Obwohl viele glauben, dass die Aufgabe des Ingenieurs mit dem Bau des Gebäudes erledigt ist, ist dies nicht ganz richtig. Der Tragwerksplaner sollte stets berücksichtigen, dass die Zeit auch dann Einfluss auf das Bauprojekt hat, wenn es bereits abgeschlossen ist.
Daher müssen die Langzeitverhalten der Materialien in der Berechnung berücksichtigt werden. Dies ist wichtig, da Langzeiteffekte wie Kriechen, Schwinden und Alterung die Verteilung der inneren Kräfte beeinflussen können. Ein solcher Einfluss kann durch eine zeitabhängige Analyse (TDA) berücksichtigt werden.
In RFEM 6 ist es möglich, die zeitabhängigen Faktoren mithilfe des Add-Ons Zeitabhängige Analyse (TDA) zu berücksichtigen. Nach dem Kauf können Sie dieses Add-On in den Grunddaten aktivieren, wie in Bild 1 dargestellt.
Nach der Aktivierung des Add-Ons werden die folgenden Dialogfelder um die für die zeitabhängige Analyse relevanten Optionen erweitert: „Materialien“ in der Kategorie "Grundobjekte" sowie "Lastfälle" und "Lastkombinationen" in "Lastfälle und Kombinationen". Ersteres wird um spezifische Eigenschaften erweitert, um die zeitabhängigen Eigenschaften des Materials zu definieren.
Bitte beachten Sie, dass dies derzeit nur für Beton gilt, das Add-On jedoch in Entwicklung ist und in Zukunft weitere geeignete Materialien umfassen wird. Für die letzten beiden ("Lastfälle" und "Lastkombinationen") werden die Analysearten um die Analyseart "Zeitabhängige Analyse (TDA)" erweitert.
Beide werden in den nächsten Unterkapiteln dieses Artikels ausführlich beschrieben.
Lastfälle und Kombinationen
Sie können zeitabhängige Nachweise für Lastfälle durchführen, die der Analyseart "Zeitabhängige Analyse" zugewiesen wurden. Diese Analyseart und die zeitbezogenen Parameter können Sie in den Registern "Lastfälle" und "Lastkombinationen" des Dialogfelds "Lastfälle und Kombinationen" festlegen.
Wenn das Add-On Zeitabhängige Analyse (TDA) in den Grunddaten aktiviert ist, erscheint in der Liste der wählbaren Analysearten "Statische Analyse | Zeitabhängige Analyse (TDA)" (Bild 2). Sie können diese Analyseart daher mit Lastfällen und Kombinationen verknüpfen, für die Sie die zeitabhängige Untersuchung durchführen möchten. Wie in Bild 2 dargestellt, können Sie diesen Lastfällen Zeitinformationen hinzufügen, beispielsweise den Beginn und das Ende der Belastung.
Bitte beachten Sie, dass Sie die TDA-Einstellungen im Fenster "Statische Analyse bearbeiten" anpassen können (Bild 3). Sie können die Anzahl der Inkremente für die zeitabhängige Analyse festlegen und die Zeitverteilung definieren. Derzeit ist nur eine „lineare“ Verteilung verfügbar, aber andere Zeitverteilungstypen wie eine logarithmische Einteilung befinden sich in Entwicklung.
Im Register "Allgemein" desselben Fensters (Bild 4) können Sie außerdem das Ergebnis jedes Lastinkrements speichern.
Das Programm ermöglicht anschließend die Modellierung von Kriecheffekten, wie im folgenden Unterkapitel erläutert. Die Berechnung erfolgt nichtlinear gemäß dem rheologischen Modell (verallgemeinertes Kelvin-Modell).
Zeitabhängige Materialeigenschaften
Zusätzlich zur Liste der Analysearten in den "Lastfällen und Kombinationen" erweitert die Aktivierung des TDA-Add-Ons auch die Optionen im Dialogfeld "Material", sodass spezifische Eigenschaften berücksichtigt werden können. Für geeignete Materialien (derzeit nur Beton) steht Ihnen das in Bild 5 gezeigte zusätzliche Register zur Verfügung, um die für die zeitabhängige Analyse relevanten Materialeigenschaften zu definieren.
Im Register "Zeitabhängige Eigenschaften von Beton" können Sie somit festlegen, welche zeitabhängigen Effekte berücksichtigt werden sollen. Zur Auswahl stehen sowohl "Kriechen" als auch "Schwinden". Wenn Sie beispielsweise das Kontrollkästchen "Kriechen" aktivieren, um die zeitabhängige Verformung des Materials zu berücksichtigen, können Sie anschließend die Parameter definieren, die das Programm zur Ermittlung des Kriechbeiwerts φ verwendet, sowie die Modifikation der Betonreifung festlegen.
Zusätzlich können Sie Parameter für die Darstellung des "Kriechbeiwerts - Zeitdiagramms" definieren, wie die Anzahl der Schritte und das Alter des Betons zum betrachteten Zeitpunkt.
Ergebnisse
Nach der Berechnung können Sie die Endzeitverformungen für jeden Lastfall anzeigen, wie in Bild 6 dargestellt. Diese Ergebnisse werden Ihnen auch im Protokoll von RFEM 6 dokumentiert. Sie können den Inhalt und Umfang des Protokolls gezielt für die einzelnen Nachweise auswählen.
