Berechnung von 2-reihigen oder 4-reihigen biegesteifen Stirnplattenverbindungen mit bündigen oder überstehenden Kopfplatten nach DIN 18800
Berechnung - im Gegensatz zum DSTV-Ringbuch - auch mit Berücksichtigung von Normalkräften (Schnittgrößen My , N, Vz ) und frei definierbaren einfachsymmetrischen I-Profilen
Möglichkeit der Berechnung eines reinen Normalkraft-Zugstoßes
Separate Nachweismöglichkeit für die Schweißnähte der Verbindung mit Angabe der Empfehlungswerte nach DIN 18800, Teil 1
Auslegung der Schrauben, Stirnplatten und Schweißnähte oder Vorgabe von festen Werten für Schrauben, Flansch- und Kehlnähten sowie Stirnplattendicken
Wirtschaftliche Dimensionierung durch volle Ausnutzung eventueller Querschnittsreserven
Wirtschaftliche Schweißnahtstärken sowie der Belastung angemessene Stirnplattendicken infolge Bemessung mit vollständiger Interaktion von Moment, Quer- und Normalkraft
Ausgabe der minimal erforderlichen Vorspannkräfte für den Gebrauchstauglichkeitsnachweis
Photorealistische Darstellung (3D-Rendering) der Stirnplatte mit Profil, Schrauben, Schweißnaht und Vermaßung
Die Berechnung der Verbindungsbauteile erfolgt unter Berücksichtigung der materiellen Fließeigenschaft, was ein optimales Abstimmen des Tragverhaltens von Schraubengröße zu Stirnplattendicke ermöglicht. Unabhängig von der gewählten Bemessungsgrundlage und der Art der Verbindung können vorab die Schweißnähte berechnet werden.
Die Querkraft Vz,d wird dabei vollständig der Stegnaht aS zugewiesen, während die Normalkraft Nd und das Moment My,d je nach Größe und Auslastung der Nähte durch Steg- und Flanschnaht aufgenommen wird. Die Berechnung erfolgt für den plastischen Zustand der Nähte und wird iterativ durchgeführt.
Die Berechnung der Schrauben erfolgt in vereinfachter Form, d. h. die Schrauben im Zugbereich nehmen die Zugkraft auf, während die Schrauben im Druckbereich die Vertikalkraft durch Abscheren und Lochleibung übertragen. Die Druckkraft wird durch Kontakt am Druckflansch aufgenommen und beanspruchen die Schrauben daher nicht.
Das Ergebnis der Erdbebenbemessung ist in zwei Abschnitte gegliedert: Stabanforderungen und Verbindungsanforderungen.
Zu den "Erdbebenanforderungen" gehören die erforderliche Biegefestigkeit und der erforderliche Schubwiderstand der Träger-Stützen-Verbindung für biegesteife Rahmen. Sie sind im Register 'Momentenrahmenverbindung stabweise' aufgelistet. Bei ausgesteiften Rahmen werden die erforderliche Verbindungszugfestigkeit und die erforderliche Verbindungsdruckfestigkeit des Verbands im Register 'Verbandsanschluss stabweise' aufgeführt.
Das Programm stellt Ihnen die geführten Nachweise tabellarisch zur Verfügung. In den Nachweisdetails werden die Formeln und Verweise zur Norm übersichtlich dargestellt.
Die Bemessung von fünf Arten von Erdbebenkraftresistenzsystemen (Seismic Force-Resisting Systems - SFRS) umfasst den Special Moment Frame (SMF), den Intermediate Moment Frame (IMF), den Ordinary Moment Frame (OMF), den Ordinary Concentrically Braced Frame (OCBF) und den Special Concentrically Braced Frame (SCBF)
Duktilitätsnachweis der Breiten-Dicken-Verhältnisse für Stege und Flansche
Berechnung der erforderlichen Festigkeit und Steifigkeit für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung des maximalen Abstands für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung der erforderlichen Festigkeit an Gelenkstellen für Stabilitätsverbände von Trägern
Berechnung der erforderlichen Stützenfestigkeit mit der Option, alle Biegemomente, Schub und Torsion für den Grenzzustand der Überfestigkeit zu vernachlässigen
Nachweis der Schlankheitsgrade von Stützen und Verbänden
In einem separaten Dialog können umfangreiche Detaileinstellungen für die Bemessung getroffen werden:
Bemessungsmethode nach DIN 18800
Nachweismethode 1 nach El. (321)
Nachweismethode 2 nach El. (322)
Nachweisverfahren
Elastisch-Plastisch nach DIN 18800
Elastisch-Elastisch nach einer Veröffentlichung von Kretschmar, J./ Osterrieder, P./ Beirow, B.
Grenzbeanspruchung allgemeiner Profile
Allgemeine Profile – dazu zählen alle Querschnitte, die nicht den einfach- oder doppelsymmetrischen I-, Kasten- oder Rohrprofilen zugeordnet werden können – können auch nach dem Ersatzstabverfahren gegen Biegeknicken nachgewiesen werden. Dabei werden jedoch die plastischen Querschnittswerte ohne Interaktionsbeziehungen bestimmt. Die zulässigen Anwendungsgrenzen für diese Betrachtung sind jeweils vom Verhältnis von vorhandener Schnittgröße zu vollplastischer Schnittgröße abhängig. In den fünf Eingabefeldern besteht die Möglichkeit einer benutzerdefinierten Steuerung.
Überprüfung von grenz (c/t)
In diesem Abschnitt kann die Überprüfung der (c/t)-Verhältnisse aktiviert oder deaktiviert werden.
Behandlung der Ergebniskombinationen
Bei Bemessung einer Ergebniskombination ergibt sich aufgrund der Ergebnisüberlagerung an jeder Stabstelle eine Ergebnisschar, was eine eindeutige Ermittlung der Momentenbeiwerte unmöglich macht. In diesem Abschnitt kann daher für eine Ergebniskombinationsbemessung ein globaler Momentenbeiwert frei vorgegeben werden. Die vordefinierten Werte liegen unabhängig von der Bemessungsmethode auf der sicheren Seite.
In RF-/BGDK wird der Nachweis im Regelfall nach dem Ersatzstabverfahren gemäß DIN 18800 Teil 2 geführt. In einem separaten Dialog können jedoch umfangreiche Detaileinstellungen für die Bemessung getroffen werden:
Bemessung nach Vogel/Heil
Optional kann im Programm das Verfahren nach Vogel/Heil angewandt werden um
die erforderliche Schubsteifigkeit Serf
die Biegedrillknicklast Nki
das Biegedrillknickmoment Mki
zu ermitteln.
Dieses Plastisch-Plastisch Berechnungsverfahren ist nur für Gabellagerung mit einfacher Biegung bei gleichzeitiger Lasteinleitung am Obergurt gültig. Weitere Voraussetzungen, die unbedingt einzuhalten sind finden Sie im Handbuch des Programms. Bei nicht zulässigen Bedingungen wie beispielsweise Doppelbiegung gibt RF-/BGDK eine entsprechende Fehlermeldung aus. Zusätzlich kann der Abminderungsfaktor κM für die Biegemomente My auf der sicheren Seite liegend zu 1.0 gesetzt werden, falls eine gebundene Drehachse vorliegt.
Nicht bemessenbare Schnittgrößen
Es lassen sich nicht bemessenbare Schnittgrößen vernachlässigen und so vom Nachweis ausklammern, wenn der Quotient von Schnittgröße zu vollplastischer Schnittgröße einen bestimmten Wert unterschreitet. Damit kann beispielsweise ein geringes Moment um die schwache Achse vernachlässigt und so das Verfahren für zweiachsige Biegung umgangen werden.
Darf-Regelung nach DIN 18800 Teil 2, Element (320) und Element (323)
Automatische Ermittlung von ζ
Soll die Ermittlung des Beiwerts zur Bestimmung des idealen Biegedrillknickmoments MKi automatisch erfolgen, kann hier eine der folgenden Arten ausgewählt werden:
Numerisches Lösen des elastischen Potentials
Abgleich der Momentenverläufe
Australische Norm AS 4100-1990
US-Norm AISC LRFD
Beim Abgleich der Momentenverläufe besteht die Möglichkeit, die Bibliothek mit über 600 tabellierten Momentenverläufen zu nutzen.
Bemessung auf Zug, Druck, Biegung, Schub und kombinierte Schnittgrößen
Stabilitätsnachweis für Biegeknicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger
Automatische Querschnittsklassifizierung
Nachweis für Verformungen (Gebrauchstauglichkeit)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Querschnitten, wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, Rechteck-Hohlprofile, Winkel, Doppelwinkel (Anordnung Flansch an Flansch), T-Profile. Schweißprofile: I-förmig (symmetrisch und unsymmetrisch um die starke Achse), U-Profile (symmetrisch um die starke Achse), Rechteck-Hohlprofile, Winkel, Rundrohre, Rundstäbe
Klar gegliederte Ergebnistabellen
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabelle für Stabschlankheiten und maßgebenden Schnittgrößen
Sie wollen den Nachweis der Biegebruchsicherheit führen? Zu diesem Zweck untersuchen Sie die maßgebenden Stellen der Stütze für Normalkraft und Momente. Für den Nachweis der Querkrafttragfähigkeit betrachten Sie zudem die Stellen mit den Extremwerten der Querkräfte. Im Zuge der Berechnung untersuchen Sie, ob eine Regelbemessung ausreicht, oder ob die Stütze mit den Momenten nach Theorie II. Ordnung zu bemessen ist. Diese ermitteln Sie im Anschluss aus den getroffenen Vorgaben. Die Berechnung unterteilt sich in drei Teile:
Lastunabhängige Berechnungsschritte
Iterative Bestimmung der maßgebenden Belastung unter Berücksichtigung einer sich ändernden erforderlichen Bewehrung
Bestimmung der Sicherheit für sämtliche einwirkende Schnittgrößen unter Berücksichtigung der vorhandenen Bewehrung
Nach erfolgreicher Bemessung werden die Ergebnisse für Sie in übersichtlichen Tabellen aufgegliedert. Jeder Zwischenwert ist absolut nachvollziehbar, wodurch die Nachweise ein hohes Maß an Transparenz erhalten.
Bemessung von Stäben und Stabzügen auf Zug, Druck, Biegung, Schub, kombinierten Schnittgrößen und Torsion
Stabilitätsnachweise für Knicken, Drillknicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Alternative analytische Berechnung des kritischen Biegedrillknickmomentes für Standardsituationen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger und Stabzüge
Automatische Querschnittsklassifizierung
Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegung)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Profilen wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, T-Profile, Winkel, rechteckige und runde Hohlprofile, Rundstähle, symmetrische und unsymmetrische, parametrische I-, T- und Winkelprofile, Doppelwinkel
Klar gegliederte Ein- und Ausgabetabellen
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabellen für Stabschlankheiten und maßgebende Schnittgrößen
Wenn Sie mit Lasten arbeiten, finden Sie hier eine Auswahl an hilfreichen Funktionen. Für Stab- und Flächenlasten stehen Ihnen vielfältige Lastarten zur Verfügung (Kraft, Moment, Temperatur, Vorkrümmung usw.). Stablasten können Sie Stäben, Stabsätzen oder Stablisten zuweisen. Bei Imperfektionen lassen sich Schiefstellung und Vorkrümmung präzise nach Eurocode, der amerikanischen Norm ANSI/AISC 360, der kanadischen Norm CSA S16 usw. ermitteln.
Bemessung von Stäben und Stabzügen auf Zug, Druck, Biegung, Schub, Torsion und kombinierten Schnittgrößen
Stabilitätsnachweise für Knicken, Drillknicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Alternative analytische Berechnung des kritischen Biegedrillknickmomentes für Standardsituationen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger und Stabzüge
Automatische Querschnittsklassifizierung
Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegung)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Profilen wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, T-Profile, Winkel, rechteckige und runde Hohlprofile, Rundstähle, symmetrische und unsymmetrische, parametrische I-, T- und Winkelprofile, Doppelwinkel
Klar gegliederte Ein- und Ausgabetabellen
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabellen für Stabschlankheiten und maßgebende Schnittgrößen
Neben den statischen Lasten sollen auch andere Lasten als Massen berücksichtigt werden? Das Programm ermöglicht es Ihnen für Knoten-, Stab-, Linien- und Flächenlasten. Zunächst müssen Sie dafür bei der Definition der betreffenden Last die Lastart Masse auswählen. Definieren Sie für solche Lasten eine Masse oder Massenanteile in X-, Y- und Z-Richtung. Bei Knotenmassen haben Sie außerdem die Möglichkeit, auch Trägheitsmomente X, Y und Z anzugeben, um komplexere Massenpunkte zu modellieren.
Bemessung von Stäben und Stabzügen auf Druck, Biegung, Schub und kombinierte Beanspruchungen
Stabilitätsnachweise für Knicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger
Automatische Querschnittsklassifizierung (Klasse 1 bis 4)
Nachweis für Verformungen (Gebrauchstauglichkeit)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Profilen wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, T-Profile, Winkel, rechteckige und runde Hohlprofile, Rundstähle, symmetrische und unsymmetrische, parametrische I-, T- und Winkelprofile, Doppelwinkel
Import-Option für Knicklängen vom Zusatzmodul RF-STABIL/RSKNICK
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabelle für Stabschlankheiten und maßgebenden Schnittgrößen
Die Eingaben in RFEM/RSTAB bezüglich Material, Lasten und Kombinationen müssen dem Bemessungskonzept der Norm SANS 10162-1:2011 entsprechend eingegeben sein. In der RFEM/RSTAB-Materialbibliothek sind die passenden Materialien der südafrikanischen Norm bereits enthalten.
Im Modul RF-/STAHL SANS wählt man neben den zu bemessenden Stäben und Stabzügen zunächst die zu bemessenden Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen aus. In den nächsten Schritten können die Voreinstellungen für seitliche Zwischenlager und Knicklängen angepasst werden.
Bei der Verwendung von Stabzügen können an jedem Zwischenknoten der Einzelstäbe individuelle Lagerbedingungen und Exzentrizitäten definiert werden. Ein spezielles FEM-Tool bestimmt programmintern dann die kritischen Lasten und Momente, die für den Stabilitätsnachweis für diese Situationen benötigt werden.
Bemessung von Stäben und Stabzügen auf Zug, Druck, Biegung, Schub, kombinierten Schnittgrößen und Torsion
Stabilitätsnachweise für Knicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Alternative, analytische Berechnung des kritischen Biegedrillknickmomentes für Standardsituationen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger und Stabzüge
Automatische Querschnittsklassifizierung (compact, noncompact und slender)
Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (Durchbiegung)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Profilen wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, T-Profile, Winkel, rechteckige und runde Hohlprofile, Rundstähle, symmetrische und unsymmetrische, parametrische I-, T-Profile usw. sowie benutzerdefinierte DUENQ-Profile
Klar gegliederte Ein- und Ausgabetabellen
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabelle für Stabschlankheiten und maßgebenden Schnittgrößen
Die Eingaben in RFEM/RSTAB bezüglich Material, Lasten und Kombinationen müssen dem Bemessungskonzept der Norm für Tragwerke aus Stahl 2011 (Buildings Department – Hong Kong) entsprechend eingegeben sein.
Im Modul RF-/STAHL HK wählt man neben den zu bemessenden Stäben und Stabzügen zunächst die zu bemessenden Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen aus. In den nächsten Schritten können die Voreinstellungen für seitliche Zwischenlager und Knicklängen angepasst werden.
Bei der Verwendung von Stabzügen können an jedem Zwischenknoten der Einzelstäbe individuelle Lagerbedingungen und Exzentrizitäten definiert werden. Ein spezielles FEM-Tool bestimmt programmintern dann die kritischen Lasten und Momente, die für den Stabilitätsnachweis für diese Situationen benötigt werden.
Bemessung auf Zug, Druck, Biegung, Schub und kombinierte Schnittgrößen
Stabilitätsnachweis für Biegeknicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung der kritischen Knicklasten und des kritischen Biegedrillknickmomentes über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für allgemeine Belastung und Lagerungsbedingungen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger
Automatische Querschnittsklassifizierung
Nachweis für Verformungen (Gebrauchstauglichkeit)
Querschnittsoptimierung
Große Auswahl an verfügbaren Querschnitten, wie z.B. gewalzte I-Profile, U-Profile, Rechteck-Hohlprofile, Winkel, Doppelwinkel (Anordnung Flansch an Flansch), T-Profile. Schweißprofile: I-förmig (symmetrisch und unsymmetrisch um die starke Achse), U-Profile (symmetrisch um die starke Achse), Rechteck-Hohlprofile, Winkel, Rundrohre, Rundstäbe
Klar gegliederte Ergebnistabellen
Umfassende Ergebnisdokumentation mit Verweisen auf verwendete Nachweisgleichungen aus der Norm
Vielseitige Filter- und Sortieroptionen für Ergebnisse inklusive Auflistung stabweise, querschnittweise, x-stellenweise oder nach Lastfällen / Lastkombinationen / Ergebniskombinationen
Ergebnistabelle für Stabschlankheiten und maßgebenden Schnittgrößen
Die Eingaben in RFEM/RSTAB bezüglich Material, Lasten und Kombinationen müssen dem Bemessungskonzept der Norm CSA S16-14 entsprechend eingegeben sein. In der RFEM/RSTAB-Materialbibliothek sind die passenden Materialien der Kanadischen Norm bereits enthalten.
RFEM/RSTAB ermöglicht eine automatische Erzeugung der passenden Kombinationen nach der kanadischen Norm. Alle Kombinationen können aber auch manuell in RFEM/RSTAB erzeugt werden. Im Modul RF-/STAHL CSA wählt man neben den zu bemessenden Stäben und Stabzügen zunächst die zu bemessenden Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen aus.
In den nächsten Schritten können die Voreinstellungen für seitliche Zwischenlager und Knicklängen angepasst werden. Bei der Verwendung von Stabzügen können an jedem Zwischenknoten der Einzelstäbe individuelle Lagerbedingungen und Exzentrizitäten definiert werden. Ein spezielles FEM-Tool bestimmt programmintern dann die kritischen Lasten und Momente, die für den Stabilitätsnachweis für diese Situationen benötigt werden.