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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)
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.
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 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.
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.
Das umfangreiche DSTV-Ringbuch ist im Modul RF-/JOINTS Stahl - DSTV als Datenbank hinterlegt. Jeder Anschluss ist durch einen eindeutigen alphanumerischen Code charakterisiert.
Durch die entsprechenden Festlegungen zum DSTV-Anschlusstyp (IH, IW, IS, IG und IK) und dem verwendeten Querschnitt lassen sich die möglichen DSTV-Anschlüsse herausfiltern. Dies ermöglicht Aussagen über die Tragfähigkeit des gewählten Anschlusses.
Nach dem Start des Moduls wählt man den Anschlusstyp (momententragfähiger oder gelenkiger I-Trägeranschluss) aus. Grafisch lassen sich nun die einzelnen Knoten aus dem RFEM/RSTAB-Modell wählen.
RF-/JOINTS Stahl - DSTV erkennt automatisch das Profil mit dem zugehörigen Material und prüft zunächst, ob nach dem DSTV-Ringbuch ein Anschluss möglich ist. Für mehrere Stellen im Tragwerk können konstruktiv gleichartige Anschlüsse ausgeführt werden.
Die Ergebnisse der Wölbkrafttorsions-Bemessung werden in RF-/STAHL EC3 und RF-/STAHL AISC auf die übliche Art und Weise ausgegeben. In den entsprechenden Ausgabetabellen werden u. a. Verzweigungswerte, Schnittgrößen und der Gesamtnachweis dargestellt.
Die grafische Darstellung der Eigenform (inkl. Verwölbung) erlaubt eine realitätsnahe Beurteilung des Knickverhaltens.
Zunächst werden die maßgebenden Nachweise der Verbindung für den jeweiligen Lastfall, Last- oder Ergebniskombination dargestellt. Des Weiteren ist es auch möglich, die Ergebnisse separat für Stabsätze, Flächen, Querschnitte, Stäbe, Knoten sowie Knotenlager auszuweisen.
Die angezeigten Ergebnisse können über einen Filter weiter reduziert und so übersichtlicher dargestellt werden.
Da RF-/STAHL Wölbkrafttorsion voll in RF-/STAHL EC3 und RF-/STAHL AISC integriert ist, erfolgt die Eingabe gleichermaßen wie bei der üblichen Bemessung in diesen Modulen. In den Detaileinstellungen muss lediglich die Wölbkraftanalyse aktiviert werden (siehe Bild rechts). Die max. Anzahl der Iterationen kann hier ebenso definiert werden.
Die Torsions-Bemessung erfolgt in RF-/STAHL EC3 und RF-/STAHL AISC für Stabsätze. Für diese lassen sich Randbedingungen wie Knotenlager und Stabendgelenke definieren. Ebenso können die Imperfektionen für die nichtlineare Berechnung festgelegt werden.
In den Ergebnismasken werden detailliert sämtliche Ergebnisse der Berechnung aufgelistet. Zudem wird eine dreidimensionale Grafik erstellt, in der einzelne Komponenten sowie Maßlinien und z. B. Schweißnahtangaben ein- und ausgeblendet werden können. In der Ergebniszusammenfassung ist sofort erkennbar, ob die einzelnen Nachweise erfüllt sind oder nicht. Die Höhe der Ausnutzung wird zusätzlich mit einem grünen Datenbalken visualisiert, der bei einem nicht erfüllten Nachweis rot wird. Weiterhin werden Knotennummer und maßgebende LF/LK/EK angegeben.
Bei Auswahl eines Nachweises werden detaillierte Zwischenergebnisse einschließlich der Einwirkungen und zusätzlichen Schnittgrößen aus der Anschlussgeometrie eingeblendet. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, sich die Ergebnisse lastfallweise und knotenweise anzeigen zu lassen. Das 3D-Rendering ist eine wirklichkeitsgetreue und maßstäbliche Darstellung der Verbindung. Neben den Hauptansichten kann die Grafik aus jeder beliebigen Perspektive betrachtet werden.
Die Grafiken können einschließlich der Bemaßungen und Beschriftungen in das RFEM/RSTAB-Ausdruckprotokoll eingebunden oder als DXF exportiert werden. In diesem werden alle Eingabedaten und Ergebnisse prüffähig ausgegeben. Sämtliche Modultabellen können problemlos nach MS-Excel oder in eine CSV-Datei exportiert werden. Ein Übergabemenü regelt hier alle notwendigen Exportangaben.
Nach dem Start des Moduls wählt man zunächst die Anschlussgruppe (Gelenkige Anschlüsse) und danach die Anschlusskategorie und den Anschlusstyp (Stegwinkel, Fahnenblech, Stirnplatte, Knagge und Stirnplatte) aus. Nun werden die nachzuweisenden Knoten aus dem RFEM/RSTAB-Modell gewählt. RF-/JOINTS Stahl - Gelenkig erkennt automatisch die anschließenden Stäbe und stellt anhand ihrer Lage fest, ob es sich um Stützen oder Träger handelt.
Sollen bestimmte Stäbe von der Berechnung ausgeschlossen werden, können diese deaktiviert werden. Konstruktiv gleichartige Anschlüsse können gleichzeitig für mehrere Knoten nachgewiesen werden. Für die Belastung sind die maßgebenden Lastfälle, Lastkombinationen oder Ergebniskombinationen auszuwählen. Alternativ ist eine manuelle Profil- und Lasteingabe möglich. In der letzten Eingabemaske wird die Verbindung Schritt für Schritt konfiguriert.