Um einen Unterzug oder Plattenbalken in RFEM 6 und dem Add-On 'Betonbemessung' richtig zu bemessen, ist die Ermittlung der 'Flanschbreiten' bei den Rippenstäben entscheidend. Dieser Beitrag geht auf die Eingabemöglichkeiten bei einem Zweifeldträger und die Berechnung der Flanschabmessungen nach EN 1992-1-1 ein.
Soll zum Beispiel für die Schnittgrößenermittlung ein reines Flächenmodell verwendet werden, die Bemessung eines Unterzuges aber dennoch am Stabmodell stattfinden, so kann das mit Hilfe des Ergebnisstabes realisiert werden.
Bei Brettsperrholzkonstruktionen werden bei größeren Spannweiten häufig Unterzüge oder Hybrid-Konstruktionen verwendet. Diese lassen sich in RFEM 5 über Flächen und Stabquerschnitte modellieren. Bei beiden Systemen sind gekrümmte Unterzüge ebenfalls problemlos möglich. Bei der gekrümmten Fläche wird der Stab über die automatische Stabexzentrizität immer passend mit dem Dickenabstand der Fläche und des Stabes generiert. Über eine Linienfreigabe kann der Unterzug auch nachgiebig angeschlossen werden.
Bei der nachträglichen Modellierung eines Balkens unter eine bestehende Decke stellt sich zunächst die Frage, welche Kräfte zwischen Unterzug und Decke übertragen werden sollen und ob eine Verbundwirkung das Ziel ist. In diesem Fall soll die Decke ohne jeglichen Verbund auf dem Unterzug aufliegen.
Bei der Abbildung einer Rippe aus Stahlbeton mit darüberstehender Mauerwerkswand besteht die Gefahr einer Unterbemessung der Rippe, wenn das Tragverhalten des Mauerwerks nicht korrekt berücksichtigt und die Verbindung zwischen Mauerwerkswand und Unterzug nicht ausreichend genau modelliert wird. Dieser Artikel soll sich mit dieser Problematik und den möglichen Modellierungen einer solchen Konstruktion auseinandersetzen. Im Beispiel wird die Bewehrung rein aus den Schnittgrößen und ohne jegliche konstruktive Mindestbewehrung ermittelt.
In gemischten FEM-Strukturen (Flächen- und Stabelemente) sowie in Faltwerken kann eine Unterzugkonstruktion für die Bemessung am Stab auf einen fiktiven Plattenbalkenquerschnitt zurückgeführt werden, dessen Geometrie von der mitwirkenden Breite abhängig ist. In RFEM wird bei Verwendung des Stabtyps "Rippe" die Steifigkeit durch einen Plattenanteil (Flächenelement) und einen Steganteil (Stabelement) abgebildet. Diese Vorgehensweise bringt für die Bemessung Besonderheiten mit sich, auf die im Folgenden eingegangen werden soll.
Im Stahlbetonbau kommen häufig Unterzüge beziehungsweise Plattenbalken zur Anwendung. Im Gegensatz zu früheren Möglichkeiten zur Abbildung und Berechnung dieser Problematik, wo ein Unterzug zum Beispiel als festes Lager angenommen und die ermittelte Lagerreaktion auf ein separates Stabsystem mit Plattenbalkenquerschnitt angesetzt wurde, bieten komplexe FE-Programme wie RFEM die Möglichkeit, das System als Ganzes und somit genauer zu berücksichtigen.
Um die Steifigkeit der Deckenkonstruktion im Sanierungsfall zu erhöhen, werden unter anderem sichtbare Unterzüge verwendet, die nicht mit der Deckenkonstruktion verbunden sind. Um nur Druckkräfte zu übertragen, können nichtlineare Linienfreigaben verwendet werden. Würden, wie im Bild dargestellt, Zugkräfte zwischen Decke und Unterzug auftreten, brächte der Unterzug keine Steifigkeit in das Gesamtsystem.
Um die Steifigkeit der Gesamtkonstruktion korrekt abzubilden, kann der Schubverbund zwischen der Decke und dem Unterzug mittels der Linienfreigabe berücksichtigt werden. Mit dieser ist es möglich, eine Federkonstante zu definieren, und man erspart sich somit den Umweg eines Ersatzsystems mittels Kopplungsstäben. Die Federkonstante resultiert aus dem Verschiebungsmodul des Verbindungsmittels, welcher zum Beispiel nach EN 1995-1-1 oder auch ANSI/AWC NDS ermittelt werden kann.
Wer baut, möchte Räume schaffen, die auf die persönlichen Wünsche und Träume zugeschnitten sind und der eigenen Lebenshaltung Ausdruck geben. Zu diesen Wünschen zählen oft Decken, sei es in Wohnhäusern, Bürobauten oder öffentlichen Bauten, mit enormer Spannweite ohne jegliche Unterstützung, um den darunterliegenden Raum optimal nutzen zu können. Dies erfordert jedoch aus Gründen der Tragfähigkeit beziehungsweise Gebrauchstauglichkeit eine sehr hohe Steifigkeit der Ausführung. Durch die Vergrößerung der Balken- oder Platten-Querschnitte ist zwar eine höhere Steifigkeit zu erreichen, die Wirtschaftlichkeit nimmt jedoch aufgrund des Mehrverbrauches an Material ab. Das Problem der großen Spannweiten wird oft mit Unterzügen aus Holz oder Stahl gelöst.