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Bemessung von Stabenden, Stäben, Knotenlagern, Knoten und Flächen
Berücksichtigung von festgelegten Bemessungsbereichen
Überprüfung der Querschnittsabmessungen
Bemessung gemäß EN 1995-1-1 (Europäische Holzbaunorm) mit den jeweiligen Nationalen Anhängen + DIN 1052 + DSTV DIN EN 1993-1-8 + ANSI/AWC - NDS 2015 (US-Norm)
Bemessung diverser Materialien wie Stahl, Beton usw. möglich
Keine zwingende Bindung an spezifische Normen
Erweiterbare Datenbank enthält Verbindungsmittel für Holz (SIHGA, Sherpa, WÜRTH, Simpson StrongTie, KNAPP, PITZL) und Stahl (Typisierte Anschlüsse im Stahlhochbau nach EC 3, M-connect, PFEIFER, TG-Technik)
Grenztragfähigkeiten für Holzträger der Firmen STEICO und Metsä Wood in Datenbank
Anbindung an MS Excel
Optimierung der Verbindungsmittel (hierbei wird das am besten ausgelastete Verbindungsmittel berechnet)
Nach der Bemessung werden die Ergebnisse der nichtlinearen Berechnung in übersichtlichen Ausgabetabellen aufgelistet. Sämtliche Zwischenwerte sind nachvollziehbar mit angegeben. Die grafische Darstellung der Ausnutzung, Verformung, Beton- und Betonstahlspannungen, Rissbreiten, Risstiefen und Rissabstände in RFEM gestattet einen schnellen Überblick über gefährdete oder gerissene Bereiche.
Fehlermeldungen bzw. Hinweise zur Berechnung erleichtern das Auffinden von Bemessungsproblemen. Mit der flächen- oder punktweisen Ausgabe der Nachweise mit allen Zwischenergebnissen ist die Berechnung bis ins kleinste Detail nachvollziehbar.
Durch den optionalen Export der Eingabe- und Ergebnistabellen nach MS Excel stehen die Daten zur Weiterbearbeitung programmübergreifend zur Verfügung. Über die vollständige Integration der Ausgabe in das RFEM-Ausdruckprotokoll ist eine prüffähige statische Bemessung sichergestellt.
Der Querschnitt lässt sich frei über polygonal begrenzte Flächen mit Aussparungen und Punktflächen (Bewehrungen) modellieren. Alternativ wird die DXF-Schnittstelle zum Import der Geometrie genutzt. Eine umfangreiche Materialbibliothek erleichtert die Modellierung von Verbundquerschnitten.
Durch die Vorgabe von Grenzdurchmessern und Prioritäten wird eine Staffelung der Bewehrung ermöglicht. Dabei kann neben den jeweiligen Betondeckungen eine Vorspannung berücksichtigt werden.
Iterative nichtlineare Verformungsberechnung von Stahlbetonstab- und -flächentragwerken mittels Bestimmung der jeweiligen Elementsteifigkeit unter der definierten Belastung.
Verformungsberechnungen von gerissenen Stahlbetonflächen (Zustand II)
Allgemeiner nichtlinearer Stabilitätsnachweis von Druckstäben aus Stahlbeton, z. B. nach 5.8.6 EN 1992-1-1
Ansatz der Zugversteifung des Betons zwischen den Rissen (Tension Stiffening)
Bei der Berechnung nach EN 1992-1-1:2004 + AC:2010 (EC 2) stehen eine Vielzahl Nationaler Anhänge (NA) zur Verfügung (siehe hierzu EC2 für RFEM).
Optionale Berücksichtigung von Langzeiteinflüssen wie Kriechen und Schwinden
Nichtlineare Berechnung der Spannungen im Betonstahl und Beton
Nichtlineare Berechnung der Rissbreiten
Flexibilität durch detaillierte Einstellmöglichkeiten für Berechnungsgrundlagen und Berechnungsumfang
In RFEM integrierte grafische Ausgabe der Ergebnisse, z.B. Verformung oder Durchhang einer Stahlbetonflachdecke
Übersichtliche numerische Ergebnisausgabe in Masken und die Möglichkeit diese grafisch in der Struktur darzustellen
Vollständige Integration der Ausgabe in das RFEM-Ausdruckprotokoll
Bei gelenkigen Stützenfüßen kann zwischen vier verschiedenen Fußplattenverbindungen gewählt werden:
Einfacher Stützenfuß
Konischer Stützenfuß
Stützenfuß für rechteckige Hohlprofile
Stützenfuß für Rohre
Bei den eingespannten Stützenfüßen stehen fünf verschiedene Ausführungsvarianten für I-Profile zur Verfügung:
Fußplatte ohne Steifen
Fußplatte mit Steifen in der Mitte der Flansche
Fußplatte mit Steifen an beiden Seiten der Stütze
Fußplatte mit U-Profil
Köcherfundament
Bei allen Verbindungen ist die Fußplatte umlaufend mit der Stahlstütze verschweißt. Bei Verbindungen mit Ankern sind diese im Fundament einbetoniert. Es stehen Anker M12 – M42 mit Stahlgüten 4.6 – 10.9 zur Auswahl. An der Ober- und Unterseite der Anker lassen sich runde oder eckige Bleche zur besseren Lastverteilung bzw. Verankerung vorsehen. Zudem kann gewählt werden, ob Gewindestangen oder Rundstäbe mit an den Enden aufgerolltem Gewinde verwendet werden.
Material und Dicke der Verpressfuge sowie Fundamentabmessungen und –material sind frei wählbar. Weiterhin ist wählbar, ob im Fundament Randbewehrung vorhanden ist. An der Unterseite der Fußplatte kann zur besseren Schubkraftübertragung ein Schubdübel (Knagge) angeordnet werden.
Die Einleitung der Schubkräfte erfolgt wahlweise durch die Knagge, die Anker oder Reibung. Die einzelnen Komponenten lassen sich auch kombinieren.
Nachdem in der ersten Eingabemaske der Anschlusstyp, die Verbindungskategorie sowie die Bemessungsnorm ausgewählt wurden, wird in Maske 1.2 der Knoten definiert, der aus RFEM/RSTAB importiert und an dem der Anschluss bemessen werden soll. Optional kann hier manuell eine Anschlussgeometrie definiert werden.
In den weiteren Eingabemasken werden dann die Parameter des Anschlusses festgelegt, wie z. B. Schraubendurchmesser, Schraubenanzahl, Schraubenabstände usw. Die Belastung wird von RFEM/RSTAB übernommen, bzw. bei manueller Anschlussdefinition werden Lasten eingegeben.
Zunächst werden die maßgebenden Nachweise der Verbindung zusammengestellt und mit der Geometrie der Verbindung tabellarisch ausgegeben. In weiteren Ausgabetabellen können alle wesentlichen Nachweisdetails, wie Ankertragfähigkeiten, Spannungen in den Schweißnähten usw. eingesehen werden.
Für die Konstruktion der Verbindung wichtige Abmessungen, Materialangaben und Schweißnähte sind sofort ersichtlich und können im Ausdruck ausgeben werden. Die Verbindungen lassen sich im Modul RF-/JOINTS Stahl - Stützenfuß oder auch direkt im RFEM/RSTAB-Modell visualisieren.
Alle Grafiken sind direkt ausdruckbar oder können in das RFEM/RSTAB-Ausdruckprotokoll übernommen werden. Durch die maßstäbliche Ausgabe ist eine optimale visuelle Kontrolle schon in der Entwurfsphase möglich.
Nachdem in der ersten Eingabemaske der Verankerungstyp und die Bemessungsnorm ausgewählt wurden, wird in Maske 1.2 der Knoten definiert, der aus RFEM/RSTAB importiert und an dem die Fußpunktverankerung bemessen werden soll.
Optional kann hier manuell ein Stützenquerschnitt/ -material definiert werden. In den weiteren Eingabemasken werden dann die Parameter des Fußpunktes festgelegt, wie z. B. Fußplatte, Anker, Schubdübel, Steifen usw. Die Belastung wird von RFEM/RSTAB übernommen, bzw. bei manueller Anschlussdefinition werden Lasten eingegeben.
Bei allen Anschlusstypen wird davon ausgegangen, dass sich das Momentengelenk am Stützenflansch befindet bzw. bei gedrehter Stütze am Stützensteg. Für den Stegwinkel- und Fahnenblechanschluss wird deshalb ein Exzentrizitätsmoment ermittelt, das zusätzlich auf die Schraubengruppe am Trägerflansch wirkt.
Weitere Exzentrizitätsmomente können sich aus der Höhenlage der Winkel und Bleche ergeben. Beim Knaggenanschluss werden die Kräfte getrennt abgeleitet. Die Querkräfte belasten die Knagge, Zugkräfte und Stabilisierungsmoment werden den Schrauben zugewiesen. Vor der eigentlichen Bemessung wird der Anschluss auf geometrische Plausibilität überprüft, zum Beispiel die Loch- und Randabstände der Schrauben.
Alle Ergebnisse lassen sich in ansprechender numerischer und grafischer Form auswerten und visualisieren. Selektionsfunktionen unterstützen die gezielte Evaluation.
Das Ausdruckprotokoll entspricht den hohen Standards des RFEM und des RSTAB. Änderungen werden automatisch aktualisiert. Zudem besteht die Möglichkeit eines übersichtlichen Kurzausdrucks mit allen wesentlichen Daten einschließlich benutzerdefinierter Querschnittsgrafik.
Der Nachweis beinhaltet detaillierte Angaben zu den Bemessungsschnittgrößen, Gültigkeitsgrenzen und Nachweisbedingungen. Fehlgeschlagene Nachweise werden ersichtlich gekennzeichnet.
Sämtliche Eingabe- und Ergebnisdaten werden auch im zentralen Ausdruckprotokoll von RFEM/RSTAB dokumentiert. Separate Bemessungsfälle ermöglichen die flexible Untersuchung einzelner Bauteile in großen Systemen.
Zunächst werden die maßgebenden Nachweise für Stütze und Riegel zusammengestellt und mit der Geometrie der Verbindung tabellarisch ausgegeben. In weiteren Ausgabetabellen können alle wesentlichen Nachweisdetails, wie Fließlinienlängen, Schraubentragfähigkeiten, Spannungen in den Schweißnähten oder Steifigkeiten der Anschlüsse eingesehen werden. Alle Verbindungen werden in einer 3D-Rendering-Grafik visualisiert.
Für die Konstruktion der Verbindung wichtige Abmessungen, Materialangaben und Schweißnähte sind sofort ersichtlich und können im Ausdruck ausgeben werden. Die Verbindungen lassen sich im Modul RF-/RAHMECK Pro oder auch direkt im RFEM/RSTAB-Modell visualisieren. Alle Grafiken sind direkt ausdruckbar oder können in das RFEM/RSTAB-Ausdruckprotokoll übernommen werden. Durch die maßstäbliche Ausgabe ist eine optimale visuelle Kontrolle schon in der Entwurfsphase möglich.
Die nichtlineare Verformungsberechnung erfolgt durch einen iterativen Prozess, bei dem die Steifigkeiten im ungerissen und gerissenen Zustand berücksichtigt werden. Für die nichtlineare Stahlbetonmodellierung müssen Materialeigenschaften erfasst werden, die über die Flächenhöhe variieren. Aus diesem Grund wird zur Erfassung der Querschnittshöhe das finite Element in eine gewisse Anzahl von Stahl- und Betonschichten unterteilt.
Die in der Berechnung verwendeten mittleren Betonstahlfestigkeiten basieren auf dem vom Ausschuss JCSS veröffentlichten 'Probabilistic Model Code'. Dabei bleibt dem Anwender überlassen, ob die Stahlfestigkeit bis zur Bruchzugfestigkeit (ansteigender Ast im plastischen Bereich) angesetzt wird. Bei den Materialeigenschaften des Betons lassen sich die Arbeitslinien für Druck- und Zugfestigkeit steuern. Für den Ansatz der Betondruckfestigkeit kann zwischen parabel- und parabel-rechteckförmigem Spannungs-Dehnungs-Verlauf gewählt werden. Auf der Zugseite des Betons kann die Zugfestigkeit deaktiviert, ein linear elastischer Verlauf, ein Verlauf nach CEB-FIB Model Code 90:1993 und eine Betonrestzugfestigkeit für die Berücksichtigung der Zugversteifung zwischen den Rissen angesetzt werden.
Der Anwender kann wählen, welche Ergebniswerte er nach der nichtlinearen Berechnung im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit erhalten möchte:
Verformungen (global, lokal bezogen auf das unverformte / verformte System)
Rissbreiten, Risstiefen, Rissabstand für die obere und untere Seite jeweils in Hauptrichtung I und II
Spannungen des Betons (Spannung und Dehnung in Hauptrichtung I und II) und der Bewehrung (Dehnung, Fläche, Profil, Deckung und Richtung in jede Bewehrungsrichtung)
RF-BETON Stäbe:
Die nichtlineare Berechnung von Stabwerken erfolgt durch einen iterativen Prozess, bei dem die Steifigkeiten im ungerissenen bzw. gerissenen Zustand ermittelt werden. Die in der nichtlinearen Berechnung verwendeten Materialkennwerte für Beton und Betonstahl sind je nach Grenzzustand wählbar. Die Mitwirkung der Betonzugfestigkeit zwischen den Rissen (Tension Stiffening) kann entweder mittels einer modifizierten Betonstahlarbeitslinie oder dem Ansatz einer Betonrestzugfestigkeit angesetzt werden.
Die Anschlussknoten können grafisch im RFEM/RSTAB-Modell ausgewählt werden. Dabei werden die relevanten Querschnitts- und Geometriedaten übernommen. Alternativ lassen sich die Parameter der Hohlprofilverbindung manuell definieren. Falls erforderlich, können die Profile im Modul angepasst werden.
Ebenso lassen sich die voreingestellten Winkel zwischen Streben und Gurtstab modifizieren. Für die richtige Wahl des Nachweises ist die geometrische Beziehung der Streben zueinander von Bedeutung. Diese wird durch die Angabe eines Spaltes zwischen den Streben oder einer Überlappung der Streben definiert.
Zunächst werden die maßgebenden Nachweise der Verbindung zusammengestellt und mit der Geometrie der Verbindung tabellarisch ausgegeben. In weiteren Ausgabetabellen können alle wesentlichen Nachweisdetails, wie Lochleibung, Abscheren, Gleiten usw. eingesehen werden.
Für die Konstruktion der Verbindung wichtige Abmessungen und Materialangaben sind sofort ersichtlich und können im Ausdruck ausgeben werden. Die Verbindungen lassen sich im Modul RF-/JOINTS Stahl - Mast oder auch direkt im RFEM/RSTAB-Modell visualisieren.
Alle Grafiken sind direkt ausdruckbar oder können in das RFEM/RSTAB-Ausdruckprotokoll übernommen werden. Durch die maßstäbliche Ausgabe ist eine optimale visuelle Kontrolle schon in der Entwurfsphase möglich.
Bemessung von Knie-, T-, Kreuzstößen und Verbindungen mit durchlaufenden Stützen mit I-förmigen Profilen
Übernahme von Geometrie- und Belastungsangaben von RFEM/RSTAB oder manuelle Vorgabe der Verbindung (z.B. bei Nachrechnung ohne vorhandenes RFEM/RSTAB-Modell)
Oben bündige Verbindungen oder Verbindungen mit Schraubenreihe im Überstand
Bemessung für positive und negative Rahmeneckmomente
Unterschiedliche Neigungen für Riegel rechts und links sowie Anwendbarkeit für Satteldach- oder Pultdachrahmen
Berücksichtigung von zusätzlichen Flanschen im Riegel z.B. bei gevouteten Profilen
Symmetrische und unsymmetrische T- oder Kreuzstöße
Beidseitige Verbindung mit unterschiedlicher Profilhöhe rechts und links
Automatische Vorauslegung des Schraubenbildes und notwendiger Aussteifungen
Wahlweiser Nachweismodus mit Vorgabemöglichkeit sämtlicher Schraubenabstände, Schweißnähte und Blechdicken
Überprüfung der Schraubbarkeit mit anpassbaren Abmessungen der verwendeten Schraubenschlüssel
Klassifizierung der Verbindung nach der Steifigkeit mit Berechnung der Anschlussfedersteifigkeit für die Berücksichtigung bei der Berechnung der Schnittgrößen
Überprüfung von bis zu 45 Einzelnachweisen (Komponenten) der Verbindung
Automatische Ermittlung der maßgebenden Schnittgrößen für jeden Einzelnachweis
Steuerbare grafische Ausgabe der Verbindung im Rendering-Modus mit Angabe von Material, Blechdicken, Schweißnähten, Schraubenabständen und sämtlichen Abmessungen für die Konstruktion
Integrierte und flexibel erweiterbare Einstellungen für Nationale Anhänge nach EN 1993-1-8
Automatische Umrechnung der Schnittgrößen aus der Stabwerksberechnung in die jeweiligen Anschnitte auch bei exzentrischen Stabanschlüssen
Automatische Ermittlung der Anfangssteifigkeit Sj,ini der Verbindung
Detaillierte Kontrolle sämtlicher Abmessungen hinsichtlich Plausibilität mit Angabe von Eingabegrenzen (z.B. bei Rand- und Lochabständen)
Wahlweise Einleitung von Druckkräften in die Stütze über Kontakt
Möglichkeit der Aktualisierung der Riegelprofilhöhe bei Voutenanschlüssen nach erfolgter Optimierung der Anschlussgeometrie in RF-/RAHMECK Pro
Nachdem die zur Bemessung benötigten Lasten ausgewählt und ggf. die gewünschte Norm zur Bemessung ausgewählt wurde, erfolgt die Definition der Grenzbeanspruchung in der Maske 1.2 Limit-Parameter. Neben den bereits in der Datenbank vorhandenen Herstellern können weitere hinzugefügt werden.
Nachdem alle Elemente für die Bemessung gewählt wurden, wird optional noch die Definition der Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED) definiert. Diese Maske ist jedoch nur aufgeführt, wenn Holzverbindungsmittel nach EN 1995-1-1 oder nach DIN 1052 bemessen werden sollen.
Modellierung des Profils über polygonal umrandete Flächen, Aussparungen und Punktflächen (Bewehrungen)
Automatische oder individuelle Anordnung von Spannungspunkten
Erweiterbare Bibliothek für Beton-, Stahl- und Betonstahlmaterialien
Querschnittswerte von Stahlbeton- oder Verbundquerschnitten
Spannungsanalyse mit Fließhypothesen nach von Mises oder Tresca
Stahlbetonbemessung nach:
DIN 1045-1:2008-08
DIN 1045:1988-07
ÖNORM B 4700: 2001-06-01
EN 1992-1-1:2004
Für die Bemessung nach EN 1992-1-1:2004 sind folgende Nationale Anhänge implementiert:
DIN EN 1992-1-1/NA:2013-04 (Deutschland)
NEN-EN 1992-1-1/NA:2011-11 (Niederlande)
CSN EN 1992-1-1/NA:2006-11 (Tschechien)
ÖNORM B 1992-1-1:2011-12 (Österreich)
UNE EN 1992-1-1/NA:2010-11 (Spanien)
EN 1992-1-1 DK NA:2007-11 (Dänemark)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slowenien)
NF EN 1992-1-1/NA:2007-03 (Frankreich)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slowakei)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finnland)
BS EN 1992-1-1:2004 (Vereinigtes Königreich)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italien)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Schweden)
PN EN 1992-1-1/NA:2008-04 (Polen)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 (Belgien)
NA to CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Zypern)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgarien)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litauen)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumänien)
Zusätzlich zu den oben aufgeführten Nationalen Anhängen (NA) können auch benutzerdefinierte NA mit eigenen Grenzwerten und Parametern definiert werden.
Stahlbetonnachweis für Spannungs-Dehnungs-Verlauf, vorhandene Sicherheit oder direkte Bemessung
Ausgabe von Bewehrungsliste und Gesamtbewehrungsfläche
Mit RF-/RAHMECK Pro können Verbindungen für Strukturen, die in RFEM/RSTAB berechnet wurden, ausgelegt und bemessen werden. Liegt keine RFEM/RSTAB-Struktur vor, so können die Geometrie und die Belastung auch durch manuelle Definition eingegeben werden, z. B. bei Überprüfung von externen Berechnungen.
Im Regelfall pickt der Anwender einfach den zu bemessenden Knoten in RFEM/RSTAB aus. Die anschließenden Stäbe werden automatisch erkannt und der Verbindungstyp wird zugeordnet. In weiteren vom Verbindungstyp abhängigen Eingabeseiten, definiert man dann die weiteren Details zu Rippen, Unterlegblechen, Stegblechen, Schrauben, Schweißnähten und Lochabständen. Als Belastung sind lediglich die gewünschten Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen von RFEM/RSTAB zu selektieren.
Wird im Modus „Vorauslegung“ gearbeitet, so schlägt RF-/RAHMECK Pro nach dem ersten Berechnungslauf passende Varianten vor. Nach Wahl der gewünschten Variante werden sämtliche Nachweise in detaillierter tabellarischer Form sowie in verschiedenen Grafiken ausgegeben.
Nach der Bemessung werden die Ergebnisse in übersichtlichen Tabellen ausgegeben, z. B. lastfall- oder knotenweise. Dabei werden die maßgebenden Schnittgrößen den Grenzwerten des DSTV-Ringbuchs gegenübergestellt.
Die Verbindungen lassen sich im Modul sowie in RFEM/RSTAB anschaulich visualisieren. Neben den tabellarischen Ein- und Ausgabedaten einschließlich Bemessungsdetails können sämtliche Grafiken in das Ausdruckprotokoll eingebunden werden. Damit ist die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet.