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Die Berechnung der Bettungskoeffizienten erfolgt nach einem nichtlinearen iterativen Verfahren. Dabei wird für jedes einzelne Element ein Bettungskoeffizient ermittelt. Dieser hängt von der Verformung ab.
Im Add-On Holzbemessung für RFEM können Sie neben Stäben auch Flächen nach Eurocode 5, SIA 265 (Schweizer Norm), CSA O86 (kanadische Norm) oder ANSI/AWC NDS (amerikanische Norm) bemessen, z. B. Brettsperrholz, Brettschichtholz, Nadelholz, Holzwerkstoffe usw.
Auch kaltgeformte Stahlstäbe können nach AISI S100-16/CSA S136-16 in RFEM 6 bemessen werden. Die Bemessung erfolgt über die Auswahl von "AISC 360" oder "CSA S16" als Norm im Add-On Stahlbemessung. Anschließend wird für die Bemessung der kaltgeformten Profile automatisch "AISI S100" bzw. "CSA S136" ausgewählt.
RFEM verwendet die Direct Strength Method (DSM), um die elastische Knicklast des Stabes zu berechnen. Dieses Verfahren bietet zwei Arten von Lösungen, numerisch (Finite Strip Method) und analytisch (Spezifikation). Bei den Querschnitten können die FSM-Signaturkurve und die Knickfiguren eingesehen werden.
Die errechneten Spannungen und Setzungen werden in Tabellen ausgegeben. Daneben ist auch eine grafische Auswertung möglich. In der Grafik werden zur Veranschaulichung auch die Lage und die Schichtung der Bodenproben dargestellt.
In einer weiteren Tabelle werden die Bettungskoeffizienten ausgegeben. Diese können ebenfalls grafisch ausgewertet werden.
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Wie Sie sicherlich wissen, erfolgen Nachweise für die ausgewählten Stäbe unter Berücksichtigung der definierten Abbranddauer. Im Programm sind alle notwendigen Abminderungsfaktoren und Beiwerte hierfür bereits entsprechend hinterlegt und werden bei der Ermittlung der Tragfähigkeit berücksichtigt. Das erspart Ihnen einiges an Arbeit.
Auch die Knicklängen für den Ersatzstabnachweis werden direkt den Eingaben der Tragfähigkeit entnommen. Sie müssen demnach nicht erneut eingegeben werden.
Ist die Bemessung abgeschlossen, präsentiert Ihnen das Programm die Brandschutznachweise übersichtlich und mit sämtlichen Ergebnisdetails. Dadurch können Sie die Ergebnisse vollkommen transparent nachvollziehen. Die Ergebnisausgabe hält zudem alle benötigten Kennwerte für Sie bereit, damit Sie die zum Nachweiszeitpunkt maßgebende Bauteiltemperatur ermitteln können.
Zusätzlich zu all diesen Funktionen ermöglicht es Ihnen das Programm, sämtliche Ergebnistabellen und -grafiken zusammen mit den Ergebnissen für Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit in das globale Ausdrucksprotokoll von RFEM/RSTAB einzubinden.
In RFEM und RSTAB können Sie Stäbe mit dem Materialtyp "Furnierschichtholz" bemessen. Folgende Hersteller stehen Ihnen dabei zur Verfügung:
Pollmeier (Baubuche)
Metsä (Kerto LVL)
STEICO
Stora Enso
In der Tragfähigkeitskonfiguration ist es Ihnen möglich, Festigkeitsbeiwerte zur Erhöhung der Festigkeiten entsprechend zu berücksichtigen. Beiwerte, die Festigkeiten reduzieren, werden unabhängig davon automatisch berücksichtigt. Probieren Sie es aus!
Im RFEM-Zusatzmodul RF-LAMINATE ist der Nachweis von Torsionsschubspannungen in der Überlagerung von Netto- und Bruttoquerschnittswerten möglich. Der Nachweis erfolgt jeweils für die x- und y-Richtung getrennt. Es werden die Beanspruchungen der Kreuzungspunkte von Brettsperrholzplatten nachgewiesen.
Zur Modellierung des Daches stehen verschiedene Variationsmöglichkeiten zur Auswahl. Die Geometrieeingabe wird durch grafische Darstellungen unterstützt. Änderungen werden automatisch aktualisiert.
Des Weiteren lassen sich Querschnittsschwächungen (Sparrenkerven) an den Auflagern berücksichtigen. Optional kann gesteuert werden, ob ein Nachweis der Auflagerpressung auf Sparrenseite berechnet werden soll.
Für die Eingabe der ständigen Lasten (z. B. Dachaufbau) kann eine umfangreiche erweiterbare Materialbibliothek genutzt werden. Die Lasten auf Kragträgern sowie Kehlbalken/Zangen lassen sich separat eingeben. Als sehr komfortabel erweisen sich die integrierten Generierer zur Erzeugung der diversen Wind- und Schneelastfälle. Es können manuell beliebige Punkt- und Streckenlasten ergänzt werden.
Die Lastfälle werden zur Kontrolle grafisch angezeigt und gemäß EC 5 automatisch in Kombinationen überlagert. Die Eingabe wird somit auf ein Minimum reduziert.Für Stabilitäts- und Gebrauchstauglichkeitsnachweise können die Vorgaben manuell geändert werden, um z. B. für die Kragträger (Dachüberstand) den Nachweis im GZG zu ignorieren.
Beim Nachweis der Querschnittstragfähigkeit werden Zug und Druck in Faserrichtung, Biegung, Biegung und Zug/Druck sowie Schub aus Querkraft mit und ohne Torsion analysiert. Die Nachweise werden auf dem Niveau der Bemessungswerte der Spannungen geführt.
Für den Nachweis knick- und kippgefährdeter Bauteile nach dem Ersatzstabverfahren werden planmäßiger mittiger Druck, Biegung mit und ohne Druckkraft sowie Biegung und Zug berücksichtigt. Es wird die Durchbiegung in den charakteristischen und quasi-ständigen Bemessungssituationen für Innenfelder und Kragträger emittelt.
Separate Bemessungsfälle gestatten eine flexible Analyse für ausgewählte Stäbe, Stabsätze und Einwirkungen sowie für die einzelnen Stabilitätsuntersuchungen. Bei Voutenstäben wird der Faseranschnittswinkel im Biegezug- und Biegedruckbereich berücksichtigt. Liegt ein First vor, so werden zusätzlich die Firstnachweise geführt.
Haben Sie für die Bestimmung des kritischen Lastfaktors im Rahmen des Stabilitätsnachweises den Add-On-internen Eigenwertlöser genutzt? In diesem Fall können Sie sich anschließend als Ergebnis die maßgebende Eigenform des zu bemessenden Objektes durch das Programm anzeigen lassen.
Das Add-On Aluminiumbemessung bietet Ihnen noch weitere Möglichkeiten. Hier können auch allgemeine Querschnitte nachgewiesen werden, die nicht in der Querschnittsbibliothek vordefiniert sind. Erstellen Sie beispielsweise einen Querschnitt mit dem Programm RSECTION und importieren Sie ihn anschließend in RFEM/RSTAB. Je nach verwendeter Bemessungsnorm haben Sie verschiedene Nachweisformate zur Auswahl. Dazu gehört beispielsweise der Vergleichsspannungsnachweis.
Ist zudem eine Lizenz für RSECTION und Effektive Querschnitte vorhanden, so können Sie die Nachweise auch unter Berücksichtigung der effektiven Querschnittswerte nach EN 1999-1-1 führen.
Stabilitätsnachweise für Biegeknicken, Drillknicken und Biegedrillknicken unter Druckbeanspruchung
Übernahme von Knicklängen aus der Berechnung mit dem Add-On Strukturstabilität möglich
Grafische Eingabe und Kontrolle von definierten Knotenlagern und Knicklängen für den Stabilitätsnachweis
Ermittlung von Ersatzstablängen für gevoutete Stäbe
Berücksichtigung der Lage der Kippaussteifungen
Biegedrillknicknachweise für Bauteile mit Momentenbeanspruchung
Je nach Norm Auswahl zwischen benutzerdefinierter Eingabe von Mcr, analytischer Methode aus der Norm und Nutzung des internen Eigenwertlösers
Berücksichtigung von Schubfeld und Drehbettung bei Nutzung des Eigenwertlösers
Grafische Darstellung der Eigenform, wenn der Eigenwertlöser genutzt wurde
Stabilitätsnachweise für Bauteile mit kombinierter Druck- und Biegebeanspruchung je nach Bemessungsnorm
Nachvollziehbare Berechnung sämtlicher benötigten Beiwerte wie Faktoren für die Berücksichtigung des Momentenverlaufs oder Interaktionsfaktoren
Alternative Berücksichtigung aller Effekte für den Stabilitätsnachweis bereits bei der Schnittgrößenermittlung in RFEM/RSTAB (Theorie II. Ordnung, Imperfektionen, Steifigkeitsreduktion, ggf. in Kombination mit dem Add-On Wölbkrafttorsion (7 Freiheitsgrade))
Ihre Möglichkeiten in der Holzbemessung sind vielfältig. Sie können Faseranschnittswinkel, Querzugspannungen und volumenabhängige Krümmungsradien für gevoutete sowie gekrümmte Stäbe berücksichtigen. Wollen Sie einen Faseranschnitt bemessen, wird die Festigkeit bei Biegezug oder Biegedruck entsprechend angepasst. Um Ihnen den Nachweis für Stabilität auch mit dem Ersatzstabverfahren zu ermöglichen, führen Sie einfach die Höhe zur Ermittlung der Knick- und Kipplängen in einem Abstand von 0,65 x h zum eigentlichen Nachweispunkt.
Die Eingabe der Bodenschichtungen erfolgt in einer übersichtlichen Tabelle. Der Anwender wird dabei von einer erweiterbaren Datenbank für die Bodeneigenschaften unterstützt.
Die Elastizität kann wahlweise über die Steifeziffer oder über Elastizitätsmodul und Querdehnzahl definiert werden. Es können beliebig viele Bodenschichtungen definiert werden. Die Zuordnung zum Bauwerk erfolgt entweder grafisch oder durch Koordinaten.
Vollständig in RFEM integrierte grafische und numerische Ausgabe der Spannungen und Ausnutzungen
Flexible Bemessung mit unterschiedlichen Schichtenanordnungen
Hohe Effektivität wegen des sehr geringen Umfangs an notwendigen Eingabedaten
Flexibilität durch detaillierte Einstellmöglichkeiten für Berechnungsgrundlagen und Berechnungsumfang
Auf Basis des gewählten Materialmodells und der beinhaltenden Schichten wird eine lokale Gesamtsteifigkeitsmatrix der Fläche in RFEM generiert. Folgende Materialmodelle stehen hierbei zur Verfügung:
Orthotrop
Isotrop
Benutzerdefiniert
Hybrid (hierbei sind auch Kombinationen der Materialmodelle möglich)
Speichermöglichkeit für häufig verwendete Schichtenaufbauten in einer Datenbank
Ermittlung von Grundspannungen, Schubspannungen und Vergleichsspannungen
Zusätzlich zu den Grundspannungen stehen auch die nach DIN EN 1995-1-1 geforderten Spannungen sowie die Interaktion dieser Spannungen als Ausgabe zur Verfügung.
Spannungsnachweis für nahezu beliebig geformte Strukturteile
Vergleichsspannungen nach verschiedenen Hypothesen:
Gestaltänderungsenergiehypothese (von Mises)
Schubspannungshypothese (Tresca)
Normalspannungshypothese (Rankine)
Hauptdehnungshypothese (Bach)
Berechnung der Querschubspannungen nach Mindlin, Kirchhoff oder mit freier Eingabe
Gebrauchstauglichkeitsnachweis durch Überprüfung der Flächenverschiebungen
Benutzerdefinierte Einstellung der Grenzdurchbiegungen
Optionale Berücksichtigung des Schichtenverbunds
Differenzierte Ausgabe der einzelnen Spannungskomponenten und -ausnutzungen in Tabellen und Grafik
Ausgabe der Spannungen für jede Schicht des Modells
Nach der erfolgreichen Bemessung werden die geführten Nachweise mit allen erforderlichen Zwischenwerten nach unterschiedlichen Kriterien geordnet, klar strukturiert und übersichtlich aufbereitet ausgegeben. Da auch die Zwischenwerte im Detail ausgewiesen werden, sind alle Nachweise transparent nachvollziehbar. Den Ergebnisverlauf an jeder beliebigen x-Stelle des Trägers kann sich der Anwender in einem separaten Fenster anzeigen lassen. Hierbei können dann sowohl die Verformungen als auch die einzelnen Schnittgrößen dargestellt werden.
Die Nachweise mitsamt Bemessungsdetails und ausgewählte Ergebnisverläufe werden im Ausdruckprotokoll zusammengefasst, wodurch die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet ist. Es kann durch Grafiken, Erläuterungen, Skizzenscans etc. ergänzt werden. Ebenso kann der Anwender individuell festlegen, welche Daten aus der Berechnung im Ausdruck erscheinen sollen.
Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen lassen sich zum Nachweis der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit auswählen. Sind die zu bemessenden Flächen über die Pick-Funktion ausgewählt, ist das geeignete Materialmodell festzulegen.
Der Schichtenaufbau, aus dem die Steifigkeit der Fläche berechnet wird, kann beliebig variiert werden. Die durch die Wahl des Materialmodells festgelegten Parameter können beliebig angepasst werden. Die 3*3 Matrix der Schichten kann ebenfalls beliebig verändert werden. Somit besteht eine vollkommen freie Wahl bei der Generierung der Steifigkeiten.
Die Grenzspannungen jeder Schicht werden durch das gewählte Material festgelegt. Auch diese Werte lassen sich benutzerdefiniert anpassen.
Zur Modellierung des Rahmens stehen verschiedene Variationsmöglichkeiten zur Auswahl. Die Geometrieeingabe wird durch grafische Darstellungen unterstützt. Änderungen werden automatisch aktualisiert. Die Eingabe der Grundmaße und der Geometrie erfolgt tabellarisch. Das Programm überprüft während der Eingabe ob die Voraussetzungen zur Erstellung des Trägers entsprechend der definierten Norm erfüllt sind. Die wichtigsten Geometrieparameter werden während der Eingabe aktualisiert und dargestellt.
Als Material kann die gewünschte Holzgüte aus einer Bibliothek ausgewählt werden. Zur Verfügung stehen alle nach EN 1995-1-1 und dem ausgewählten Nationalen Anhang festgelegten Materialgüten für Brettschichtholz, Nadelholz und Laubholz. Weiterhin besteht für den Anwender die Möglichkeit, eine Festigkeitsklasse mit benutzerdefinierten Materialkennwerten zu generieren und somit den Umfang der Bibliothek zu erweitern. Für die Eingabe der ständigen Lasten (z. B. Dachaufbau) kann ebenfalls eine überaus umfangreiche, erweiterbare Materialbibliothek genutzt werden.
Als sehr komfortabel erweisen sich die integrierten Generierer zur Erzeugung der diversen Wind- und Schneelastfälle. Über die Informationsknöpfe wird die Wind- oder Schneezonenkarte des entsprechenden Landes dargestellt. Die zugehörige Zone kann dann automatisch mit Doppelklick übernommen werden. Die Lastfälle werden zur Kontrolle grafisch angezeigt. Manuelle Lastvorgaben sind aber ebenfalls möglich. Entsprechend der generierten Belastung, erzeugt das Programm im Hintergrund automatisch die Kombinationen für Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Brandschutz. Die generierten Kombinationen können betrachtet und ggf. benutzerspezifisch angepasst werden.
Stabilitätsnachweise für Biegeknicken, Drillknicken und Biegedrillknicken unter Druckbeanspruchung
Biegedrillknicknachweise für Bauteile mit Momentenbeanspruchung
Übernahme von Knicklängen aus der Berechnung mit dem Add-On Strukturstabilität möglich
Grafische Eingabe und Kontrolle von definierten Knotenlagern und Knicklängen für den Stabilitätsnachweis
Je nach Norm Auswahl zwischen benutzerdefinierter Eingabe von Mcr, analytischer Methode aus der Norm und Nutzung des internen Eigenwertlösers
Berücksichtigung von Schubfeld und Drehbettung bei Nutzung des Eigenwertlösers
Grafische Darstellung der Eigenform, wenn der Eigenwertlöser genutzt wurde
Stabilitätsnachweise für Bauteile mit kombinierter Druck- und Biegebeanspruchung je nach Bemessungsnorm
Nachvollziehbare Berechnung sämtlicher benötigten Beiwerte wie Interaktionsfaktoren
Alternative Berücksichtigung aller Effekte für den Stabilitätsnachweis bereits bei der Schnittgrößenermittlung in RFEM/RSTAB (Theorie II. Ordnung, Imperfektionen, Steifigkeitsreduktion, ggf. in Kombination mit dem Add-On Wölbkrafttorsion (7 Freiheitsgrade)
Zur Modellierung des Trägers stehen verschiedene Variationsmöglichkeiten zur Auswahl. Durch die Wahl des Dachtyps wird die genaue Lage der Pfette zur Wind- und Schneelastgenerierung beschrieben.
Beim Trägertyp kann zwischen Durchlaufträger oder Pfette unterschieden werden. Bei der Wahl eines Durchlaufträgers ist es möglich diverse Gelenkbedingungen des Trägers zu definieren. Mit der Einstellung Pfette können die Gelenkbedingungen nicht verändert werden. Es wird bei dieser Einstellung mit dem doppelten Querschnitt im Überkopplungsbereich gerechnet. Zusätzlich steht in der Einstellung Pfetten eine Vielzahl an Verbindungsmitteln zur Verfügung:
Nägel (vorgebohrt / nicht vorgebohrt)
Dübel besonderer Bauart
Kreuzweise Verschraubung durch das System WT von SFS intec
benutzerdefinierte Vorgabe durch charakteristische Tragfähigkeit
Als Material kann die gewünschte Holzgüte aus einer Bibliothek ausgewählt werden. Zur Verfügung stehen alle nach EC 5 festgelegten Materialgüten für Brettschichtholz, Laubholz und Nadelholz. Weiterhin besteht für den Anwender die Möglichkeit, eine Festigkeitsklasse mit benutzerdefinierten Materialkennwerten zu generieren und somit den Umfang der Bibliothek zu erweitern.Für die Eingabe der ständigen Lasten (z. B. Dachaufbau) kann ebenfalls eine überaus umfangreiche, erweiterbare Materialbibliothek genutzt werden.
Als sehr komfortabel erweisen sich die integrierten Generierer zur Erzeugung der diversen Wind- und Schneelastfälle. Über die Informationsknöpfe wird die Wind- oder Schneezonenkarte des entsprechenden Landes dargestellt. Die zugehörige Zone kann dann automatisch mit Doppelklick übernommen werden. Die Lastfälle werden zur Kontrolle grafisch angezeigt.
Manuelle Lastvorgaben sind aber ebenfalls möglich. Entsprechend der generierten Belastung, erzeugt das Programm im Hintergrund automatisch die Kombinationen für Tragfähigkeit, Gebrauchstauglichkeit und Brandschutz.
Nach der Bemessung werden die maximalen Spannungen, Ausnutzungen und Verschiebungen nach Lastfällen, Flächen oder Rasterpunkten geordnet ausgegeben. Der Ausnutzungsgrad kann auf jede beliebige Spannungsart bezogen werden. Die aktuelle Stelle wird im RFEM-Strukturmodell farblich hervorgehoben.
Neben der tabellarischen Auswertung im Modul können die Spannungen und Ausnutzungen grafisch im RFEM-Arbeitsfenster dargestellt werden. Dabei lassen sich die Farb- und Wertezuweisungen des Panels anpassen.
Nach der erfolgreichen Bemessung werden die geführten Nachweise mit allen erforderlichen Zwischenwerten, nach unterschiedlichen Kriterien geordnet, klar strukturiert und übersichtlich aufbereitet ausgegeben. Da auch die Zwischenwerte im Detail ausgewiesen werden, sind alle Nachweise transparent. Den Ergebnisverlauf an jeder beliebigen x-Stelle des Trägers kann der Anwender sich in einem separaten Fenster anzeigen lassen. Hierbei können dann sowohl die Verformungen als auch die einzelnen Schnittgrößen dargestellt werden.
Die Nachweise mitsamt Bemessungsdetails und ausgewählte Ergebnisverläufe werden in ein Ausdruckprotokoll integriert, wodurch die nachvollziehbare und anschauliche Dokumentation gewährleistet ist. Es kann durch Grafiken, Erläuterungen, Skizzenscans etc. ergänzt werden. Ebenso kann der Anwender individuell festlegen, welche Daten aus der Berechnung im Ausdruck erscheinen sollen.
Nach dem Aufruf des Moduls sind die zu bemessenden Stäbe/Stabsätze, Lastfälle, Last- oder Ergebniskombinationen für die Nachweise der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit sowie des Brandschutzes festzulegen. Die Materialien aus RFEM/RSTAB sind voreingestellt, können in RF-/HOLZ Pro jedoch angepasst werden. In der Bibliothek sind die in der jeweiligen Norm gelisteten Materialkennwerte hinterlegt.
Nach der Überprüfung der Querschnitte werden die Klassen der Lasteinwirkungsdauer (KLED) und die Nutzungsklassen (NKL) festgelegt. Dabei ist eine lastfall- bzw. stabweise Zuweisung möglich.
Zusammengesetzte Querschnitte können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die Bemessung in RF-/HOLZ Pro erfolgt unter Berücksichtigung der verschobenen Nulllinie (bei nachgiebig verbundenen Querschnitten). Für den Verformungsnachweis sind die Bezugslängen der relevanten Stäbe und Stabsätze angegeben. Dabei kann die Richtung des Ausweichens, eine Überhöhung und der Trägertyp berücksichtigt werden.
Es wird zunächst der Anschlusstyp, die Bemessungsnorm sowie die Blech- und Dübelgüte ausgewählt. Optional kann das Befestigungssystem WS-T von SFS kann ausgewählt werden (nur für EN 1995-1-1). Dann wird die entsprechende Güte gemäß der Zulassung des Herstellers voreingestellt.
Die anzuschließenden Stäbe werden aus dem RFEM/RSTAB-Modell übernommen. Dabei überprüft das Modul automatisch, ob alle Geometriebedingungen erfüllt sind. Alternativ kann der Anschluss auch manuell eingegeben werden.
Auch die Belastung wird von RFEM/RSTAB übernommen, bzw. bei manueller Anschlussdefinition werden Lasten eingegeben. In der Maske Geometrie werden die Stahlblechabmessungen sowie die Verbindungsmittelanordnungen an den angeschlossenen Stäben definiert.