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Windsimulation & Windlast-Generierung

Handbücher zu RWIND Simulation

Mit dem Einzelprogramm RWIND Simulation lassen sich mittels eines digitalen Windkanals Windströmungen um einfache oder komplexe Stukturen simulieren.

Die generierten Windlasten, die auf diese Objekte wirken, können in RFEM bzw. RSTAB importiert werden.

  1. Bewehrungsübergabe von RFEM/RSTAB (oben) an Revit (unten)

    Stabbewehrungsexport nach Revit

    Der Bewehrungsvorschlag aus RF-/BETON Stäbe kann nach Revit exportiert werden. Unterstützt werden aktuell Rechteck- sowie Kreisquerschnitte. 

    Die Bewehrungsstäbe lassen sich nachträglich in Revit modifizieren.

  2. RF-/BETON Stützen | Leistungsmerkmale

    • Volle Integration in RFEM/RSTAB mit Übernahme der Geometrie- und Lastfalldaten
    • Automatische Selektion der zu bemessenden Stäbe nach vorgegebenen Kriterien (z.B. nur vertikale Stäbe)
    • In Verbindung mit der Erweiterung EC2 für RFEM/RSTAB kann die Bemessung von Druckgliedern aus Stahlbeton nach dem Verfahren der Nennkrümmung gemäß EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) sowie nachfolgend aufgeführter Nationaler Anhänge durchgeführt werden:
      • Deutschland 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)
      • Lettland 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)
      • Weißrussland TKP EN 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
    • Optionale Berücksichtigung von Kriechen
    • Diagrammgestützte Ermittlung der Knicklängen und Schlankheiten aus den Stützen-Einspannverhältnissen
    • Automatische Ermittlung von planmäßiger und ungewollter Ausmitte aus Theorie II. Ordnung zusätzlich vorhandener Ausmitte
    • Bemessung von monolithischen Konstruktionen und Fertigteilen
    • Untersuchung im Hinblick auf eine Regelstahlbetonbemessung
    • Schnittgrößenermittlung nach Theorie I. und II. Ordnung
    • Analyse der maßgebenden Bemessungsschnitte entlang der Stütze aufgrund der gegebenen Belastung
    • Ausgabe der erforderlichen Längs- und Bügelbewehrung
    • Brandschutznachweis nach dem vereinfachten Verfahren (Zonenverfahren) gemäß EN 1992-1-2. Damit ist der Brandschutznachweis von Kragstützen möglich.
    • Brandschutznachweis mit optionaler Auslegung der Längsbewehrung wahlweise nach DIN 4102-22:2004 bzw. DIN 4102-4:2004, Tabelle 31
    • Bewehrungsentwurf mit grafischer Darstellung im 3D-Rendering für Längs- und Bügelbewehrung
    • Zusammenfassung der Ausnutzungen mit Zugangsmöglichkeit zu sämtlichen Bemessungsdetails
    • Grafische Darstellung wichtiger Bemessungsdetails im RFEM/RSTAB-Arbeitsfenster
  3. Definition der Durchstanzparameter

    RF-STANZ Pro | Eingabe

    Beim Aufruf des Moduls sind die in RFEM definierten Materialien und Flächendicken voreingestellt. Die zu bemessenden Knoten werden zunächst automatisch erkannt, können aber auch durch den Anwender modifiziert werden. 

    Öffnungen im durchstanzgefährdeten Bereich können berücksichtigt werden. Diese Öffnungen sind entweder aus dem RFEM-Modell bekannt oder können zusätzlich in RF-STANZ Pro vorgegeben werden, so dass sie keinen Einfluss auf die Steifigkeit des RFEM-Modells haben. 

    Als Parameter der Längsbewehrung werden flächenweise die Anzahl und Richtung der Bahnen sowie die Betondeckung getrennt für Plattenober- und -unterseite festgelegt. In einer weiteren Eingabemaske werden alle anderen Details zu den Durchstanzpunkten definiert. Das Modul erkennt hierbei die Lage der Durchstanzpunkte und legt automatisch fest, ob es sich um einen Durchstanzpunkt in Plattenmitte, am Plattenrand oder in einer Plattenecke handelt. 

    Außerdem können Einstellungen zur Durchstanzlast, zum Lasterhöhungsfaktor β und zur vorhandenen Längsbewehrung getroffen werden. Optional können Mindestmomente für die Ermittlung der erforderlichen Längsbewehrung und eine Stützenkopfverstärkung aktiviert werden. 

    Zur leichteren Orientierung wird stets die Platte mit dem betrachteten Durchstanzpunkt dargestellt. Von dieser Maske aus kann auch die Bemessungssoftware des Dübelleistenherstellers HALFEN aufgerufen werden. Diesem Programm können alle Informationen, die aus RFEM bekannt sind, zur schnellen und komfortablen Weiterverarbeitung übergeben werden.

  4. Ausgabe der einzelnen Durchstanznachweise

    RF-STANZ Pro | Bemessung

    Die Durchstanzlast kann aus einer Einzellast (aus Stütze / Belastung / Knotenlager) und dem geglätteten oder ungeglätteten Schubkraftverlauf entlang des kritischen Rundschnitts ermittelt oder durch den Benutzer definiert werden.

    Da RF-STANZ Pro in RFEM integriert ist, sind alle Durchstanzknoten in der Fläche bekannt. Daher kann auch eine Kollisionsprüfung der ermittelten Rundschnitte mit denen der Nachbarstützen geführt werden.

  5. RF-STANZ Pro | Leistungsmerkmale

    • Übernahme relevanter Informationen und Ergebnisse von RFEM
    • Integrierte, editierbare Material- und Querschnittsbibliothek
    • In Verbindung mit der Erweiterung EC2 für RFEM kann die Stahlbetonbemessung gemäß EN 1992-1-1:2004 (Eurocode 2) sowie nachfolgend aufgeführter Nationaler Anhänge durchgeführt werden:
      • Deutschland 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 (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)
      • Lettland 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)
      • Weißrussland TKP EN 1992-1-1:2009 (Weißrussland)
      •  CYS EN 1992-1-1:2004/NA:2009 (Zypern)
    Zusätzlich zu den oben angeführten Nationalen Anhängen (NA) können benutzerdefinierte NA mit eigenen Grenzwerten und Parametern definiert werden.
    • Sinnvolle und lückenlose Voreinstellung der Eingabeparameter
    • Durchstanznachweis an Stützen, Wandenden sowie Wandecken möglich
    • Optionale Anordnung einer Stützenkopfverstärkung
    • Automatische Erkennung der Lage des Durchstanzknotens aus dem RFEM-Modell
    • Erkennung von Kurven bzw. Splinelinien als Abgrenzung des kritischen Rundschnitts
    • Automatische Berücksichtigung aller im RFEM-Modell eingegebenen Plattenöffnungen
    • Konstruktion und grafische Anzeige des kritischen Rundschnitts noch vor dem Start der Berechnung
    • Qualitative Ermittlung der Durchstanzbewehrung
    • Optionale Nachweisführung mit einer ungeglätteten Schubspannung entlang des kritischen Rundschnitts, welche dem tatsächlichen Schubspannungsverlauf im FE-Modell entspricht.
    • Ermittlung des Lasterhöhungsfaktors β über die vollplastische Schubspannungsverteilung nach EN1992-1-1, Abs. 6.4.3 (3), anhand  EN 1992-1-1, Bild 6.21N als konstante Faktoren oder durch benutzerdefinierte Vorgabe
    • Integration der Bemessungssoftware des Dübelleistenherstellers Halfen
    • Ergebnisse numerisch und grafisch (3D, 2D und in Schnitten)
    • Durchstanznachweis mit oder ohne Durchstanzbewehrung
    • Optionale Berücksichtigung von Mindestmomenten nach EN1992-1-1 bei der Ermittlung der Längsbewehrung
    • Nachweis oder Auslegung der Längsbewehrung
    • Vollständige Integration der Ausgabe in das RFEM-Ausdruckprotokoll
  6. Fehlermeldungen

    BETON | Bemessung

    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.

  7. Detaileinstellungen

    RF-/BETON Stützen | Bemessung

    Für den Nachweis der Biegebruchsicherheit werden die maßgebenden Stellen der Stütze für Normalkraft und Momente untersucht. Für den Nachweis der Querkrafttragfähigkeit werden zudem die Stellen mit den Extremwerten der Querkräfte betrachtet. Im Zuge der Berechnung wird untersucht, ob eine Regelbemessung ausreicht oder ob die Stütze mit den Momenten nach Theorie II. Ordnung zu bemessen ist. Diese werden dann aus den getroffenen Vorgaben ermittelt. Die Berechnung unterteilt sich in vier Teile:
    • Lastunabhängige Berechnungsschritte
    • Iterative Bestimmung der maßgebenden Belastung unter Berücksichtigung einer sich ändernden erforderlichen Bewehrung
    • Ermittlung der vorhandenen Bewehrung für die maßgebenden Schnittgrößen
    • Bestimmung der Sicherheit für sämtliche einwirkende Schnittgrößen unter Berücksichtigung der vorhandenen Bewehrung
    Das Programm liefert somit eine in sich geschlossene Lösung aus einem optimierten Bewehrungsvorschlag und der sich daraus ergebenden Einwirkungen.
  8. Materialkennwerte für die nichtlineare Berechnung

    RF-BETON NL | Eingabe

    RF-BETON Flächen:

    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.

  9. Detaileinstellungen

    RF-BETON Deflect | Bemessung

    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: 

    1. Berechnung der effektiven Steifigkeiten des Stahlbetonquerschnittes unter linear-elastischen Annahmen 
    2. Berechnung der Verformung unter Verwendung der effektiven Steifigkeiten mit FEM
  10. EC2 für RFEM/RSTAB | Leistungsmerkmale

    Zusätzlich zu der Stahlbetonbemessung nach EN 1992-1-1:2004 + A1:2014 beinhaltet das Erweiterungspaket die in den o.g. Betonmodulen integrierten Nationalen Anhänge (NA). Zur Zeit stehen folgende NA zur Verfügung:

    • Deutschland DIN EN 1992-1-1/NA/A1:2015-12 (Deutschland)
    •  ÖNORM B 1992-1-1:2011-12 (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)
    • Lettland 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)
    • Weißrussland TKP EN 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.

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