Highlights
Das Modul Stahlnachweise bietet ein interaktives Werkzeug zum Ausführen von Querschnitts- und Stabilitätsbemessungen für Stahlbauteile. Von der Querschnittsklassifizierung bis hin zu Interaktionsnachweisen für die verschiedenen Lasteinwirkungen auf einem Bauteil leitet SCIA Engineer Sie beim Erreichen der optimalen Bemessung mit minimaler manueller Eingabe.
Die Bemessung folgt der FEM-Analyse. Sie können wählen, ob Verformungen nach Theorie II. Ordnung und Imperfektionen in der Analyse- oder in der Nachweisebene berücksichtigt werden sollen. Die Interaktion von Lasteinwirkungen und verschiedene Arten von Knicken werden in beiden Fällen richtig gehandhabt.
Die Nachweise im GZT werden gemäß EC3, AISC 360, SIA 263 und NBR 8800 ausgeführt. Die integrierte Intelligenz ermittelt, welche Normenvorschriften anwendbar sind, und wählt je nach Querschnittsklasse, Gesamtschlankheit usw. die geeigneten Bemessungsgleichungen für die Querschnitts- und Stabilitätsnachweise aus.
Nachweise im GZG sind für die Normen EC3 und SIA 263 verfügbar. Die Nachweise der Durchbiegungen im GZG gewährleisten die Integrität von Trennwänden, Fassaden und anderen nicht lasttragenden Bauteilen und Oberflächen sowie den Personenkomfort.
SCIA Engineer unterstützt die darin enthaltenen Verfahren, Sicherheitsbeiwerte und Koeffizienten, die für die Strukturanalyse und Bemessung von Bedeutung sind.
Nationale Anhänge werden für zahlreiche Länder unterstützt: Belgien, Dänemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Großbritannien, Irland, Italien, Luxemburg, Malaysia, Niederlande, Norwegen, Österreich, Polen, Rumänien, Schweden, Singapur, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Zypern. Die Auswahl der Verfahren und Beiwerte je nationalem Anhang kann überprüft und angepasst werden.
Die Querschnittsklassifizierung ist für die meisten Stahlnachweise ein vor dem Anwenden der Nachweisregeln erforderlicher Schritt. Das Modul Stahlnachweise führt eine zuverlässige Klassifizierung zahlreicher Querschnittformen aus.
Das Berechnen einer anderen Querschnittsklasse pro LF-Kombination ist harte Arbeit ... wenn Sie es von Hand ausführen. In einer automatisierten Berechnung kann diese Liebe zum Detail jedoch ein deutlich kostenwirksameres Ergebnis liefern.
Das intelligente Werkzeug von SCIA Engineer zur Querschnittsklassifizierung analysiert jeden Querschnittsklassifizierung, der sich durch Mittelachsen und Dicken annähern lässt, und ermittelt eine der vier Kategorien, die in EN 1993-1-1 (für die Bemessung für Feuerwiderstandsfähigkeit: EN 1993-1-2) beschrieben sind. Die Klassifizierung erfolgt im Modul Stahlnachweise und wird pro LF-Kombination an mehreren Stellen entlang des Trägers/der Stütze/der Pfette ausgeführt.
Für Eurocode 3 und SIA 263 kann das Werkzeug außerdem im eigenständigen Modus ausgeführt (über den Dialog zur Bearbeitung eines Querschnitts aufgerufen) werden. Der eigenständige Modus eignet sich für das Ausführen von Tests, für Vergleiche mit manuellen Berechnungen und als Lernunterstützung für Studierende. Der echte Mehrwert des Werkzeugs liegt jedoch in seiner Integration mit den Stahlnachweisen.
Für Bauteile mit Vouten oder beliebiger Form wird bei der Klassifizierung außerdem die variierende Querschnittgeometrie entlang der Bauteillänge berücksichtigt.
Zur Anwendung der Formeln für die Querschnittsklassifizierung gemäß Norm muss die Position der Neutralachse ermittelt werden. Im Fall einer plastischen Interaktion N + My + Mz ist dies keine einfache Aufgabe.
Das Klassifizierungswerkzeug stellt dem Benutzer drei numerische Verfahren zur Ermitteln der Neutralachse zur Verfügung. Jedes Verfahren bietet einen anderen Genauigkeitsgrad. Je nach vorliegender Aufgabe können Sie den idealen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit wählen.
Beschreibung der drei Verfahren:
Das Verfahren Schnittpunkt der Fließfläche bietet einen sehr guten Kompromiss zwischen Genauigkeit und Geschwindigkeit.
Die Eigenschaften des wirksamen Querschnitts werden nicht nur für dünnwandige Bauteile aus kaltgewalztem Stahl benötigt. Andere schlanke Träger, insbesondere Schweißbleche, werden oft der Klasse 4 zugeordnet. Solche Träger bieten elegante technische Lösungen und eine effiziente Werkstoffnutzung, wenn sie intelligent bemessen werden.
In Eurocode 3, SIA 263 und AISC 360 wird ein wirksamer Querschnitt für jede Stahlform der Klasse 4 abgeleitet: warmgewalzte oder geschweißte, geschlossene oder offene, in der Bibliothek definierte Querschnitte oder allgemeine dünnwandige Querschnitte. SCIA Engineer bietet eine große Flexibilität beim Bemessen von schlanken Stahlbauteilen: Diese werden in flache Wände und Steifen aufgeteilt, deren Geometrie dann basierend auf ihrer Schlankheit und der enthaltenen Spannungen reduziert wird.
Die erhaltenen wirksamen Querschnitte können grafisch dargestellt werden. Alle Iterationen der Berechnung werden in Tabellen zusammengefasst.
Im Rahmen des Forschungsprojekts RFS2-CT-2010-00023 SEMI-COMP+ wurden einige Publikationen mit Vorschlägen zum Erreichen einer wirtschaftlicheren Bemessung von Querschnitten der Klasse 3 veröffentlicht. In Eurocode 3 ist festgelegt, dass für diese „semiplastischen“ Querschnitte nur die elastische Tragfähigkeit anzunehmen ist. Dies ist ein recht konservativer Ansatz und es kann stattdessen ein je nach Schlankheit des Querschnitts ein gewisser Teil der plastischen Reserve genutzt werden.
Die plastische Reserve, die auf der tatsächlichen Querschnittschlankheit basiert, wurde in SCIA Engineer nun für doppelt symmetrische I-Profile und Rechteckhohlprofile implementiert. Anstelle der Diskontinuität am Übergang zwischen Klasse 2 und 3 (Sprung von der rein plastischen Querschnittstragfähigkeit zur rein elastischen Querschnittstragfähigkeit) wird eine graduelle Reduzierung der plastischen Reserve angewendet, bis der Grenzwert der Klasse 4 erreicht ist. Beachten Sie, dass dieser graduelle Übergang in Eurocode 9, SIA 263, AISC 360 und AISI S100 bereits vorgeschrieben wird.
Die geänderten Klassifizierungsgrenzen, die im Forschungsbericht SEMI-COMP+ veröffentlicht wurden, wurden auch in SCIA Engineer implementiert. Bei semiplastischen Bemessung von Querschnitten der Klasse 3 sollten diese Grenzwerte unbedingt verwendet werden, weil sie dem Sicherheitsbeiwert aus EC3 bei Anwendung der SEMI-COMP+-Bemessungsregeln entsprechen.
Im Modul Stahlnachweise wird eine umfassende Analyse aller definierten oder erzeugten LF-Kombinationen ausgeführt, um die Extremwerte des Querschnitts und die Stabilitätsausnutzung zu ermitteln:
Das Modul Stahlnachweise bietet eine interaktive Benutzeroberfläche für die Erstellung von Berichten, in denen die Bemessungsergebnisse in verschiedenen Formen bereitgestellt werden:
Diese Berichterstellungsfunktionen bieten zwei Vorteile: Sie beschleunigen den Bemessungsvorgang und bieten außerdem die Möglichkeit, eine komplette und transparente Projektdokumentation zu erstellen, mit der sich Dritte und Genehmigungsbehörden von der Qualität und dem Umfang der ausgeführten Überprüfungen der Strukturbemessung überzeugen können.
Erforderliche Module:
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