Seite überarbeitet Oktober 2023
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Programmübersicht
Bestelltext
Handbuch  
weiterführende Detailinformationen
Einführung in Anwendung ......
Systemsteuerung ...................
 
System / Belastung ................
Sonderkapitel .........................
Druckdokument Englisch .......
Infos auf dieser Seite ... als pdf 
Eingabeoberfläche .................
Leistungsbeschreibung ...........
Stichwortverzeichnis ..............
Literatur .................................
Die Berechnung erfolgt nach jeder Eingabe automatisch, so dass die Ergebnisse (Schnittgrößenverläufe, Bemessungsergebnisse, Bewehrungsplan) sofort am Bildschirm einsehbar sind.
Das Programm kann optional
die extremalen Schnittgrößen berechnen
daraus die Bemessungsgrößen ermitteln und das System bemessen
für die erforderliche Bewehrung einen Bewehrungsvorschlag ermitteln
das Druckdokument kann farbig und in englischer Sprache ausgegeben 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.
Ein Stahlbetondurchlaufträger (1-achsig belastet, keine Normalkräfte) kann mit dem Programm 4H-DULAB
statisch berechnet - linear, Theorie I. Ordnung,
nach Eurocode 2, DIN 1045-1 und DIN 1045 (7.88) bemessen und
bewehrt werden.
Die Berechnung erfolgt nach jeder Eingabe automatisch, so dass die Ergebnisse (Schnittgrößenverläufe, Bemessungsergebnisse, Bewehrungsplan) sofort am Bildschirm einsehbar sind.
Das Programm kann optional
die extremalen Schnittgrößen berechnen,
daraus die Bemessungsgrößen ermitteln und das System bemessen,
für die erforderliche Bewehrung einen Bewehrungsvorschlag ermitteln.
Eingabeoberfläche
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Die Bauteiloberfläche ist in drei Bereiche geteilt
über den Objektbaum (linkes vertikales Fenster) können die Elemente (Trägerabschnitte, Auflager, Lastbilder verknüpft mit ihren Einwirkungen, Nachweise) direkt angesprungen werden
die Geometrie- und Lasteingabe erfolgt über das Systemfenster (oberes horizontales Fenster)
Ergebnisse können dann über das Ergebnisfenster (unteres horizontales Fenster) eingesehen werden
Die Teilfenster lassen sich in ihrer Größe beliebig verändern, wobei der Träger immer komplett in den horizontalen Fenstern zu sehen ist.
Steuermechanismen
Im Objektbaum und im Systemfenster können einzelne Elemente angewählt und direkt bearbeitet werden, wodurch die Modifikation eines bestehenden Trägers vereinfacht wird.
Im Kopfbereich des Bauteilfensters sind Steuerbuttons angeordnet, die einerseits globale Informationen zur Bemessung (z.B. Materialangaben) und zur Ergebnisbehandlung (z.B. Ausdrucksteuerung) verwalten und andererseits weiterführende Funktionalitäten des Programms (z.B. Aussparungen) anbieten.
Grafische und tabellarische Eingabe
Nach Einrichten eines neuen Bauteils wird eine spezielle Hilfe zum leichteren Programmeinstieg angeboten.
Die Ersteingabe eines Trägers kann tabellarisch erfolgen, was auch für die geübte und schnelle Anwendung zu empfehlen ist. Übersichtlich in thematisch unterschiedenen Registerblättern sind die Daten eines Trägerabschnitts zeilenweise aufgelistet. Über Einsprungbuttons kann in das individuelle Eigenschaftsblatt des jeweiligen Abschnitts gewechselt werden. Modifikationen in diesem Blatt werden direkt übernommen.
Voutung und Querschnittssprünge
Der Träger wird nicht feld- sondern abschnittsweise definiert. Ein Abschnitt muss nicht zwangsläufig mit einem Auflager verbunden sein, so dass problemlos Querschnittssprünge (sprunghafte Änderungen der Systemachse oder der Querschnittshöhe) oder Querschnittstypen innerhalb eines Feldes modelliert werden können.
Querschnittstypen
Mögliche Querschnittstypen sind Rechteck, Platte, Plattenbalken, Überzug. Bei Plattenbalken und Überzügen berücksichtigt das Programm optional die mitwirkende, effektive Plattenbreite.
Lagerung
Die Art der Auflager beeinflusst die Ausrundung der Bemessungsmomente sowie die Größe der Bemessungsquerkraft im Bereich der Auflager. Natürlich können auch Schneidenlager (ohne Beeinflussung der Bemessungsschnittgrößen) definiert werden.
Weiterhin kann die Steifigkeit der Unterkonstruktion über Federsteifigkeiten berücksichtigt werden. Dabei kann diese neben der Direkteingabe aus einer prozentualen Einspannung (bezogen auf die Steifigkeit des anliegenden Trägerabschnitts) oder der Steifigkeit der Unterkonstruktion berechnet werden.
Bemessung und Nachweise
Abschnittsweise werden die Daten für die gewählten Nachweise und den Bewehrungsvorschlag festgelegt. Folgende Nachweise können durchgeführt werden:
Biegebemessung
Berücksichtigung von Mindestmomenten, Berechnung der Querschnittsausnutzung für die Maximalbewehrung dieses Nachweises
Resultat: erforderliche Längsbewehrung
Schubbemessung
Berücksichtigung von auflagernahen Einzellasten, Bemessung von Verbundfugen, Ermittlung des minimalen Druckstrebenwinkels; bei Platten: Vermeidung von Schubbewehrung
Resultat: erforderliche Bügelbewehrung
Rissnachweis
Verfahren nach Norm, Schießl oder Noakowski. Unterscheidung zwischen Mindestbewehrung infolge Erstrissbildung und Rissbewehrung aus lastinduzierter Endrissbildung, frei eingebbarer rechnerischer
Rissbreite, frei eingebbarem Zeitpunkt der Erstrissbildung
Resultat: Mindestbewehrung und Rissbewehrung (ggf. automatische Erhöhung der Eingangsbewehrung)
Verformungsnachweis
Verfahren nach Norm (zulässige Biegeschlankheit) oder Heft 240, DafStb, (einschließlich Kriechen)
Resultat: vorhandene Durchbiegung
Spannungsnachweis
Unterscheidung zwischen Stahl- und Betonspannungen, frei eingebbare zulässige Spannungen
(entweder direkt oder als Anteil von fyd bzw. fcd)
Resultat: Spannungsbewehrung (ggf. automatische Erhöhung der Eingangsbewehrung)
Ermüdungsnachweis
für Längs- und Bügelbewehrung
zwei Verfahren nach Norm, Unterscheidung zwischen Stahl- und Betonermüdung
Resultat: Ermüdungsbewehrung aus dem Nachweis der Stahlermüdung (ggf. automatische Erhöhung der Eingangsbewehrung), Betonausnutzung
Brandbemessung
Zonenverfahren nach EC 2 (Brandfall) für Biegeträger, freie Eingabe der Beflammungsseiten, Wahl der
'heißen' Spannungsdehnungslinie
Resultat: Brandbewehrung
Materialparameter
Bei den Gebrauchstauglichkeitsnachweisen können verschiedene Formen der Spannungsdehnungslinie für den Beton angenommen werden.
Ebenso kann Schwinden und Kriechen über eine Modifikation der Spannungsdehnungslinie berücksichtigt werden.
Beton und Bewehrung können entweder nach den jeweiligen Vorschriften ausgewählt oder die entsprechenden Parameter der Spannungsdehnungslinien frei eingegeben werden.
Es können auch Träger aus Leichtbeton bemessen werden.
Bewehrungsvorschlag
Für den Bewehrungsvorschlag ist die Vorgabe der Betondeckung notwendig. Bei Angabe einer Expositionsklasse wird diese überprüft. Sie geht in die exakte Berechnung des Stahlrandabstands (Abstand vom Betonrand zum Schwerpunkt der Bewehrungslagen) ein. Das Programm bemisst mit diesem Randabstand (Ausschluss der Fehlerquelle: Annahme einer zu großen statischen Höhe).
Es können neben den Stabdurchmessern Längsbewehrungsart (Stabstahldurchmesser oder Mattentyp) und Bügelform (Haken oder Kappen, Schnittigkeit) gewählt werden. Sie werden bei der Bemessung und im Bewehrungsplan konsequent berücksichtigt.
Belastung
Die Belastung des Trägers kann aus Eigengewicht (Eingabe von γ, automatische Berücksichtigung der Querschnittsgröße), Temperatur und oben oder unten angehängten Linien- und Einzellasten verschiedenen Typs bestehen.
Bei unten angehängten Lasten wird die Aufhängebewehrung vom Programm ermittelt und beim Bewehrungsvorschlag berücksichtigt.
Aussparungen und Konsolen
Es können beliebig viele Aussparungen im Trägerabschnitt angeordnet werden. Sie werden nach den Vorgaben von Eligehausen und Gerster im Heft 399, DAfStb, bemessen, bewehrt und im Bewehrungsplan dargestellt.
Endauflager, die punktuell oder auf Mauerwerk aufliegen, können als Konsolen ausgebildet sein.
Ausdrucksteuerung
Die Ausdrucksteuerung kann detailliert bearbeitet werden. Es können Grafiken und Tabellen getrennt nach den Ergebnissätzen ausgewählt werden.
Die tabellarische Ausgabe kann in kurzer optimierter oder langer Form erfolgen. Ausgabepunkte können frei definiert werden. Ebenso können Bezeichnungen und erläuternde Texte an vorgegebenen Stellen in das Dokument eingefügt werden.
Einmal getätigte Einstellungen können gesichert und in anderen 4H-DULAB-Bauteilen wieder geladen werden. Das Statikdokument kann vor dem Ausdruck am Bildschirm visualisiert werden.
NADs zu Eurocode 2
Hinweise zur Anwendung des Eurocode: Ausgewählte Parameter des Eurocode 2 können verändert werden.
pcae bietet hierzu ein Werkzeug an, in dem die nachweisrelevanten Parameter zur Veränderung frei gegeben sind.
Diese Parameter werden bei der Bemessung nach Eurocode 2 herangezogen und im Statikdokument protokolliert.
Einführung in die Bearbeitung
 
erste Schritte ......................
Berechnung, Bemessung .....
Objekte bearbeiten ...............
Vereinheitlichung ..................
indiv. Beschreibung ..............
Objektbaum .........................
Systemsteuerung
Grundeinstellungen ...............
tabellarische Systemeingabe 
Einwirkungen / Lastfälle ........
Einwirkungseigenschaften ....
Lastfalleigenschaften ............
Nachweise ...........................
Nachweiseigenschaften ........
Sonderkapitel
Aussparung .........................
A. Bemessung/Bew.führung
A. Längsbewehrung .............
A. Bügelbewehrung .............
Schnitte ..............................
Ergebnisfenster ...................
Ausdrucksteuerung ..............
System und Belastung
Auflager ..............................
Steifigkeit Momentenfeder
Auflagerkonsole ...................
A. Bemessung/Bew.führung
Betongelenk ........................
Querschnitt ..........................
Bemessungsparameter ........
Biegebemessung .................
Querkraftbemessung ...........
Rissnachweis ......................
Verformungsnachweis .........
Ermüdungsnachweis ............
Spannungsnachweis ............
Brandschutzbemessung .......
Bewehrungsführung ..............
Längsbewehrung ..................
Bügelbewehrung ...................
Aufhängebewehrung .............
Linienbelastung ....................
Punktbelastung ....................
D. Bertram & N. Bunke: Erläuterungen zu DIN 1045 Beton und Stahlbeton,
Ausg. 07.88, Heft 400, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1989
E. Grasser: Bemessung für Biegung mit Längskraft, Schub und Torsion,
Betonkalender Teil I, Verlag Ernst und Sohn, 1985
Grasser / Thielen: Heft 240, DAfStb
D. Bertram: Erläuterungen zu DIN 4227 Spannbeton (Teil I, Abschnitt 12),
Heft 320, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1989
P. Schießl: Grundlagen der Neuregelung zur Beschränkung der Rissbreite,
Heft 400, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1989
/6/ P. Noakowski: Verbundorientierte, kontinuierliche Theorie zur Ermittlung der Rissbreite,
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F. Leonhardt & E. Mönnig: Vorlesungen über Massivbau,
Dritter Teil: Grundlagen zum Bewehren im Stahlbetonbau, Springer-Verlag, 1977
R. Eligehausen & R. Gerster: Das Bewehren von Stahlbetonbauteilen,
Heft 399, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1993
U. Hottmann & K. Schäfer: Bemessen von Stahlbetonbalken und -wandscheiben
mit Öffnungen, Heft 459, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1996
F. Leonhardt & E. Mönnig: Vorlesungen über Massivbau,
Zweiter Teil: Sonderfälle der Bemessung im Stahlbetonbau, Springer-Verlag, 1986
M. Jennewein & K. Schäfer: Standardisierte Nachweise von häufigen D-Bereichen,
Heft 430, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1992
DIN 1045, 7.88: Beton und Stahlbeton; Bemessung und Ausführung, Juli 1988
DIN 1045-1, 7.01: Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und Spannbeton, Teil 1: Bemessung und Konstruktion,
Juli 2001
Berichtigung 2 zu DIN 1045-1: 2001-07, Juni 2005
Normenausschuss Bauwesen (NABau) - Stand der Auslegungen,
Deutsches Institut für Normung e.V., www.nabau.din.de
Erläuterungen zu DIN 1045-1, Heft 525, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 2003
DIN 1045 Tragwerke aus Beton und Stahlbeton, Teil 1: Bemessung und Konstruktion, Kommentierte Kurzfassung,
2. überarbeitete Auflage, Fraunhofer IRB Verlag und Beuth Verlag, 2005
Deutscher Beton- und Bautechnik-Verein e.V.: Beispiele zur Bemessung nach
DIN 1045-1, Band 1: Hochbau, 2. Auflage, Ernst und Sohn Verlag, 2005
R. Avak: Stahlbetonbau in Beispielen, Teil 1, 4. neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Werner Verlag, 2004
A. Goris: Stahlbetonbau-Praxis nach DIN 1045 neu,
2. aktualisierte und erweiterte Auflage, Bauwerk Verlag GmbH, 2004
O. Wommelsdorff: Stahlbetonbau – Bemessung und Konstruktion, Teil 1 + 2, Werner Verlag, 2005 + 2006
K. Zilch und A. Rogge: Bemessung von Stahlbeton- und Spannbetonbauteilen im
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T. Ruge in: K.-W. Bieger: Stahlbeton- und Spannbetontragwerke nach Eurocode 2, Springer-Verlag, 1993
K. Frank, M. Litzenburger, G. Peters: Rissnachweis nach Noakowski, aufbereitet für den Taschenrechner, Heft 5, Bautechnik 65, 1988
G. König, N.V. Tue: Grundlagen und Bemessungshilfen für die Rissbreitenbeschränkung im Stahlbeton und Spannbeton, Heft 466, Deutscher Ausschuss für Stahlbeton, Beuth Verlag GmbH, 1996
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DIN EN 1991-1-2, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-2: Allgemeine Einwirkungen -
Brandeinwirkungen auf Tragwerke; Deutsche Fassung EN 1991-1-2:2002 + AC:2009
DIN EN 1992-1-1, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken -
Teil 1-1: Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau; Deutsche Fassung
EN 1992-1-1:2004 + AC:2010
DIN EN 1992-1-1/NA, Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-1: All-gemeine Bemessungsregeln und
Regeln für den Hochbau
DIN EN 1992-1-2, Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken -
Teil 1-2: Allgemeine Regeln - Tragwerksbemessung für den Brandfall; Deutsche Fassung EN 1992-1-2:2004 + AC:2008
DIN EN 1992-1-2/NA, Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 2: Bemessung und Konstruktion von Stahlbeton- und Spannbetontragwerken - Teil 1-2: All-gemeine Regeln - Tragwerksbemessung
für den Brandfall
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