Welche Vorteile bietet das Programm BSM+ im Vergleich zu einer Scheibenbemessung an einem FE-Modell?
Folgende Vorteile bietet das Stabwerkmodell Stahlbeton BSM+:
Theoretischer Hintergrund
In statischen oder geometrischen Diskontinuitätsbereichen von Stahlbetonbauteilen, also Bereichen mit z.B. Querschnittssprüngen, Aussparungen oder konzentrierten Lasteinleitungen, ist die Bernoulli’sche Balkentheorie nicht mehr anwendbar. In diesem Fall muss auf alternative Modellansätze zurückgegriffen werden. Beispielsweise den Stabwerkmodellen, die auch im aktuellen Eurocode 2 und in diversen DAfStb-Heften Erwähnung finden. Mithilfe des Stabwerkmodells können dann die Betondruckstreben und Knoten nachgewiesen werden. Und Sie können die erforderliche Bewehrungsverteilung zur Aufnahme der Zugstrebenkräfte berechnen.
Während für häufige Standardfälle, wie ausgeklinkte Auflager, Rahmenecken und Konsolen, die aus den Normen und Richtlinien allgemein bekannten Stabwerkmodelle zur Verfügung stehen, müssen für hiervon abweichenden Anwendungsfällen individuelle Stabwerkmodelle entwickelt werden, die das Tragverhalten des Bauteils hinreichend genau beschreiben.
Modellierung in der FE-Software
Hierzu wird häufig das Bauteil oder der zu untersuchende Bereich in einer FE-Software modelliert. Um zunächst das grundsätzliche Tragverhalten anhand des Verlaufs der Hauptspannungstrajektorien als Resultat einer linear-elastischen Berechnung zu visualisieren. Hieraus gilt es dann, die Hauptspannungstrajektorien zu resultierenden Druck- und Zugstreben zusammenzufassen, die in Knoten miteinander verbunden werden, was je nach Komplexität der Aufgabenstellung zeitintensiv sein kann. Das statische Gleichgewicht muss eingehalten werden, das Tragverhalten ist möglichst genau zu approximieren und das gefundene Stabwerkmodell als Ersatzmodell sollte eine möglichst große Steifigkeit aufweisen. Damit die Rissbildung beim Übergang vom ungerissenen in den gerissenen Zustand möglichst geringgehalten wird. Dieser Ansatz erfordert einen gewissen Zeitaufwand, Erfahrung des Anwenders und ist mitunter mit Iterationen verbunden.
Vorteile Stabwerkmodell Stahlbeton BSM+
BSM+ können Sie als Abkürzung bei der Suche nach einem passenden Stabwerkmodell sehen. Der Umweg über die Modellierung in einer FE-Software und die händische, iterative Herleitung des Stabwerkmodells entfällt. Unsicherheiten hinsichtlich des statischen Gleichgewichts sowie der Modellsteifigkeit reduzieren sich. Stattdessen sucht der in BSM+ implementierte Optimierungsalgorithmus zielgerichtet möglichst steife, gleichzeitig jedoch in ihrer Komplexität einfache Stabwerkmodell. Die Strebenkräfte werden direkt berechnet und stehen für die Bemessung zur Verfügung. Dies sind Vorteile, die das Programm Stabwerkmodell Stahlbeton BSM+ im Vergleich zu einer Scheibenbemessung an einem FE-Modell bietet.
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