Neue Funktionen in SCIA Engineer 22.1

Bemessung von Brettsperrholzplatten

Nachdem in Version 22 das Steifigkeitsverhalten von Brettsperrholzplatten eingeführt wurde, bietet SCIA Engineer 22.1 nun die Möglichkeit, vollständige Bemessungen und Nachweise für Brettsperrholzplatten auszuführen. Der neue, umfassende 2D-Nachweis für Brettsperrholzplatten im Grenzzustand der Tragfähigkeit enthält zahlreiche Optionen zur grafischen Darstellung der Ergebnisse sowie eine detaillierte Ausgabe der Formeln.

Der Nachweis funktioniert wie die Nachweise für andere Werkstoffe. Das entsprechende Symbol ist im Holzmenü verfügbar, Sie können aber auch über SCIA Spotlight auf den Nachweis zugreifen. Zum Ausführen des Nachweises müssen zwei Vorbedingungen erfüllt sein: 

• Die Platte muss aus Brettsperrholz sein,
• Der Platte muss eine Brettsperrholz-Orthotropie zugewiesen sein. 

Die Bemessung erfolgt gemäß dem Entwurf der zweiten Generation der Eurocodes prEN 1995-1-1. Dank Berechnung der Orthotropie gibt die Analyse die in den Brettsperrholzplatten wirkenden Schnittgrößen zurück. Die Schnittgrößen werden in diesen Nachweisen in Spannungen pro Ebene umgewandelt und überprüft. Die folgenden Nachweise werden ausgeführt: 

• Zug parallel zu den Fasern
• Druck parallel zu den Fasern
• Biegung
• Zentrischer Zug mit Biegung
• Axialdruckbeanspruchung mit Biegung
• Schubspannung aus Querkraft
• Querspannung in derselben Ebene
• Torsion und zusammengesetzte Beanspruchung durch Schub und Torsion
• Biegeknicken

Für jeden Nachweis lässt sich eine detaillierte Ausgabe mit Formeln und Verweisen auf die relevanten Teile der Norm erzeugen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, die Spannungsverteilung in den Plattenebenen grafisch darzustellen. 

Verbesserte Holzbemessung im GZG

SCIA Engineer 22.1 bietet einen verbesserten Nachweis im GZG für Holz. Für den Nachweis wurden zahlreiche neue Funktionen sowie zusätzliche Ausgabeoptionen eingeführt. Außerdem wurde die Eingabe der Durchbiegungsgrenzwerte vereinfacht. 

In den Holzeinstellungen können Sie die Standardgrenzen für die sofortige und endgültige Verformung und die endgültige Nettoverformung eingeben und wählen, ob Sie die Vorverwölbung der Struktur manuell eingeben oder bemessen lassen möchten. 

Bei Bedarf können Sie diese Standardeinstellungen in den Knickeinstellungen für bestimmte Träger überschreiben. Für Konsolen wird automatisch ein Korrekturbeiwert von 2 auf die definierten Grenzwerte angewendet. 

Für die Ausgabe des Nachweises können Sie Werte auswählen, die grafisch und in Tabellenform angezeigt werden sollen. 

Stützenbemessung nach Theorie II. Ordnung

In SCIA Engineer wurde nun das Verfahren auf Grundlage der Nennsteifigkeit nach EC2, Artikel 5.8.8, eingeführt, das eine genauere Ermittlung der Einwirkungen nach Theorie II. Ordnung an schlanken Stützen mit starker Bewehrung ermöglicht, und diesbezüglich eine bessere Alternative als das Verfahren auf Grundlage der Nennkrümmung darstellt. Diese Option kann in den Beton-Einstellungen global ausgewählt oder einzeln pro Bauteil in den Betonbauteil-Daten angepasst werden.

Die erhaltenen Momente nach Theorie II. Ordnung aus beiden vereinfachten Verfahren können durch Berücksichtigung einer Lastdauer mit dem wirksamem Kriechverhältnis weiter verfeinert werden (EC2, Gleichung 5.19). Der wirksame Kriechbeiwert lässt sich nun durch manuelle Eingabe des Verhältnisses Mqp/Med in den globalen Betoneinstellungen festlegen. Zur vollständigen Einhaltung der Anforderungen aus Eurocode 2 haben wir außerdem die Vernachlässigung der Kriechwirkung automatisiert, wenn die Bedingungen der Norm nach EC2, Artikel 5.8.4(4), erfüllt sind.

Diese Verbesserung ermöglichen eine wirtschaftlichere Bemessung bei gleichzeitiger Einhaltung sämtlicher Anforderungen und stellen damit wertvolle Neuerungen in Ihrer Softwareanwendung dar.

Neuberechnung der Rippenlängskraft 

Eine der bedeutendsten Funktionen von SCIA Engineer in Bezug auf Rippen ist die Möglichkeit, die Längskraft in der Bemessung/den Nachweisen zu vernachlässigen, indem diese Einwirkung zu einem zusätzlichen Biegemoment neu berechnet wird. Anschließend können weitere Berechnungen mit nur dem Bemessungsbiegemoment ausgeführt werden. Um das Verfahren transparenter und verständlicher zu machen, wurde einige Verbesserungen eingeführt, die gewährleisten, dass immer vergleichbare Ergebnisse wie mit einem vereinfachten, nach Trägerverfahren analysierten 1D-Modell erhalten werden.

Die Normalkraft wird nun auch für die Längskraft unter Druck neu berechnet, um sicherzustellen, dass kompatible Ergebnisse für die Bemessungsmomente über den Auflagern erhalten werden. Außerdem wird die Ausrichtung der Rippen über den Platten nun richtig berücksichtigt, um die Verteilung der neu berechneten Biegemomente auf dieselbe Weise wie für Rippen unterhalb der Platte zu zeigen. 

Ein letzter wichtiger Faktor bei der Neuberechnung der Längskraft ist die andere Eingabe der mitwirkenden Breite für die Integration der Schnittgrößen und für den Querschnitt, der für die Bemessung und die Nachweise verwendet wird. Diese Diskrepanz ist nun direkt in der 3D-Darstellung sichtbar, weil die Querschnittform der Rippe mit den mitwirkenden Breiten gezogen wird, die für die Nachweise verwendet werden. Außerdem wird die richtige Ausmitte für die Neuberechnung der Längskraft aus der mitwirkenden Breite für die Integration der Schnittgrößen übernommen, sodass für alle eingegebenen mitwirkenden Breiten dieselben Ergebnisse erhalten werden. 

Materialliste mit 2D-Bewehrung 

Die Materialliste enthält nun die benutzerdefinierte Bewehrung ausgewählter 2D-Bauteile und bietet so einen vollständigen Überblick über die praktische Bewehrung im Modell. Sowohl Bewehrungsnetze als auch freie Stäbe werden berücksichtigt. Die Liste lässt sich nach Bewehrungswerkstoff oder Durchmesser sortieren. Zusätzlich steht eine Option zur manuellen Erhöhung der Bewehrung wegen Überlappung oder konstruktiven Auflagen zur Verfügung.

Mindestbewehrung an Platten 

Zur besseren Kontrolle über die Definition der Mindestbewehrung in Platten stehen im Bereich „Konstruktive Auflagen“ in den Betoneinstellungen/Bauteildaten (Eurocode) nun die zwei neuen Optionen „Gesamtteil“ und „Nur in Zugzone“ zur Verfügung. Über diese Optionen kann festgelegt werden, ob die Mindestbewehrung für die gesamte Oberfläche des 2D-Bauteils oder nur an den Stellen erzeugt werden soll, an denen die berechnete erforderliche Bewehrung größer null ist (d. h. nur in den finiten Elementen, wo Zug in einer gegebenen Ebene auftritt).

Dies ermöglicht eine flexiblere Bemessung der Bewehrung für planare Elemente, insbesondere beim Ermitteln der Art und Weise, wie die angegebene Bewehrung aus der Bemessungsvorlage letztendlich verteilt wird.

Wirkungen in Auflagern (früher: Fundamenttabelle)

SCIA Engineer 22.1 bietet die Möglichkeit, eine umfassende Tabelle der Einwirkungen (Kräfte und Momente) zu erzeugen, die vom Überbau auf die Knotenauflager übertragen werden. 

Die über den Befehl „Wirkung auf Auflagern“ erzeugte Tabelle zeigt die Wirkungen (Kräfte und Biegemomente) für jeden Knoten und jeden Lastfall. Die Tabelle lässt sich über die Berichtvorschau, im Berechnungsprotokoll und in den Ergebnistabellen anzeigen, wo sie außerdem mit einem einzelnen Klick zu MS Excel exportiert werden kann.