Beschreibung des Moduls

FEM - Platte

Mit dem Programm FEM-PLATTEN sind Sie in der Lage, Platten nach der Finite-Elemente-Methode (FEM) gem. Eurocode 2 nachzuweisen. die Schnittgrößen, Verformungen und die erforderliche Bewehrung zu ermitteln. Tragende Bodenplatten können ebenfalls berechnet werden.

 

System

System:

System-1-FEM-Platte

Die Systemeingabe erfolgt in sechs Eingabeschritten:Systemeingabe-1-FEM-Platte

  • Grunddaten,
  • Netzparameter,
  • Aussparungen,
  • Dickenbereiche,
  • Auflager
  • Bettungsbereiche

Die Eingaben können dabei sowohl numerisch, als auch grafisch eingegeben werden.

Systemeingabe

Die Systemeingabe erfolgt in sechs Eingabeschritten:

Die Aussparungen, Dickenbereiche und Auflager können dabei sowohl numerisch, als auch grafisch eingegeben werden.

1. Grunddaten

Systemeingabe-3-FEM-Platte

Bettunfsziffer-2-FEM-PlatteBettunfsziffer-3-FEM-Platte

2. Netzparameter

Nach Eingabe der Geometrie wird die Platte über ein ‘Netz’ in Abschnitte (Teillängen) aufgeteilt. Über diese Teilabschnitte können die Lagen der Wände, Stützen, Aussparungen, Dickenbereiche und Auflager im Grundriss exakt positioniert werden.

Netzparameter-1-FEM-Platte

Zwischen den Teillängen können je nach Bedarf eine entsprechende Anzahl an weiteren Elementen eingefügt werden, womit die Feinheit des Netzes und letztlich auch die Genauigkeit der späteren Berechnung festgelegt wird.

3. Aussparungen

Über die Aussparungen werden die Konturen und Öffnungen innerhalb der Platte festgelegt . Es werden fünf Möglichkeiten zur Definition von Aussparungen angeboten:

Aussparungen-1-FEM-Platte

4. Dickenbereiche

dicke-1-FEM-PlatteNeben der Festlegung der Basis-Plattendicke in den Grunddaten können verschiedene Dickenbereiche zwischen 0,01m und 20m innerhalb der Platte definiert werden.

5. Auflager

Auflager-1-FEM-PlatteFolgende Auflagerarten können definiert werden:

  • Linienlager eingespannt,
  • Linienlager gelenkig,
  • Symmetrieachse,
  • Punktlager gelenkig,
  • Punktlager eingespannt

6. Bettungsbereiche

Bettunfsziffer-1-FEM-PlatteInnerhalb der Platte können verschiedene Bettungsbereiche definiert werden. Somit ist es möglich, Bodenplatten nachzuweisen, deren Grund unterschiedliche Tragfähigkeiten aufweist. Es können auch Deckenplatten nachgewiesen werden, die zum Teil gebettet sind (z. B. Teilunterkellerung).

Lasten

Eingabe der Lasten:  Screenshot zur Lasteingabe

Es können bis zu 20 Lastfälle eingegeben werden. Der Benutzer kann Namen für die Lastfälle vergeben. Jeder Lastfall kann bis zu 100 Lasten enthalten. Lasten-Lastfaelle-FEM-Platte

Lasten-eigenlast-FEM-Platte Das Eigengewicht wird über die Eingabe des spezifischen Gewichtes berücksichtigt.

Drei Lastarten stehen zur Auswahl:

Platzhalter-70-90 Lastarten-FEM

Sie können optional festlegen, ob Wind- und Schneelasten partiell ungünstig anzusetzen sind (für Sonderfälle).

Die Nutzlasten können den Kategorien der DIN zugeordnet werden. Diese sind:

  • A, B: Wohn-, Aufenthalts- u. Arbeitsräume,
  • C, D: Versammlungs- / Verkaufsräume,
  • E: Lagerräume,
  • Sonstige veränderliche Einwirkungen.

Nutzungsklassen-FEM-Platte

Lasten können sowohl numerisch, als auch grafisch eingegeben werden. Sie können die Lasten aus einem Lastfall in einen anderen kopieren und entsprechende Anpassungen vornehmen:

Lastkopie-FEM-Platte

Zur Überprüfung und Kontrolle der Lasteingaben in den einzelnen Lastfällen stehen zahlreiche grafische Darstellungsarten zur Verfügung. Diese können auch in der Druckausgabe verwendet werden.

Lager-export-2-FEM-PlatteLager-export-3-FEM-Platte

Die Lagerreaktionen einer zuvor berechneten Decke können als Punkt- und Linienlasten importiert werden. Die verschiedenen Lastfälle können getrennt importiert werden.

 

Berechnung

In der Berechnung werden sämtliche Schnittgrößen, Auflagerreaktionen und Durchbiegungen ermittelt. Es stehen drei Varianten für die Berechnung zur Wahl:

  • Berechnung der einzelnen Lastfälle,
  • Berechnung als Extremierung mit Ermittlung der jeweiligen min-/max-Werte unter Berücksichtigung der Sicherheitsbeiwerte.
  • Berechnung von Lastfallkollektiven.

Bei der Berechnung von Lastfallkollektiven können Sie selbst wählen, welche Lastfälle Sie mit welchen Gamma- und Psi-Werten in einem Kollektiv miteinander kombinieren möchten. Sie können mehrere Lastfallkollektive in einem Berechnungsgang anlegen.

Berechnung-1-FEM-Platte

Das Programm bietet somit größtmögliche Flexibilität, und Orientierung am neuen Sicherheits-und Lastkonzept. Auch die außergewöhnliche Lasfallkombination mit 2,3-fachem Schnee in der norddeutschen Tiefebene ist so leicht abzudecken.

Material, Bemessung

Systemeingabe-7-StahlbetontraegerDie Material-/ Bewehrungswahl mit Bemessung:

Die Bemessung erfolgt nach DIN 1045-1 (2008).
Es können folgende Betone berücksichtigt werden:

Normalbeton:
C12/15 ; C16/20 ; C20/25 ; C25/30 ; C30/37 ;
C35/45 ; C40/50 ; C45/55 ; C50/60

Leichtbeton:
LC12/13 ; LC16/18 ; LC20/22 ; LC25/28 ; LC30/33 ;
LC35/38 ; LC40/44 ; LC45/50 ; LC50/55

Als Betonstahl kann B500 oder B550 (für Österreich) gewählt werden

Betonstahl nach EC

Systemeingabe-5-StahlbetontraegerBei Wahl eines Leichtbetons kann die Trockenrohdichte mit angegeben werden

Weitere Optionen für die Bemessung:

  • Vorgaben für den Rißnachweisnach den Anforderungsklassen und Umweltbedingungen:
    • Klasse E (XC2, XC3, XC4, XD1, XD2, XD3, XS1, XS2, XS3) --> wk = 0,3 mm)
    • Klasse F (Stahlbetonbauteile X0, XC1 --> wk = 0,4 mm)
  • Optional mit Momentenausrundung rechnen.
  • Optional mit Anschnittmomenten rechnen.
  • Optional Feldbewehrung staffeln.
  • Optional Q (Theta - Winkel der Betondruckstrebe) frei wählbar, konstant gesetzt.
  • Optional Mindestbewehrung erfassen
  • Optional bei Plattenbalken den Schulterschub nachweisen.

Bewehrungswahl:

Nach Eingabe der Achsabstände der Bewehrung kann eine Grundbewehrung gewählt werden. Über eine Grafik wird nun die erforderliche Restbewehrung angezeigt, so dass anschließend die Zulagenbewehrung gewählt werden kann.

Bewehrung-1-FEM-Platte

Ausgabe

Die Ausgabe:

Das FE-Programm bietet zahlreiche Ausgabemöglichkeiten. Neben der numerischen Ausgabe werden auch aussagekräftige Grafiken geliefert. Sehen Sie hier einige Beispiele:

Auflagerreaktionen-1-FEM-PlatteAuflagerreaktionen:

Bei der Berechnung der Auflager-reaktionen werden die in Finite - Elemente - Berechnungen typischen Spitzen an den Auflagerenden exakt ermittelt und können grafisch dargestellt werden. Das Programm ermittelt die für die Weiterleitung sinnvolle Gleichstreckenlast automatisch.

Videos

Videotutorials:

Aufgrund der Komplexität des Programms und um Ihnen den Einstieg in die Praxis etwas zu erleichtern, haben wir Ein Videotutorial zu unserem FE-Programm erstellt. Schritt für Schritt zeigen wir Ihnen an einem Praxisbeispiel die Arbeit mit dem Programm.

Das Tutorial zeigt Ihnen die Arbeitsweise des Programms und soll den Einstieg etwas erleichtern. Klicken Sie einfach auf eines der Kapitel auf der linken Seite um das entsprechende Video zu starten. Vergessen Sie nicht, den Ton an Ihrem PC einzuschalten.

Sollten Sie weitere Fragen zu diesem Programm haben, laden wir Sie herzlich ein, diese in unserem Forum zu stellen. Wir haben dort einen Supportbereich eingerichtet und werden Ihre Fragen zeitnah beantworten.

Wir wünschen Ihnen hier einen informativen Aufenthalt!

Ihr Harzer-Team

1. Vorbereitung: eine Einführung

2. Vorbereitung: Architektenpläne übertragen

3. Vorbereitung: Raster für Netzparameter

4. Systemeingabe: Grunddaten, Netzparameter

5. Systemeingabe: Aussparung, Dickenbereich

6. Systemeingabe: die Auflager

7. Lasteingabe

8. Berechnung

9. Monitorausgabe

10. Bemessung, Ausdruck