Bei der Antwortspektrumsanalyse von Gebäudemodellen können Sie die Empfindlichkeitsbeiwerte für die horizontalen Richtungen je Geschoss tabellarisch ausgeben.
Mit diesen Kennzahlen ist es möglich, die Empfindlichkeit gegenüber Stabilitätseffekten zu interpretieren.
Mit Hilfe der Lastart Pfützenbildung können Sie Regeneinwirkungen auf mehrfach gekrümmte Flächen unter Berücksichtigung der Verschiebungen nach Theorie III. Ordnung simulieren.
Dieser numerische Regenvorgang untersucht die zugeordnete Flächengeometrie und legt fest, welche Regenanteile abfließen und welche sich in Pfützen (Wassersäcken) auf der Fläche sammeln. Die Pfützengröße ergibt dann für die statische Analyse eine entsprechende Vertikallast.
Dieses Feature lässt sich beispielsweise für die Analyse von annähernd horizontalen Membrandachgeometrien unter einer Regenbelastung anwenden.
Zum ErklärvideoDie Pushover-Analyse wird durch einen neu eingeführten Analysetyp in den Lastkombinationen verwaltet. Hier haben Sie Zugriff auf die Auswahl der horizontalen Lastverteilung und -richtung, die Auswahl einer konstanten Belastung, die Auswahl des gewünschten Antwortspektrums für die Ermittlung der Zielverschiebung und die auf die Pushover-Analyse zugeschnittenen Pushover-Analyse-Einstellungen.
In den Pushover-Analyse-Einstellungen können Sie die Schrittweite der ansteigenden horizontalen Belastung modifizieren und die Abbruchbedingung für die Analyse angeben. Zudem lässt sich die Genauigkeit für die iterative Bestimmung der Zielverschiebung mühelos von Ihnen anpassen.
- Berücksichtigung von nichtlinearem Bauteilverhalten durch plastische Normgelenke für Stahl (FEMA 356) und nichtlinearem Materialverhalten (Mauerwerk, Stahl – bilinear, benutzerdefinierte Arbeitskurven)
- Direkter Import von Massen aus Lastfällen oder -kombinationen für den Ansatz von konstanten vertikalen Lasten
- Benutzerdefinierte Vorgaben zur Berücksichtigung der horizontalen Lasten möglich (auf Eigenform normiert oder gleichmäßig über die Höhe auf die Massen verteilt)
- Ermittlung der Kapazitätskurve mit wählbarem Grenzkriterium der Berechnung (Einsturz oder Grenzverformung)
- Transformation der Kapazitätskurve in das Kapazitätsspektrum (ADRS-Format, Einmassenschwinger)
- Bilinearisierung des Kapazitätsspektrums gemäß EN 1998-1:2010 + A1:2013
- Transformation des angesetzten Antwortspektrums in das Bedarfsspektrum (ADRS-Format)
- Ermittlung der Zielverschiebung gemäß EC 8 (N2-Methode nach Fajfar 2000)
- Grafische Gegenüberstellung von Kapazitätsspektrum und Bedarfsspektrum
- Grafische Auswertung der Akzeptanzkriterien der vordefinierten plastischen Gelenke
- Ausgabe der in der iterativen Berechnung der Zielverschiebung angesetzten Werte
- Zugriff auf sämtliche Ergebnisse der statischen Analyse in den einzelnen Laststufen
Während der Berechnung wird die gewählte horizontale Belastung in Lastschritten gesteigert. Für jeden Lastschritt wird eine statische nichtlineare Analyse durchgeführt, bis die vorgegebene Grenzbedingung erreicht ist.
Die Ergebnisse der Pushover-Analyse sind umfangreich. Zum einen wird das Bauwerk auf sein Verformungsverhalten analysiert. Dies kann durch eine Kraft-Verformungslinie des Systems dargestellt werden (Kapazitätskurve). Zum anderen kann die Einwirkung aus einem Antwortspektrum in der ADRS-Darstellung (Acceleration-Displacement Response Spectrum) angezeigt werden. Aus diesen beiden Ergebnissen wird im Programm automatisch auch die Zielverschiebung bestimmt. Der Vorgang ist dabei grafisch und tabellarisch auswertbar.
Im Anschluss können die einzelnen Akzeptanzkriterien grafisch ausgewertet und beurteilt werden (für den nächsten Lastschritt der Zielverschiebung, aber auch für alle anderen Lastschritte). Auch sind die Ergebnisse der statischen Analyse für die einzelnen Lastschritte verfügbar.
Komplexen Anschluss horizontaler Träger an eine Stütze und der Verbindung von Aussteifungsdiagonalen.
Das Anschlussmodell wurde mit ungefähr 50 Komponenten modelliert. Das Modell wurde nach dem Anwendungsbeispiel eines tatsächlichen Tragwerks erstellt.
Sie sind bereit für die Auswertung? Dafür stehen Ihnen Berechnungsdiagramme zur Verfügung, die den Verlauf eines bestimmten Ergebnisses während einer Berechnung darstellen.
Die Belegung der vertikalen und horizontalen Achse des Berechnungsdiagramms können Sie frei definieren. Dadurch ist es Ihnen möglich, beispielsweise den Verlauf der Setzung eines bestimmten Knotens abhängig von der Belastung zu betrachten.
Sie wollen die zweiachsige Biegetragfähigkeit eines Stahlbetonquerschnittes ermitteln? Dann müssen Sie zunächst ein Moment-Moment-Interaktionsdiagramm (My-Mz-Diagramm) aktivieren. Dieses My-Mz-Diagramm stellt einen horizontalen Schnitt durch das dreidimensionale Diagramm für die vorgegebene Normalkraft N dar. Durch die Kopplung zum 3D-Interaktionsdiagramm können Sie die Schnittebene auch dort visualisieren.
Entdecken Sie die neuen Features in RFEM und RSTAB für die Ermittlung von Windlasten mithilfe von RWIND:
- Hilfreiche Lastassistenten zur Erzeugung von Windlastfällen mit verschiedenen Strömungsfeldern in die verschiedenen Windrichtungen
- Windlastfälle mit frei zuweisbaren Analyseeinstellungen inklusive einer benutzerdefinierten Vorgabe der Windkanalgröße und des Windprofils
- Umfassende Darstellung des Windkanals mit Eingangswindprofil und Eingangswindturbulenzintensitätsprofil
- Visualisierung und Nutzung der RWIND-Simulationsergebnisse
- Globale Festlegung eines Terrains (Horizontale Ebenen, Schiefe Ebene, Tabelle)
Im Vergleich zum Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG (RFEM 5) sind im Add-On Formfindung für RFEM 6 folgende neuen Features hinzugekommen:
- Vorgabe aller formgebenden Lastrandbedingungen in einem Lastfall
- Ablage der Formfindungsergebnisse als Anfangszustand für weitere Modellanalyse
- Automatische Zuordnung des Formfindungs-Anfangszustands über Kombinationsassistenten zu allen Lastsituationen einer Bemessungssituation
- Zusätzlich formgebende Geometrierandbedingungen für Stäbe (Unbelastete Länge, Maximaler vertikaler Durchhang, Vertikaler Tiefpunktdurchhang)
- Zusätzliche formgebende Lastrandbedingungen für Stäbe (Maximale Kraft im Stab, Minimale Kraft im Stab, Horizontale Zugkomponente, Zug am Ende i, Zug am Ende j, Mindestzug am Ende i, Mindestzug am Ende j)
- Materialtyp “Gewebe” und “Folie” in Materialbibliothek
- Parallel Formfindungen in einem Modell
- Simulation von sich nacheinander aufbauenden Formfindungszuständen in Verbindung mit dem Add-On Analyse von Bauzuständen (CSA)
Wissen Sie genau, wie eine Formfindung berechnet wird? Zunächst verschiebt der Formfindungsprozess der Lastfälle mit der Lastfallkategorie „Vorspannung“ die anfängliche Netzgeometrie mittels iterativen Berechnungsschleifen an eine Position, die optimal im Gleichgewicht steht. Für diese Aufgabe verwendet das Programm die Updated Reference Strategy (URS) Methode von Prof. Bletzinger und Prof. Ramm. Diese Technologie zeichnet sich durch Gleichgewichtsformen aus, die nach der Berechnung annähernd genau die initial vorgegebenen Formfindungsrandbedingungen (Durchhang, Kraft und Vorspannung) einhalten.
Durch den integralen Ansatz der URS wird Ihnen neben der reinen Beschreibung der zu erwartenden Kräfte oder Durchhänge auf den zu formenden Elementen auch eine Berücksichtigung von regulären Kräften ermöglicht. Das erlaubt Ihnen im gesamtheitlichen Prozess z. B. eine Beschreibung des Eigengewichts bzw. eines pneumatischen Drucks durch entsprechende Elementlasten.
Mit all diesen Optionen erhält der Berechnungskern das Potential, antiklastische und synklastische im Kräftegleichgewicht stehende Formen für flächige oder rotationssymmetrische Geometrien zu errechnen. Um beide Typen einzeln oder zusammen in einer Umgebung praxisnah umsetzen zu können, haben Sie in der Berechnung zwei Arten der Beschreibung von Formfindungskraftvektoren zur Auswahl:
- Zugmethode – Beschreibung der Formfindungskraftvektoren im Raum für flächige Geometrien
- Projektionsmethode – Beschreibung der Formfindungskraftvektoren auf einer Projektionsebene mit Fixierung der horizontalen Lage für konische Geometrien
Allgemein
- Anschluss Träger-Stütze: Anschluss sowohl als Anschluss des Trägers an den Stützenflansch sowie auch als Anschluss der Stütze an den Trägerflansch möglich
- Anschluss Träger-Träger: Bemessung von Trägerstößen sowohl als momententragfähige Stirnplattenverbindungen als auch als starre Laschenverbindung möglich
- Automatische Übernahme der Modell- und Lastdaten aus RFEM bzw. RSTAB möglich
- Schraubengrößen von M12 bis M36 mit den Festigkeitsklassen 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8 und 10.9, sofern die Festigkeitsklasse im gewählten nationalen Anhang verfügbar sind
- Nahezu beliebige Loch- und Randabstände (eine Prüfung der zulässigen Abstände erfolgt)
- Trägerverstärkung mit Vouten bzw. Steifen an Ober- oder Unterseite
- Stirnplattenverbindung mit oder ohne Überstand
- Anschluss mit reiner Biegebeanspruchung, reiner Normalkraftbeanspruchung (Zugstoß), oder Kombination von Normalkraft und Biegung möglich
- Berechnung der Anschlusssteifigkeiten und Überprüfung, ob ein gelenkiger, nachgiebiger oder biegesteifer Anschluss vorliegt
Stirnplattenanschluss in einer Träger-Stützen-Konfiguration
- Angeschlossene Träger bzw. Stützen können einseitig mit Vouten oder ein- bzw. zweiseitig mit Steifen verstärkt werden
- Große Auswahl an möglichen Versteifungen der Verbindung (z. B. vollständige oder unvollständige Stegsteifen)
- Bis zu zehn horizontale und vier vertikale Schrauben möglich
- Angeschlossenes Objekt als konstanter oder gevouteter I-Querschnitt möglich
- Nachweise:
- Tragfähigkeit des angeschlossenen Trägers (wie z. B. Querkraft- und Zugbeanspruchbarkeit des Stegbleches)
- Tragfähigkeit der Stirnplatte am Träger (z. B. T-Stummel unter Zugbeanspruchung)
- Tragfähigkeit der Schweißnähte an der Stirnplatte
- Tragfähigkeit der Stütze im Bereich des Anschlusses (z. B. Stützenflansch unter Biegung – T-Stummel)
- Alle Nachweise werden gemäß EN 1993-1-8 bzw. EN 1993-1-1 geführt
Momententragfähiger Stirnplattenstoß
- Zwei oder vier vertikale Schraubenreihen und bis zu 10 horizontale Schraubenreihen möglich
- Gestoßene Träger können einseitig mit Vouten oder ein- bzw. zweiseitig mit Steifen verstärkt werden
- Angeschlossene Objekte als konstante oder gevoutete I-Querschnitte möglich
- Nachweise:
- Tragfähigkeit der angeschlossenen Träger (wie z. B. Querkraft- und Zugbeanspruchbarkeit der Stegbleche)
- Tragfähigkeit der Stirnplatten an den Träger (z. B. T-Stummel unter Zugbeanspruchung)
- Tragfähigkeit der Schweißnähte an den Stirnplatten
- Tragfähigkeit der Schrauben in der Stirnplatte (Kombination aus Zug und Abscheren)
Starrer Laschenstoß
- In der Flanschblechverbindung bis zu zehn Schraubenreihen hintereinander möglich
- In der Stegblechverbindung bis zu zehn Schraubenreihen jeweils in vertikaler und horizontaler Richtung möglich
- Material der Laschen kann sich von dem der Träger unterscheiden
- Nachweise:
- Tragfähigkeit der angeschlossenen Träger (z. B. Nettoquerschnitt im Zugbereich)
- Tragfähigkeit der Laschenbleche (z. B. Nettoquerschnitt unter Zugbeanspruchung)
- Tragfähigkeit der Einzelschrauben und der Schraubengruppen (z. B. Nachweis der Abschertragfähigkeit der Einzelschraube)
Allgemein
- Anschluss Stütze-Träger: Anschluss sowohl am Stützenflansch als auch am Stützensteg möglich
- Anschluss Träger-Träger: Optionale Anordnung von Rippen auf der Gegenseite
- Schraubengrößen von M12 bis M36 mit den Festigkeitsklassen 4.6, 5.6, 8.8 und 10.9
- Beliebige Loch- und Randabstände
- Träger kann ausgeklinkt werden
- Anschluss mit reiner Querkraftbeanspruchung, reiner Normalkraftbeanspruchung (Zugstoß), oder Kombination von Normalkraft und Querkraft möglich
- Überprüfung, ob Anforderungen an gelenkige Verbindung eingehalten sind
- Prüfen der minimalen und maximalen Loch- und Randabstände
Anschluss mit Stegwinkeln
- An jedem Schenkel ein oder zwei vertikale Schraubenreihen und bis zu 10 horizontale Schraubenreihen möglich
- Große Auswahl an gleich- und ungleichschenkligen Winkeln
- Höhenlage der Winkel veränderbar
- Nachweise:
- Schrauben auf Abscheren, Lochleibung und Zug
- Winkel auf Schub, Biegung und Zug mit Berücksichtigung des Lochabzuges
- Trägersteg auf Schub und Zug mit Berücksichtigung des Lochabzuges
- Zugkraftübertragung in die Stütze mit dem T-Stummel-Modell
- Ausklinkung am kritischen Schnitt
Anschluss mit Fahnenblech
- Ein oder zwei vertikale Schraubenreihen und bis zu 10 horizontale Schraubenreihen möglich
- Flexible Größe des Fahnenblechs
- Höhenlage des Fahnenblechs veränderbar
- Nachweise:
- Schrauben auf Abscheren und Lochleibung
- Fahnenblech auf Schub, Biegung und Zug mit Berücksichtigung des Lochabzuges
- Stabilität von langen, schlanken Fahnenblechen
- Trägersteg auf Schub und Zug mit Berücksichtigung des Lochabzuges
- Schweißnaht als Kehlnaht
- Ausklinkung am kritischen Schnitt
Anschluss mit Stirnplatte
- Zwei oder vier vertikale Schraubenreihen und bis zu 10 horizontale Schraubenreihen möglich
- Flexible Größe der Stirnplatte
- Höhenlage der Stirnplatte veränderbar
- Nachweise:
- Schrauben auf Abscheren, Lochleibung und Zug
- Stirnplatte auf Schub und Biegung mit Berücksichtigung des Lochabzuges
- Trägersteg auf Schub und Zug
- Zugkraftübertragung in die Stütze mit dem T-Stummel-Modell
- Schweißnaht als Kehlnaht
- Ausklinkung am kritischen Schnitt
Anschluss mit Knagge und Stirnplatte
- Lagesicherung des Trägers durch Stirnplatte mit zwei Schrauben
- Flexible Größe von Knagge und Stirnplatte
- Nachweise:
- Lasteinleitung in den Träger nach EN 1993-1-5, Kapitel 6
- Aufnahme des Stabilisierungsmomentes durch die Schrauben und die Schweißnähte an der Stirnplatte
- Knagge
- Knaggenschweißnähte als Kehlnähte
- Zugkraftübertragung in die Stütze mit dem T-Stummel-Modell
Die Ausgabe aller Nachweise erfolgt in thematisch gegliederten Tabellen. Dabei wird stets eine Querschnittsgrafik angezeigt, die die aktuellen Tabellenwerte veranschaulicht. Bei den Bemessungsdetails werden auch alle Zwischenwerte ausgewiesen.
Allgemeiner Spannungsnachweis
Für den Kranbahnträger wird der allgemeine Spannungsnachweis mit Berechnung der vorhandenen Spannungen und einer Gegenüberstellung mit den Grenznormal-, Grenzschub- und Grenzvergleichsspannungen geführt. Für die Schweißnähte wird ebenfalls der allgemeine Spannungsnachweis geführt, der die parallelen und senkrechten Schubspannungen und deren Überlagerung umfasst.
Ermüdungs- bzw. Betriebsfestigkeitsnachweis
Der Ermüdungsnachweis wird für bis zu drei gleichzeitig wirkende Krane auf Grundlage des Nennspannungskonzepts nach EN 1993-1-9 geführt. Beim Betriebsfestigkeitsnachweis nach DIN 4132 wird der Spannungsverlauf der Kranüberfahrten für jeden Spannungspunkt aufgezeichnet und mit der Rain-Flow -Methode ausgewertet.
Beulnachweis
Der Beulnachweis erfolgt unter Berücksichtigung einer örtlichen Radlasteinleitung nach EN 1993-6 oder DIN 18800-3.
Verformungsnachweis
Der Verformungsnachweis wird getrennt für die vertikale und die horizontale Richtung geführt. Dabei werden die vorhandenen bezogenen Verschiebungen mit den zulässigen Werten verglichen. Die zulässigen Verformungsverhältnisse können benutzerdefiniert festgelegt werden.
Biegedrillknicknachweis
Der Nachweis gegen Biegedrillknicken erfolgt nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung unter Ansatz von Imperfektionen. Dabei muss der allgemeine Spannungsnachweis erbracht werden, wobei der kritische Lastfaktor nicht kleiner als 1,00 sein darf. KRANBAHN weist daher für alle Lastkombinationen des Spannungsnachweises auch den zugehörigen kritischen Lastfaktor aus.
Auflagerkräfte
Das Programm ermittelt sämtliche Auflagerkräfte aus charakteristischen Lasten inkl. dynamischer Faktoren.
Die Eingabe von Geometrie, Material, Querschnitten, Einwirkungen und Imperfektionen erfolgt in übersichtlich strukturierten Masken:
Geometrie
- Schnelle und komfortable Systemeingabe
- Definition der Lagerbedingungen anhand verschiedener Lagertypen (Gelenkig, Gelenkig verschieblich, Eingespannt, Benutzerdefiniert, Seitliche Halterung am Ober- oder Untergurt)
- Optionale Vorgabe einer Wölbbehinderung
- Variable Anordnung von starren und verformbaren Auflagersteifen
- Einfügen von Gelenken möglich
Kranbahnprofile
- I-förmige Walzprofile (I, IPE, IPEa, IPEo, IPEv, HE-B, HE-A, HE-AA, HL, HE-M, HE, HD, HP, IPB-S, IPB-SB, W, UB, UC, weitere Reihen nach AISC, ARBED, British Steel, Gost, TU, JIS, YB, GB usw.) kombinierbar mit Profilverstärkung des Obergurts (Winkel oder U-Profil) sowie mit Schiene (SA, SF) oder Lasche mit benutzerdefinierten Abmessungen
- Unsymmetrische I-Profile (Typ IU) ebenfalls kombinierbar mit Profilverstärkung des Obergurts sowie mit Schiene oder Lasche
Einwirkungen
Es lassen sich Einwirkungen aus bis zu drei gleichzeitig betriebenen Kranen erfassen. Im einfachsten Fall wählt man einen benutzerdefinerten Kran aus der Bibliothek. Die Eingaben können aber auch manuell erfolgen:
- Anzahl der Krane und Kranachsen (maximal 20 je Kran), Achsabstände, Lage der Kranpuffer
- Einordnung nach EN 1993-6 in Schadensklasse mit editierbaren dynamischen Beiwerten und nach DIN 4132 in Hubklasse und Beanspruchungsgruppe bzw. -klasse
- Vertikale und horizontale Radlasten aus Eigengewicht, Hublast, Massenkräfte aus Antrieb sowie Lasten aus Schräglauf
- Axiale Belastung in Fahrtrichtung sowie Pufferkräfte mit frei definierbaren Exzentrizitäten
- Ständige und veränderliche Zusatzlasten mit frei definierbaren Exzentrizitäten
Imperfektionen
- Der Imperfektionsansatz erfolgt in Anlehnung an die erste Eigenschwingungsform - wahlweise identisch für alle zu berechnenden Lastkombinationen oder individuell für jede Lastkombination, da sich die Eigenformen je nach Belastung auch ändern können.
- Zur Skalierung der Eigenformen stehen komfortable Werkzeuge zur Verfügung (Ermittlung von Stichmaßen für Vorverdrehung und Vorkrümmung).
In den Detaileinstellungen lassen sich die Knoteneinspannungen der einzelnen Ausfachungstypen steuern. Beispielsweise können Kreuzungspunkte horizontaler und vertikaler Ausfachungen als senkrecht zur Ausfachungsebene gehalten definiert werden.
Zunächst sind der Masttyp sowie die relevanten Materialien und Querschnitte festzulegen. Die Mastgeometrie wird anhand der einzelnen Mastschüsse eingegeben. Dabei können die Neigungen über die Breiten oder relativ über die Geometrieveränderungen definiert werden.
Nach den Maststielen werden die diversen Aussteifungen des Gittermastes vorgegeben. Es sind detaillierte Angaben für die Vertikalausfachungen unsymmetrischer Maste sowie für die horizontalen Gurte und inneren Ausfachungen möglich. Eine umfangreiche Bibliothek parametrisierter Ausfachungstypen erleichtert die Eingabe.
In jeder Eingabemaske steht eine interaktive Grafik zur Verfügung, die die Eingabe des Modells unterstützt.
- Generierung von dreieckigen oder rechteckigen Masttypen
- Zugriff auf die umfangreichen Material- und Querschnittsbibliotheken von RFEM/RSTAB
- Einfache Geometrieeingabe über Mastschüsse
- Datenbanken für vertikale, horizontale und innere Ausfachungstypen
- Komfortabler Export der generierten Modelldaten nach RFEM/RSTAB
Wenn in RFEM das Modell mit den Lastfällen (Lastfall Vorspannung ohne Belastung) und Lastkombinationen erstellt ist, können in RF-TENDON die Spannglieder definiert werden. Hierfür steht in der Datenbank eine Vielzahl von Spannstählen zur Verfügung, die sich auch modifizieren lassen. In den Dialogen wird beispielsweise abgefragt, wieviel Litzen verwendet werden, von welcher Seite vorgespannt wird und wie groß der Schlupf ist.
Es können in vertikaler und horizontaler Ebene gerade und parabelförmige Spannglieder automatisch und manuell definiert werden. Die Lastfälle bzw. Lastkombinationen sind dann den Bauphasen zuzuordnen. Außerdem ist die Lage der Bemessungsschnitte festzulegen.