Interaktionskurven, Diagramme und Stabilitätsgrafiken

Zeigt detaillierte Grafikergebnisse für durchgeführte Nachweise

 

Die BIM Designer für Stahlbetonbau liefern grafische Ergebnisse für durchgeführte Nachweise, um einen besseren Überblick über den Status des bemessenen Bauteils zu geben. Der Stabilitätsbereich der BIM Designer für Stahlbetonbau für Fundamente ist in vier Bereiche oder Ansichtsfenster eingeteilt. Diese zeigen die Ergebnisse für einen bestimmen Nachweis: Bodenspannungen, Gleiten, Kippen und Exzentrizität.

Der Anwender kann sofort die Hauptergebnisse erkennen und sowohl die Bodenbeschaffenheit (entwässert und nicht entwässert) als auch die zu analysierende Kombination wählen.

 

Nachweis der Bodenpressungen

Dieser Nachweis bezieht sich auf den Bereich für exzentrische Lasten im Dialogfenster Bemessungsannahmen.

Die Belastbarkeit einer Flachgründung ist deutlich reduziert, wenn die Lasten exzentrisch aufgebracht werden. Um zu vermeiden, dass die Kanten der Gründung den Kontakt mit dem Boden verlieren, sollte die Bodenspannungsfläche (effektive Fläche) über einen minimalen Prozentsatz begrenzt werden.

In diesem Abschnitt kann der Nutzer den prozentualen Wert, der für die minimale Gründungsfläche berücksichtigt wird, vorgeben:

  • Nachweis: Wählen Sie diese Option, um den Prozentsatz der komprimierten Fundamentfläche zu überprüfen bezüglich Gebrauchstauglichkeit und Tragfähigkeit.
  • ULS (FUN/ACC/SEI): Eingabe eines Prozentsatzes für die komprimierte Fundamentfläche für Tragfähigkeit (grundlegend, außergewöhnlich, seismisch).
  • SLS (QPR/FRQ): Eingabe eines Prozentsatzes für die komprimierte Fundamentfläche für Gebrauchstauglichkeit (quasi-ständig, häufig).
  • SLS (CHR): Eingabe eines Prozentsatzes für die komprimierte Fundamentfläche für Gebrauchstauglichkeit (charakteristisch)

Gleitnachweis

Die Annahmen für diesen Nachweis werden im Abschnitt „Gleiten“ im Dialog Bemessungsannahmen getroffen.

Beachte: Wenn die Belastung nicht senkrecht zur Gründungsbasis steht, muss die Gründung gegen Gleiten nachgewiesen werden. [EN 1997-1 §6.5.3(1)]

  • Ortbeton: Wenn diese Option gewählt ist, wird der Sohlreibungswinkel δ dem kritischen Reibungswinkel φ 'crit für den Bemessungszustand gleichgesetzt. Nach EN 1997-1 §6.5.3(10), “Als Bemessungswert δd des Sohlreibungswinkels darf bei Ortbetonfundamenten der Bemessungswert des kritischen Reibungswinkels φ 'crit […] angesetzt werden.”
  • Vorgegebener Wert: Wenn diese Option gewählt ist, kann für den Reibungswinkel zwischen Gründung und Boden ein Wert vorgegeben werden.

 

Kippnachweis

Dieser Nachweis bezieht sich auf den Abschnitt Kippen des Dialogs Bemessungsannahmen.

  • Nachweis: Wählen Sie diese Option, um die Stabilität der Gründung gegen Kippen nachzuweisen.
  • Sicherheitsfaktor: Geben Sie den Sicherheitsfaktor für Kippen ein.

Exzentrizitätsnachweis

Der Exzentrizitätsnachweis wird nach §6.5.4 from EN 1997-1 geführt: “Besondere Vorkehrungen müssen getroffen werden, wenn die Ausmittigkeit der lastresultierenden bei Rechteckfundamenten 1/3 der Seitenlänge […] überschreitet.”

GRAITEC Advance Bim Designers | Interaktionskurven, Diagramme und Stabilitätsgrafiken

Der Nachweis bezieht sich darauf, ob die Bemessungslast in einer kritischen Ellipse ist; Für den Fall zweiseitiger Exzentrizität wird die Grenze durch eine Ellipsengleichung festgelegt:
(ex/A)2 + (ey/B)2 = (1/3)2

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Für Stützen bieten die BIM Designer für Stahlbetonbau eine Interaktionskurven Funktion, die es Ingenieuren ermöglicht, visuell Spannungen interaktiv und in Echtzeit zu überprüfen.

Das Beispiel unten zeigt, wie ein bewehrter Querschnitt einer Beton-Stütze mit Hilfe der Interaktionskurven nachgewiesen werden kann. Eine einfache 4 m hohe Stütze mit einem 80x80 cm Querschnitt wird kombinierter Biegung und Zug aus axialen Lasten ausgesetzt.

Nach der Berechnung erstellt die Software die Interaktionskurve für die vorgegebene Bewehrungsfläche. Die entsprechenden Werte für jeden beständigen Torsor sind auf der Interaktionskurven-Seite angezeigt.

Drei Ansichten sind für die Interaktionskurven verfügbar: one displaying the 3D curve N-Mx-My and two planar views, N-My and Mx-My. Mit dieser grafischen Darstellung kann der Nutzer einfach die Effekte der Bewehrungsänderungen auf den Stützenwiderstand kontrollieren. Wird zum Beispiel der Stabdurchmesser von 12 mm auf 10 mm reduziert, aktualisiert sich die Interaktionskurve und die Widerstände werden entsprechend abgemindert.

GRAITEC Advance Bim Designers | Interaktionskurven, Diagramme und Stabilitätsgrafiken
GRAITEC Advance Bim Designers | Interaktionskurven, Diagramme und Stabilitätsgrafiken

Wenn die Bemessungslasten außerhalb der Interaktionskurve liegen, bedeutet dies, dass der Nachweis nicht eingehalten ist. Die folgende Fehlermeldung wird angezeigt:

Das Beispiel unten zeigt diese Situation:

Für Träger haben die BIM Designer für Stahlbetonbau vier Abschnitte, welche die grafischen Ergebnisse – auch als Diagramme bezeichnet – beinhalten.

 

Anforderungen

Dieser Abschnitt beinhaltet die Diagramme der wichtigsten internen Kräfte: Biegemoment, Schubkraft, Normalkraft, Torsionsmoment und Widerstandsmoment.

Der Anwender kann die Kombination der angezeigten/ausgeblendeten Diagramme wählen, um eine klare Darstellung zu erhalten.

Über den Maßstab, der in diesem Abschnitt enthalten ist, können die Diagrammwerte an jedem Punkt entlang des Elements dargestellt werden.

 

Spannungen

Der Abschnitt Spannungen enthält ebenfalls grafische Ergebnisse und zeigt die Diagramme der wichtigsten Spannungen: Betondruckspannung, Bewehrungsdruckspannung, Bewehrungszugspannung, sowie das Diagramm für die neutrale Faser und Rissbreite.

Die tatsächlichen Werte für die Spannungen/Position der neutralen Faser/Rissbreite werden in grün dargestellt, während die Grenzwerte für diese Parameter in rot gezeigt werden. Dies hilft dem Anwender, schnell und einfach zu erkennen, ob einige dieser Grenzwerte überschritten werden.

 

Bewehrung

Sowohl für die Längs- als auch die Querbewehrung wird die erforderliche Bewehrungsfläche in blau dargestellt, während die vorhandene Bewehrungsfläche in rot gezeigt wird. Dies hilft dem Anwender leicht zu analysieren, ob die angesetzte Bewehrung ausreicht und trägt somit zum Optimisierungsprozess bei.

Durchbiegung

Eine einfache aber sehr effektive Darstellung ist das Durchbiegungsdiagramm. Dieser Abschnitt bezieht sich auf den Dialog Durchbiegung, wo der Anwender die zu berücksichtigenden Annahmen treffen kann, die Methode der Durchbiegung wählt und die zulässige Durchbiegung angibt.

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