Grenzwerte für Stabilitätsnachweise in RF-/STAHL EC3

Fachbeitrag

Mit Version X.11 wurden die Filtermöglichkeiten kleiner Druckkräfte beziehungsweise Momente für Stabilitätsnachweise in RF-/STAHL EC3 überarbeitet. Die Überarbeitung dieser Filtermöglichkeiten im Register "Stabilität" der "Details" schafft eine transparente Vorgehensweise im Modul, da sie nun nachweisunabhängig stattfindet.

Die Filtermöglichkeiten sollen dazu dienen, im Falle von Unbemessbarkeiten aufgrund nicht geregelter Stabilitätsnachweise für bestimmte Querschnitte und Belastungszustände trotzdem einen Nachweis zu ermöglichen und problematische Schnittgrößen mit Hilfe von selbst definierbaren Limits zu vernachlässigen. Die Grenzwerte können abweichend von der Standardeinstellung im dargestellten Dialog definiert werden.

Bild 01 - Festlegung der 'Grenzwerte für den Stabilitätsnachweis'

Anwendung und Beispiele

Im Folgenden soll die Anwendung an zwei einfachen Beispielen erläutert werden. Gegeben sind zwei Einfeldträger mit einer Länge von jeweils fünf Metern. Der verwendete Baustahl ist S235. Der linke Träger ist ein Winkelprofil L 100 x 100 x 10, der rechte ein U-Profil UPE 300. Die Belastung ist im Bild dargestellt.

Bild 02 - System und Belastung

Versucht man direkt eine Bemessung mit RF-/STAHL EC3 unter Verwendung des Deutschen Nationalen Anhangs [2] zum Eurocode 3, gelten beide Träger als unbemessbar.

Bild 03 - Ergebnis des erfolglosen Bemessungsversuchs

Sowohl für das L-Profil als auch für das U-Profil ist keine Interaktion nach 6.3.3 EN 1993 [1] möglich, da die Querschnitte doppelt symmetrisch sein müssen. Ebenso wenig eine Bemessung nach 6.3.4 EN 1993, da hier nur I-Profile zulässig sind. Ein Nachweis mit RF-/STAHL Wölbkrafttorsion nach Theorie II. Ordnung wäre möglich. In diesem Beispiel sollen jedoch das geringe Biegemoment am L-Profil und die geringe Drucknormalkraft am U-Profil vernachlässigt werden.

Problematisch ist hierbei, dass die Vernachlässigung der Normalkraft am U-Profil, beispielsweise mit einer Grenze von 10 %, auch zum Ausschluss der Normalkraft am L-Profil führen würde, welche am L-Profil für den Knicknachweis verwendet werden muss. Umgekehrt führt die Vernachlässigung des Biegemomentes am L-Profil gegebenenfalls auch zur Vernachlässigung des Biegemomentes am U-Profil. Die richtige Vorgehensweise bei diesem Beispiel ist demnach, zwei Modulfälle anzulegen und die Stäbe jeweils einzeln zu bemessen.

In RF-/STAHL EC3 werden folglich zwei Fälle betrachtet:

  1. Nachweis des L-Profils und Vernachlässigung des Biegemomentes
  2. Nachweis des U-Profils und Vernachlässigung der Normalkraft

Für Fall 1 werden die Grenzwerte für die Vernachlässigung der Momente auf 0,100 angehoben. Der Knicknachweis wird nun geführt.

Bild 04 - Grenzwerte Fall 1 und erfolgreicher Knicknachweis

Für Fall 2 wird der Grenzwert für die Vernachlässigung der Normalkraft auf 0,100 angehoben. Der Biegedrillknicknachweis wird nun geführt.

Bild 05 - Grenzwerte Fall 2 und erfolgreicher Biegedrillknicknachweis

Literatur

[1] Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; EN 1993-1-1:2010-12
[2] Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1993-1-1/NA:2015-08

Downloads

Links

Kontakt

Kontakt zu Dlubal

Haben Sie Fragen oder brauchen Sie einen Rat? Kontaktieren Sie uns oder nutzen Sie die häufig gestellten Fragen (FAQs) rund um die Uhr.

+49 9673 9203 0

info@dlubal.com

RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

Basisprogramm

Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung, Berechnung und Bemessung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

Erstlizenzpreis
3.540,00 USD
RSTAB Hauptprogramm
RSTAB 8.xx

Basisprogramm

Das 3D-Statik-Programm RSTAB eignet sich für die Berechnung von Stabwerken aus Stahl, Beton, Holz, Aluminium oder anderen Materialien. Mit RSTAB definieren Sie einfach und schnell das Tragwerksmodell und berechnen dann die Schnittgrößen, Verformungen und Lagerreaktionen.

Erstlizenzpreis
2.550,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL EC3 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stahlstäben nach EC 3

Erstlizenzpreis
1.480,00 USD
RSTAB Stahl- und Aluminiumbau
STAHL EC3 8.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stahlstäben nach EC 3

Erstlizenzpreis
1.480,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL Wölbkrafttorsion 5.xx

Modulerweiterung für RF-STAHL EC3

Biegedrillknicknachweise nach Theorie II. Ordnung mit 7 Freiheitsgraden

Erstlizenzpreis
850,00 USD
RSTAB Stahl- und Aluminiumbau
STAHL Wölbkrafttorsion 8.xx

Modulerweiterung für STAHL EC3

Biegedrillknicknachweise nach Theorie II. Ordnung mit 7 Freiheitsgraden

Erstlizenzpreis
850,00 USD