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
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.
Wandscheiben und wandartige Träger des Gebäudemodells stehen Ihnen als eigenständige Objekte in den Bemessungs-Add-Ons zur Verfügung. Damit ist ein schnelleres Filtern der Objekte in den Ergebnissen sowie eine bessere Dokumentation im Ausdruckprotokoll möglich.
Für die Bemessungsauflager können Sie eine Querkraftabminderung berücksichtigen. Damit ist es Ihnen möglich, den Schubnachweis mit der maßgebenden Querkraft im Abstand der Trägerhöhe vom Auflagerrand zu führen.
Mit dem Stabtyp "Virtueller Träger" haben Sie die Möglichkeit, vorgefertigte Träger im Gesamtmodell zu simulieren. Der Träger wird hierbei durch einen Stab mit einem virtuellen Querschnitt ersetzt.
Diese Funktion erleichtert Ihnen die Simulation von komplexen Trageinheiten, wie z. B. eines Fachwerkträgers im Gesamtsystem.
Das Register 'Bemessungsarten' in den Stabeigenschaften ermöglicht Ihnen optional die reale Darstellung von Elementgeometrie. Dank dieser Funktion erhalten Sie eine übersichtliche Darstellung von
Das Programm nimmt Ihnen vieles ab. Die Last- bzw. Ergebniskombinationen beispielsweise, welche für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit notwendig sind, werden in RFEM/RSTAB erzeugt und berechnet. Diese Bemessungssituationen können Sie im Add-On Aluminiumbemessung für den Durchbiegungsnachweis auswählen. Je nach eingegebener Überhöhung und gewähltem Bezugssystem ermittelt das Programm Ihnen die berechneten Verformungswerte an jeder Stelle des Stabes. Anschließend werden diese den Grenzwerten gegenübergestellt.
Sie können den einzuhaltenden Grenzwert für die Verformung für jedes Bauteil individuell in den Gebrauchstauglichkeitskonfigurationen einstellen. Dabei definieren Sie den zulässigen Grenzwert als die max. Verformung in Abhängigkeit von der Bezugslänge. Über die Festlegung von Bemessungsauflagern ist es Ihnen möglich, die Bauteile zu segmentieren. Auf diese Weise können Sie für jede Nachweisrichtung die zugehörige Bezugslänge automatisch ermitteln.
Das ist noch nicht alles. Anhand der Lage der zugeordneten Bemessungsauflager ermöglicht Ihnen das Programm automatisch, die Unterscheidung zwischen Trägern und Kragträgern vorzunehmen. Dadurch wird der Grenzwert passend dazu ermittelt.
Im Register 'Bemessungsauflager und Durchbiegung' unter 'Stab bearbeiten' lassen sich die Stäbe durch optimierte Eingabemasken eindeutig segmentieren. Hier werden abhängig von den Auflagern die Verformungsgrenzen für Kragträger bzw. Einfeldträger automatisch herangezogen.
Durch die Definition von Bemessungsauflager in die entsprechende Richtung am Stabanfang, Stabende und an den Zwischenknoten, erkennt das Programm automatisch Segmente und Segmentlängen, auf die die zulässige Verformung bezogen wird. Dabei erkennt es durch die definierten Bemessungsauflager ebenfalls automatisch, ob es sich um einen Träger oder um einen Kragarm handelt. Eine manuelle Zuweisung wie in den Vorgängerversionen (RFEM 5) ist dadurch nicht mehr notwendig.
Mit der Option 'Benutzerdefinierte Längen' können die Referenzlängen in der Tabelle modifiziert werden. Standardmäßig wird immer die entsprechende Segmentlänge verwendet. Weicht die Referenzlänge von der Segmentlänge ab (z. B. bei gekrümmten Stäben), so kann dies angepasst werden.
Mithilfe von Stabquerschnittsreduzierungen können Sie Anfangs-, Innen- oder Endausklinkungen eines Trägers berücksichtigen. Die Reduzierung des Trägers wird dabei in der Berechnung der Tragfähigkeit berücksichtigt. Für die Steifigkeit gilt das allerdings nicht.
Ihr Programm RFEM/RSTAB kommt für die Erzeugung und Berechnung der für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit notwendigen Last- bzw. Ergebniskombinationen selbständig auf. Dafür wählen Sie die Bemessungssituationen im Add-On Holzbemessung zum Durchbiegungsnachweis aus. Anschließend erfolgt die Ermittlung der berechneten Verformungswerte je nach eingegebener Überhöhung und Bezugssystem an jeder Stelle des Stabes, bevor das Ergebnis den Grenzwerten gegenübergestellt wird.
Wie hoch der einzuhaltende Grenzwert für die Verformung sein soll, können Sie für jedes Bauteil individuell in den Gebrauchstauglichkeitskonfigurationen einstellen. Dabei darf die max. Verformung den zulässigen Grenzwert in Abhängigkeit von der Bezugslänge nicht überschreiten. Wenn Sie Bemessungsauflager festlegen, ist Ihnen eine Segmentierung der Bauteile möglich. Dadurch können Sie für jede Nachweisrichtung die zugehörige Bezugslänge automatisch ermitteln.
Anhand der Lage der zugeordneten Bemessungsauflager nimmt das Programm automatisch die Unterscheidung zwischen Trägern und Kragträgern vor. So können Sie sich sicher sein, dass der Grenzwert passend dazu ermittelt wird.
In RFEM/RSTAB haben Sie die Möglichkeit, die Last- bzw. Ergebniskombinationen, welche für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit notwendig sind, zu erzeugen sowie anschließend zu berechnen. Diese Bemessungssituationen wählen Sie im Add-On Stahlbemessung für den Durchbiegungsnachweis aus. Dementsprechend werden die berechneten Verformungswerte je nach eingegebener Überhöhung und Bezugssystem an jeder Stelle des Stabes ermittelt. Letztendlich können Sie diese Verformungswerte den Grenzwerten gegenüberstellen.
Wussten Sie schon? Den einzuhaltenden Grenzwert für die Verformung können Sie für jedes Bauteil individuell in den Gebrauchstauglichkeitskonfigurationen einstellen. Als zulässiger Grenzwert definieren Sie die max. Verformung in Abhängigkeit von der Bezugslänge. Über die Festlegung von Bemessungsauflagern ist Ihnen eine Segmentierung der Bauteile möglich, sodass für jede Nachweisrichtung die zugehörige Bezugslänge automatisch ermittelt werden kann.
Anhand der Lage der zugeordneten Bemessungsauflager wird zudem automatisch die Unterscheidung zwischen Trägern und Kragträgern vorgenommen, sodass der Grenzwert passend dazu ermittelt wird.
Sie haben die gesamte Struktur in RFEM erstellt? Sehr gut, nun ordnen Sie die einzelnen Bauteile sowie Lastfälle den entsprechenden Bauzuständen zu. Dabei können Sie in den jeweiligen Bauzuständen beispielsweise die Gelenkdefinitionen von Stäben und Lagern modifizieren.
Modellieren Sie damit Systemänderungen, wie diese z. B. beim abschnittsweisen Verguss von Brückenträgern oder Stützensenkungen vorkommen. Anschließend ordnen Sie die in RFEM erstellten Lastfälle den Bauzuständen als ständige oder nicht-ständige Last zu.
Wussten Sie schon? Die Kombinatorik ermöglicht es Ihnen, die ständigen und nicht-ständigen Lasten in Lastkombinationen zu überlagern. So ist es Ihnen z. B. möglich, die maximalen Schnittgrößen aus verschiedenen Kranstellungen zu ermitteln oder nur in einem Bauzustand vorhandene Montagelasten zu berücksichtigen.
Auch bei Stabmodellen wie zum Beispiel Trägerrosten gibt es ein hilfreiches Feature für Sie. Hier können Sie freie Linienlasten (beispielsweise aus Förderbändern) definieren und anteilsmäßig auf Stäbe umlegen.
Die Anzahl der Freiheitsgrade in einem Knoten ist in RFEM kein globaler Berechnungsparameter mehr (6 Freiheitsgrade für jeden Netzknoten in 3D-Modellen, 7 Freiheitsgrade für die Wölbkrafttorsionsanalyse). Somit wird generell jeder Knoten mit einer anderen Anzahl an Freiheitsgraden betrachtet, was zu einer variablen Anzahl an Gleichungen bei der Berechnung führt.
Diese Modifikation beschleunigt die Berechnung insbesondere bei Modellen, bei denen eine signifikante Reduzierung des Systems erreicht werden konnte (z. B. Fachwerkträger und Membrankonstruktionen).
Nach dem Start des Moduls wählt man zunächst die Anschlussgruppe (Biegesteife Verbindungen) und danach die Anschlusskategorie und den Anschlusstyp (Stirnplattenstoß oder Laschenstoß) aus. Nun werden die nachzuweisenden Knoten aus dem RFEM-/RSTAB-Modell gewählt. RF-/JOINTS Stahl - Biegesteif erkennt automatisch die anschließenden Stäbe und stellt anhand ihrer Lage fest, ob es sich um Stützen oder Träger handelt. Hier kann vom Anwender gezielt eingegriffen werden.
Sollen bestimmte Stäbe von der Berechnung ausgeschlossen werden, lassen sich diese deaktivieren. 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.
Die Bemessung erfolgt gemäß EN 1993-1-8 und EN 1993-1-1. Die Schnittgrößen werden direkt im vorgegebenen Knoten angenommen. Bei Träger-Stützen-Anschlüssen entstehen somit zusätzliche Exzentrizitäten zur Anschlussebene, welche in der Berechnung berücksichtigt werden. Neben der Bemessung der ausreichenden Tragfähigkeit des Anschlusses erfolgt eine Berechnung und Einstufung der Verbindung hinsichtlich der Steifigkeit.
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)
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.
Direkter Import von stp-Dateien aus diversen CAD-Programmen
Im EC 5 (EN 1995) stehen aktuell die folgenden Nationalen Anhänge zur Verfügung:
DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 (Deutschland)
NBN EN 1995-1-1/ANB:2012-07 (Belgien)
DK EN 1995-1-1/NA:2011-12 (Dänemark)
SFS EN 1995-1-1/NA:2007-11 (Finnland)
NF EN 1995-1-1/NA:2010-05 (Frankreich)
UNI EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Italien)
NEN EN 1995-1-1/NB:2007-11 (Niederlande)
ÖNORM B 1995-1-1:2015-06 (Österreich)
PN EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Polen)
SS EN 1995-1-1 (Schweden)
STN EN 1995-1-1/NA:2008-12 (Slowakei)
SIST EN 1995-1-1/A101:2006-03 (Slowenien)
CSN EN 1995-1-1:2007-09 (Tschechische Republik)
BS EN 1995-1-1/NA:2009-10 (Vereinigtes Königreich)
Automatische Generierung der Wind- und Schneelasten
Vielfältige optionale Reduzierungen nach der gewählten Norm
Einfache Geometrieeingabe mit unterstützenden Grafiken
Freie Eingabe gevouteter Geometrien. Durch die freie Wahl der Faseranschnittsseite kann die Bemessung des Biegedruck- und des Biegezugsbereich benutzerdefiniert festgelegt werden
Umfangreiche Materialbibliothek welche benutzerdefiniert erweitert werden kann
Ermittlung der Nachweisquotienten, Lagerkräfte und Verformungen
Farbige Bezugsskalen in den Ergebnismasken
Direkter Datenexport zu MS-Excel
DXF-Schnittstelle zur Erstellung von Produktionsunterlagen im CAD
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.
Direkter Import von stp-Dateien aus diversen CAD-Programmen
Die Formfindungsfunktion wird im Dialog Basisangaben, Register Optionen aktiviert. Vorspannungen (oder geometrische Anforderungen für Stäbe) lassen sich in den Parametern für Flächen und Stäbe definieren. Der Formfindungsprozess wird durch die Berechnung des Falls RF-FORMFINDUNG durchgeführt.
Arbeitsschritte:
Erstellung des Modells in RFEM (Flächen, Träger, Seile. Lager, Materialdefinition etc.)
Festlegung der erforderlichen Vorspannung für Membranen und Kraft oder Länge/Durchhang für Stäbe (z. B. Seile)
Optionale Berücksichtigung anderer Lasten für den Formfindungsprozess in speziellen Formfindungslastfällen (Eigengewicht, Druck, Stahlknotengewicht etc.)
Festlegung von Lasten und Lastkombinationen für weitere statische Berechnungen
Bemessung von Stäben und Stabzügen auf Zug, Druck, Biegung, Schub, Torsion und kombinierten Schnittgrößen
Stabilitätsnachweise für Knicken und Biegedrillknicken
Automatische Ermittlung des effektiven Trägheitsradiusses über ein spezielles integriertes FEM-Programm (Eigenwertermittlung) für eine allgemeine Belastung und Lagerungsbedingung
Alternative analytische Berechnung des effektiven Trägheitsradiusses für Standardsituationen
Möglichkeit einer diskreten seitlichen Stützung für Träger
Definition von Knotenlagern für Stabsätze
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 usw.
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
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
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