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| Detailinformationen |
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Eingabeoberfläche |
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Nachweise |
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| Handbuch |
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Stahlbaudetailnachweise |
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Typisierte Verbindungen |
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Schweißverbindungen |
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Trägeranschlüsse |
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Programmübersicht |
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| Kontakt |
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| Infos
auf dieser Seite |
... als
pdf |
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Eingabeoberfläche
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Stichwortverzeichnis
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Druckdokumente
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Literatur
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Das Programm 4H-STAHL, Stahlstützenfuß,
dient zu Berechnung und Nachweis von Stahlstützenfüßen
mit
Fußplatten auf Basis der DIN 18800-1 (11.08). |
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System |
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auf einer rechteckigen Fußplatte
kann ein normiertes (z.B. HE220B), typisiertes (Doppel-T
oder Rechteck) oder allgemeines Stahlprofil
(Import aus 4H-QUER) als Stütze platziert
werden |
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die normierten Profile können aus der Profildatei
des DTE®-Profilmanagers entnommen
oder durch Eingabe ihrer korrekten Bezeichnung (z.B.
HE220B) gewählt werden |
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allgemeine Stahlprofile können mit dem DTE®-Werkzeug
4H-QUER in einer CAD-Umgebung konstruiert
und in das Programm importiert werden |
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die Stütze kann sowohl zentrisch als auch
exzentrisch auf der Fußplatte stehen |
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bis zu 60 Anker können in regelmäßiger
oder freier Anordnung innerhalb der Platte definiert
werden |
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unterhalb der Platte kann eine Mörtelfuge
berücksichtigt werden |
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als Untergrund kann eine gängige Betonsorte
gewählt oder in allgemeiner Form durch
Vorgabe von E-Modul und zulässiger Pressung
vorgegeben werden |
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zum Abtrag der Horizontalkräfte kann ein
Dübelprofil vorgesehen werden |
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Belastung |
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die Schnittgrößen im Stützenfuß
sind als Bemessungswerte anzugeben |
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neben einer Normalkraft können Horizontalkräfte
und Momente in zweiachsiger Form aufgenommen werden |
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Berechnung mittels FEM |
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die maßgebenden Werte für
die Nachweise zur Übertragung der Momente und
Normalkräfte werden mittels einer FEM-Berechnung
ermittelt |
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auf diese Weise unterliegt das Programm keinen
Einschränkungen bezüglich Stützenquerschnitt,
Stützen-
und Ankerposition |
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die Elementierung kann vom Programm automatisch
oder vom Anwender vorgegeben erfolgen |
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die Verformung der Platte und die Pressungen unter
der Platte werden durch ein Steifezifferverfahren
wirklichkeitsnah ermittelt. Dabei wird der Beton
unter der Platte quasi als "Boden" betrachtet. |
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zur Berücksichtigung des nichtlinearen Betonverhaltens
kann die Bettungsreaktion begrenzt werden |
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Nachweise |
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Anschluss der Stütze an die Fußplatte
mittels Schweißnaht |
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Spannungsnachweis in der Fußplatte wahlweise
Elastisch-Elastisch oder Elastisch-Plastisch |
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Pressungen unter der Fußplatte |
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Zugtragfähigkeit der Anker |
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Schubeinleitung wahlweise über Reibung oder
einen Schubdübel |
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Ausgabe |
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die Ausgabe beinhaltet eine
maßstäbliche Darstellung des Systems |
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die Protokolle der Belastung und der Berechnungsergebnisse
der einzelnen Nachweise werden
kontinuierlich durchnummeriert |
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die Pressungen unter der Fußplatte werden
grafisch und in Farbe dargestellt |
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der abschließende Punkt der Ausgabe ist
die Zusammenfassung. Sollten einer oder
mehrere Bemessungs- oder Nachweisteile der Berechnung
nicht erfolgreich gewesen sein, ist hier auf einen
Blick zusammengestellt, woran
diese gescheitert sind. |
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intermodularer Datenaustausch |
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4H-STAHL, Stahlstützenfuß,
kann aus dem Programm 4H-FUND,
Fundamente, heraus aufgerufen werden. |
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Im Anschluss an den Nachweis des Stützenfußes
erfolgt dann eine Bemessung des darunterliegenden
Stahlbetonfundaments. |
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| Die Berechnung der Pressungen unter der
Fußplatte und der maßgebenden Schnittgrößen
in der Fußplatte und den Ankern erfolgt durch eine
FEM-Berechnung mit folgenden Modellierungseigenschaften: |
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die Fußplatte wird in ein regelmäßiges
Netz aus Rechteckelementen eingeteilt |
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die Platte wird auf Basis der Kirchhoff'schen
Plattentheorie berechnet |
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die Fußplatte wird als flächig gebettet
angenommen. Die Steifeziffer ergibt sich aus dem
E-Modul des
Untergrunds bzw. Betons. |
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die Anker wirken in dem Modell als Zugfedern;
bei Druckbelastung wirken die Anker nicht mit. Die
Zugfeder ergibt sich aus dem E-Modul des Werkstoffs,
des Spannungsquerschnitts und der rechnerisch
wirksamen Länge des Ankers zu c = EA/l. |
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das Zusammenwirken von Fußplatte und Untergrund
wird mit dem Steifezifferverfahren erfasst, bei
dem die maximal aufnehmbare Pressung begrenzt werden
kann, um die nichtlinearen Eigenschaften des Betons
zu berücksichtigen |
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das Vorhandensein einer Mörtelfuge hat auf
das Verfahren keine Auswirkung |
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die Horizontallasten spielen in der FEM-Berechnung
keine Rolle |
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| Steifezifferverfahren |
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bei dem implementierten Steifezifferverfahren
werden die Bettungsmoduln, die elementweise konstant
sind, iterativ solange verändert, bis die Verformung
aus der Biegeberechnung der Fußplatte mit
der zu der Pressungsverteilung gehörenden Verformung
des Untergrunds übereinstimmt |
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die Verformungen werden aus der Steifeziffer mit
dem Verfahren nach Boussinesq (monolithischer Halbraum,
isotrop elastisch) ermittelt |
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bei abhebenden Elementen wird der Bettungsmodul
zu Null gesetzt (Zugfederausschaltung) |
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bei Begrenzung der maximalen Betonpressung werden
die Bettungsmoduln bei der iterativen Anpassung
nach oben beschränkt, so dass die maximale
Pressung eingehalten werden kann |
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| Eingabeoberfläche |
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Haupteingabefenster
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Stahlsorten
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Stütze
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typisierte Querschnitte
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Fußplatte
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Anker
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Schubeinleitung
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FEM-Berechnung
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Belastung
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Ausnutzung
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| Nachweise |
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Schweißnaht Stütze/Fußplatte
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Spannungsnachweis in der Fußplatte
..... |
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Pressungen unter der Fußplatte
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Ankerzugkräfte
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Schubeinleitung über Reibung
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Schubeinleitung über Schubdübel
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| Doppel-T-Profil mit Schubknagge |
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| Rohrprofil mit Ankern ................. |
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| Rohrprofil mit Steifen ................. |
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| Normen |
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DIN 18800-1:2008-11: Stahlbauten -
Teil 1: Bemessung und Konstruktion, November 2008 |
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DIN V 4141-1:2003-05: Lager im Bauwesen - Teil
1: Allgemeine Regelungen, Mai 2003 |
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| Literatur |
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Kahlmeyer, Hebestreit, Vogt: Stahlbau
nach DIN 18800, Werner Verlag, 5. Auflage, 2008 |
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Wagenknecht: Stahlbau-Praxis nach DIN 18800 (11.2008),
Band 2, Bauwerk Verlag, 2. Auflage, 2009 |
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