kann dies für die Bemessung im Modul RF-BETON Stäbe angepasst werden.

Schlüsselwörter

mitwirkende Breite, Plattenbalken, Überzug

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