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Die Einhaltung von Bauvorschriften wie dem Eurocode ist unerlässlich, um die Sicherheit, Stabilität und Nachhaltigkeit von Gebäuden und anderen Strukturen zu gewährleisten. Die Numerische Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics), kurz CFD, spielt dabei eine entscheidende Rolle, indem sie das Verhalten von Flüssigkeiten simuliert, Bemessungen optimiert sowie Architekten und Ingenieuren dabei hilft, die Anforderungen des Eurocodes in Bezug auf Windlastanalyse, natürliche Lüftung, Brandsicherheit und Energieeffizienz zu erfüllen. Durch die Integration von CFD in den Planungsprozess können Fachleute sichere, effiziente und vorschriftenkonforme Gebäude erstellen, die den höchsten Bau- und Design-Standards in Europa entsprechen.
In diesem Beitrag werden die Möglichkeiten der Ermittlung der Nennbiegefestigkeit Mnlb für den Grenzzustand des örtlichen Beulens bei der Bemessung nach dem Aluminum Design Manual (ADM) 2020 erläutert.
Alle Daten in RFEM 6 lassen sich in einem mehrsprachigen Ausdruckprotokoll dokumentieren. Das Design des Ausdruckprotokolls ist modern und gegenüber der Vorgängergeneration (RFEM 5) stark optimiert. Einige der wichtigsten Funktionen werden in diesem Fachbeitrag vorgestellt.
Die neue Generation der Software RFEM ist ein intuitives, leistungsfähiges und einfach zu bedienendes 3D-FEM-Programm, das den neuesten Anforderungen in Modellierung, Berechnung und Tragwerksplanung gerecht wird. Das moderne Designkonzept sowie die Einführung neuer Features machen das Programm noch innovativer und benutzerfreundlicher. Die wesentlichen Unterschiede zwischen RFEM 6 und seiner Vorgängerversion RFEM 5 werden im Folgenden erläutert.
Explosionslasten aus energiereichen Explosivmitteln bzw. Sprengstoffen, ob nun zufällig oder absichtlich, sind selten, können jedoch eine statische Bemessungsanforderung darstellen. Diese dynamischen Lasten unterscheiden sich von normalen statischen Lasten durch ihre erhebliche Größe und sehr kurze Dauer. Ein Explosionsszenario kann direkt in einem FEM-Programm als Zeitverlaufsanalyse durchgeführt werden, um die Verletzung des Lebens von Personen zu minimieren und das Ausmaß von Gebäudeschäden zu bewerten.
In diesem Beitrag wird ein Holzquerschnitt 2x4 (38,1 mm x 88,9 mm) mit kombinierter biaxialer Biegung und axialem Druck mit dem Zusatzmodul RF-/HOLZ AWC nachgewiesen. Die Eigenschaften des Stützenstabes und seine Belastung basieren auf Beispiel E1.8 der AWC Structural Wood Design Examples 2015/2018.
Die Wirkung der Schiene als "statisch mittragend" oder "statisch nicht mittragend" wird in KRANBAHN über die Auswahlmöglichkeiten "Schiene-Flanschverbindung" in den Details festgelegt. Diese Einstellung steuert die Berechnung der Lasteinleitungslänge nach EN 1993-6, Tab. 5.1.
In RF-TENDON und RF-TENDON Design können Einstellungen zu normenabhängigen Beiwerten, Berechnungsparametern und Berechnungsverfahren über die Funktion "Norm" eingesehen und angepasst werden. In dem Dialog können die Einstellungs- und Anpassungsmöglichkeiten nach Kapitel der Norm gruppiert angezeigt werden.
In RF-/FUND Pro steht dem Anwender eine grafische Ausgabe der Ergebnisdetails zur Verfügung. Hierzu muss nach der Berechnung zur Maske "2.2 Maßgebende Kriterien" gewechselt werden. In der interaktiven Grafik dieser Maske können zu jedem geführten Nachweis einzelne bemessungsrelevante Werte dargestellt werden.
Das Aluminum Design Manual (ADM) 2020 wurde im Februar 2020 veröffentlicht. Das ADM 2020 gibt Anleitung sowohl für die ASD- (Allowable Strength Design) als auch die LRFD-Methode (Load And Resistance Factor Design) zur Bemessung von Aluminiumträgern, um Zuverlässigkeit und Sicherheit für alle Aluminiumkonstruktionen zu gewährleisten. Der letzte Stand dieser Norm wurde in das RFEM/RSTAB-Zusatzmodul RF-/ALUMINUM ADM integriert. Im Folgenden werden die wesentlichen Updates, die auch für die Dlubal-Programme relevant sind, hervorgehoben.
Manchmal benötigt eine Struktur eine Verstärkung, wenn eine neue Decke eingezogen wird, oder wenn ein vorhandener Stab aufgrund einer schwer vorherzusagenden Lastannahme neu bemessen werden muss. In vielen Fällen kann es vorkommen, dass ein Bauteil nicht einfach ausgetauscht werden kann und eine Verstärkung eingebaut wird, um die neuen Belastungsanforderungen zu erfüllen.
Die geglätteten Schnittgrößen aus zuvor definierten Glättungsbereichen können auch zur Bemessung von Betonflächen herangezogen werden. Dazu wird im Modul RF-BETON Flächen die Schaltfläche [Details...] betätigt und die entsprechende Checkbox aktiviert. Wurden vorher keine Glättungsbereiche definiert, ist diese Funktion nicht zugänglich.
Die amerikanische Holzvereinigung (American Wood Council - AWC) veröffentlichte die Ausgabe 2018 der nationalen Bemessungsvorgaben (National Design Specification - NDS) für Holzkonstruktionen. Das ist die zweite Ausgabe der NDS mit einem Teil über Brettsperrholzbemessung (BSP). Im Vergleich zur vorherigen Ausgabe von 2015 wurden eine Reihe von Neuregelungen in der NDS 2018 aufgenommen.
Anhand eines Verifikationsbeispiels soll die Bemessung eines torsionsbeanspruchten Trägers nach AISC Design Guide 9 gezeigt werden. Die Bemessung erfolgt mit dem Zusatzmodul RF-STAHL AISC und der Modulerweiterung RF-STAHL Wölbkrafttorsion mit sieben Freiheitsgraden.
Design loads specified in the AASHTO Bridge Design Specification are available in the RF-MOVE Surfaces moving load library. Design Truck (HS-20), Tandem, Type 3, and Overload are available options.
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.
Besteht ein Aluminiumstabquerschnitt aus schlanken Elementen, besteht die Möglichkeit des Versagens aufgrund von lokalem Beulen der Flansche oder Stege, bevor der Stab die volle Steifigkeit erreichen kann. Im Zusatzmodul RF-/ALUMINIUM ADM gibt es jetzt drei Optionen, um die nominale Biegefestigkeit für den Grenzzustand des lokalen Beulens zu bestimmen, Mnlb, aus Abschnitt F.3 des 2015 Aluminum Design Manual. Alle drei Methoden beinhalten die Abschnitte F.3.1 Methode des gewichteten Mittelwerts, F.3.2 Direkte Festigkeitsmethode und F.3.3 Methode der Begrenzungselemente.
Die Zusatzmodule RF-PIPING und RF-PIPING Design ermöglichen die Bemessung von Rohrleitungen nach EN 13480-3 [1], ASME B31.1 und B31.3. Für die Euronorm werden die Spannungen im Rohr basierend auf den Formeln des Kapitels 12.3 Elastizitätsanalyse ermittelt. Je nach Spannungsart sind ein oder mehrere resultierende Momente unabhängig voneinander anzusetzen. Diese Differenzierung kommt beispielsweise bei der Ermittlung der Spannungen aufgrund gelegentlich wirkender Lasten vor.
BIM ist ein oft verwendeter Ausdruck, wenn es um Datenmanagement im Bauwesen geht. Die einzelnen Disziplinen Architektur, Tragwerksplanung, Ausführung und Bauwerksüberwachung rücken immer näher zusammen. Möglich macht dies das Building Information Modeling.Dlubal Software bietet zahlreiche Formate zum Austausch von Daten. Im Folgenden soll auf Details der Revit-Schnittstelle und im Besonderen die Exporteinstellungen eingegangen werden.
Um die geglätteten Schnittgrößen aus den Glättungsbereichen auch für die Bemessung von Betonflächen in RF-BETON Flächen zu verwenden, müssen diese im Modul aktiviert werden. Dies geschieht über die Schaltfläche [Details] im Register "Extras" durch die Aktivierung der Option "Geglättete Schnittgrößen in definierten Glättungsbereichen für GZT-Berechnung und analytisches Verfahren der GZG-Berechnung verwenden".
Seit Version 5.06 steht dem Anwender in RF-BETON Stäbe die Möglichkeit zur Verfügung, die wirksame Betonzugfestigkeit fct,eff,wk zum Zeitpunkt der Rissbildung anzupassen. Zu Beginn der GZG-Nachweise wird geprüft, ob die einwirkenden Schnittgrößen den Beton aufreißen lassen. Hierfür wird die wirksame Betonzugfestigkeit zum Zeitpunkt der Rissbildung angesetzt. Der Anwender kann die Festigkeit via Faktor anpassen. In den Berechnungsdetails wird der angepasste Wert ausgegeben.
Requirements for the design of structural stability are given in the AISC 360 – 14th Ed. Chapter C. In particular, the direct analysis method provisions, previously located in Appendix 7 of the AISC 360 – 13th Ed., are described in detail. This method is considered an alternative to the effective length method, which in turn eliminates the need for effective length (K) factors other than 1.0.
Über den Button [Details] ist es in RF-GLAS möglich, die gewünschten anzuzeigenden Ergebnisse auszuwählen. Um eine bessere Übersicht bei der Ergebnisauswertung zu erlangen, können sowohl die einzelnen Spannungsbilder – Hauptspannungen, Spannungen orientiert an den Achsen, Schubspannungen – als auch die unterschiedlichen Ergebnistabellen separiert an- beziehungsweise abgewählt werden. Diese Option ermöglicht es für jeden User, die individuell benötigten Ergebnisse zu erhalten.
Seit RFEM Version 5.06 steht dem Anwender die Möglichkeit zur Verfügung die effektive Betonzugfestigkeit zum Risszeitpunkt in RF-BETON Flächen anzupassen. Zu Beginn der GZG-Nachweise wird geprüft, ob die einwirkenden Schnittgrößen den Beton aufreißen lassen. Hierfür wird die effektive Betonzugfestigkeit zum Risszeitpunkt angesetzt. Der Anwender kann die Festigkeit via Faktor anpassen. In den Berechnungsdetails wird der angepasste Wert ausgegeben.
Die Masterarbeit von Tamás Drávai, Haroon Khalyar und Gábor Nagy befasst sich mit dem Einfluss der Interoperabilität zwischen Computer Aided Design (CAD) und Finite-Elemente-Modellierung (FEM) auf Tragwerksmodelle und statische Berechnungen. Es wurden mehrere Fallstudien durchgeführt, bei denen ein Gebäude-Informationsmodell von CAD zu FEM-Software mit unterschiedlichen Datenaustauschformaten übertragen wurde.
Ab Version X.06.1103 ist es möglich, die Gebrauchstauglichkeitsnachweise für Antennen in RF-/MAST Bemessung zu führen. Diese lassen sich über [Details] -> "Gebrauchstauglichkeit" aktivieren. Anschließend ist es möglich, die Grenzwerte in Maske "1.10.2 Gebrauchstauglichkeit von Antennen" anzupassen.
Im RSTAB-Zusatzmodul DYNAM PRO ist nun möglich, Massen zu vernachlässigen, welche sich negativ auf den Ersatzmassenfaktor bei einer Eigenwertberechnung auswirken können. Dazu können unter [Details] die Massen deaktiviert werden. Hierzu zählen in erster Linie Massepunkte, die sich im Auflager der Strukturen befinden.