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Wenn es um Windlasten auf Gebäudetypen nach ASCE 7 geht, finden sich zahlreiche Quellen, die die Berechnungsnormen ergänzen und Ingenieure bei der Aufbringung der seitlichen Lasten unterstützen. Jedoch kann es vorkommen, dass Ingenieure Schwierigkeiten haben, ähnliche Quellen für Windlasten auf Konstruktionen, die keine Gebäude sind, zu finden. Dieser Fachbeitrag erläutert die Schritte, die notwendig sind, um Windlasten nach ASCE 7-22 auf einen runden Stahlbetonbehälter mit Kuppeldach aufzubringen und zu berechnen.
Die Einwirkungen aus der Schneelast sind in der amerikanischen Norm ASCE/SEI 7-16 sowie im Eurocode 1, Teil 1 bis 3 beschrieben. Diese Normen sind im neuen Programm RFEM 6 und im Schneelastassistenten implementiert, der das Aufbringen der Schneelasten erleichtert. In der neuesten Generation des Programms kann zudem der Bauort auf einer digitalen Landkarte festgelegt und somit die Schneelastzone automatisch eingelesen werden. Diese Daten wiederum verwendet der Lastassistent, um die Auswirkungen der Schneelast zu simulieren.
Imperfektionen im Bauingenieurwesen gehen mit der produktionsbedingten Abweichung von Bauteilen von ihrer idealen Form einher. Imperfektionen werden meist dann in einer Berechnung angewendet, wenn für die Bauteile ein Kräftegleichgewicht am verformten System gesucht wird.
In diesem Beitrag wird die Verwendung von Flächen mit dem Steifigkeitstyp "Lastübertragung" in RFEM 6 erläutert. Anhand eines praktischen Beispiels soll die Anwendung von Eigengewicht, Schneelast und Windlast auf eine Stahlhalle demonstriert werden.
Um eine geordnete Struktur in den Tabellen beziehungsweise bei der Ausgabe zu gewährleisten, ist es in RFEM und RSTAB möglich, die Lastfalldaten automatisch zu organisieren.
Um Belastungen, welche über Höhe und Umfang veränderlich sind, auf rotationssymmetrische Objekte aufzubringen, gibt es in RFEM die freie veränderliche Last.
Beim Dialog für die Syntax-Eingabe der Kombinatorik von Last- beziehungsweise Ergebniskombinationen handelt es sich um einen nicht modalen Dialog. Das heißt, dass nach dem Öffnen dieses Dialoges Eingaben auch außerhalb des Dialoges möglich sind. Für die Syntax-Eingabe bedeutet dies, dass der Dialog mit dem Bearbeitungsfeld parallel zum Dialog "Lastfälle und Kombinatorik bearbeiten" geöffnet sein kann.
Wenn man einen mit Lasten abgespeicherten Block in ein bestehendes Modell einlesen möchte, werden die Lastfälle nicht in die bestehenden Lastfälle integriert, sondern an die bestehenden angehängt.
In RFEM und RSTAB stehen verschiedene Optionen zur Eingabe von Knotenlasten zur Verfügung. Durch diese implementierten Features wird es dem Anwender ermöglicht, die Knotenlasten bezogen auf verschieden Komponenten im Raum zu definieren.
Häufig kommt es vor, dass Lasten zum Beispiel als Vorlage in einen anderen Lastfall kopiert werden sollen. Dieser Beitrag beschreibt zwei Möglichkeiten, die Lasten zwischen Lastfällen zu kopieren.
In RFEM können Belastungen frei auf Flächen definiert werden. Dabei ist es nicht direkt möglich, beispielsweise auf Kreisflächen eine veränderliche radiale Belastung zu definieren. Mit einem kleinen Trick lässt sich diese Art der Belastung aber trotzdem erstellen, nämlich durch Verwendung einer freien Kreislast.
Mit Hilfe der automatischen Kombinatorik von RFEM und RSTAB und Verwendung der Option "EN 1990 + EN 1991-3; Krane" können sowohl Kranbahnträger als auch die Auflagerlasten auf die weiterführende Konstruktion bemessen werden.
Die zusätzlichen Lasten aus Eigengewicht setzen sich in der Regel aus mehreren Schichten zusammen, wie zum Beispiel dem klassischen Fußboden- und Dachaufbau im Hochbau oder dem Fahrbahnaufbau bei Brückentragwerken. Bei der Lastdefinition in RFEM und RSTAB können mittels Verwendung der Mehrschichtaufbau-Last die einzelnen Schichten mit Dicke und spezifischem Gewicht definiert werden.
Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.
Für die automatische Latsfallkombination in RFEM und RSTAB ist eine Eingabe zum möglichen Zusammenwirken von Lastfällen erforderlich. Neben dem gleichzeitigen oder alternativen Auftreten aller Lastfälle einer Einwirkung ist zudem eine Option für unterschiedliche Kombinationsbedingungen möglich.
Im Dialog "Lastfälle und Kombinationen bearbeiten" können unter dem Register "Lastkombinationen" verschiedene Lastfälle in einer Lastkombination miteinander kombiniert werden.
Für die Fundamentbemessung ist es erforderlich, für die unterschiedlichen Bemessungssituationen (STR, GEO, UPL, EQU) die jeweiligen Belastungen zu definieren.
Soll auf eine kegelförmige Bodenplatte eine partielle Auftriebslast aufgebracht werden, so bietet sich in RFEM die "freie Kreislast" an. Diese kann linear veränderlich definiert werden. Die Definition von Zentrum C und äußerer Berandung R ist komfortabel mit der Pickfunktion anzugeben.
Bei waagebalkenähnlichen Tragwerken sollten günstig und ungünstig wirkende Teile der ständigen Einwirkung getrennt erfasst werden. In RFEM und RSTAB ist das folgendermaßen möglich.
In RFEM und RSTAB ist es möglich, ein benutzerdefiniertes Kombinationsschema zu definieren. Dies kann hilfreich sein, wenn eine gewünschte Kombinatorik nicht von einer Norm erzeugt werden kann. Hierfür können die erstellten Lastfälle nach Excel exportiert, dort das Schema erstellt und nach RFEM beziehungsweise RSTAB importiert werden.