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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.
Einfache Definition von Bauzuständen in der RFEM/RSTAB-Struktur mit Visualisierung
Hinzufügen, Entfernen und Modifizieren von Stab-, Flächen und Volumeneigenschaften (z. B Stabendgelenke, Flächenexzentrizitäten, Freiheitsgrade für Lager usw.)
Wahlweise Überlagerung der Bauzustände mit zusätzlichen temporären Belastungen z. B. zur Berücksichtigung von Montagelasten, Montagekranen etc.
Berücksichtigung nichtlinearer Effekte wie Zugstabausfall, Bettungen oder nichtlinearen Lagern
Ergebnisdarstellung numerisch und grafisch für einzelne Bauzustände oder als Einhüllende (Max/Min) aller Bauzustände
Detailliertes Ausdruckprotokoll mit Dokumentation sämtlicher Struktur- und Lastangaben für jede Bauphase
Die Berechnung der Bettungskoeffizienten erfolgt nach einem nichtlinearen iterativen Verfahren. Dabei wird für jedes einzelne Element ein Bettungskoeffizient ermittelt. Dieser hängt von der Verformung ab.
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
Die Eingabe erfolgt im 1D-, 2D- oder 3D-Modell. Stabtypen wie Balken, Fachwerk- oder Zugstab erleichtern die Definition von Stabeigenschaften. Zur Modellierung von Flächen stehen in RFEM z. B. die Typen Standard, Orthotrop, Glas, Laminate, Starr, Membran usw. zur Verfügung.
Zudem kann in RFEM zwischen den Materialmodellen Isotrop linear elastisch, Isotrop plastisch 1D/2D/3D, Isotrop nichtlinear elastisch 1D/2D/3D, Orthotrop elastisch 2D/3D, Orthotrop plastisch 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D), Isotrop thermisch-elastisch, Isotropes Mauerwerk 2D und Isotrope Beschädigung 2D/3D gewählt werden.
Die zu bemessenden Stäbe werden direkt aus RFEM/RSTAB übernommen. Es werden Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen zugewiesen, aus denen sich die linear-elastisch ermittelten Schnittgrößen an den gewählten Stäben ergeben. Bei der Berücksichtigung von Kriechen ist zusätzlich die kriecherzeugende Last zu definieren. Die Materialien aus RFEM/RSTAB sind voreingestellt, können in RF-/BETON Stützen jedoch angepasst werden. In der Bibliothek sind die in der jeweiligen Norm gelisteten Materialkennwerte hinterlegt.
Die konstruktiven Eigenschaften der Stütze sowie die Vorgaben zur Ermittlung der erforderlichen Längs- und Querkraftbewehrung lassen sich komfortabel definieren. Der Knicklängenbeiwert ß kann manuell definiert, von RF-/BETON Stützen automatisch bestimmt oder aus dem Modul RF-STABIL/RSKNICK importiert werden.
Beim Brandschutznachweis nach EN 1992-1-2 sind diverse Vorgaben für den Brandschutznachweis möglich, u.a. die Bestimmung der Querschnittsseiten, an denen ein Abbrand stattfindet.
Das Zeitverlaufsverfahren wird über die Modalanalyse oder den linearen impliziten Newmark-Löser gelöst. Die Zeitverlaufsanalyse in diesem Zusatzmodul beschränkt sich auf lineare Systeme. Obwohl die Modalanalyse ein schneller Algorithmus ist, muss eine gewisse Anzahl von Eigenwerten verwendet werden, um die erforderliche Genauigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.
Der implizite Solver ist ein sehr genaues Verfahren, unabhängig von der Anzahl der verwendeten Eigenwerte, bedarf aber einem hinreichend kleinen Zeitschritt für die Berechnung. Beim Antwortspektren-Verfahren werden äquivalente statische Lasten intern berechnet. Damit wird im Anschluss eine lineare statische Analyse durchgeführt.
Kombination von benutzerdefinierten Zeitdiagrammen mit Lastfällen oder Lastkombinationen (Knoten-, Stab- und Flächenlasten sowie freie und generierte Lasten sind mit zeitlich veränderbaren Funktionen kombinierbar)
Kombination von mehreren unabhängigen Erregerfunktionen möglich
Umfangreiche Bibliothek von Erdbebenaufzeichnungen (Akzelerogramme)
Linearer impliziter Newmark-Löser oder Modalanalyse im Zeitverlaufsverfahren verfügbar
Strukturdämpfung über die Rayleigh-Dämpfungskoeffizienten oder den Lehr'schen Dämpfungswerten
Direkter Import von Anfangsverformungen aus einem Lastfall oder -kombination
Grafische Ergebnisdarstellung in einem Zeitverlaufsdiagramm
Export von Ergebnissen in benutzerdefinierten Zeitschritten oder als Umhüllende
Bemessung von Einscheiben- oder Verbund-Sicherheitsglas sowie Isolierglas mit innenliegender Gasschicht
Bemessung von gebogenem Glas
Möglichkeit zur Auswahl einer lokalen Berechnung, die den Einfluss einer Umgebungskonstruktion nicht berücksichtigt oder einer globalen Berechnung, die den Einfluss einer Gesamtstruktur berücksichtigt
Berechnung von Grenzspannungen gemäß DIN 18008:2010-12 oder TRLV:2006-08
Einteilung von Lasten zu Klassen der Lasteinwirkungsdauer
Umfangreiche Materialbibliothek mit allen üblichen Sorten von Glas, Folien und Gasen entsprechend der Normen DIN 18008:2010-12, E DIN EN 13474 und der Regelung TRLV:2006-08
Optionale Berücksichtigung des Schubverbunds von Schichten
Berücksichtigung von Klimalasten
Berechnung nach Theorie I. Ordnung oder nichtlineare Analyse gemäß Theorie III. Ordnung
Spannungsanalyse, Nachweis der Tragfähigkeit, Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
Grafische Darstellung aller Ergebnisse in RFEM
Möglichkeit zum Filtern von Ergebnissen sowie Farbskalen in Ergebnistabellen
Äquivalente statische Lasten werden getrennt für jeden relevanten Eigenwert und getrennt für jede Anregungsrichtung generiert. Diese werden in statische Lastfälle exportiert und es wird eine lineare statische Analyse in RFEM/RSTAB durchgeführt.
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.
Frei ansetzbare Zwei- oder Dreibahnenbewehrung im Grenzzustand der Tragfähigkeit
Durch vektorielle Darstellung der Hauptspannungsrichtungen der Schnittgrößen besteht die Möglichkeit, die Ausrichtung der dritten Bewehrungsbahn optimal an die Beanspruchung anzupassen
Bemessungsvarianten zur Vermeidung von Biegedruckbewehrung oder von Schubbewehrung
Bemessung von Flächen als wandartige Träger (Scheibentheorie)
Möglichkeit zur Definition von Grundbewehrungen für obere und untere Bewehrungslage
Definition der vorhandenen Bewehrung für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
Ergebnisausgabe in Punkten eines beliebig wählbaren Rasters
Optionale Erweiterung des Moduls mit einer nichtlinearen Verformungsberechnung. Diese ist zum einen durch eine normenkonforme Abminderung der Steifigkeit durch die Modulerweiterung RF-BETON Deflect oder durch eine allgemeine nichtlineare Berechnung, in dem die Steifigkeitsreduzierung durch einen iterativen Prozess ermittelt wird, mit RF-BETON NL möglich.
Bemessung mit Stützen-Anschnittmomenten
Präzise Aufschlüsselung von Unbemessbarkeitsursachen
Bemessungsdetails für alle Nachweisstellen zur klaren Nachvollziehbarkeit der Bewehrungsermittlung
Die Isolinien für die Längsbewehrung lassen sich als DXF-Datei exportieren und in CAD-Anwendungen als Grundlage für Bewehrungspläne verwenden
Ermittlung von Längs-, Schub- und Torsionsbewehrung
Ausweisung von Mindest- und Druckbewehrung
Bestimmung von Druckzonenhöhe, Rand- und Stahldehnungen
Bemessung von 2-achsig biegebeanspruchten Stabquerschnitten
Bemessung von Voutenstäben
Bestimmung der Verformung im Zustand II, z.B. nach EN 1992-1-1, 7.4.3
Berücksichtigung von Tension Stiffening
Berücksichtigung von Kriechen und Schwinden
Präzise Aufschlüsselung von Unbemessbarkeitsursachen
Bemessungsdetails für alle Nachweisstellen zur klaren Nachvollziehbarkeit der Bewehrungsermittlung
Möglichkeiten zur Querschnittsoptimierung
Visualisierung des Betonquerschnitts mit Bewehrung im 3D-Rendering
Ausgabe einer kompletten Stahlliste
Brandschutznachweis für Rechteck- und Kreisquerschnitte nach dem vereinfachten Verfahren (Zonenverfahren) gemäß EN 1992-1-2
Das RFEM-Zusatzmodul RF-BETON Stäbe ist optional um die nichtlineare Berechnung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit erweiterbar. Mit dieser Erweiterung ist u. a. der Nachweis von stabilitätsgefährdeten Bauteilen mittels einer nichtlinearen Berechnung oder eine nichtlineare Verformungsberechnung von 3D-Stabwerken möglich. Nähere Informationen finden sie unter der Produktbeschreibung von RF-BETON NL.
Für die Eigenwertermittlung stehen mehrere Methoden zur Auswahl:
Direkte Methoden
Die direkten Methoden (Lanczos, Wurzeln des charakteristischen Polynoms, Unterraum-Iterationsmethode) sind für kleine bis mittlere Modelle geeignet. Diese schnellen Methoden für Gleichungslöser profitieren von viel Arbeitsspeicher (RAM) im Computer. Auf 64Bit-Systemen wird mehr Speicher genutzt, sodass sich auch größere Systeme schnell berechnen lassen.
Diese Methode benötigt nur wenig Arbeitsspeicher. Die Eigenwerte werden nacheinander ermittelt. Sie kann eingesetzt werden, um sehr große Systeme mit wenigen Eigenwerten zu berechnen.
Mit RF-STABIL kann auch eine nichtlineare Stabilitätsanalyse durchgeführt werden. Sie liefert auch bei nichtlinearen Systemen wirklichkeitsnahe Ergebnisse. Der kritische Lastfaktor wird ermittelt, indem die Lasten des zugrunde liegenden Lastfalls schrittweise bis zur Instabilität gesteigert werden. Bei der Laststeigerung werden Nichtlinearitäten wie z. B. ausfallende Stäbe, Lager und Bettungen sowie Materialnichtlinearitäten berücksichtigt.
Zunächst ist ein Lastfall oder eine Lastkombination auszuwählen, deren Normalkräfte für die Stabilitätsberechnung verwendet werden. Es kann ein weiterer Lastfall festgelegt werden, um z. B. eine Anfangsvorspannung zu berücksichtigen.
Es ist anzugeben, ob eine lineare oder eine nichtlineare Analyse erfolgen soll. Je nach Anwendungsfall kann eine direkte Berechnungsmethode wie z. B. nach Lanczos oder aber die ICG-Iterationsmethode ausgewählt werden. Stäbe, die nicht in Flächen integriert sind, werden in der Regel als Stabelemente mit zwei FE-Knoten abgebildet. Mit solchen Elementen kann das lokale Knicken des Einzelstabes nicht erfasst werden. Deshalb besteht die Möglichkeit, Stäbe automatisch teilen zu lassen.
Wenn Sie dem Programm einen Lastfall oder eine Lastkombination vorlegen, wird die Stabilitätsberechnung aktiviert. Sie können einen weiteren Lastfall festlegen, um z. B. eine Anfangsvorspannung zu berücksichtigen.
Dabei müssen Sie angeben, ob eine lineare oder eine nichtlineare Analyse erfolgen soll. Je nach Anwendungsfall können Sie eine direkte Berechnungsmethode, wie z. B. nach Lanczos, oder aber die ICG-Iterationsmethode auswählen. Stäbe, die nicht in Flächen integriert sind, werden in der Regel als Stabelemente mit zwei FE-Knoten abgebildet. Mit solchen Elementen kann das Programm das lokale Knicken des Einzelstabes nicht erfassen. Aus diesem Grund haben Sie die Möglichkeit, Stäbe automatisch teilen zu lassen.
Für die Eigenwertermittlung stehen Ihnen mehrere Methoden zur Auswahl:
Direkte Methoden
Die direkten Methoden (Lanczos (RFEM), Wurzeln des charakteristischen Polynoms (RFEM), Unterraum-Iterationsmethode (RFEM/RSTAB), Inverse Iteration mit Shift (RSTAB)) sind für kleine bis mittlere Modelle geeignet. Diese schnellen Methoden für Gleichungslöser sollten Sie nur verwenden, wenn Ihr Computer über eine höhere Zahl an Arbeitsspeicher (RAM) verfügt.
Diese Methode benötigt dagegen nur wenig Arbeitsspeicher. Die Eigenwerte werden nacheinander ermittelt. Sie kann eingesetzt werden, um sehr große Systeme mit wenigen Eigenwerten zu berechnen.
Mit dem Add-On Strukturstabilität können Sie auch das Inkrementalverfahren nutzen, um eine nichtlineare Stabilitätsanalyse durchzuführen. Diese Analyse liefert auch bei nichtlinearen Systemen wirklichkeitsnahe Ergebnisse. Der kritische Lastfaktor wird ermittelt, indem die Lasten des zugrunde liegenden Lastfalls schrittweise bis zur Instabilität gesteigert werden. Bei der Laststeigerung werden Nichtlinearitäten wie z. B. ausfallende Stäbe, Lager und Bettungen sowie Materialnichtlinearitäten berücksichtigt. Nach der Laststeigerung können Sie optional am letzten stabilen Zustand eine lineare Stabilitätsanalyse durchführen, um die Stabilitätsfigur zu ermitteln.
Der Rechenkern überzeugt durch die optimierte Vernetzung und Unterstützung von Mehrprozessortechnik und 64-Bit-Technologie. Damit ist die parallele Berechnung linearer Lastfälle und Lastkombinationen durch mehrere Prozessoren ohne zusätzliche Beanspruchung des Arbeitsspeichers möglich: Die Steifigkeitsmatrix muss nur einmal aufgebaut werden. Mit der 64-Bit-Technologie und den erweiterten RAM-Speicheroptionen lassen sich selbst große Systeme mit dem schnellen direkten Gleichungslöser berechnen.
Die Entwicklung der Verformung kann bei der Berechnung in einem Diagramm verfolgt werden. Damit lässt sich das Konvergenzverhalten gut beurteilen.
Nichtlinearitäten wie Fließen, Reibung, Reißen, Schlupf etc. können für Stabendgelenke und Lagerungen vorgegeben werden. Zudem stehen spezielle Dialoge zur Verfügung, mit denen sich die Federsteifigkeiten von Stützen und Wänden aus den Geometrievorgaben ermitteln lassen.
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Nach der Bemessung wird die erforderliche Bewehrung in Ausgabetabellen mit veranschaulichenden Grafiken und den Detailergebnissen aufgelistet. Sämtliche Zwischenwerte sind nachvollziehbar mit angegeben. Neben der Tabelle werden die aktuellen Spannungen und Dehnungen im Querschnitt grafisch veranschaulicht.
Die Bewehrungsvorschläge für Längs- und Bügelbewehrung werden mitsamt Skizze praxisgerecht dokumentiert. Dabei ist es möglich, die vorgeschlagene Bewehrung zu editieren und z.B. die Anzahl der Stäbe und die Verankerung anzupassen. Die Änderungen werden automatisch aktualisiert.
Der Betonquerschnitt mit Bewehrung lässt sich anschaulich im 3D-Rendering visualisieren. Man erhält auf diese Weise eine optimale Dokumentationsmöglichkeit für die Erstellung von Bewehrungsplänen einschließlich Stahlliste.
Die Nachweise der Rissbreitenbegrenzung werden mit der gewählten Bewehrung für die im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit maßgebenden Schnittgrößen geführt. Die Ausgabe umfasst Stahlspannungen, Mindestbewehrung, Grenzdurchmesser, maximale Bewehrungsabstände, Rissabstände sowie maximale Rissbreiten.
Als Ergebnis der nichtlinearen Berechnung erhält man Tragsicherheiten für den Querschnitt mit (linear-elastisch ermittelter) bzw. vorgegebener Bewehrung sowie die tatsächlichen Durchbiegungen des Bauteils unter Berücksichtigung der Steifigkeiten im gerissenen Zustand.
Nach dem Aufruf des Moduls wird festgelegt, nach welcher Norm und nach welchem Verfahren die Bemessung erfolgen soll. Die Tragfähigkeit und die Gebrauchstauglichkeit können nach linearem und nichtlinearem Berechnungsansatz nachgewiesen werden. Die Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen werden dann den verschiedenen Berechnungsarten zugeordnet. In weiteren Eingabemasken werden Material und Querschnitte festgelegt. Zusätzlich können Parameter zum Kriechen und Schwinden zugewiesen werden. Kriechzahl und Schwindmaß werden sofort im Abhängigkeit vom Betonalter angegeben.
Die Lagergeometrie wird durch bemessungsrelevante Angaben zu den Lagerbreiten und Lagerarten (direkt, monolithisch, End- oder Zwischenlager) sowie zur Momentenumlagerung, -ausrundung und Querkraftreduktion erfasst. BETON erkennt die Auflagertypen aus dem RSTAB-Modell.
In einer mehrteiligen Maske erfolgen abschließend die genauen Bewehrungsvorgaben wie beispielsweise Durchmesser, Betondeckung und Staffelung der Bewehrungsstäbe, Anzahl der Lagen, Schnittigkeit der Bügel und Verankerungsart. Bei dem Führen des Brandschutznachweises werden die Brandschutzklasse, die brandspezifischen Materialkennwerte sowie die vom brandbeanspruchte Querschnittsseite definiert. Stäbe und Stabsätze lassen sich hierbei in so genannten 'Bewehrungssätzen' mit jeweils unterschiedlichen Bemessungsparametern gruppieren.
Für die Rissbreitennachweise ist der Grenzwert der max. Rissbreite einstellbar. Die Geometrie von Vouten wird für die Bewehrungsführung zusätzlich erfasst.
In Verbindung mit der Erweiterung EC2 für RSTAB kann die Stahlbetonbemessung gemäß EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) sowie nachfolgend aufgeführter Nationaler Anhänge durchgeführt werden:
DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Deutschland)
ÖNORM B 1992-1-1:2018-01 (Österreich)
NBN EN 1992-1-1 ANB:2010 für Kaltbemessung, EN 1992-1-2 ANB:2010 für Heißbemessung (Belgien)
BDS EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Bulgarien)
EN 1992-1-1 DK NA:2013 (Dänemark)
NF EN 1992-1-1/NA:2016-03 (Frankreich)
SFS EN 1992-1-1/NA:2007-10 (Finnland)
UNI EN 1992-1-1/NA:2007-07 (Italien)
LVS EN 1992-1-1:2005/NA:2014 (Lettland)
LST EN 1992-1-1:2005/NA:2011 (Litauen)
MS EN 1992-1-1:2010 (Malaysia)
NEN-EN 1992-1-1+C2:2011/NB:2016 (Niederlande)
NS EN 1992-1 -1:2004-NA:2008 (Norwegen)
PN EN 1992-1-1/NA:2010 (Polen)
NP EN 1992-1-1/NA:2010-02 (Portugal)
SR EN 1992-1-1:2004/NA:2008 (Rumänien)
SS EN 1992-1-1/NA:2008 (Schweden)
SS EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Singapur)
STN EN 1992-1-1/NA:2008-06 (Slowakei)
SIST EN 1992-1-1:2005/A101:2006 (Slowenien)
UNE EN 1992-1-1/NA:2013 (Spanien)
CSN EN 1992-1-1/NA:2016-05 (Tschechien)
BS EN 1992-1-1:2004/NA:2005 (Vereinigtes Königreich)
TKP 1992-1-1:2009 (Weißrussland)
CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Zypern)
Zusätzlich zu den oben aufgeführten Nationalen Anhängen (NA) können auch benutzerdefinierte NA mit eigenen Grenzwerten und Parametern definiert werden.
Wählbare Voreinstellungen für Teilsicherheits- und Abminderungsbeiwerte, Druckzonenbegrenzung, Baustoffeigenschaften und Betondeckung
Ermittlung von Längs-, Schub-, Torsionsbewehrung
Bemessung von Voutenstäben
Optimierung von Querschnitten
Ausweisung von Mindest- und Druckbewehrung
Ermittlung eines modifizierbaren Bewehrungsvorschlags
Nachweis der Rissbreitenbegrenzung mit optionaler Erhöhung der erforderlichen Bewehrung zur Einhaltung der definierten Grenzwerte des Rissbreitennachweises
Nichtlineare Berechnung mit Berücksichtigung des gerissenen Querschnitts (für EN 1992-1-1:2004 und DIN 1045-1:2008)
Berücksichtigung von Tension Stiffening
Berücksichtigung von Kriechen und Schwinden
Verformungen im Zustand II
Grafische Darstellung aller Ergebnisverläufe
Brandschutznachweis nach dem vereinfachten Verfahren (Zonenverfahren) gemäß EN 1992-1-2 für Rechteck- und Kreisquerschnitte. Damit ist auch der Brandschutznachweis bzw. die Heißbemessung von Kragstützen möglich.
Folgende Materialmodelle stehen durch RF−MAT NL zur Verfügung:
Isotrop plastisch 1D/2D/3D und Isotrop nichtlinear elastisch 1D/2D/3D
Hier können drei verschiedene Definitionsarten gewählt werden:
Basis (Definition einer Vergleichsspannung, bei der das Material plastifiziert)
Bilinear (Definition einer Vergleichsspannung und eines Verfestigungsmoduls)
Diagramm:
Definition von polygonförmigen Spannung-Dehnungs-Verläufen
Option zum Abspeichern / Einlesen
Schnittstelle zu MS Excel
Orthotrop plastisch 2D/3D (Tsai-Wu 2D/3D)
In diesem Materialmodell lassen sich die Materialkennwerte (E-Modul, Schubmodul, Querdehnzahl) und -grenzfestigkeiten (Zug, Druck, Schub) in zwei beziehungsweise drei Achsen definieren.
Isotropes Mauerwerk 2D
Es ist möglich, Grenzugspannungen σx,grenz und σy,grenz sowie einen Verfestigungsfaktor CH festzulegen.
Orthotropes Mauerwerk 2D
Das Materialmodell Orthotropes Mauerwerk 2D ist ein elastoplastisches Modell, das zusätzlich eine Materialerweichung ermöglicht, die in lokaler x- und y-Richtung einer Fläche unterschiedlich sein kann. Das Materialmodell eignet sich für (unbewehrte) Mauerwerkswände mit Beanspruchungen in Scheibenebene.
Isotrope Beschädigung 2D/3D
Hier ist eine Definition von antimetrischen Spannungs-Dehnungs-Diagrammen möglich. Dabei wird der E-Modul in jedem Schritt des Spannungs-Dehnungs-Diagramms über Ei = (σi-σi-1) / (εi-εi-1) berechnet.
Für die Verformungsberechnung nach den, in den Normen festgelegten, Näherungsverfahren (z. B. Verformungsberechnung nach 7.4.3, EN 1992-1-1) werden sogenannte effektive Steifigkeiten in den Finiten Elementen entsprechend dem vorhandenen Grenzzustand gerissen / ungerissen berechnet. Mit diesen effektiven Steifigkeiten wird anschließend die Verformung der Fläche mittels einer nochmaligen FEM-Berechnung bestimmt.
Für die Berechnung der eff. Steifigkeiten der finiten Elemente wird der bewehrte Betonquerschnitt betrachtet. Anhand der ermittelten Schnittgrößen für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit aus RFEM wird der Stahlbetonquerschnitt in 'gerissen' oder 'ungerissen' eingestuft. Wird die Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen berücksichtigt, so erfolgt dies mittels eines Verteilungsbeiwertes (z. B. z nach Gleichung 7.19, EN 1992-1-1). Das Materialverhalten für den Beton wird dabei im Druck- und Zugbereich - bis zum Erreichen der Betonzugfestigkeit - als linear-elastisch angesetzt. Dies ist für den Zustand der Gebrauchstauglichkeit ausreichend genau.
Die Berücksichtigung von Kriechen und Schwinden erfolgt bei der Ermittlung der effektiven Steifigkeiten auf „Querschnittsebene“. Der Einfluss von Schwinden und Kriechen bei statisch unbestimmten Systemen wird bei diesem Näherungsverfahren nicht berücksichtigt (z. B. Zugkräfte aus Schwinddehnung bei allseitig eingespannten Systemen werden nicht ermittelt und müssen gesondert berücksichtigt werden). Zusammenfassend erfolgt die Verformungsberechnung mit RF-BETON Deflect in zwei Schritten:
Berechnung der effektiven Steifigkeiten des Stahlbetonquerschnittes unter linear-elastischen Annahmen
Berechnung der Verformung unter Verwendung der effektiven Steifigkeiten mit FEM
Die nichtlineare Berechnung ist durch die Wahl der Nachweismethode für die Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit aktivierbar. Die einzelnen zu führenden Nachweise, sowie die anzusetzenden Spannungs-Dehnungslinien von Beton und Betonstahl können individuell ausgewählt werden. Der Ablauf des Iterationsprozesses kann durch die Steuerparameter der Konvergenzgenauigkeit, max Anzahl der Iteration, Schichtenaufteilung über die Querschnittshöhe oder des Dämpfungsfaktors beeinflusst werden.
Die einzuhaltenden Grenzwerte im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit können für jede Fläche individuell oder für eine Flächengruppierung eingestellt werden. Als zulässige Grenzwerte werden die max. Verformung, max. Spannungen bzw. die max. Rissbreiten definiert. Bei der Definition der max. Verformung ist zusätzlich vorzugeben, ob für den Nachweis das unverformte oder das verformte System herangezogen werden soll.
RF-BETON Stäbe
Die nichtlineare Berechnung ist für den Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit aktivierbar. Für die Berechnung kann der Ansatz der Betonzugfestigkeit bzw. der Zugversteifung zwischen den Rissen individuell gesteuert werden. Der Ablauf der Iteration ist durch Steuerparameter für die Konvergenzgenauigkeit, max. Iterationen und des Dämpfungsfaktors beeinflussbar.
Vor dem Start der Berechnung sollte durch eine über das Programm gesteuerte Kontrolle sichergestellt werden, dass die Eingabedaten vollständig und korrekt vorliegen. Bei der Berechnung sucht BETON zunächst nach den Ergebnissen der relevanten Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen. Werden diese nicht gefunden, so startet die RSTAB-Berechnung, um die notwendigen Schnittgrößen zu ermitteln.
Unter Berücksichtigung der gewählten Bemessungsnorm werden die erforderlichen Bewehrungsquerschnitte der Längs- und Schubbewehrung sowie die zugehörigen Zwischenergebnisse berechnet. Sollte die aus dem Tragfähigkeitsnachweis ermittelte Längsbewehrung für den Nachweis der max. Rissbreite nicht ausreichen, so kann diese optional durch das Programm automatisch bis zur Einhaltung des definierten Grenzwertes erhöht werden.
Der Nachweis von stabilitätsgefährdeten Bauteilen ist mittels einer nichtlinearen Berechnung möglich. Dabei stehen der jeweiligen Norm entsprechend unterschiedliche Ansätze zur Verfügung.
Die Brandschutzbemessung erfolgt nach dem vereinfachten Rechenverfahren nach EN 1992-1-2, 4.2. Dabei wird das im Anhang B2 beschriebene Zonenverfahren verwendet. Darüber hinaus können die thermischen Dehnungen in Längsrichtung und die aus unsymmetrischer Brandeinwirkung entstehende zusätzliche thermische Verkrümmung bei der Heißbemessung berücksichtigt werden.