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Seite überarbeitet Oktober 2023 |
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Kontakt |
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Programmübersicht |
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Bestelltext |
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Handbuch |
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Infos auf dieser Seite |
... als pdf |
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Einführung in die Anwendung |
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erste Schritte ......................... |
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Objekte bearbeiten ................ |
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individuelle Beschreibung ....... |
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Berechnung, Bemessung ....... |
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Vereinheitlichung ................... |
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Objektbaum .......................... |
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System und Belastung |
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Auflager ................................ |
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Biegebemessung ................... |
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Steifigkeit Momentenfeder ....... |
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Querkraftbemessung ............... |
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Bewehrungsführung ................ |
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Auflagerkonsole ..................... |
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Rissnachweis ........................ |
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Längsbewehrung .................... |
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A. Bemessung/Bew.führung |
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Verformungsnachweis ............ |
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Bügelbewehrung .................... |
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Betongelenk .......................... |
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Ermüdungsnachweis .............. |
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Aufhängebewehrung ............... |
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Querschnitt ............................ |
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Spannungsnachweis .............. |
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Linienbelastung ...................... |
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Bemessungsparameter .......... |
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Brandschutzbemessung ......... |
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Punktbelastung ...................... |
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Systemsteuerung |
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Grundeinstellungen ................ |
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Einwirkungen / Lastfälle .......... |
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Lastfalleigenschaften ............. |
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tabellarische Systemeingabe |
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Einwirkungseigenschaften ...... |
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Nachweise ............................ |
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Nachweiseigenschaften .......... |
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Sonderkapitel |
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Aussparung .......................... |
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Aussp. Längsbewehrung ........ |
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A. Bemessung/Bew.führung |
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Aussp. Bügelbewehrung ......... |
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Ergebnisfenster ..................... |
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Aussp. Bemessung ............... |
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Schnitte ................................ |
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Ausdrucksteuerung ............... |
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Es ist kein Durchlaufträger-Datensatz
vorhanden. Daher liest das Programm einen symbolischen
Datensatz ein, der vom Benutzer modifiziert werden
kann. |
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Bei dem vorgegebenen Datenstamm
handelt sich um ein einfaches statisches System (Einfeldträger),
das entweder per Mausklick (Systemfenster oder Objektbaum)
oder über die tabellarische Systemeingabe geändert werden
kann. |
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pcae empfiehlt bei der
Eingabe dem gezeigten Ablaufschema zu folgen. |
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Zunächst verschieben Sie ggf. bitte
das Hilfefenster, um das Eigenschaftsblatt globale
Einstellungen sichtbar werden
zu lassen. |
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Es ist sinnvoll, das Blatt von oben
nach unten zu bearbeiten |
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Festlegung der Vorschrift |
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Festlegung der Materialien |
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Stahlbetonbemessung
einschließlich Nachweise |
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Das Eigenschaftsblatt kann verlassen
werden über |
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abbrechen bei Verlust aller hier eingegebenen Daten
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bestätigen und speichern aller hier eingegebenen Daten |
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Über das Fragezeichen erhält man Hilfe zum aktuellen Eigenschaftsblatt. |
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Im nächsten Schritt sind
die Einwirkungen mit den zugehörigen Teileinwirkungen
(Lastfällen) zu definieren. |
Voreingestellt sind bereits
eine ständige Einwirkung mit ihrem Lastfall
Eigengewicht sowie eine veränderliche
Einwirkung mit dem Lastfall Nutzlast
aus Wohn- und Büroräumen. |
Weitere Einwirkungen und
Lastfälle können nachträglich
ergänzt werden. |
Die zu einem späteren
Bearbeitungszeitpunkt zu erstellenden
Lastbilder sind diesen Lastfällen zuzuordnen. |
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Eine Berechnung des Durchlaufträgers
erfolgt nur, wenn auch die entsprechenden Nachweise aktiviert sind. |
Die Aktivierung bzw. Deaktivierung
der Nachweise sollte im Eigenschaftsblatt Grundeinstellungen durch das An- und Abklicken der Nachweise
Seite erfolgen. |
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Es ist aber auch möglich, in diesem
Eigenschaftsblatt über den entsprechenden Schalter
einen Nachweis zu aktivieren oder deaktivieren. |
Zum EC 2 werden sechs Nachweise mit (modifizierbaren) Standardkombinationen angeboten. |
Voreingestellt und von pcae empfohlen ist für jeden Nachweis eine normenkonforme
Extremierungsvorschrift (Standardkombination), die
auf die Eingabe der Einwirkungen abgestimmt ist. |
I.A. es nicht nötig, die Nachweise
auf diese Art direkt zu bearbeiten. |
Eine spätere Änderung der Daten ist
immer sehr leicht möglich. Das Programm ist dahingehend
konzipiert worden, um Planungsänderungen effizient
umsetzen oder viele Szenarien schnell durchspielen
zu können. |
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Es gibt generell zwei Wege, an einzelne
Daten des statischen Systems zu gelangen |
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Doppel-Klick mit der linken
Maustaste auf das gewünschte Objekt im Systemfenster |
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... den gewünschten Eintrag im Objektbaum |
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Das entsprechende Eigenschaftsblatt
öffnet sich dann zur Bearbeitung oder Löschung des
Objekts. |
Der Objektbaum ist direkt mit dem System verknüpft, so dass die
Aktivierung eines Objekts immer sowohl im Systemfenster
als auch im Objektbaum erkennbar ist. |
Der Objektbaum ermöglicht zudem die
Eingabekontrolle von Geometrie und Belastung (ohne
in die Druckliste
schauen zu müssen). |
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Um mehrere Daten gleichsinnig in einem Schritt zu ändern, wählt
man nach Aktivierung
der Objekte über den Hammer das entsprechende Eigenschaftsblatt aus. |
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Die Systemeingabe ist jetzt abgeschlossen. Es fehlt lediglich
die Eingabe der Lastbilder, um Ergebnisse zu erhalten. |
Dazu wird über den Button neue
Objekte erzeugen der gewünschte Lastbildtyp (Punkt- oder Linienlast)
ausgewählt und das entsprechende Eigenschaftsblatt
bearbeitet. |
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Die
weitere Vorgehensweise entnehmen Sie bitte
dem Handbuch oder der Online-Hilfe. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Ein beliebiger Durchlaufträger unter
einachsiger Biegung ohne Normalkraft und Torsion
wird statisch berechnet
und bei Bedarf bemessen sowie bewehrt. |
Die zugrunde liegenden Normen sind
wahlweise DIN 1045-1 (8.08), EC 2 (10.05) und DIN
1045 (7.88). |
Bei einer Bemessung nach DIN 1045-1
ist die Eingabe freier Materialien möglich. |
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Der Durchlaufträger ist abschnittsweise
festgelegt, wobei jedem Abschnitt einheitliche Querschnitts-,
Bemessungs-
und Bewehrungseigenschaften zuzuordnen sind. |
An Oberkante oder Unterkante sowie
in Breitenrichtung können die Querschnitte gevoutet
sein. |
Die nicht gevoutete Kante (oben/unten)
ist stets horizontal, kann aber gegenüber ihren
Nachbarn
vertikal versetzt sein. |
Innerhalb eines Abschnitts können
Trägeröffnungen definiert werden. |
Nach Bedarf werden an den Abschnittsenden
Auflager (fest oder elastisch) und/oder Gelenke
angeordnet;
Endauflager können als Konsolen ausgebildet werden. |
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Die Lasteingabe folgt dem Konzept
der DIN 1045-1. Dabei werden einzelne Lastfälle
(Teileinwirkungen) ständigen oder veränderlichen
Einwirkungen zugeordnet. |
Es besteht eine streng hierarchische
Beziehung zwischen den Einwirkungen und ihren Lastfällen,
d.h. ein Lastfall kann nur einer Einwirkung angehören. |
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Die Extremierungsvorschriften zur
Ermittlung der maßgebenden Schnittgrößen werden
nachweisbezogen festgelegt. |
Je Nachweis sind die Einwirkungen
mit normenspezifischen (z.B. DIN 1055-100) Teilsicherheitsbeiwerten
verknüpft. |
Es können beliebig viele Extremierungsvorschriften
definiert werden. |
Die statische Berechnung liefert
die extremalen Lagerreaktionen, Verformungen und
Schnittgrößen für jeden
aktiven Nachweis. |
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Unter Nachweisen werden Bemessungsverfahren
verstanden, die auf den Durchlaufträger angewandt
werden. |
Für jeden Berechnungspunkt wird ein
Ergebnis ermittelt und in grafischer und/oder tabellarischer
Form ausgewiesen. |
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Die Biegebemessung (Nachweis
im Grenzzustand der Tragfähigkeit) zur Ermittlung
der statisch erforderlichen Längsbewehrung
erfolgt für die extremalen Biegemomente (max
M und min M). |
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Die Schubbemessung benötigt die extremalen
Querkräfte mit ihren zugehörigen Biegemomenten
(max Q + zug M, min Q + zug M) und liefert
die statisch erforderliche Bügelbewehrung. |
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Bei der Bemessung werden Schnittgrößenumlagerung,
Ausrundung von Stützmomenten, Bemessung am
Anschnitt, auflagernahe Einzellasten berücksichtigt. |
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Die Nachweise im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
der zulässigen Riss- und Schwingbreite und
Spannungen basieren auf den Biegebemessungsergebnissen
(einschließlich Grundbewehrung) und führen
ggf. zu einer Erhöhung des erforderlichen
Bewehrungsgehalts. |
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Der Nachweis der Verformungen (nicht bei
‚Begrenzung der Biegeschlankheit') wird auf
Basis der Gesamtbewehrung aus Biegebemessung,
Riss-, Schwing- und Spannungsnachweis (einschließlich
Grundbewehrung) durchgeführt. |
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Bei aktiviertem Bewehrungsvorschlag wird
die vorhandene Bewehrung aus dem ggf. sogar
bearbeiteten Bewehrungsplan herangezogen. |
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Der Bewehrungsvorschlag ergibt
sich aus der Zugkraftdeckung (Bewehrungs-) und wird
neben der Bildschirmgrafik sowohl in der Statik
als auch als Plan schriftlich ausgegeben. |
Im Bewehrungsplan werden neben der
ermittelten Bewehrung aus den Nachweisen (einschl.
Grundbewehrung)
die Aufhängebewehrungen für angehängte
Einzel- und Linienlasten sowie indirekte Auflager
(z.B. Unterzüge) berücksichtigt. |
Endauflagerkonsolen und Trägeraussparungen
werden gesondert nachgewiesen und bewehrt. |
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Sämtliche Parameter werden interaktiv
am Bildschirm eingegeben und unmittelbar interpretiert. |
Berechnung, Bemessung und Bewehrungsführung
werden online durchgeführt, so dass die Ergebnisse
sofort am Bildschirm erscheinen. |
Eine nachträgliche Bearbeitung des
Bewehrungsvorschlags ist bedingt möglich und wird
bei der Darstellung von Schnitten sowie der Ausgabe
von Stahllisten direkt umgesetzt. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Sind eines oder mehrere Objekte in
der Systemebene bzw. im Objektbaum aktiviert, werden die entsprechenden Buttons im
Eigenschaftsblatt des Hammer-Symbols
zugänglich. |
Das Bestätigen eines dieser Eigenschaftsblätter
führt zur Vereinheitlichung der zugehörigen aktivierten
Objekte.
Das zuerst aktivierte Objekt liefert die
Vorlage. |
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Aktivierte Objekte bleiben auch nach
Verlassen eines Eigenschaftsblatts gekennzeichnet. |
Sie können entweder durch Einzelanklicken
oder durch das Stern-Symbol
im Eigenschaftsblatt des Hammer-Symbols
deaktiviert werden. |
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Zur Vereinheitlichung von Eigenschaften
mehrerer Trägerabschnitte werden die betreffenden
Trägerabschnitte mit der linken Maustaste markiert. |
Anschließend wird das Eigenschaftsblatt
zur Verwaltung der abschnittsabhängigen Eingabedaten
durch Doppelklick
auf den Eintrag Abschnitte im Objektbaum oder über das Hammersymbol aufgerufen. |
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Bild vergrößern |
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Zu den abschnittsabhängigen Eingabedaten
gehören die über die entsprechenden Buttons aufzurufenden
Querschnitts-, Bemessungs- und Bewehrungsdaten sowie die Abschnittslänge L in m. |
Nach Bestätigen des Eigenschaftsblatts sind die Parameter der (vor
dem Aufruf) aktivierten Trägerabschnitte vereinheitlicht. |
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Durch Doppelklick auf den betreffenden
Abschnitt oder Eintrag im Objektbaum erscheint das
Eigenschaftsblatt zur
Bearbeitung der individuellen Abschnittseigenschaften. |
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Das Eigenschaftsblatt verwaltet die
einzugebenden Eingabedaten für einen Trägerabschnitt. |
Dazu gehören die über die entsprechenden
Buttons aufzurufenden Querschnitts-, Bemessungs- und Bewehrungsdaten sowie die Abschnittslänge L in m. |
Außerdem ist es an dieser Stelle möglich,
den Abschnitt einfach zu unterteilen. Sämtliche
Abschnittsparameter (einschließlich der Lastangriffspunkte
und -geometrien) werden entsprechend angepasst. |
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Über das Mülleimer-Symbol
kann der Abschnitt gelöscht werden. |
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Die Liste der eingegebenen Objekte
ist in Form eines Objektbaums (Fenster links herausziehbar)
dargestellt. |
Einzelne Objekte oder übergeordnete
Gruppen von Objekten lassen sich im Baum durch einen
Mausklick mit der
linken Maustaste aktivieren und deaktivieren (gelb
= aktiv). |
Gleichzeitig wird das entsprechende
Objekt im System-Fenster gekennzeichnet. |
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Im System-Fenster kann das einzelne
Detail ebenfalls mittels eines Mausklicks der linken
Maustaste aktiviert
(rot = aktiv) werden. |
Eine Gruppe von Objekten wird durch
das Fangfenster (linke Maustaste gedrückt halten)
aktiviert. |
Gleichzeitig werden die entsprechenden
Objekte im Baum gekennzeichnet. |
... zum Stichwortverzeichnis |
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Durch Doppelklicken des betreffenden
Lagersymbols oder des Eintrags im Objektbaum erscheint
das
Eigenschaftsblatt zur Bearbeitung der individuellen
Lagereigenschaften. |
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Die Auflagerdaten gliedern
sich in den Teil für die Schnittgrößenermittlung
und denjenigen für die Bemessung bzw. Bewehrungsführung. |
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Die Schnittgrößenermittlung
benötigt Informationen über die Art der Lagerung
(fest, elastisch oder frei in Kraft- bzw.
Momentenrichtung). |
Ein freies Lager kennzeichnet ein ungelagertes Abschnittsende
(Kragarm) oder einen Querschnittssprung bzw.
Voutenübergang. |
Elastische Lagerungen benötigen
zusätzlich die Angabe einer Federsteifigkeit. |
Für Momentenfedern werden über
den bearbeiten-Button
Hilfsmittel zur Berechnung der Federsteifigkeit angeboten. |
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Die für die Bemessung notwendigen
Angaben werden im zweiten Teil des Eigenschaftsblatts
gemacht. |
Hierzu gehören die Auflagerbreite
b (bei Endauflagern ist auch die Angabe der
Außen- und Innenbreite ba, bi möglich) in
cm und die Anschlussart für die Momentenausrundung
(Mauerwerk, direkt, indirekt, punktuelles
Schneidenlager). |
Bei Zwischenlagern kann eine
prozentuale Momentenumlagerung berücksichtigt
werden. |
Die extremalen Biegemomente
einschließlich zugehöriger Größen werden um
den eingegebenen Prozentanteil des Stützmoments
reduziert. |
Ist der optimiert-Button
aktiviert, wird nur das minimale (bei positivem
Zahlenwert) Stützmoment verringert, und zwar
soweit, dass das maximale Feldmoment nicht
vergrößert werden muss (bzw. umgekehrt). |
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Die automatische Umlagerung erfolgt
bis zum angegebenen Grenzwert. |
Ist der Button nicht
überprüfen aktiviert, werden
die Grenzen der Umlagerung nach DIN 1045-1, 8.3(3),
für normal- und hochduktile Stähle nicht überprüft. |
Des Weiteren können zwischen zwei
Trägerabschnitten (an Zwischenlagern) Betongelenke eingefügt werden. Die dazu notwendigen Eingabedaten
sind in einem gesonderten Eigenschaftsblatt (bearbeiten-Button)
festzulegen. |
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Endauflager, die punktuell oder
auf Mauerwerk aufliegen, können als Konsolen ausgebildet sein. Die dazu notwendigen Eingabedaten
sind in einem gesonderten Eigenschaftsblatt
(bearbeiten-Button)
festzulegen. |
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Über das Mülleimer-Symbol
kann das Auflager gelöscht werden. |
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Sollen mehrere Auflagereigenschaften
vereinheitlicht werden (Anwahl der entsprechenden
Auflager und Auswahl des Eigenschaftsblatts über
das Hammer-Symbol)
enthält das Eigenschaftsblatt nur die Zwischenlager-Daten. |
Spezielle Angaben, die nur die Endauflager
betreffen, müssen direkt gemacht werden. |
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Wird die Federsteifigkeit zahlenmäßig
nicht direkt in das Auflager-Eigenschaftsblatt
eingegeben, kann über eine prozentuale
Einspannung oder die Stützensteifigkeit ein entsprechender Wert ausgerechnet werden. |
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Bei dem ersten Verfahren wird prozentual
aus der Federsteifigkeit des Trägers die Teileinspannung
in die unterstützenden Bauwerke ermittelt |
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Bei dem zweiten Verfahren gehen die
Stützensteifigkeiten in die Ermittlung ein |
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Die Trägheitsmomente der stützenden
Bauteile können über den bearbeiten-Button
für eine einfache Rechteck- oder Rundstütze von 4H-DULAB berechnet werden. |
ISo,ISu |
Stützenträgheitsmomente in cm4 oder m4 (Eingabewerte) |
ho,hu |
Stützenhöhen in m (Eingabewerte) |
Stützenfuß eingespannt
oder gelenkig (Eingabewert) beeinflusst den
Vorfaktor (3: gelenkig, 4: eingespannt). |
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Fertigteilträger im Stahlbetonskelettbau
werden oft im Auflagerbereich ausgeklinkt, um niedrige
Deckenkonstruktionen zu erhalten. |
Kraftfluss und Tragverhalten im ausgeklinkten
Bereich eines Balkens entsprechen prinzipiell denen
von Lastkonsolen. |
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Die Auflagerkonsole wird nach Heft
399 oder Heft 525, DAfStb, bemessen und bewehrt. |
Die zusätzlich zur Auflagergeometrie
notwendigen Eingabedaten sind |
dk |
Konsolhöhe in cm |
hk |
statische Höhe der Konsole in cm |
hsk |
Abstand der Aufhängebewehrung vom Trägerrand
in cm |
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Nur maßgebend für die Bewehrungsführung sind |
dsbh |
Stabdurchmesser der horizontalen
Bügelbewehrung in mm |
dsbv |
Stabdurchmesser der vertikalen Bügelbewehrung
in mm |
dsbs |
Stabdurchmesser der Spaltzugbewehrung in
mm |
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Bei abgesetzten Auflagern ist der innere Kraftfluss
und damit das Rissbild einerseits vom Verhältnis dK/d und
andererseits von der Bewehrungsführung abhängig. |
Je kleiner dK/d ist, umso mehr muss die im
Träger ankom-mende Querkraft Q = A in die ‚Nase' hochgehängt
werden. |
Eine Abschrägung der einspringenden Ecke vermindert
die Kerbspannungen und erhöht die Risslast. |
Das Aufhängen geschieht mit lotrechten Bügeln und der
zugehörigen Kraft ZV. |
Das Verfahren gilt nur für 0.5 ≤ e/hk ≤ 1.0. |
Der Kraftfluss entspricht nebenstehendem Fachwerkmodell. |
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Verfahren n. Heft 399, DAfStb |
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Voraussetzung |
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Querkraft |
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Annahme |
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Zugbewehrung horizontal |
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Zugbewehrung vertikal |
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Um die geringere Wirksamkeit
einer rein lotrechten Aufhängebewehrung
zur Begrenzung der Breite des
Kehlrisses
zu berücksichtigen, wird näherungsweise
die Vertikalkraft ZV um den
Faktor fak erhöht. |
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Verankerung von As,h |
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Spaltzugbewehrung |
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Verankerung der Längsbewehrung |
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Verfahren n. Heft 525, DAfStb |
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Voraussetzung |
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Querkraft |
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Zuggurtbewehrung horizontal |
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Zugbewehrung vertikal und Verankerung
von As,h s. Verfahren nach Heft
399, DAfStb |
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Spaltzugbewehrung |
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Verankerung der Längsbewehrung
s. Verfahren nach Heft 399, DAfStb |
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Lagerpressung |
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Aus der Bemessung erhält man die horizontale
Zugbewehrung Ash, die in Form von horizontalen
Schlaufen in der
Konsole angeordnet wird. |
Die vertikale Zugbewehrung Asv und die Bewehrung Asv1 zur Verankerung von
Ash erscheinen als Bügel über die
gesamte Trägerhöhe. |
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Trägereinschnürungen wirken häufig als Gelenke, da sie nur
einen Teil der Schnittgrößen übertragen können. |
Die Berücksichtigung eines Betongelenks erfolgt über
die Eingabe von |
βM |
prozentuale Einspannung der beiden Trägerabschnitte |
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Dieser Wert geht als Faktor direkt in die Ermittlung
der Schnittgrößen ein. |
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Im Eigenschaftsblatt zur
Beschreibung der Querschnitte werden
die entsprechenden Angaben für einen
oder mehrere Trägerabschnitte gemacht. |
Zunächst wird der Querschnittstyp
(Balken, Platte, Plattenbalken, Überzug)
definiert, der die notwendigen
Eingabefelder
für die Abmessungen freigibt. |
Die Querschnitte können
an der Ober-, Unterkante oder den Seitenflächen
gevoutet sein (eine Kante verläuft
stets horizontal). |
Außerdem kann die horizontale
Querschnittskante um Δz vertikal
versetzt sein, es ist jedoch darauf
zu achten,
dass die Kontinuität des Trägers gewährleistet
bleibt. |
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Für die Bemessung des Querschnitts ist es notwendig, sinnvolle
Stahlrandabstände (Abstand vom Betonrand
zum Schwerpunkt der Stahleinlagen) vorzugeben. |
Das Programm betrachtet
die hier eingegebenen Größen als Mindeststahlrandabstände.
Diese werden – nur bei
Anwahl des Bewehrungsvorschlags – im Laufe der Bemessung kontrolliert
und ggf. korrigiert. |
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Plattendicke in cm (kann nicht gevoutet werden) |
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Vertikalversatz bzgl. der horizontalen Querschnittskante (oben
oder unten) in cm |
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vorgegebener (Mindest-)Stahlrandabstand oben und unten in cm |
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hss
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seitlicher Stahlrandabstand in cm, nur relevant bei der Brandbemessung von 3-seitig
beflammten Querschnitten |
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Die Bemessung des Durchlaufträgers erfolgt entweder
nach (bei den Grundeinstellungen festzulegen) |
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DIN
1045-1, Abs. 10 und 11 |
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Es erfolgt zunächst eine Bemessung für Biegung und Querkraft im Grenzzustand
der Tragfähigkeit (GZT). |
Anschließend wird das einwandfreie Verhalten des Bauteils
im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit
(GZG) nachgewiesen. |
Zum GZG gehören der Riss-,
der Durchbiegungs- und der Schwingbreiten-
bzw. Ermüdungsnachweis.
DIN 1045-1 und EC 2 fordern zudem einen Spannungsnachweis. |
Hierzu wird der Querschnitt zunächst mit der bereits
ermittelten Biegebewehrung auf Einhaltung der zulässigen Riss- und
Schwingbreite bzw. Betondruck- und Stahlzugspannungen hin überprüft. |
Ist ein Nachweis nicht erfüllt, wird beim Riss-, Schwing-
und Spannungsnachweis der Bewehrungsquerschnitt entsprechend erhöht. |
Der Durchbiegungsnachweis bezieht sich auf den vorhandenen
Bewehrungsgehalt und wirkt sich daher nicht auf den erforderlichen
Bewehrungsquerschnitt aus. |
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Werden entsprechende Biegungs-, Querkraft-, Rissbreiten-, Durchbiegungs-
(Verformungs-)
oder Schwingbreiten-
(Ermüdungs-)Button
aktiviert, sind weitere Parameter unter den jeweiligen bearbeiten-Buttons
festzulegen. |
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Wesentliche Eingangsgröße in die Gebrauchstauglichkeitsnachweise
ist der Bewehrungsgehalt. |
Daher kann an dieser Stelle eine Grundbewehrung As0o und As0u eingegeben werden. |
Die Grundbewehrung wirkt sich ebenso wie die Schubgrundbewehrung
as0bü auch auf den Bewehrungsvorschlag aus. |
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Besonderheit bei Plattenbalken/Überzügen |
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Nach DIN 1045, 15.3 (s. Heft 240, DAfStb), DIN 1045-1,
7.3.1, bzw. EC 2, 5.3.2.1 ist in allen Grenzzuständen
(d.h. bei
sämtlichen Nachweisen) die mitwirkende
Plattenbreite anzusetzen. |
Die mitwirkende Plattenbreite errechnet sich zu |
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Die Schnittgrößenermittlung und -extremierung wird
mit dieser Größe durchgeführt, lediglich die Eigengewichtslasten
werden mit dem Bruttoquerschnitt multipliziert. |
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Die Biegebemessung kann folgendermaßen gesteuert werden |
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EC 2 und DIN 1045-1 |
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Mindeststützmomente dürfen nach 7.3.2 bei monolithischem
Anschluss an die Unterstützung am Auflagerrand (Anschnitt) angenommen werden (Mindestwerte
nach 8.2(5)) und bei frei drehbarer Lagerung parabelförmig ausgerundet
werden |
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bei Durchlaufträgern mit annähernd gleichen Stützweiten-
und Steifigkeitsverhältnissen sollte nach 8.2(3) das Druckzonenverhältnis xd/d den Wert 0.45 (≤ C50/60) bzw. 0.35 (≥ C55/67
und Leichtbeton) nicht übersteigen |
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außerdem müssen nach 13.2.1(1) rechnerisch nicht erfasste
Einspannwirkungen an den Endauflagern bei Annahme frei drehbarer Lagerung
berücksichtigt werden, indem an gelenkig gelagerten Endlagern die Bewehrungsquerschnitte für mindestens 25% des benachbarten
Feldmoments (Mindeststützmoment)
bemessen werden. Die Bewehrung ist über die 25%ige Länge des Endfeldes einzulegen. |
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nach 13.1.1 wird zur Anordnung der Mindestbewehrung bei der
Extremierung ein zusätzlicher Lastfall für das Rissmoment Mcr = fctm· Wc angesetzt |
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im Anschluss an die Bemessung wird unter Berücksichtigung der
vorgegebenen Grundbewehrung As0 die Querschnittsausnutzung (als Kehrwert der Sicherheit gegen Querschnittsversagen) ermittelt |
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DIN 1045 |
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Mindeststützmomente dürfen nach 15.4.1.2 bei
biegefestem Anschluss an die Unterstützung am Auflagerrand angenommen (Mindestwerte nach 15.4.1.2(3)) und bei
frei drehbarer Lagerung parabelförmig ausgerundet werden |
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positive Feldmomente dürfen nach 15.4.1.3 nicht kleiner in
Rechnung gestellt werden als bei Annahme voller beidseitiger (bei
Endfeldern einseitiger) Einspannung |
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bei Bauteilen mit Nutzhöhen h < 7cm sind nach 17.2.1(6)
die Biegemomente im Verhältnis f = 15/(h+8)
vergrößert in
Rechnung zu stellen |
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Dann werden für die Bemessungsschnittgrößen in jedem
Bemessungspunkt die erforderlichen Bewehrungsquer-
schnitte oben erf
Asbo und unten erf Asbu berechnet und grafisch
sowie tabellarisch ausgegeben. |
Die Lage des Schwerpunkts der Stahleinlagen hs zur Ermittlung der Nutzhöhe h = d-hs wird unter
Berücksichtigung
der vorgegebenen Stahlrandabstände (Querschnittsangaben)
sowie der Betonüberdeckung cv, Bügel-
und Stabdurchmesser (Bewehrungsparameter, Querkraftbemessung) in jedem
Schnitt ermittelt und tabellarisch ausgegeben. |
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Ist die Anordnung einer Grundbewehrung As0o oder As0u vorgesehen, so geht diese in die Zusammenfassung
der Bemessungsergebnisse (Ergebnisfenster zeigt ‚Konstruktion') ein. |
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Wesentliche Eingangsgröße der Berechnung ist neben der
Stahlgüte der Schubbewehrung Grundeinstellungen)
der Nachweistyp des Bauteils (Balken/Platte aus
den Querschnittsangaben)
sowie die Neigung des Trägers. |
Der Bewehrungsvorschlag enthält ausschließlich vertikale
Bügel. |
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EC 2 und DIN 1045-1 |
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Folgende Parameter sind optional |
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Schubbewehrung vermeiden (nur bei
Platten): Nach 10.3.1(2) braucht bei Platten mit VEd ≤ VRd,ct keine Querkraftbewehrung eingelegt zu
werden. Im Bedarfsfall wird VRd,ct über ρl (ρl ≤ 0.02 !) soweit erhöht,
dass gilt: VEd = VRd,ct |
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zur Querkraftbemessung verwandter innerer Hebelarm z |
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aus
der Biegebemessung mit Überprüfung der Betondruckzone (10.3.4(2)) |
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z
= 0.9 d mit Überprüfung der Betondruckzone (10.3.4(2)) |
Die zur Überprüfung der Betondruckzone notwendige
Angabe der Betondeckung zur Drucklängsbewehrung
wird aus
dem Eigenschaftsblatt Bewehrungsvorschlag übernommen. |
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auflagernahe Einzellasten: Abminderung von asbü (10.3.2(2)) |
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flachst möglicher Druckstrebenwinkel: ergibt die minimale
Querkraftbewehrung |
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Druckstrebenwinkel θ in °. Nach 10.3.4(5)
kann θ für reine Biegung vereinfachend zu θ = 40°
(cot θ = 1.2)
angesetzt werden. |
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Nachweis einer Verbundfuge: nach 10.3.6 können horizontale
Fugen in die Bemessung mit einbezogen werden. Dazu
notwendige Angaben sind |
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Oberflächenbeschaffenheit
in der Fuge |
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Breite
der Fuge (Plattenbalken/Überzug: nur Steg). bj =
0: gesamte Steg- bzw. Querschnittsbreite |
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Lage der Fuge im Querschnitt, gemessen von
der Oberkante des Querschnitts bzw. bei Plattenbalken/Überzug
der äußeren Randkante der Platte. hj = 0: Fuge
liegt in der Zugzone (maximale Verbundbewehrung) |
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gestaffelte
Schubbewehrung (Bügel): nach Ausnutzungsbereichen (Tab. 31) |
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Deckungslinie einschneiden: Einschneiden der
VEd-Linie
(13.2.3(9)) |
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Anteil der in die Flansche ausgelagerten
Bewehrung (nur Plattenbalken/Überzug): Vergrößerung der
statischen Höhe, Anschlussbewehrung wird nicht ermittelt |
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Zunächst wird der Bemessungswert der Querkrafttragfähigkeit
ohne Querkraftbewehrung VRd,ct (10.3.3) berechnet. |
Wenn gilt: VEd ≤ VRd,ct,
ist rechnerisch keine Querkraftbewehrung erforderlich. |
Grundsätzlich ist aber bei Balken eine Mindestquerkraftbewehrung nach 13.2.3 anzuordnen. |
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Wenn dagegen gilt VEd > VRd,ct,
ist eine Querkraftbewehrung derart vorzusehen, dass VEd ≤ VRd,sy (10.3.4 (4)). |
Der Bemessungswert der aufnehmbaren Querkraft VRd,sy
(asbü) ist dabei abhängig von der Neigung der
Druckstreben cot θ. |
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die Neigung der Druckstrebe geht auch in
die Berechnung der Verankerungslänge der Längsbewehrung ein! Je geringer der Druckstrebenwinkel
ist, um so größer wird die Verankerungslänge. |
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Allerdings darf der Bemessungswert der einwirkenden
Querkraft in keinem Querschnitt des Bauteils den
Wert VRd,max überschreiten (10.3.4 (6)). |
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DIN 1045 |
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Folgende Parameter sind optional |
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gestaffelte
Feldbewehrung (nur bei Platten): lim τ = τ011,
Zeile a (Tab. 13) |
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volle
Schubdeckung auch im Schubbereich 2: keine verminderte Schubdeckung
nach Gl. (17) |
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volle
Schubdeckung in allen Schubbereichen: τ = τ0 |
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auflagernahe
Einzellasten: Abminderung von asbü (17.5.2(1)) |
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Fertigteil
mit Ortbeton: Abminderung von τzul (19.7.2) |
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Ausnutzung
der Einschnittmöglichkeit: Einschneiden der τ-Linie (18.8.1(3)) |
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gestaffelte
Schubbewehrung (Bügel): nach Schubbereichen |
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Zunächst wird der Grundwert der Schubspannung ermittelt,
der von der Lage der Dehnungsnulllinie (Biegebemessung) und vom Querschnittszustand
(hier nur Zustand 2 – gerissen) abhängt. |
Die Größe von τ0 ist ausschlaggebend
für den Schubbereich und damit den Bemessungswert τ, für den die
Bügelbewehrung asbü bestimmt wird. |
Die Ermittlung von τ erfolgt nach 17.5.5. |
Bei Plattenbalken und Überzügen wird die Anschlussbewehrung
asa der abstehenden Querschnittsteile (Flansche) nach 18.8.5
zusätzlich ausgewiesen und bemessen. |
Dazu wird der Anteil der in die Zugflansche ausgelagerten
Bewehrung benötigt. |
Im Bewehrungsvorschlag ist diese Bewehrung nicht enthalten. |
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Das Ziel beim Entwurf von Stahlbetonbauteilen ist die
Begrenzung der entstehenden Rissbreiten auf ein Maß, das die ordnungsgemäße
Funktion und Dauerhaftigkeit eines Bauwerks gewährleistet. |
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Der Nachweis gliedert sich in zwei Teile. |
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Mindestbewehrung
zur Abdeckung unbeabsichtigter Zwangsbeanspruchung (Erstrissbildung) |
In oberflächennahen Bereichen von Stahlbetonbauteilen,
in denen Betonzugspannungen aus innerem Zwang entstehen können, ist
i.A. eine Mindestbewehrung einzulegen. |
Wird diese durch die Biegebewehrung nicht abgedeckt,
ist der Bewehrungsgrad entsprechend zu erhöhen. |
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Begrenzung
der Rissbreite unter Last- bzw. Last- und Zwangsbeanspruchung (Endrissbildung) |
Die Rissbreiten infolge einer Lastbeanspruchung sind
vor allem von der vorhandenen Stahlspannung und von der Anordnung
der Bewehrung abhängig. |
Deshalb sind die Stababstände bzw. die Stabdurchmesser
der gewählten Bewehrung in Abhängigkeit der Stahlspannung zu begrenzen. |
In 4H-DULAB erfolgt der Nachweis zur Einhaltung
der Stabdurchmesser. |
Werden die Stabdurchmesser durch die Biegebewehrung
nicht eingehalten, ist der Bewehrungsgrad
entsprechend zu erhöhen. |
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Der Rissnachweis kann erfolgen nach |
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DIN 1045-1, 11.2.2 + 3 (ohne direkte Berechnung), EC 2 analog |
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Schießl (P. Schießl, Heft 400, DAfStb) |
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Noakowski (P. Noakowski, Beton- und Stahlbetonbau) |
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DIN 1045-1, 11.2.2 + 4 (direkte Berechnung), EC 2 analog |
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DIN 1045, 17.6 (ohne direkte Berechnung) |
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In Abhängigkeit der nachfolgend beschriebenen Parameter
wird zunächst der minimale Bewehrungsgrad in der
Zugzone bestimmt. |
Anschließend wird überprüft, ob die erforderlichen Grenzdurchmesser
oben und unten für die maßgebende Risslast eingehalten werden. |
Ist der Nachweis nicht erfüllt, werden die Bewehrungsquerschnitte
entsprechend erhöht. |
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Generell sind bei allen Verfahren festzulegen |
ds |
maximaler Stabdurchmesser der Bewehrung (siehe
auch Bewehrungsführung) |
Art der Zwangsbeanspruchung (Zugzwang,
Biegezwang), der zur Erstrissbildung führt |
wcal |
Rissbreite (DIN 1045: indirekt über die Umweltbedingung nach Tab. 10 bzw. DIN 1045-1: nach Tab. 18 - 20) |
kz,t |
Faktor für das maßgebende Betonalter zum Zeitpunkt der Nachweisführung. |
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Sind beide Teilnachweise aktiviert, wird kz,t nur
bei der Ermittlung der Mindestbewehrung (Erstriss) berücksichtigt. |
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Die Beanspruchung aus dem Abfließen der Hydratationswärme
kann mit Zugzwang und kz,t = 0.5 geführt werden. |
min fct,eff bzw. min βbz |
Der Mindestwert der Betonzugfestigkeit soll eingehalten
werden, wenn kz,t ≥ 1.0. |
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Das Verbundverhalten kann nur für die Formeln von Schießl
und Noakowski beeinflusst werden. |
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Die Bildschirmausgabe zeigt in einer Grafik die resultierende
erforderliche Bewehrung und die Bewehrungsdifferenz
zur Biegebewehrung. |
Genauere und Zwischenergebnisse können in der tabellarischen
Ergebnisvisualisierung eingesehen werden. |
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EC 2 und DIN 1045-1 |
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Nach DIN 1045-1, 11.3, sind die Verformungen eines Bauteils
oder Tragwerks im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit zu begrenzen. |
Die Verformungen dürfen weder die ordnungsgemäße Funktion
noch das äußere Erscheinungsbild des Bauteils
selbst oder angrenzender Bauteile beeinträchtigen. |
Der Nachweis kann entweder durch die Begrenzung der
Biegeschlankheit nach 11.3.2 vereinfacht erbracht
werden oder nach Heft 240, DAfStb, genauer nachgewiesen werden. |
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DIN 1045 |
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Nach DIN 1045, 17.7 ist der Nachweis zur Beschränkung
der Durchbiegung unter Gebrauchslast zu führen. |
Der Nachweis kann entweder durch die Begrenzung der
Biegeschlankheit nach 17.7.2 vereinfacht erbracht oder nach 17.7.3
(Heft 240, DAfStb) genauer nachgewiesen werden. |
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vereinfachter Nachweis |
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Der vereinfachte Nachweis nach DIN 1045 bzw. 1045-1 begrenzt die Schlankheit li/h für biegebeanspruchte Bauteile, deren
Durchbiegung vorwiegend durch die im betrachteten Feld wirkende Belastung
verursacht wird, auf „35". |
Bei Bauteilen, die Trennwände zu tragen haben, soll
die Schlankheit li/h < „150/li" (li und h in m)
sein. Die Ersatzstützweite li wird nach Heft 240, DAfStb, angenommen
zu li = αL (α s. Heft 240, DAfStb). Das Verfahren
ist nur anwendbar, wenn α ≥ 0 gilt. |
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genauerer Nachweis |
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Bei dem genaueren Nachweis nach Heft 240 wird
die wahrscheinliche Durchbiegung des Trägers zum Anfangs-
sowie Endzeitpunkt der Lastaufbringung ermittelt, die zwischen derjenigen
im Zustand I (Träger vollständig
ungerissen) und Zustand II (Träger vollständig gerissen) liegt. |
Im Eigenschaftsblatt sind die Verkehrslastanteile für
den unteren Grenzwert (Zustand I), den oberen Grenzwert
(Zustand II) sowie die kriecherzeugende Dauerlast vorzugeben. |
Es wird unterschieden zwischen Kurzzeit- und Langzeitdurchbiegungen,
die zu einem unteren und oberen Rechenwert
der Durchbiegung superponiert werden. |
Endkriechzahl φ und Endschwindmaß ε sind
notwendige Parameter zur Bestimmung der Durchbiegungsanteile aus Kriechen
und Schwinden (s. globale Einstellungen). |
Der Nachweis berücksichtigt die aktuell vorhandene Bewehrungsanordnung. |
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Die Bildschirmausgabe zeigt die Kurven zum Anfangs-
und Endzeitpunkt in einer Grafik, genauere und Zwischenergebnisse
können in der tabellarischen Ergebnisvisualisierung eingesehen werden. |
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Tragende Bauteile, die einer hohen Anzahl von Lastwechseln
unterworfen sind (nicht ruhende Belastung), können infolge Ermüdung
versagen, auch wenn die Beanspruchung die für die statischen Nachweise
(ruhende Belastung) maßgebenden Materialfestigkeiten nicht erreicht. |
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EC 2 und DIN 1045-1 |
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Nach DIN 1045-1, 10.8, handelt es sich um den Nachweis
der Ermüdung im Grenzzustand der Tragfähigkeit. |
Er wird nach Abschnitt 10.8.3 für die Bewehrung (5)
und den Beton unter Druckbeanspruchung (6) für übliche Hochbauten
nachgewiesen und kann sowohl für die Biege- als auch für die Querkraftbewehrung
durchgeführt werden. |
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DIN 1045 |
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Nach DIN 1045, 17.8, ist der Nachweis zur Beschränkung
der Stahlspannungen unter Gebrauchslast bei nicht vorwiegend ruhender
Belastung für die Längsbewehrung zu führen. |
Die Spannungsdifferenz aus Ober- und Unterlast Δσs = σsO – σsU darf die eingegebene Schwingbreite zul Δσs nicht überschreiten. |
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Der Bewehrungsgrad wird so lange iterativ erhöht, bis
der vorgegebene Grenzwert eingehalten ist. |
Ein Nachweis der Querkraftbewehrung erfolgt nicht. |
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Die Bildschirmausgabe zeigt in einer Grafik die resultierende
erforderliche Bewehrung und die Bewehrungsdifferenz
zur Biegebewehrung. |
Genauere und Zwischenergebnisse können in der tabellarischen
Ergebnisvisualisierung eingesehen werden. |
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Der Nachweis zur Begrenzung der Stahl- und Betondruckspannungen
im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist nur nach DIN 1045-1,
5.4.1(2) bzw. EC 2, 7.1(1)P, vorgeschrieben, da eine sehr weit reichende
Berücksichtigung
des plastischen Verformungsverhaltens bis hin zu vollplastischen
Berechnungsverfahren
zugelassen ist. |
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Der Nachweis erfordert die Eingabe der beiden Grenzwerte
zul σc für den Beton und zul σs für den Stahl, die entweder direkt oder als Anteil von
fck oder fyk eingegeben werden können. |
Ist einer der beiden Grenzwerte = 0, wird der entsprechende
Teilnachweis ignoriert. |
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Der Spannungsnachweis wird folgendermaßen durchgeführt |
Zunächst wird iterativ der vorhandene Bewehrungsquerschnitt
erhöht bis die zulässigen Stahlspannungen eingehalten sind. Anschließend
erfolgt eine Überprüfung und ggf. Erhöhung der Bewehrung bis auch
der Betongrenzwert stimmt. |
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Die Bildschirmausgabe zeigt in einer Grafik die resultierende
erforderliche Bewehrung und die Bewehrungsdifferenz
zur Biegebewehrung. |
Genauere und Zwischenergebnisse können in der tabellarischen
Ergebnisvisualisierung eingesehen werden. |
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Die Brandbemessung erfolgt nach DIN EN 1992-1-2 (Eurocode
2 für den Brandfall), Anhang B: vereinfachte Berechnungsmethoden. |
Die Brandbemessung kann für Rechteck- und Plattenquerschnitte
durchgeführt werden. Dementsprechend wird bei Plattenbalken
und Überzügen nur der Steg betrachtet. |
Für die Brandbemessungssituation im Grenzzustand
der Tragfähigkeit werden die Temperaturen des Betons
und der Bewehrung sowie der statisch wirksame reduzierte Querschnitt
aus dem berechneten Temperaturprofil bestimmt. |
Daraus ergeben sich 'heiße' Materialparameter
für die Spannungsdehnungsbeziehungen, die der Bemessung
zu Grunde liegen. |
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Grundlage der Bemessung unter Hochtemperatur ist die
Ermittlung der Materialparameter / Spannungsdehnungs-beziehungen von
Beton und Bewehrung. |
Es müssen die Temperatur des Betons und der Bewehrung
bestimmt werden, aus denen sich die 'heißen'
Parameter ergeben. Die Temperaturen können entweder vom Programm ermittelt
werden oder in das
Eigenschaftsblatt eingegeben werden. |
Zur Berechnung des Temperaturprofils sind die Brandseiten
(oberer Rand, unterer Rand und/oder beide Seitenränder), die minimale
Branddauer bis zum Versagen (Beflammungsdauer), die
Anfangsfeuchte des Betons und dessen thermische Leitfähigkeit (obere oder untere
Kurve im EC 2) vorzugeben. |
Die Rohdichte des Stahlbetons wird um 100 kg/m3 höher angenommen als die Dichte des Betons ohne
Bewehrung (s. Materialeigenschaften). |
Für den Beton werden zwei Zugschlagstoffe (Quarz
oder Kalkstein) unterschieden, der Bewehrungsstahl kann warmgewalzt
oder kaltverformt angesetzt werden. |
Da ein Teil des Querschnitts aufgrund der hohen Temperaturbelastung
statisch nicht mehr wirksam ist, wird die
Größe der 'geschädigten'
Randzone entweder über die Zonenmethode oder das allgemeine
Rechenverfahren ermittelt. Die Größe dieser
Randzone kann aber auch vorgegeben werden. |
Bei Vorgabe der Temperaturen muss die Randzone natürlich
ebenfalls angegeben werden. |
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Bei Anwendung der Zonenmethode wird
der Querschnitt in eine vorgegebene Anzahl gleich breiter Zonen eingeteilt, über
deren mittlere Temperaturen der geschädigte Randbereich bestimmt
wird. Die Temperatur im Beton wird als die des kältesten
Querschnittspunktes (Punkt M) angenommen. Es werden keine inneren
Spannungen aus Hochtemperaturbelastung zwischen
Stahl und Beton berücksichtigt. |
Bei der Isothermenmethode wird die
statisch unwirksame Randzone als der Bereich ermittelt, in dem die
Temperatur
des Betons die
vorgegebene
kritische Temperatur übersteigt. Die Temperatur im Beton wird
über den Restquerschnitt gemittelt.
Die aufgrund der unterschiedlichen Temperaturdehnungen von Beton
und Bewehrung auftretenden Eigenspannungen werden über eine
Vordehnung bzw. Vorkrümmung des Materials berücksichtigt. |
Die Form der Spannungsdehnungslinie kann entweder analog
der Kaltbemessung (s. entsprechende
Bemessungsnorm)
oder nach EC 2, Brandfall ('heiße' Spannungsdehnungslinie), gewählt werden. |
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Die Bildschirmausgabe zeigt die erforderliche Längsbewehrung
aus der Heißbemessung in einer Grafik. |
Zur Orientierung wird die Längsbewehrung aus der
'kalten' Biegebemessung mit eingezeichnet. |
Ggf. ergibt sich eine Bewehrungsdifferenz (Zulagebewehrung)
zur Biegebewehrung aus der Kaltbemessung. |
Genauere und Zwischenergebnisse können in der tabellarischen
Ergebnisvisualisierung eingesehen werden. |
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Das Eigenschaftsblatt zur Eingabe
der Parameter, die i.W. die Bewehrungsführung
beeinflussen, zeigt in einer Darstellungsfläche
den minimalen Querschnitt des aktivierten Trägerabschnitts
mit der maximal möglichen Bewehrung. |
Eine Überschreitung dieses Bewehrungsmaßes
führt zum Abbruch der Biegebemessung. |
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In drei Registerblättern werden folgende
Eingaben erwartet: |
cvo,cvu,cvr |
Betondeckung oben, unten, Rand
in cm |
Æ oben,unten |
Betonstabstahldurchmesser oben, unten in
mm |
min no,nu |
Mindestanzahl Bewehrungsstäbe oben, unten |
max n0o,n0u |
maximale Anzahl Bewehrungsstäbe in einer
Lage oben, unten |
Δl |
Stablängenmaß in cm (s.u.) |
Æ Bügel |
Bügeldurchmesser in mm |
Bügelschnittigkeit |
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Δs |
Bügelbereichsmaß (s.u.) |
Ausbildung als Haken
oder Kappenbügel (Massenermittlung) |
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Wird ein Bügeldurchmesser von 0
mm eingegeben, wird in diesem Abschnitt
bei Platten ein Schubnachweis durchgeführt,
während bei Balken stets eine Bügelbewehrung anzuordnen
ist und deshalb eine Fehlermeldung
erfolgt. |
Das Stablängenmaß Δl dient dazu,
nach Berechnung der exakten Stahllängen diejenigen
Stäbe in einer Lage zusammenzufügen, deren Stabenden
maximal um Δl auseinanderliegen. |
Die statisch erforderliche Länge wird
der ungünstigsten Stabposition angepasst, die Verankerungslängen
werden neu berechnet. Dadurch wird die Anzahl der
herausgezogenen Stabstahlpositionen im Längsschnitt
reduziert. |
Im Längsschnitt werden die Bereiche
gleicher Bügelabstände s vermaßt. Das Bügelbereichsmaß
Δs ist analog dem Stablängenmaß eine Toleranzgrenze
für die Bügelabstände benachbarter Bereiche. Dadurch
wird die Anzahl an Bügelbereichen reduziert. |
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Ist im Ergebnisfenster Konstruktion ausgewählt, werden die Berechnungsschritte von dem
extremalen Bemessungsergebnis zum Bewehrungsvorschlag
im unteren Arbeitsfenster angezeigt. |
Aufbauend auf der Zugkraft-(Bewehrungs-)Deckungslinie
wird ein Bewehrungsvorschlag erarbeitet, der an
dieser Stelle bedingt modifiziert werden kann. |
Die Modifikation der Längsbewehrung erfolgt durch Anklicken der jeweiligen Stabposition
in der Grafik des Hauptfensters. |
Eine Modifikation der Bügelbewehrung erfolgt durch Anklicken des jeweiligen Bügelbereichs
in der Grafik des Hauptfensters. |
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Das Eigenschaftsblatt zur Modifikation
der Längsbewehrung enthält drei Spalten. |
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Es ist darauf zu achten, dass die
Stabposition weder am Systemanfang (links) noch
am Ende (rechts) den
Träger verlässt. |
Jeweils im unteren Teil der Spalten
werden die Verankerungslängen Lv, die
Gesamtlänge Lges, die statisch
erforderliche
Länge ΔL (ohne Verankerungslängen) und der
Gesamtquerschnitt der Stabstähle As dieser
Position angegeben. |
|
Die Lage der Stabposition lässt sich über ihre x-Koordinaten
bezogen auf das statische System beeinflussen. |
xa und xe stehen
für den Anfang und das Ende der statisch erforderlichen
Bewehrung ohne Berücksichtigung der Verankerungslängen. |
Über Bewegen lässt sich die Stabposition um das Maß Δx
horizontal verschieben. |
Über Ändern kann der Einzelstabdurchmesser modifiziert werden.
Die Anzahl der in dieser Position enthaltenen
Stähle wird ebenfalls angegeben. |
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Mit zurück werden sämtliche Daten wieder auf ihre Ausgangswerte
zurückgesetzt. |
Diese Ausgangswerte sind stets zur
Orientierung als 'Original' gestrichelt in der Grafik
des Hauptfensters dargestellt. |
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Eine Modifikation der Längsstabposition
durch den Benutzer wird in der Druckerausgabe vermerkt. |
Außerdem erfolgt nach Bestätigen der
Eingabe eine Überprüfung des vorhandenen Bewehrungsquerschnitts
und bei Unterschreitung der erforderlichen Werte
ein Hinweis auf dem Bildschirm. |
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Über das Mülleimer-Symbol
wird die Stabposition vollständig entfernt, kann
jedoch über sein 'Original' wieder zurückgeholt werden. |
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Das Eigenschaftsblatt zur Modifikation
der Bügelbewehrung gibt an, wie viele Bügel des
im Eigenschaftsblatt Bewehrungsführung angegebenen Durchmessers und der Schnittigkeit ns anzuordnen sind. |
Der Abstand der Bügel beträgt s und
kann neben dem Bügeldurchmesser verändert werden. |
Der daraus resultierende Bügelquerschnitt
ist mit asb im unteren Teil des Eigenschaftsblattes
angegeben. |
|
|
|
Eine Modifikation der Bügelabstände
durch den Benutzer wird in der Druckerausgabe vermerkt. |
Außerdem erfolgt nach Bestätigen der
Eingabe eine Überprüfung des vorhandenen Bewehrungsquerschnitts
und bei Unterschreitung der erforderlichen Werte
ein Hinweis auf dem Bildschirm. |
|
|
Über das Mülleimer-Symbol
werden sämtliche Bügel dieses Abschnitts entfernt.
Sie können jedoch wieder zurückgeholt werden. |
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Am Untergurt angehängte Einzellasten
müssen zur besseren Krafteinleitung mittels Bewehrung
an den Obergurt des Durchlaufträgers geführt werden. |
Auflagerkonsolen sind aufgrund ihrer
Querschnittsschwächung besonders zu bewehren. |
In 4H-DULAB werden dazu (offene
oder geschlossene) Bügel vorgeschlagen, von denen
einige Parameter an dieser Stelle modifiziert werden
können. |
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1. Zeile |
Anzahl und Durchmesser der Bügel |
2. Zeile |
Schnittigkeit (nicht veränderbar) |
3.+4. Zeile |
Anfang und Ende des verbügelten Bereichs |
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Zur Eingabekntrolle wird der
Vergleich von vorhandenem zu erforderlichem Bewehrungsquerschnitt
angegeben. |
Mit zurück werden die von 4H-DULAB vorgeschlagenen Werte
reaktiviert. |
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|
Über das Mülleimer-Symbol
kann die ganze Bewehrungsposition gelöscht
werden. |
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|
... zum Stichwortverzeichnis |
|
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An dieser Stelle können streckenweise
Lastbilder in Form von Linienlasten verschiedenster
Lastgeometrien, Eigengewichts- oder Temperaturlasten
erzeugt werden. |
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Die Last wird bezüglich zweier Ankerpunkte
definiert und verwaltet. |
Die Last kann an beliebiger Stelle
auf dem Durchlaufträger angeordnet sein und entweder
an der Ober- oder Unterkante des Querschnitts angreifen
(gilt nicht für Eigengewicht- oder Temperaturlasten). |
Je nach Lastangriff und Wirkungsrichtung
(Lastangriff unten und positive Lastordinate bzw.
Lastangriff oben und negative Lastordinate) wird
eine Aufhängebewehrung ausgewiesen, die der Schubbewehrung
zugeordnet wird. |
|
|
Die Verwaltung der Einwirkungen bzw. Teileinwirkungen kann über das Ordner-Symbol
erreicht werden. |
|
Es herrscht eine streng hierarchische Beziehung
zwischen Lastbild, Lastfall (Teileinwirkung)
und Einwirkung. |
|
Ein Lastbild ist eindeutig einem Lastfall
(bzw. einer Teileinwirkung) zugeordnet, der
(die) wiederum eindeutig einer Einwirkung
angehört. |
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qa |
Anfangslastordinate in kN/m |
qe |
Endlastordinate in kNm/m |
γ |
Betonwichte in kN/m3 |
To,Tu |
Temperatur in °K |
a,e |
Angriffspunkte bzgl. eines Ankers |
l |
Länge der Lastlinie |
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|
Über das Mülleimer-Symbol
kann die Linienbelastung gelöscht werden. |
|
|
... zum Stichwortverzeichnis |
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Es kann entweder eine punktförmige
Einzellast (Kraft oder Biegemoment) oder eine Lagerzwangsverformung
erzeugt werden. |
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|
|
Die Last kann an beliebiger Stelle
auf dem Durchlaufträger angeordnet sein und entweder
an der Ober- oder Unterkante des Querschnitts angreifen
(gilt nicht für Lagerzwangsverformung). |
Je nach Lastangriff und Wirkungsrichtung
(Lastangriff unten und positive Lastordinate bzw.
Lastangriff oben und negative Lastordinate) wird
eine Aufhängebewehrung ausgewiesen. |
Die Zwangsverformung ist stets einem
Lager zuzuordnen. |
|
|
Die Verwaltung der Einwirkungen bzw. Teileinwirkungen kann über das Ordner-Symbol
erreicht werden. |
|
Es herrscht eine streng hierarchische Beziehung
zwischen Lastbild, Lastfall (Teileinwirkung)
und Einwirkung. |
|
Ein Lastbild ist eindeutig einem Lastfall
(bzw. einer Teileinwirkung) zugeordnet, der
(die) wiederum eindeutig einer Einwirkung
angehört. |
|
|
F |
Einzellast in kN |
M |
Einzelmoment in kNm |
Δw |
Verschiebung in mm |
Δφ |
Verdrehung in mm/m |
a |
Angriffspunkt bzgl. eines Ankers |
|
|
|
Über das Mülleimer-Symbol
kann die Punktbelastung gelöscht werden. |
|
|
... zum Stichwortverzeichnis |
|
|
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Das Eigenschaftsblatt Globale
Einstellungen verwaltet die für das Gesamtsystem
geltenden globalen Daten. Diese betreffen zunächst
die der Bemessung zugrunde gelegte Vorschrift. |
Basierend auf dieser Eingabe werden
sämtliche Eingabedaten interpretiert. |
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Vorschrift |
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Es kann jederzeit zwischen DIN 1045
(7.88), DIN 1045-1 (8.08) und EC 2 (Eurocode 2, 1.11) umgeschaltet
werden. |
Der EC 2 erfordert zusätzlich die
Auswahl des nationalen Anwendungsdokuments (s.a. Nationale Anhänge zu den Eurocodes). |
4H-DULAB reagiert auf diese Einstellung und bietet
normenspezifische Eigenschaftsblätter an. |
Daher wird empfohlen, nach Änderung der Vorschrift die
wesentlichen Eingabeparameter unbedingt zu überprüfen. |
Da die DIN-Normen 1045 und 1045-1 veraltet sind, bezieht
sich die Beschreibung der Parameter grundsätzlich auf den Eurocode. |
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|
Die möglichen Beton- und Betonstahlsorten
werden in Auswahlboxen angeboten. |
Für Längs- und Bügelbewehrung
können unterschiedliche Stahlgüten angewählt werden. |
Außerdem kann eine Bemessung für benutzerdefinierte
(„freie") Materialien erfolgen. Dazu sind die benötigten
Grenzwerte zur Beschreibung der Spannungsdehnungslinien
anzugeben. |
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Spannungsdehnungslinie für den Beton |
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Es werden unterschiedliche Spannungsdehnungsbeziehungen
im Grenzzustand der Tragfähigkeit und der Gebrauchstauglichkeit
verwendet, wobei im Gebrauchszustand zwischen mehreren
Beschreibungen gewählt
werden kann. |
Bei Verformungsberechnungen (Spannungsermittlung
bei den Nachweisen im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit)
werden bei Bedarf die eingegebenen Kriech- und Schwindbeiwerte
berücksichtigt. |
Weiterhin kann bei Bedarf der Druckzonen-Grenzwert
xd/d eingehalten werden (nur notwendig
im Grenzzustand
der Tragfähigkeit). |
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Expositionsklasse |
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Auf dem Statik-Dokument und dem Bewehrungsplan
ist die der Bemessung zugrundeliegende Expositionsklasse
des Bauteils anzugeben. |
Bei Angabe von Expositionsklassen
für Bewehrungskorrosion wird die Betondeckung
überprüft und eine Unterschreitung vom
Programm angemerkt. |
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Steuerung des Berechnungsablaufs |
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Die Berechnung des Durchlaufträgers
ist in drei wesentliche Bearbeitungsschritte eingeteilt,
die optional dazugewählt werden können. |
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Ist nur die Schnittgrößenermittlung gewünscht, werden die Extremierungsergebnisse je
aktivem Nachweis geliefert. |
Bei zusätzlicher Aktivierung der Stahlbeton-Bemessung werden die aufgeführten normenkonformen Nachweise
einschließlich der aktivierten Teilnachweise durchgeführt. |
Diese Handlung erfolgt allerdings
nur, wenn |
1. der Nachweis aktiv ist und |
2. Extremierungsergebnisse dafür
vorliegen. |
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Basierend auf den Bemessungsergebnissen
kann 4H-DULAB einen Bewehrungsvorschlag geben, der sowohl online am Bildschirm als auch
in der Planerstellung bearbeitet werden kann. |
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tabellarische Systemeingabe |
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Über die tabellarische
Systemeingabe kann der Träger auf effiziente
Weise eingegeben bzw. bearbeitet werden. |
Außerdem kann der maximale Abstand
der Berechnungspunkte Δx modifiziert werden,
der einen maßgeblichen Einfluss auf die Rechengeschwindigkeit
und den Kurvenverlauf der Ergebnisse hat. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Die Systemeingabe eines Durchlaufträgers
beliebiger Länge erfolgt durch Modifikation der
dargestellten Tabelle. |
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Eine Tabellenzeile entspricht einem Trägerabschnitt
und läuft über sämtliche Registerblätter. |
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Durch Kopieren, Einfügen oder Löschen
von Zeilen werden Trägerabschnitte erzeugt oder
entfernt. Dazu können die pcae-Tabellenfunktionen
(s. DTE®-Handbuch) uneingeschränkt
genutzt werden. |
Die aktuelle Anzahl der Abschnitte
ist im oberen Teil des Eigenschaftsblatts protokolliert. |
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Außerdem kann der maximale Abstand
der Berechnungspunkte modifiziert werden, der einen
maßgeblichen Einfluss auf die Rechengeschwindigkeit
aber auch auf den Kurvenverlauf der Ergebnisse hat. |
Jeder Abschnitt erhält eine gleichmäßige
Unterteilung in Berechnungspunkte, deren maximaler
Abstand der Länge Δx entspricht. Größere Werte
als 1.0 m oder kleinere als 0.1 m sind unzulässig
und werden auf ihre Grenzwerte zurückgestellt. |
Weiterhin hat die aktuelle minimale
Abschnittslänge Einfluss auf die Unterteilungsdichte
des Trägers. |
Um auch bei sprunghafter Belastung
ein möglichst genaues Ergebnis zu erzielen, sind
weniger als 10 Unterteilungen ebenfalls unzulässig. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Durch Anklicken des nebenstehend dargestellten
Buttons wird das Fenster zur Definition von Einwirkungen
und Lastfällen (= Teileinwirkungen) aktiviert. |
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In diesem Fenster werden Einwirkungen
und Lastfälle erzeugt und hinsichtlich ihrer
Eigenschaften festgelegt. |
Die Eigenschaften haben Einfluss
auf die Bildung der den Nachweisen zugeordneten Extremalbildungsvorschriften. |
Lastfälle sind i.d.R. den definierten
Einwirkungen zugeordnet, die diese hierdurch
in Gruppen einteilen. Als Beispiel sei hier
eine Einwirkung Nutzlasten genannt,
zu der die Lastfälle n1, n2 und N3 gehören. |
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Im nebenstehend exemplarisch
dargestellten Explorerfenster sind die bereits
definierten Objekte (Einwirkungen und Lastfälle)
dargestellt. Sie können durch einfaches Anklicken
ausgewählt (grün hinterlegt) werden. |
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Ist ein Objekt ausgewählt, so
können dessen Eigenschaften auf der rechten
Seite des Eigenschaftsblattes eingesehen und
geändert werden
(s. Eigenschaftsblatt oben). |
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Im Kopf des Eigenschaftsblattes sind
die Buttons dargestellt, die die erforderlichen
Aktionen einleiten. |
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Mit Hilfe des Kopier-Buttons speichern
und laden können Belastungsschemata
schreibtischglobal gespeichert und später in einem
anderen Bauteil wieder geladen werden. |
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Hat man also einmal eine
Struktur von Einwirkungen und Lastfällen erzeugt,
von der man glaubt, dass sie auch bei anderen Bauteilen
sinnvoll zum Einsatz kommen könnte, so bietet es
sich an, diese Struktur unter einem bestimmten Namen
zu speichern. |
Bei einem später zu bearbeitenden
Bauteil kann dann das komplette Belastungsschema
geladen werden. |
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Im fortgeschrittenen Bearbeitungszustand,
bei dem bereits Lastbilder erzeugt und
den definierten Lastfällen über die
Lastfallfolienauswahl zugeordnet sind,
sollte auf das Laden eines kompletten
Belastungsschemas verzichtet werden,
da ansonsten die Lastbildzuordnung durcheinander
gerät. |
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Mit Hilfe des erzeuge-Einwirkung-Buttons eine neue Einwirkung
hinzufügen wird eine neue Einwirkung
erzeugt, in die Liste der bestehenden Einwirkungen
im Objektbaum aufgenommen und ausgewählt, so dass
ihre Eigenschaften festgelegt werden können. |
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Mit Hilfe des erzeuge-Lastfall-Buttons einen neuen Lastfall
hinzufügen wird ein neuer Lastfall
erzeugt, in die Liste der bestehenden Lastfälle
im Objektbaum aufgenommen und ausgewählt, so dass
seine Eigenschaften festgelegt werden können. |
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Der Lastfall wird automatisch
der aktuell ausgewählten Einwirkung zugeordnet.
Diese Zuordnung lässt sich jedoch über die Lastfalleigenschaften im Nachhinein ändern. |
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Mit Hilfe des lösche-Objekt-Buttons
kann ein zuvor ausgewähltes (grün hinterlegtes)
Objekt im Objektbaum gelöscht werden. |
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Der Lastfalleigenschaften-Button
liefert eine Gesamtübersicht über die bisher gemachten
Festlegungen, wie nachfolgend beispielhaft dargestellt. |
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Mit Hilfe des Nummerierungs-Buttons
können die definierten Einwirkungen und Lastfälle
neu (geschlossen) durchnummeriert werden. |
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Dies bietet sich insbesondere
an, wenn zwischenzeitlich erzeugte Objekte im Explorerfenster
im Nachhinein wieder gelöscht wurden. |
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Die alternativen Lastfallgruppen können
mit kennzeichnendem Text versehen werden. |
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Die Datenzustandsüberprüfungsfunktion untersucht die aktuellen Definitionen auf Plausibilität. |
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Bevor Sie das Eigenschaftsblatt
mit Bestätigen verlassen, sollten Sie diese Funktion
ausführen. |
Etwaige Warnungen können
Ihnen dabei helfen, Missverständnisse im Datenzustand
auszuräumen. |
Nachfolgend ein Beispiel,
das die Fehlerfreiheit des aktuellen Datenzustandes
bescheinigt. |
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Das Anklicken des abbrechen-Buttons
bewirkt, dass das Eigenschaftsblatt zur Definition
von Einwirkungen und Lastfällen geschlossen wird
und sämtliche Festlegungen während des Bearbeitens
dieses Eigenschaftsblattes verworfen werden. |
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Das Anklicken des Hilfe-Buttons
führt Sie direkt zu diesem Hilfetext. |
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Das Anklicken des bestätigen-Buttons
bewirkt, dass das Eigenschaftsblatt zur Definition
von Einwirkungen, Lastfällen und Imperfektionen
geschlossen wird und sämtliche Festlegungen während
des Bearbeitens dieses Eigenschaftsblattes in den
Datenbereich des grafischen Eingabemoduls übernommen werden. |
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Sind Einwirkungen und
Lastfälle definiert, so kann im grafischen Eingabemodul
auf die zugehörigen Lastfallfolien geschaltet werden,
um die den Lastfällen zugeordneten Lastbilder zu
erzeugen. |
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Weitergehende Informationen
finden Sie unter Einwirkungseigenschaften und Lastfalleigenschaften. |
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Ist auf der linken Seite
des Eigenschaftsblattes zur Verwaltung
von Einwirkungen und Lastfällen eine
Einwirkung markiert, so erscheint auf
der rechten Seite ein Rahmen, der die
Eigenschaften der Einwirkung wiedergibt
und zur Bearbeitung anbietet. |
Neben der Einwirkungsnummer
und der Bezeichnung werden hier Angaben
zur Festlegung von Teilsicherheitsbeiwerten
(oberer Bereich) und Kombinationsbeiwerten
(unterer Bereich) gemacht. |
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Das nebenstehende Beispiel
zeigt die Einstellungen, wie sie für
Nachweise nach DIN 1045-1 relevant sind. |
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Weitergehende Informationen
unter Lastfalleigenschaften. |
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Ist auf der linken Seite des
Eigenschaftsblattes zur Verwaltung von Einwirkungen
und Lastfällen ein Lastfall markiert, so erscheint
auf der rechten Seite ein Rahmen, der die
Eigenschaften des Lastfalles wiedergibt und
zur Bearbeitung anbietet. |
Neben der Lastfallnummer und
der Bezeichnung werden hier weitere Angaben
verwaltet, die insbesondere für die Definition
der den Nachweisen zugeordneten Überlagerungsvorschriften
relevant sind. |
Zunächst wird hier die Zuordnung
zu einer gegebenen Einwirkung ausgewiesen.
Eine Änderung bewirkt eine Umsortierung des
Lastfalles im Objekt-Explorerfenster auf der
linken Seite des Eigenschaftsblattes. |
Wird festgelegt, dass der Lastfall
keiner Einwirkung zugeordnet werden soll,
so wird dieser Lastfall beim Führen der Nachweise
ignoriert. |
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Der Lastfalltyp unterscheidet
zwischen additiven (aufteilen) und alternativen
Lastfällen. |
Ein additiver Lastfall wirkt
(günstig oder ungünstig) immer unabhängig
von anderen Lastfällen. Als Beispiel für additive
Verkehrslasten seien Lastfälle genannt, die
feldweise Nutzlasten enthalten. Diese können
jeder für sich, aber auch alle gemeinsam (jedes
Feld belastet) vorkommen. |
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Um den Eingabeaufwand zu reduzieren,
bietet 4H-DULAB den Lastfalltyp aufteilen an, der eine über mehrere Abschnitte eingegebene
Linienlast programmintern abschnittsweise aufteilt. |
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die Lastbilder dieses
additiven Lastfalls werden abschnittsweise
aufgeteilt – ein Feld kann mehrere Abschnitte
(z.B. bei Vouten) enthalten. |
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Alternative Lastfälle werden zu Gruppen
zusammengefasst. Hierbei gilt die Regel, dass immer
nur der Lastfall einer Gruppe mit der ungünstigsten
Auswirkung auf den betrachteten Nachweispunkt zur
Anwendung kommt. Die Lastfälle ein und derselben
alternativen Gruppe schließen einander aus. |
Als Beispiele für alternative Verkehrslasten
seien Windlastfälle genannt, die unterschiedliche
Windrichtungen untersuchen, oder verschiedene SLW-Stellungen
ein und desselben SLWs. |
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Zur Definition alternativer Lastfälle
stehen 10 verschiedene Gruppen (A bis J) zur Verfügung. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Durch Anklicken des nebenstehend dargestellten
Buttons wird das Fenster zur Definition der Nachweise
aktiviert. Hierin werden für die angebotenen Nachweise
Extremalbildungsvorschriften erzeugt und hinsichtlich
ihrer Eigenschaften festgelegt. |
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Da i. A. davon auszugehen ist,
dass jeder Nachweis andere Überlagerungsvorschriften
zugrunde legt, sind Extremalbildungsvorschriften
immer den definierten Nachweisen zugeordnet. |
Im nebenstehend exemplarisch
dargestellten Explorerfenster sind die bereits
definierten Objekte (Nachweise und Extremalbildungsvorschriften)
dargestellt. Sie können durch einfaches Anklicken
ausgewählt (grün hinterlegt) werden. |
Ist ein Objekt ausgewählt, so
können dessen Eigenschaften auf der rechten
Seite des Eigenschaftsblattes eingesehen und
geändert werden (s. oben). |
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Im Kopf des Eigenschaftsblattes sind
die Buttons dargestellt, die die erforderlichen
Aktionen einleiten. |
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Im Programm 4H-DULAB werden
die möglichen normenkonformen Nachweise angeboten.
Neue Nachweise können nicht erzeugt werden,
daher ist der erzeuge-Nachweis-Button deaktiviert. |
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Dem Nachweis können eine Nummer
und eine Bezeichnung zugeordnet werden, die im Bedarfsfalle
auch geändert
werden können. |
Da die angebotenen Nachweise eine
lineare Schnittgrößenermittlung voraussetzen, wird
zu Beginn mit jedem Nachweis automatisch auch eine
Extremalbildungsvorschrift vom Typ standard erzeugt, die dem Nachweis zugeordnet ist. |
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Vgl. auch: Eigenschaften
von Nachweisen. |
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Mit Hilfe des Buttons eine
neue Extremalbildungsvorschrift hinzufügen wird eine neue Extremalbildungsvorschrift erzeugt
und in die Liste der bestehenden Objekte im Objektbaum
eingegliedert. |
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Hierzu muss die
Zuordnung zum Nachweis angegeben werden. |
Dies geschieht in
dem nebenstehend dargestellten Eigenschaftsblatt. |
Der aktuell ausgewählte
Nachweis ist voreingestellt. |
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Sämtliche Nachweise nach
alter und neuer Norm werden angeboten;
es darf nur ein normenkonformer Nachweis
ausgewählt werden! |
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Die erzeugte Extremalbildungsvorschrift
ist zunächst immer vom
Typ standard. |
Dies kann jedoch im Nachhinein
geändert werden. |
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Vgl. auch: Eigenschaften von Extremalbildungsvorschriften. |
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Mit Hilfe des lösche-Objekt-Buttons
kann ein zuvor ausgewähltes (grün hinterlegtes)
Objekt im Objektbaum gelöscht werden. |
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Mit
Hilfe des allgemeine-Nachweiseinstellungen-Buttons
können einerseits die Kombinationsbeiwerte
für Schneeeinwirkungen (Bauwerkslage) und
andererseits die Materialsicherheitsbeiwerte
für Tragfähigkeitsnachweise beeinflusst
werden. |
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Die Datenzustandsüberprüfungsfunktion
untersucht die aktuellen Definitionen auf Plausibilität. |
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Bevor Sie das Eigenschaftsblatt
mit Bestätigen verlassen, sollten Sie diese Funktion
ausführen. Etwaige Warnungen können Ihnen dabei
helfen, Missverständnisse im Datenzustand auszuräumen. |
Nachfolgend ein Beispiel,
das die Fehlerfreiheit des aktuellen Datenzustandes
bescheinigt. |
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Das Anklicken des abbrechen-Buttons
bewirkt, dass das Eigenschaftsblatt zur Definition
der Nachweise geschlossen wird und sämtliche Festlegungen
während der Bearbeitung dieses Eigenschaftsblattes verworfen werden. |
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Das Anklicken des Hilfe-Buttons
führt Sie direkt zum Hilfetext. |
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Das Anklicken des bestätigen-Buttons
bewirkt, dass das Eigenschaftsblatt zur Definition
der Nachweise geschlossen wird und sämtliche Festlegungen
während der Bearbeitung dieses Eigenschaftsblattes
in den Datenbereich des grafischen Eingabemoduls übernommen werden. |
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Ist auf der linken Seite des Eigenschaftsblattes
zur Festlegung der zu führenden Nachweise ein Nachweis
ausgewählt (grün hinterlegt), so können dessen Eigenschaften
auf der rechten Seite eingesehen und bearbeitet
werden. |
Ein Nachweis kann aktiviert und deaktiviert
werden, je nachdem, ob er geführt werden soll oder
nicht. |
Der Nachweis hat eine Nummer und eine
Bezeichnung, die im oberen Teil auf der rechten
Seite editiert werden kann. |
Ein Klick auf das Fragezeichen liefert
weitere Hilfestellungen zum zugrundeliegenden Nachweistyp. |
In dem großen Fenster auf der rechten
Seite sind die wichtigsten Eigenschaften des Nachweises
gelistet. Man beachte, dass diese Eigenschaften
im Wesentlichen vom Nachweistyp abhängen! |
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Damit der Nachweis überhaupt geführt
werden kann, ist jedem Nachweis mindestens eine
Extremalbildungs-
vorschrift zuzuordnen. |
Die Extremalbildungsvorschriften beschreiben,
aus welcher Lastkombination sich die nachzuweisenden
(bzw. zu bemessenden) Schnittgrößen ergeben. |
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Extremalbildungsvorschriften |
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Eine Extremalbildungsvorschrift ist
eine Vorschrift, die dem Extremierungsprozess des
Rechenprogramms sagt, wie
die linear berechneten Schnittgrößen der einzelnen
Lastfälle überlagert werden sollen, um zu den nachzuweisenden
extremalen Zustandsgrößen zu gelangen. |
Wir unterscheiden zwei Formen von Extremalbildungsvorschriften, auch Kombinationsregeln
genannt: |
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Variation
führender und nichtführender Einwirkungen |
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Grundlage für diesen Algorithmus
sind die Vorschriften der DIN 1045-1. |
Um der Unwahrscheinlichkeit
Rechnung zu tragen, dass alle Verkehrslastfälle
gleichzeitig in ihrer maximalen Intensität
ungünstig auf das Bauteil einwirken, dürfen
nach der o.a. Norm die Lastordinaten nichtführender
Einwirkungen abgemindert werden. |
Diese Abminderung geschieht
mit Hilfe der Kombinationswerte, die ihrerseits
von den Einwirkungseigenschaften abhängen. |
Hierbei ist jedoch jede Einwirkung
als führende Einwirkung (mit den jeweils anderen
Einwirkungen als nichtführende Einwirkungen)
kombinatorisch zu untersuchen. |
Ebenfalls müssen hierbei günstige
und ungünstige Einwirkungen variiert werden,
um zu minimalen und maximalen Schnittgrößen
zu gelangen. |
Näheres siehe Das pcae-Nachweiskonzept – Handbuch im pdf-Format auf der Installations-CD
oder im Internet. |
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Die Extremalbildungsvorschrift
wird durch eine Tabelle beschrieben, in der
für jede Einwirkung folgende Faktoren vorzugeben
sind: |
Ψdom |
Kombinationsbeiwert für
die Einwirkung als führende Einwirkung |
Ψsub |
Kombinationsbeiwert für die Einwirkung
als nicht führende Einwirkung |
γsup |
Sicherheitsbeiwert für eine ungünstig
wirkende Laststellung |
γinf |
Sicherheitsbeiwert für eine günstig
wirkende Laststellung |
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vereinfachende
Untersuchungen nach alten Normen |
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Grundlage hierfür: DIN 1045 |
Die Überlagerungsregel „alte
Norm" enthält keine Mechanismen zur Beurteilung
der Wahrscheinlichkeit des gleichzeitigen
Auftretens unterschiedlicher Einwirkungen. |
Es gilt die vereinfachte Regel,
dass ständig wirkende Einwirkungen ständig
wirken und nicht ständig wirkende Einwirkungen
nur bei der Überlagerung berücksichtigt werden,
wenn sie sich auf die betrachtete Schnittgröße
ungünstig auswirken. |
Hieraus resultiert die vereinfachte
Tabelle, in der jeder Einwirkung folgende
Faktoren zuzuordnen sind: |
γFsup |
Sicherheitsbeiwert für
eine ungünstig wirkende Laststellung |
γFinf |
Sicherheitsbeiwert für eine günstig
wirkende Laststellung |
|
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Standard oder benutzerdefiniert |
|
Wenn ein Nachweis erzeugt wird, dem
eine lineare Schnittgrößenberechnung zugrunde liegt,
so wird automatisch eine Extremalbildungsvorschrift
vom Typ standard generiert und dem Nachweis
zugeordnet. |
Da dem Eingabemodul zum einen die
Anzahl und die Eigenschaften der definierten Einwirkungen,
zum anderen die dem Nachweis zugrundeliegende Norm
bekannt sind, kann das Eingabemodul die hierzu erforderlichen
Faktoren automatisch bestimmen. |
Eine Extremalbildungsvorschrift vom
Typ standard kann nicht vom Benutzer geändert
werden. Gegenüber dem benutzerdefinierten Typ hat
er jedoch den Vorteil, dass er bei Änderung der
Einwirkungseigenschaften (bzw. beim Hinzufügen oder
Löschen von Einwirkungen) automatisch aktualisiert
wird. |
|
pcae hat nach
intensivem Studium der zugrundeliegenden Normen
die Vorbelegung des Standardtyps mit größter
Sorgfalt vorgenommen. Insbesondere die Faktorisierung
der Tabellen nach DIN 1045-1 in Abhängigkeit
des Nachweistyps und der Einwirkungseigenschaften
sind recht kompliziert und somit fehleranfällig.
Wir empfehlen unseren Benutzern, hierbei nicht
ohne Not vom Standardtyp abzuweichen. |
|
|
die benutzerdefinierte Extremalbildungsvorschrift |
|
Der benutzerdefinierte Typ ermöglicht
dem Anwender, die Tabelleninhalte nach eigenem Ermessen
frei einzugeben. |
Des Weiteren wird hierfür ein Werkzeug
angeboten, bei dem der Benutzer die beteiligten
Einwirkungen auswählen und die hieraus resultierenden
Faktoren vom Programm bestimmen lassen kann. |
Klicken Sie hierzu zunächst auf benutzerdefiniert und sodann auf den nebenstehend angebotenen bearbeiten-Button. |
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Es erscheint das nachfolgend dargestellte
Eigenschaftsblatt, in dem die an der Extremalbildungsvorschrift
beteiligten Einwirkungen auf der rechten Seite durch
Anklicken oder Umfahren an- bzw. abgewählt werden
können. |
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|
Auf der linken Seite können Sie ggf.
die Überlagerungsregel, die Überlagerungsbasis (Einwirkungen
oder Lastfälle, Extremalbildungsvorschriften werden
i.d.R. auf der Basis von Einwirkungen beschrieben)
den Nachweistyp (Tragfähigkeit oder Gebrauchstauglichkeit,
hier nur DIN 1045-1) und den Kombinationstyp für
ständig wirkende Einwirkungen (unterschiedliche
Kombinationen von Sicherheitsbeiwerten für günstig/ungünstige
Auswirkungen) festlegen. |
Bei einigen Nachweisen sind die Änderungen
einiger Einstellungen nicht erlaubt, da andernfalls
die Sicherheitsbeiwerte für die Einwirkungen nicht
mehr zu den Materialsicherheitsbeiwerten passen. |
Das direkte Editieren der Tabellen
einer Extremalbildungsvorschrift vom Typ benutzerdefiniert ist dem Benutzer jederzeit möglich. |
Dies sollte mit gebotener Vorsicht
und dem Wissen um die Interna der Überlagerungsregel
durchgeführt werden. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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In diesem Eigenschaftsblatt können
beliebig viele Aussparungen definiert und bearbeitet
werden. |
Eine Aussparung muss sich einschließlich
ihrer Bewehrung innerhalb eines Trägerabschnitts
befinden und darf bei Plattenbalken bzw. Überzügen
den Steg nicht verlassen. |
Da das Bemessungsverfahren von einem
ungestörten Trägerbereich ausgeht, in dem sich die
Aussparung befindet, muss eine Störzone von mindestens
der statischen Trägerhöhe links und rechts
vom Rand der Aussparung frei sein. |
D.h. der Abstand der linken und rechten
Aussparungskante vom jeweiligen Auflagerrand muss
mindestens der statischen Trägerhöhe entsprechen. |
Analog gilt dies auch für den Abstand
zweier Aussparungen voneinander (der Abstand muss
zweimal der statischen Trägerhöhe entsprechen). |
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Die Aussparung kann wahlweise nach Heft 399, DAfStb
oder Heft 599, DAfStb, bemessen und bewehrt werden. |
Die Auswahl erfolgt in den Grundeinstellungen. |
Mit neu wird eine neue Aussparung angelegt, deren Parameter
lauten: |
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xA |
Abstand der Aussparungsmitte
vom Systemanfang gemessen in m |
eo |
Abstand der Aussparung vom Obergurt gemessen
in cm |
eu |
Abstand der Aussparung vom Untergurt gemessen
in cm |
Verteilungszahl |
Querkraftanteil auf den Druckgurt (= 0:
Aufteilung nach Gurtsteifigkeiten) |
lA |
Länge der Aussparung in cm |
hso2 |
Stahlrandabstand des Obergurts zur Öffnung
(s. auch Querschnittseingabeblatt hso) in cm |
hsu1 |
Stahlrandabstand des Untergurts zur Öffnung
(s. auch Querschnittseingabeblatt hsu)
in cm |
|
|
Für den Bewehrungsvorschlag sind maßgebend |
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dso2 |
Stabdurchmesser des Obergurts
an der Öffnung (s. auch Bewehrungseingabeblatt dso) in mm |
dsu1 |
Stabdurchmesser des Untergurts an der Öffnung
(s. auch Bewehrungseingabeblatt dsu)
in mm |
dsbl = dsbr |
Stabdurchmesser der Bügel links und rechts
neben der Öffnung |
|
(s. auch Bewehrungseingabeblatt dsb)
in mm |
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Bestehende Aussparungen können
über den deakt.-Schalter deaktiviert werden, d.h. sie werden in dieser
Entwicklungsphase nicht bemessen, sind aber
noch da. |
|
Über den gelöscht-Schalter
wird die aktuelle Aussparung aus dem Datensatz
entfernt. |
|
|
Bei Bestätigen des Aussparungseigenschaftsblatts
werden die definierten Aussparungen nach ihrer positiven
Lage im Träger sortiert und ihre Parameter überprüft. |
Sich überschneidende Aussparungen
werden gelöscht. |
Die Eingabedaten werden sofort ausgewertet
und das Bemessungsergebnis in den Längsschnitt des
Bewehrungsvorschlags eingearbeitet. Dieses wird
durch Aktivierung des Aussparungs-Rechtecks im
Längsschnitt
am Bildschirm angezeigt. |
|
|
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Die Aussparung wird derart bemessen,
dass der Querschnitt trägt, als wäre keine Öffnung
vorhanden. |
|
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Vereinfachtes Stabwerksmodell bei
verschiedenartiger Beanspruchung |
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|
Durch die Öffnung ergeben sich ein
oberer und ein unterer Querschnitt, deren Schwerpunktsabstände
den
Hebelarm z bilden. |
Das Moment wird aufgelöst in eine Zug- und eine Druckkraft
Z = -D = MA/z. |
Entsprechend der Verteilungszahl
wird die Querkraft QA auf den Druck- bzw. Zuggurt verteilt
und liefert einen lokalen Momentenanteil. |
Ist die Verteilungszahl = 0, erfolgt
die Aufteilung unter Beachtung des Nachweisverfahrens (s. Grundeinstellungen)
automatisch. Die Beschreibung der Berechnungsverfahren finden Sie hier. |
Es ergeben sich jeweils für oben und unten die Bemessungsschnittgrößen
N, Q, Ml und Mr. |
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|
|
Aus der Biegebemessung erhält man
die Längsbewehrungen Aso1, Asu1 (Obergurt) bzw. Aso2, Asu2 (Untergurt);
aus der Schubbemessung die Bügelbewehrung asBü1 (Obergurt) und asBü2 (Untergurt). |
Außerdem wird eine Aufhängebewehrung
für die anteilige Querkraft im Druckbereich (AsBül und AsBür) angeordnet. |
|
|
|
Auf der sicheren Seite liegend wird
im Obergurt an der Oberseite (betrifft Aso1)
und im Untergurt an der Unterseite (betrifft Asu2)
die Differenz zur Bewehrung aus Biegebemessung ohne
Aussparung (Zulage ΔAso und ΔAsu)
ausgewiesen und bewehrt. |
Dagegen schließen Bügelbewehrungen
im Bereich der Aussparung die Schubbewehrung des
ungestörten
Trägers aus. |
Ein Betätigen der Bewehrungsschalter
führt in die Eigenschaftsblätter zur Bewehrungsführung
für die
Längs- und Bügel-Bewehrung. |
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Es können |
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Rechteck- und |
|
Plattenbalken-Querschnitte |
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mit einer großen rechteckigen Öffnung bemessen werden. |
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Für auflagernahe Öffnungen (d.h. M/V <
1) sind die Verfahren jedoch nicht geeignet. |
|
Es werden verschiedene vereinfachte Stabwerksmodelle
bei unterschiedlicher Beanspruchung herangezogen. |
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Querkraft und querkraftbedingter Momentenanteil |
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Je nach Bemessungsverfahren ergeben sich für den Nachweis
unterschiedliche Querschnittsgrößen und Schnittkraftverteilungen |
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Biegebemessung |
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Verfahren n. Heft 399 |
|
Bei einer Bemessung nach Heft
399, DAfStb, wird angenommen, dass die anteilige
Zugkraft aus dem Moment Mm ihren
Angriffspunkt in der entsprechenden Stahllage
hat. |
Es wird angenommen, dass
sich das Moment gleichmäßig auf die
beiden Gurte in eine Zug- und Druckkraft
aufteilt. |
|
Weiterhin wird angenommen,
dass sich die Normalkraft Nm anteilig der Querschnitte aufteilt und
in den jeweiligen Schwerpunkten der
Gurte mit den Abständen zo bzw. zu angreift. D und Z werden lediglich
aufaddiert. |
|
Die Querkräfte Qo und Qu ergeben sich unter der Berücksichtigung
der Steifigkeiten des ungerissenen
Ober- bzw. Untergurts |
|
|
Genauere Untersuchungen (Hottmann/Schäfer,
Schellenbach-Held/Ehmann) haben ergeben, dass
der Nulldurchgang x des Momentenverlaufs über
die Aussparungslänge nicht zwangsläufig in
der Mitte der Aussparung liegt |
|
|
Außerdem tritt das maximale
Moment nicht direkt am Anschnitt auf, sondern
wird im Knoten des Stabwerks bei
ca. 0.2 · lA angenommen. |
Die an der rechten bzw. linken
Seite insgesamt erforderliche Aufhängebewehrung
AQ,Al bzw. AQ,Ar in Form von Bügeln berechnet sich aus der
resultierenden Zugkraft infolge der Kraftumlenkung
von N, Q und M am rechten bzw. linken Rand
der Aussparung |
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Verfahren n. Heft 599 |
|
Die Bemessung nach Heft
599, DAfStb, unterscheidet sich nur in wenigen
Punkten von der oben beschriebenen Bemessung
nach Heft 399, DAfStb. |
Das Verteilungsverhältnis
der Querkraft wird iterativ mit den effektiven
Steifigkeiten
der Gurte ermittelt (näherungsweise nach
Heft 240, DAfStb, Kap. 1.3.3). |
Der Nulldurchgang des Momentenverlaufs wird
in der Mittel der Aussparung angenommen. |
Die Normalkraft im Druckgurt wirkt im Schwerpunkt,
sodass kein zusätzliches lokales Moment
infolge Ausmitte entsteht. Das lokale Moment
ergibt
sich damit zu z.B. Druckgurt oben |
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Schubbemessung |
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Das Eigenschaftsblatt zur Modifikation
der Längsbewehrung einer Aussparung gibt an, wie
viele Stähle des im Eigenschaftsblatt Bewehrungsführung angegebenen Durchmessers von xa bis xe anzuordnen sind. |
Sämtliche Parameter können verändert
werden. |
Zur Information werden die sich ergebende
Bewehrung vorh As sowie die Verankerungslänge
Lv und die daraus resultierende Gesamtlänge
Lges angezeigt. |
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Über das Mülleimer-Symbol
werden die zugehörigen Stabpositionen entfernt.
Sie können jedoch wieder zurückgeholt werden. |
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Das Eigenschaftsblatt zur Modifikation
der Bügelbewehrung einer Aussparung gibt an, wie
viele Bügel des im Eigenschaftsblatt Bewehrungsführung angegebenen Durchmessers und der Schnittigkeit ns zwischen xa und xe anzuordnen
sind. |
Der Abstand der Bügel s kann neben
dem Bügeldurchmesser verändert werden. |
Zur Information wird die sich ergebende
Bewehrung asb angezeigt. |
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Über das Mülleimer-Symbol
werden die zugehörigen Bügelpositionen entfernt.
Sie können jedoch wieder zurückgeholt werden. |
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In diesem Eigenschaftsblatt können
beliebig viele Schnitte innerhalb des Durchlaufträgers
definiert und bearbeitet werden. |
Mit neu wird ein neuer Schnitt angelegt, der nach Eingabe
einer zulässigen x-Koordinate bezogen auf den Trägerlängsschnitt
in einem separaten Schnitt-Fenster dargestellt wird. |
In den aktuellen Betonquerschnitt
(einschließlich Aussparungen) wird die im Schnitt
vorhandene Bewehrung eingetragen und über Positionsnummern
gekennzeichnet. |
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Weiterhin können bestehende Schnitte
über die rechts angeordneten Schalter kopiert (->)
und gelöscht (x) werden. |
Nach Beenden des Schnittmenüs werden
die Schnitte nach ihrer positiven Lage im Träger
sortiert und mehrfach vorkommende Schnitte gelöscht. |
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... zum Stichwortverzeichnis |
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Im Ergebnisfenster werden
die vorhandenen Ergebnisdatensätze in einer Liste
angezeigt. |
Es wird unterschieden
zwischen Berechnungsergebnissen, Bemessungs- bzw.
Nachweisergebnissen und dem Bewehrungsvorschlag. |
Sie bilden die Datengrundlage
für Bildschirm- und Druckausgabe. |
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Zu den Berechnungsergebnissen
zählen die extremalen Ergebnisse einer Einwirkung
‚e' (Kennung: Einw. ‚e') sowie die einzelnen
Lastfallergebnisse (Kennung E‚e'/L‚l' für
additive oder alternative Lastfälle ‚l' bzw.
E‚e'/L‚l'/#‚f' für aufgeteilte Lastfälle ‚l'
im Feld ‚f'). |
Diese liefern Schnittgrößenverteilungen
und Lagerreaktionen. |
Bemessungs- bzw. Nachweisergebnisse
beziehen sich auf die definierten Nachweise. |
Sie geben zusätzlich zu den
extremalen Schnittgrößen und Lagerreaktionen
die Bemessungsergebnisse an. |
Der Bewehrungsvorschlag (Kennung:
Konstruktion) baut auf den extremalen Bemessungsergebnissen
auf und führt über die Zugkraftdeckungslinie
zum Längsschnitt mit der vorhandenen Bewehrung. |
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Stichwortverzeichnis |
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Die Ausdrucksteuerung gliedert sich
in drei Themenschwerpunkte, die über Registerblätter
eingesehen und modifiziert werden können. |
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Im ersten Blatt wird eine Liste der
möglichen Ergebnissätze angezeigt. |
Hieraus kann zunächst der als
Grafik und/oder Tabelle auszudruckende Ergebnisdatensatz
ausgewählt werden. |
Der Umfang der tabellarischen Ausgabe
kann maximal oder minimal erfolgen, d.h. dass die Tabelle entweder jeden Berechnungspunkt
oder je Trägerabschnitt die Rand- und Extremalpunkte
(Berechnungspunkte mit extremalen Ergebniswerten)
enthält. |
Die Liste enthält immer sämtliche Ergebnissätze, so dass unabhängig von
der Darstellungsauswahl im Ergebnisfenster der Umfang
der Druckliste festgelegt werden kann. |
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Das zweite Registerblatt ist unterteilt
in zwei Fenster, von denen das obere weitere Einstellungen
zum Statikausdruck verwaltet, während das untere
Parameter zur Erstellung des Bewehrungsplans enthält. |
Im oberen Fenster können zusätzlich zu den von pcae fest implementierten Erläuterungen die Positionsbe-
zeichnung
sowie Erläuterungen zu Systemeingabe, Bemessungsangaben
oder Ergebnissen textlich fixiert
werden bearbeiten-Button). |
Diese Texte werden in jedem Fall ausgegeben,
auch wenn der Button ohne
Erläuterungen aktiviert
ist. |
Der Button ohne
Erläuterungen übersteuert
die im ersten Registerblatt vorgenommene Einstellung
des Tabellenumfangs. Bei Aktivierung wird eine minimale
Ausgabe ohne erläuternde Texte (z.B. über
den
Tabellen) erzeugt. |
Unter Umständen ist es interessant,
an festen Stellen des Durchlaufträgers eine Berechnung/Bemessung
zu erzwingen. Zu diesem Zweck kann der Anwender
eine beliebige Menge an Ausgabepunkten definieren,
die
dann als reguläre Unterteilungspunkte des Trägers
berechnete (nicht interpolierte) Werte liefern. |
Das untere Fenster regelt die Abmessungen und Maßstäbe der von 4H-DULAB
zu erstellenden Plotzeichnung, die über das DTE®-Modul Planerstellung (s. DTE®-Handbuch)
weiter bearbeitet bzw. geplottet werden kann. |
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Über das Drucker-Symbol
in der unteren Befehlsleiste wird die Statik für
die aktuellen Einstellungen direkt ausgedruckt. |
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Über das Vorschau-Symbol
in der unteren Befehlsleiste wird die Statik für
die aktuellen Einstellungen sofort als Statikausdruck
am Bildschirm angezeigt. |
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Über das Sichern/Laden-Symbol
in der unteren Befehlsleiste können die aktuellen
Einstellungen in einer Bibliothek abgespeichert
werden. |
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Andersherum können früher abgespeicherte Inhalte
(auch aus anderen Bauteilen) in das Eigenschaftsblatt
eingeladen werden. |
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Stichwortverzeichnis |
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zur Hauptseite 4H-DULAB, Stahlbetondurchlaufträger |
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