Detailinformationen
Eingabeoberfläche ..................
Nachweise .............................
Handbuch ................................
Infos auf dieser Seite ... als pdf
Eingabeoberfläche.................
Stichwortverzeichnis..............
Druckdokumente dt./engl. .....
Literatur.................................
Programmübersicht ...............
E-Mail-Kontakt .........................
Schnittgrößenimport
Die für das vorliegende Programm erforderlichen Nachweisschnittgrößen können aus den Stabwerksprogrammen
4H-NISI, Ebene Stabtragwerke, und
4H-FRAP, Räumliche Stabtragwerke, importiert werden.
4H-EC3FP kann bis zu 1.000 Schnittgrößenkombinationen in einem Rechenlauf bearbeiten.
Durch Markierung im Stabwerksprogramm können alle gleichartigen Nachweisschnitte / Anschlüsse / Fußpunkte
in einem Rutsch an 4H-EC3FP übergeben und nachgewiesen werden.
Eurocodes und Nationale Anhänge
Die EC-Standardparameter (Empfehlungen ohne nationalen Bezug) wie auch die Parameter der zugehörigen
deutschen Nationalen Anhänge (NA-DE) gehören grundsätzlich zum Lieferumfang der pcae-Software.
Zum Lieferumfang gehört zudem ein Werkzeug, mit dem sogenannte nationale Anwendungsdokumente (NADs)
erstellt und verwaltet werden. Hiermit können benutzerseits weitere Nationale Anhänge anderer Nationen erstellt werden.
Weiterführende Informationen zum Werkzeug
alle pcae-EC 3-Stahlbauprogramme im Überblick
Basisverbindungen ................
Biegesteifer Trägeranschluss
Typisierter IH-Anschluss ........
Einzelstabnachweise .............
Stahlstützenfuß
Typ. IS,IW,IG,IK-Anschluss
Grundkomponenten ...............
Rahmenecken .......................
Schweißnahtanschluss ..........
Beulnachweise ......................
Gelenkiger Trägeranschluss
Stoß m. therm. Trennschicht
Freier Stirnplattenstoß ...........
Ermüdungsnachweis ..............
Lasteinleitung .......................
Das Programm 4H-EC3FP, Stahlstützenfuß, dient zu Berechnung und Nachweis von Stahlstützenfüßen
mit Fußplatten nach
EC3 (DIN EN 1993-1:2010 zusammen mit den zugehörigen nationalen Anhängen für Deutschland) oder
DIN 18800-1:2008
System
auf einer rechteckigen Fußplatte kann ein normiertes (z.B. HE220B), typisiertes (Doppel-T oder Rechteck) oder allgemeines Stahlprofil (Import aus 4H-QUER) als Stütze platziert werden
die normierten Profile können aus der Profildatei des DTE®-Profilmanagers entnommen oder durch Eingabe ihrer korrekten Bezeichnung (z.B. HE220B) gewählt werden
allgemeine Stahlprofile können mit dem DTE®-Werkzeug 4H-QUER, sofern vorliegend, in einer CAD-Umgebung konstruiert und in das Programm importiert werden
die Stütze kann zentrisch oder exzentrisch auf der Fußplatte stehen 
bis zu 60 Anker können in regelmäßiger oder freier Anordnung innerhalb der Platte definiert werden
unterhalb der Platte kann eine Mörtelfuge berücksichtigt werden
als Untergrund kann eine gängige Betonsorte gewählt oder in allgemeiner Form durch Vorgabe von E-Modul und zulässiger Pressung vorgegeben werden
zum Abtrag der Horizontalkräfte kann ein Dübelprofil vorgesehen werden
Belastung
die Schnittgrößen im Stützenfuß sind als Bemessungswerte anzugeben
neben der Normalkraft können Horizontalkräfte und Momente in zweiachsiger Form aufgenommen werden
Berechnung mittels FEM
die maßgebenden Werte für die Nachweise zur Übertragung der Momente und Normalkräfte werden mittels einer FEM-Berechnung ermittelt
auf diese Weise unterliegt das Programm keinen Einschränkungen bzgl. Stützenquerschnitt,
Stützen- und Ankerposition
die Elementierung kann vom Programm automatisch erfolgen oder vom Anwender vorgegeben werden
die Verformung der Platte und die Pressungen unter der Platte werden durch ein Steifezifferverfahren wirklichkeitsnah ermittelt. Dabei wird der Beton unter der Platte quasi als "Boden" betrachtet.
zur Berücksichtigung des nichtlinearen Betonverhaltens kann die Bettungsreaktion begrenzt werden
Nachweise
Anschluss der Stütze an die Fußplatte mittels Schweißnaht
Spannungsnachweis in der Fußplatte wahlweise Elastisch-Elastisch oder Elastisch-Plastisch
Pressungen unter der Fußplatte
Zugtragfähigkeit der Anker
Schubeinleitung wahlweise über Reibung oder einen Schubdübel
Ausgabe
die farbige oder s/w-Ausgabe beinhaltet eine maßstäbliche Darstellung des Systems
zum Lieferumfang gehört die englischsprachige Druckdokumentenausgabe
die Protokolle der Belastung und der Berechnungsergebnisse der einzelnen Nachweise werden
kontinuierlich durchnummeriert
die Pressungen unter der Fußplatte werden grafisch und in Farbe dargestellt
der abschließende Punkt der Ausgabe ist die Zusammenfassung.
Sollten einer oder mehrere Bemessungs- oder Nachweisteile der Berechnung nicht erfolgreich gewesen sein, ist hier auf einen Blick zusammengestellt, woran diese gescheitert sind.
Die Berechnung der Pressungen unter der Fußplatte und der maßgebenden Schnittgrößen in der Fußplatte und den Ankern erfolgt durch eine FEM-Berechnung mit folgenden Modellierungseigenschaften
die Fußplatte wird in ein regelmäßiges Netz aus Rechteckelementen eingeteilt
die Platte wird auf Basis der Kirchhoff'schen Plattentheorie berechnet
die Fußplatte wird als flächig gebettet angenommen.
Die Steifeziffer ergibt sich aus dem E-Modul des Untergrunds bzw. Betons.
die Anker wirken in dem Modell als Zugfedern; bei Druckbelastung wirken die Anker nicht mit.
Die Zugfeder ergibt sich aus dem E-Modul des Werkstoffs, des Spannungsquerschnitts und der rechnerisch wirksamen Länge des Ankers zu c = E·A/l.
das Zusammenwirken von Fußplatte und Untergrund wird mit dem Steifezifferverfahren erfasst, bei dem die maximal aufnehmbare Pressung begrenzt werden kann, um die nichtlinearen Eigenschaften des Betons zu berücksichtigen
das Vorhandensein einer Mörtelfuge hat auf das Verfahren keine Auswirkung
die Horizontallasten spielen in der FEM-Berechnung keine Rolle
Steifezifferverfahren
bei dem implementierten Steifezifferverfahren werden die Bettungsmoduln, die elementweise konstant sind, iterativ solange verändert, bis die Verformung aus der Biegeberechnung der Fußplatte mit der zu der Pressungsverteilung gehörenden Verformung des Untergrunds übereinstimmt
die Verformungen werden aus der Steifeziffer mit dem Verfahren nach Boussinesq (monolithischer Halbraum,
isotrop elastisch) ermittelt
bei abhebenden Elementen wird der Bettungsmodul zu Null gesetzt (Zugfederausschaltung)
bei Begrenzung der maximalen Betonpressung werden die Bettungsmoduln bei der iterativen Anpassung nach oben beschränkt, so dass die maximale Pressung eingehalten werden kann
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Eingabeoberfläche
 
Haupteingabefenster ...........................
Stahlsorten .........................................
Stütze .................................................
typisierte Querschnitte ........................
Fußplatte ............................................
Anker ..................................................
Schubeinleitung ..................................
FEM-Berechnung ...............................
Belastung / Import .............................
Ausnutzung ........................................
Nachweise
 
Schweißnaht Stütze/Fußplatte ............
Spannungsnachweis in der Fußplatte
Pressungen unter der Fußplatte ...........
Ankerzugkräfte .....................................
Schubeinleitung über Reibung ..............
Schubeinleitung über Schubdübel .........
 
Die Druckliste stellt ein prüfbares Statikdokument dar, das alle notwendigen Informationen zum System, zur Belastung und zu den Ergebnissen enthält.
Die von pcae mitgelieferte Voreinstellung zum Umfang der Druckliste stellt sicher, dass eine Prüfung der Statik ohne weitere Nachfragen durchgeführt werden kann.
Die Anwendung der Eurocodes gestaltet die Berechnung und ihre Nachvollziehbarkeit noch einmal komplizierter, so dass eine Vielzahl von Ergebnissen bereitgestellt werden muss, um die N. zu gewährleisten.
Bei einer Reduzierung des Umfangs (etwa um Papier einzusparen) ist die Prüfbarkeit nicht unbedingt gewährleistet.
Gleichwohl besteht anwenderseits die Möglichkeit, den Ausgabeumfang zu manipulieren.
Die Druckliste enthält auf Wunsch weitere Elemente, die nützliche Informationen geben. Sie können durch Aktivierung der entsprechenden Option ausgegeben werden.
Die Druckausgabe kann in s/w oder Farbe erfolgen. Die folgenden pdf-Dokumente sind in Farbe gesetzt und enthalten i.d.R. den vom Programm bereitgestellten kompletten Ausgabeumfang.
Die englischsprachige Druckdokumentenausgabe gehört zum Lieferumfang von 4H-EC3FP.
  deutsch englisch  
Doppel-T-Profil mit Schubknagge ................................................ ..........    
Die folgenden Beispiele zeigen die Verankerung von mit dem Programm 4H-QUER erzeugten Profilgeometrien.
einseitig offenes Profil mit Rohrknagge ........................................ ..........    
Doppel-T-Profil mit Steigsteifen und Knagge ................................ ..........    
Rohrprofil mit diagonalen Steifen u. Schubeinleitung üb. Reibung ..........    
Normen
DIN EN 1993-1-8:2010-12: Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-8: Bemessung
von Anschlüssen
DIN EN 1993-1-8/NA:2010-12: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 3: Bemessung
und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-8: Bemessung von Anschlüssen
DIN 18800-1:2008-11: Stahlbauten - Teil 1: Bemessung und Konstruktion, November 2008
DIN V 4141-1:2003-05: Lager im Bauwesen - Teil 1: Allgemeine Regelungen, Mai 2003

Literatur
Wagenknecht: Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3, Band 2, Bauwerk Verlag, 3.Auflage, 2011
Kahlmeyer, Hebestreit, Vogt: Stahlbau nach DIN 18800, Werner Verlag, 5. Auflage,  2008
Wagenknecht: Stahlbau-Praxis nach DIN 18800, Band 2, Bauwerk Verlag, 2.Auflage, 2009