Komplettes Magazin

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Komplettes Magazin - Frilo-Software for structural analysis

MAGAZIN 2009
FRIL
FRILO-Magazin 2009
Themen
- Kundenprojekte
- Neue Holzbaunorm
- Praktika im Ausland
- FRILO-Software
- Produktinformationen
Goris
Stahlbetonbau-Praxis
nach DIN 1045 neu
Holschemacher / Peters
Schneider / Steck (Hrsg.)
Band 1: Grundlagen,
Bemessung, Beispiele
3., aktualisierte und erweiterte
Auflage.
2008. 262 Seiten.
17 x 24 cm. Kartoniert.
Mit Buchbeilage (16 Seiten
Bemessungshilfen).
EUR 27,–
Konstruktiver
Ingenieurbau
kompakt
Auflage.
2009. 340 Seiten.
14,8 x 21 cm. Gebunden.
EUR 29,–
Band 2: Schnittgrößen,
Gesamtstabilität, Bewehrung
und Konstruktion, Beispiele
Auflage.
2008. 300, teils farbige Seiten.
EUR 27,–
Band 1 + 2 (Paket)
EUR 44,–
Stahlbetonbau-Praxis (in 2 Bänden) zeigt
kompakt und übersichtlich die Bemessung
und die konstruktive Durchbildung von
Stahlbetontragwerken.
Die neue Norm DIN 1045 (Ausgabe 08.2008)
wurde bereits eingearbeitet.
Minnert / Wagenknecht
Verbundbau-Praxis
Berechnung und
Konstruktion
2008. 352 Seiten.
EUR 38,–
Formelsammlung, Querschnittswerte und
Bemessungshilfen zu den Bereichen:
Lastannahmen • Holzbau • Mauerwerksbau •
Stahlbau • Stahlbetonbau • Statische Hinweise
Übersichtlichkeit und schneller Zugriff durch
unterschiedlich farbige Seiten der Hauptkapitel
Die neuen Normen DIN 1045 (08.2008),
DIN 18800 (11.2008) und DIN 1052
(11.2008) sind bereits berücksichtigt.
Wagenknecht
Stahlbau-Praxis
nach DIN 18800
(11.2008)
Band 1: Tragwerksplanung –
Grundlagen
Mit Berechnungsbeispielen.
3., aktualisierte Auflage.
2009. 384 Seiten.
EUR 32,–
Band 2: Verbindungen und
Konstruktionen
Mit Berechnungsbeispielen.
2., aktualisierte Auflage.
2009. 416 Seiten.
EUR 32,–
Mit neuer Verbundbaunorm DIN 18800 – Teil 5
in Verbindung mit DIN 1045-1 Brandschutzbemessung nach DIN V ENV 1994-1-2.
In diesem Buch werden ausführlich die Kaltund Heißbemessung von Verbundträgern,
Verbundstützen und Verbunddecken nach den
derzeit gültigen Normen behandelt.
Band 1 + 2 (Paket)
EUR 54,–
Stahlbau-Praxis erscheint in 2 Bänden und
behandelt die Konstruktion und Bemessung
von Stahlbautragwerken. Der Inhalt wird in
komprimierter Form didaktisch so geschickt
aufbereitet, dass der Leser den zum Teil
schwierigen Stoff problemlos verstehen kann.
Neue Norm DIN 18800 (11.2008) bereits
berücksichtigt.
Editorial
Das Jahr 2009 wird wohl in die Geschichte eingehen,
ungeachtet dessen, wie es sich noch weiter entwickelt
und schließlich zu Ende geht. Medien, Manager und
Politiker arbeiten mit Zahlen, die jeden Tag anders
aussehen und deren Größenordnung sich der normalen Vorstellungskraft entzieht. Wie viele Nullen
hat eine Milliarde? Oder gar eine Billion? Vermutlich
können nicht alle, die diese Zahlen kommunizieren,
eine korrekte Antwort geben.
Was hat das mit Statik und Bauwesen zu tun?
Auf den ersten Blick nicht besonders viel, aber die
Entwicklung im Bereich der Normen hat eine ähnliche Undurchsichtigkeit erreicht, wie die Arbeit der
Finanzinstitute in den letzten Jahren. In manchen
Details kann selbst der ausgebildete Ingenieur den
Vorstellungen der Normengremien nicht mehr folgen.
Die Europäisierung trägt noch ein weiteres dazu bei,
weil in den europäischen Vorschriften die Sicherheitsbedürfnisse verschiedenster Länder zusammengefasst und gleichgeschaltet werden müssen. Da dies
nicht erreichbar ist, hat man die nationalen Anhänge
eingeführt, die jedem Land den Spielraum lassen,
eigene Vorstellungen umzusetzen.
Ein Softwareunternehmen mit dem Anspruch Berechnungsprogramme einfach und sicher bedienbar zu
machen, steht vor der großen Herausforderung, die
Zuverlässigkeit der Ergebnisse für alle möglichen
Kombinationen der Optionen zu garantieren. Dies hat
zur Folge, dass, neben der Entwicklung von Algorithmen zur Berechnung und neben der Interpretation
der Vorschriften in den Bemessungsverfahren, ein
umfangreiches und sehr aufwändiges Testprogramm
abzuwickeln ist, bevor eine Software dem Kunden
zur Verfügung gestellt werden kann. Der Aufwand für
die Qualitätssicherung erreicht in manchen Fällen die
Größenordnung des Entwicklungsaufwandes.
Sicherheit wird auch durch Technik erreicht. Modernes
Softwaredesign ist ein wirkungsvolles Mittel, um eine
hohe Qualität und Sicherheit zu erreichen. Der Aufwand für „Redesign“ von Software ist nach außen
nicht sichtbar, trotzdem ist es eine wichtige Säule
der Kontinuität, einer Kontinuität und Stabilität, für
die Frilo seit mehr als 30 Jahren steht und auch in
Zukunft stehen wird.
Die Zukunft eines gemeinsamen Europas wird auch
im Bauwesen immer weiter voranschreiten – mit Frilo
als Partner sind Sie stets gut gerüstet, unabhängig
davon, ob sich Ihre Zielmärkte in Deutschland oder
bereits in Europa oder in anderen Ländern befinden.
Hans Stegmüller
Frilo setzt für die wichtige Aufgabe der Qualitätssicherung in bestimmten Phasen ein großes Team
ein, Hotline und Entwicklung arbeiten besonders
eng zusammen, wenn es um die Fertigstellung eines
neuen kompletten Release geht. Ausführliche Qualitätssicherung steht auf der anderen Seite im Widerspruch zu dem Anspruch, auf Kundenwünsche schnell
zu reagieren. Im Zweifelsfall entscheiden wir uns
heute für mehr Sicherheit, was auch im Sinne unserer
Anwender sein dürfte.
FRILO-Magazin 2009
3
Inhalt
Inhalt
Editorial
FRILO-Service
3
5
Kundenprojekte
Mehrfamilienhaus in Mannheim
E.ON - Zolling
6
8
Fachartikel
Noch eine neue Holzbaunorm? Die DIN 1052 vom Dezember 2008
10
Jubiläum
25 Jahre SEMA
13
Studium
Praktikum in Stockholm auf Norra Länken NL12
Praktikum in Durban/Südafrika
14
16
Die Friedrich + Lochner-Software
Neue Programme - Entwicklung - Kurzbeschreibungen
Frilo Installation und Konfiguration
FCC - Das Frilo-Control-Center
Neue Programme
Programmübersicht
Das FRILO-Gebäudemodell
Platten und Scheiben
Stabwerke ESK/RS/TRK
Stahlbeton
Stahlbau
Grundbau
Hausdächer
Holzbau
Verschiedenes
19
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Impressum:
Das FRILO Magazin ist eine Kundenzeitschrift für Baustatiker und Tragwerksplaner mit jährlicher Erscheinungsweise.
Herausgeber Redaktion, Layout, Anzeigen
Technische Dokumentation der Friedrich+Lochner GmbH
Dieter Ziegler
Email: [email protected]
Ust.-Ident.-Nr
FRILO-Magazin 2009
DE 185 284 657
Die in dieser Zeitschrift enthaltenen Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Verwertungen des Inhalts, auch
auszugsweise, bedürfen der schriftlichen Genehmigung des
Herausgebers bzw. der Autoren selbst.
Bildnachweis
Fotolia: Seiten 1, 3, 4, 5o, 11, 24, 40o, 44o, 55o
Prüfbüro Professor Osterrieder: 19
Weitere Bilder: zur Verfügung gestellt von den jeweiligen
Autoren der Beiträge oder separat aufgeführt.
Alle anderen Bilder: Friedrich + Lochner GmbH.
62
Für eventuelle Fehler im Inhalt der Zeitschrift können wir
keine Haftung übernehmen. Änderungen an den beschriebenen Produkten liegen in der Natur der Sache.
ISSN
4
Friedrich + Lochner GmbH
Stuttgarter Straße 36
70469 Stuttgart
Tel: 0711/ 810020
Fax: 0711/858020
Email: [email protected]
Online: www.frilo.de
 2009 Friedrich+Lochner GmbH
Produktinformationen
Deckenbemessung mit Stegträgern
STEICO
Stockholms Fernverkehrsstraßen bei Nacht.
Der Student Martin König absolvierte sein
Praktikum bei einem Tunnelprojekt in
Schwedens Hauptstadt und berichtet davon
auf Seite 14
1439-1015
FRILO-Service
FRILO-Service
Veranstaltungen/Termine
Englische Versionen
Neue Schulungen....
Zusätzlich zu der bereits in den
letzten Jahren angebotenen
Schulung zum Thema „PLT und
Gebäudemodell in der praktischen
Anwendung“ haben wir nun zwei
neue Schulungsthemen in unserem Online-Terminkalender:
Neben der bei nahezu allen Programmen implementierten Möglichkeit die Oberfläche und die
Ausgabe auf englische Sprache
umzuschalten, gibt es nun für die
Programme
- B2 Stahlbetonbemessung
- B5 Stahlbetonstütze
- DLT Durchlaufträger
- PLT Platten mit Finiten
Elementen
eine übersetzte Dokumentation/
Online-Hilfe. Diese kann auch über
unsere „COM“-Homepage www.
frilo.com heruntergeladen werden.
Neue FRILO-Installation
1. Anwendung der neuen Holzbaunorm DIN 1052 (12/2008)
im Bereich Anschlüsse und
Verbindungsmittel.
§ Versätze
§ Ausklinkungen und
Verstärkungen
§ Verbindungsmittel
2. Einführung in die neue Holzbaunorm DIN 1052 (08/2004) unter
Verwendung der neuen Lastannahmen nach DIN 1055.
§ Grundlagen der neuen
Lastannahmen
§ Anwendung der Kombinatorik
nach DIN 1055-100
§ Besonderheiten der Nachweise der Tragfähigkeit und
der Gebrauchstauglichkeit
§ Grundlagen des Brandschutz
im Holzbau nach DIN 4102-4
und -22
Komfortabler, mit mehr Sicherheit
und Flexibilität - so präsentiert sich
die neue Installation. U.a. wurde
z.B. die Möglichkeit integriert,
mehrere FRILO-Installationen als
Backups zu verwalten und per
Mausklick zwischen diesen Installationen umzuschalten - so kann
jederzeit zwischen alten und neuen
Programmversionen gewechselt
werden, genauso, wie zwischen
Demo-Versionen und lizensierter
Software.
→ Mehr dazu auf den Seite 20
Vorteile des neuen
FRILO-Control-Center:
- unbeschränkt netzwerkfähig
- übersichtliche Ablage Ihrer
Projekte und Positionen durch
sinnvolle Ordnersystematik
- schneller und sicherer Zugriff
auf die Daten durch Einsatz des
zuverlässigen Datenbanksystems Firebird
→ Mehr dazu auf den Seite 22
Studentenversionen
Auf unserer Homepage können
sich Studenten gegen Vorlage der
Studienbescheinigung eine Studentenversion unserer Programme
herunterladen.
Hotline
Die telefonische Unterstützung bei
Anwender- und Softwareproblemen wird von qualifizierten Ingenieuren erbracht und ist im Rahmen
eines Software-Service-Vertrages
kostenfrei.
Hotline-Zeiten: 8.30 Uhr bis 12.00
Uhr und 13.00 Uhr bis 17.00 Uhr
FRILO-Control-Center
Das FRILO-Control-Center ist die
künftige zentrale Umgebung zum
Starten der FRILO-Programme
und zum Verwalten von Projekten
und Positionen.
FRILO-Magazin 2009
5
Kundenprojekt
Mehrfamilienhaus in Mannheim
Das Mehrfamilienhaus in Mannheim besteht aus
einem ausgebauten Dachgeschoss, zwei Obergeschossen, einem Erdgeschoss und einem Untergeschoss mit integrierter Tiefgarage.
Die Decke über der Tiefgarage wurde an der Stahlbetonwandscheibe im EG angehängt.
Für die Stahlbetondecken der oberen Geschosse
wurden als tragende Innenwände nur die mittlere
Wohnungstrennwand sowie die Stahlbeton-Treppenhauswände herangezogen.
Da Mannheim in der Erdbebenzone 1 liegt und die
aussteifenden Wände nicht gleichmäßig über alle
Geschosse durchgehen, war ein rechnerischer Erdbebennachweis erforderlich.
Die horizontalen Erdbebenersatzlasten wurden ermittelt und mit dem Programm Windlasten WL entsprechend der Steifigkeiten auf die Mauerwerkswände
sowie die Stahlbeton-Treppenhauswände und Stahlbeton-Aufzugsschachtwände verteilt.
6
FRILO-Magazin 2009
Durch die Eingabe des Gebäudes im Programm
FRILO Gebäudemodell war eine schnelle Lastermittlung bis zu den Fundamenten gegeben. Für die
Bauteilbemessung wurden die Daten an die jeweiligen
Bemessungsprogramme übergeben.
Die Bewehrungspläne wurden mit Nemetschek-Allplan gezeichnet, somit konnten die FEM-Ergebnisse
im CAD-System visualisiert werden.
Kundenprojekt
Das Ingenieurbüro Kappes
Kappes-Ingenieurbüro für Bauwesen wurde im Jahr
2000 von Dipl.-Ing.(FH) Markus Kappes, Beratender
Ingenieur VBI, gegründet. Bei der Gründung des
Büros verfügte das Team bereits über langjährige
Berufserfahrung in der Baupraxis.
Das Tätigkeitsfeld umfasst den gesamten
konstruktiven Ingenieurbau, mit dem Leistungs
spektrum Tragwerksplanung, Bauphysikalische
Nachweise und Bauleitung.
Oberstes Ziel unseres Ingenieurbüros ist es, eine
effiziente Zusammenarbeit mit unseren Auftraggebern zu ermöglichen, indem wir unsere vertraglichen
Verpflichtungen bei der Projektbearbeitung fach- und
termingerecht erfüllen.
Wir sind bestrebt, unsere Auftraggeber unter
Beachtung unserer berufsständischen Verantwortung
optimal zu bedienen.
Alle Arbeitsplätze sind mit modernster Hardwareausrüstung sowie mit den neusten Softwarelizensen ausgestattet. Sämtliche Konstruktionszeichnungen werden in unserem Büro mit Hilfe von CAD
(Nemetschek Allplan) erstellt.
KAPPES Ingenieurbüro für Bauwesen VBI
Meersburgerstr. 45
68239 Mannheim
Tel. 0621-48 22 72 0
Fax 0621-48 17 93 20
www.kappes-mannheim.de
[email protected]
Projektbeteiligte
Bauherr:
Gerst Massivbau GmbH
Bahnhofstraße 171
67480 Edenkoben
Entwurf:
Architekturbüro Gooss
Max-Slevogt-Straße 2
67434 Neustadt
Illustration: Naharro Illustrationen
74321 Bietigheim-Bissingen
FRILO-Magazin 2009
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Kundenprojekt
E.ON - Zolling
Historie des Gebäudes
Für Wohlbefinden am Arbeitsplatz sorgt das neue
energieeffiziente Verwaltungsgebäude der E.ON
Kraftwerke GmbH im oberbayerischen Zolling. Das
Münchener Architekturbüro Boesel Benkert Hohberg
wurde beauftragt, für ein verbessertes Arbeitsklima die
bisherige Verwaltung vom bestehenden Kraftwerk zu
lösen und die CO2 Emissionen zu reduzieren. Rund
45 Mitarbeiter können sich seit September 2008 über
ein optimiertes Tageslichtkonzept, fünf im Split-Level
angeordnete Büroebenen für die Arbeit im Team,
sowie eine herausragende Architektur freuen.
Das Besondere am Gebäude ist die um 26 Grad
nach Süden geneigte Bauform. Diese nutzt vermehrt
blendfreies Tageslicht im Norden und reflektiert durch
Nutzung einfacher physikalischer Gesetze die Wärmestrahlung im Süden (Fresnel-Effekt). Kunstlichtzeiten werden so auf ein Minimum reduziert, auf einen
kostenintensiven außen liegenden Sonnenschutz
konnte verzichtet werden. Das entstandene kompakte
Gebäudevolumen mit einem optimierten Verhältnis
von Nutzfläche zu Hüllfläche wurde speziell für diesen
Standort entwickelt. Gemeinsam mit der aus der Aufgabe entwickelten Fassadengestaltung konnte so ein
einzigartiges Verwaltungsgebäude entstehen.
Nachhaltige Gebäudetechnik für ein
optimales Raumklima.
Die Wärmeversorgung des Gebäudes wird ausschließlich über die kraftwerkseigene Fernwärme
aus Kraft-Wärme-Kopplung sichergestellt. Eine Luftaustauschanlage mit Wärmerückgewinnung sorgt für
die Reduzierung der Heizlast, wodurch auf weitere
Heizquellen wie Heizkörper verzichtet werden konnte.
Die Zuluftverteilung erfolgt deckenintegriert über
flexible Kunststoffrohre; die Abluft strömt aus den
Büroräumen in das Atrium über. Die für die Behaglichkeit erforderliche Kühlung im Sommer stellt eine
Kältemaschine mit „free-cooling-Register“ bereit. Sie
erlaubt die Zwischenspeicherung von Nachtkälte
in den Geschossdecken (Bauteilkühlung). Hierfür
wurden Rohrleitungen oberflächennah in die Massivdecken eingesetzt, die auch eine bedarfsorientierte
Nutzung der Räumlichkeiten ermöglichen. Eine größere Nutzerakzeptanz und ein geringerer Energieaufwand werden erzielt.
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FRILO-Magazin 2009
Standortwahl
Die Lage des Neubaus, hervorgegangen aus einer
vorgeschalteten Standortanalyse, liegt strategisch
günstig an der Ostgrenze des Kraftwerksgeländes
und definiert zeichenhaft den neuen Haupteingang
zum Kraftwerk. Die genau justierte und aus lichttechnischer Sicht berechnete Lage des Baukörpers zwischen Kraftwerksblock und Kühlturm bietet optimierte
Besonnungs- und Verschattungsverhältnisse. Das
freigestellte Gebäude vermeidet Schallemissionen
und Vibrationen aus dem Kraftwerk. Überblick und
Ausblick auf den Betrieb werden gewährt.
Schwierigkeiten im Ingenieurbau
Die Schwierigkeit dieses Projektes lag u.a. in der
Neigung der Längswände (26 Grad), als weitere
Erschwernis kam hinzu, dass alle Ebenen durch die
Architektur in Split-Level-Bauweise erfolgten. Aufgrund
großer Deckenspannweiten wurden Unter- und Überzüge angeordnet. Für ein besseres Lichtverhältnis in
diesen Räume, wurden diese Unterzüge ausgerundet.
Durch die Neigung der Längswände und den
Vouten an den Unterzügen war es fast unmöglich das
Projekt in einer 2D-Planung zu absolvieren. Hierfür
stand das Programm Allplan 2005 bei uns im Büro an
vorderster Front. Durch die 3D-Planung und assoziative Schnitte konnte schnell und maßgenau abgeleitet
werden. Bei jeder Änderung durch Bauherr/Architekt
waren Kollisionen der Bauteile sofort erkennbar. Für
Prüfer und Baufirma konnte die Bewehrungsführung
mit Heizregister dreidimensional als PDF dargestellt
werden, somit konnten diese bei der Prüfung vorzeitig
handeln.
Projektdaten:
Bearbeitete Leistungsphasen: 1 - 6, 8
Bruttogeschossfläche: 2.500 m²
Bruttorauminhalt: 10.500 m³
Gesamtbaukosten: ca. 4,0 Mio. €
Kundenprojekt
MUCKINGENIEURE
Das Ingolstädter Ingenieurbüro für innovative Tragwerksplanung ist auf die Entwicklung kostenoptimierter Tragkonstruktionen im Stahl- und Massivbau
spezialisiert. Dabei wird besonderer Wert auf eine
wirtschaftliche, gestalterisch wertvolle Tragwerkslösung bei kurzer Bauzeit und gesichertem Investitionswert gelegt!
Hierbei kommen dem Unternehmen seine aktuellen Erfahrungen z.B. mit dem Einsatz der innovativen BAMTEC® - Bewehrungstechnologie zu Gute.
Stahleinsparungen von 15 – 20 % und verkürzte
Verlegezeiten von bis zu 90 % bei Flächenbauteilen
wie Bodenplatten und Decken wurden bereits erzielt.
MUCKINGENIEURE sehen darin ein großes Einsparungspotenzial für zukünftige Bauvorhaben.
Die Stärke und Kernkompetenz des Ingenieurbüros
MUCKINGENIEURE liegt in der kompletten Bearbeitung der erforderlichen Leistungen der Tragwerksplanung. Bauphysikalische Überlegungen zum Energiepass, Wärme-, Schall- und Brandschutz fließen dabei
von Anfang an in das Gesamtkonzept der Tragkonstruktion mit ein.
Projektbeteiligte
Fotos:
MUCKINGENIEURE, Boesel Benkert
Hohberg Architekten
Bauherr
E.ON Facility Management GmbH
Fachbereich Großprojekte
Bau und Technik
Denisstraße 2
80335 München
Architekt:
Boesel Benkert Hohberg
Sandstraße 33
80335 München
www.bbh-architekten.de
Bauunternehmen:
PORR Deutschland GmbH
Niederlassung Murnau
Achrain 3
82418 Murnau
MUCKINGENIEURE
Maria-Ward-Straße 9
85051 Ingolstadt
Tel. 0841/97359-59
Fax 0841/97359-73
www.muck-ingenieure.de
[email protected]
FRILO-Magazin 2009
9
Noch eine neue Holzbaunorm ?
Noch eine neue Holzbaunorm?
Die DIN 1052 vom Dezember 2008
Prof. Dr.-Ing. Kai Haase
Der Einsatz der neuen DIN 1052 (08/04) wurde
den Ingenieuren nicht einfach gemacht: Neben der
Umstellung auf das neue Sicherheitskonzept, der
auch damit verbundenen neuen Nomenklatur, geänderten Nachweisverfahren und fehlenden Bemessungshilfen, wurde jahrelang um die Dauer der
Koexistenzphase, in der die neue DIN 1052 parallel
zur DIN 1052 (04/88) eingesetzt werden darf, gerungen. Die Veröffentlichung von Warnvermerken in
den Jahren 2005 und 2007 festigte das Vertrauen
der Ingenieure in die neue Norm nicht gerade, die
Gerüchte um eine Änderung A1, die im April 2008
dann auch tatsächlich als Entwurf herausgegeben
wurde, in Verbindung mit der sich ständig verlängernden Koexistenzphase, ließ die Anwendung immer
unattraktiver erscheinen.
Mit der Ausgabe 12/2008 der DIN 1052 liegt nun
endlich eine Fassung vor, die endgültig die alte
DIN 1052 (04/88) ablösen wird. Im Folgenden soll
daher diese äußerlich zwar neue, inhaltlich gegenüber
der Ausgabe von August 2004 aber nur in ausgewählten Punkten überarbeitete Fassung und die zugrunde
liegende Historie vorgestellt werden.
Die Warnvermerke
Der erste Warnvermerk zur DIN 1052 (08/04) vom
Dezember 2005 betraf die charakteristischen Werte
der Schubfestigkeiten. Schon in der Phase des
Gelbdruckes wunderten sich einige Ingenieure über
die deutlich höheren Schubfestigkeiten nach neuer
Norm. Verglich man nämlich die charakteristischen
Festigkeitswerte der neuen Norm unter Beachtung
der veränderten (Teil-) Sicherheitsbeiwerte mit den
zulässigen Spannungen, so stellte man fest, dass
die Schubfestigkeit eine ungewohnte Steigerung im
Vergleich zu den anderen Festigkeitswerten erfahren
hatte: Je nach veränderlichem Lastanteil und den
damit verbundenen unterschiedlichen Teilsicherheitsbeiwerten auf der Einwirkungsseite zeigten die Festigkeitswerte für Zug, Druck und Biegung eine Abweichung von ungefähr ±10 % – nur die Druckfestigkeiten
senkrecht zur Faser sowie die Schubfestigkeiten
wichen um bis zu 35 % ab.
Während die drastische Verringerung der Druckfes-
10
FRILO-Magazin 2009
tigkeit senkrecht zur Faser plausibel wird, sobald man
sich mit dem neuen Nachweis und den dort vorhandenen Erhöhungsfaktoren kc,90 sowie der Verlängerung der wirksamen Auflagerfläche auseinandersetzt,
blieben die Gründe für die Erhöhung der Schubfestigkeit im Dunkeln. Erst der Warnvermerk und die damit
verbundene drastische Reduzierung der Schubfestigkeiten „stutzten“ die Schubfestigkeiten auf Werte, die
wieder in einer mit der zulässigen Schubspannung
vergleichbaren Größenordnung lagen.
Nicht beachtet wurden aber in diesem Zusammenhang die Nachweise von kombinierten Beanspruchungen wie zum Beispiel dem Druck unter einem Winkel
zur Faser oder die Längsspannungsnachweise bei
gevouteten Trägern mit angeschnittenen Fasern, bei
denen die auftretende Spannungskombination durch
eine verminderte Festigkeit berücksichtigt wird, in
deren Berechnung auch die Schubfestigkeit eingeht.
Diese Schubfestigkeiten werden für diese Fälle um
verschiedene Faktoren erhöht oder vermindert, um
den Einfluss des gleichzeitig auftretenden Querdruckes bzw. Querzuges auf die Schubfestigkeit zu
berücksichtigen. Durch das Verringern der allgemeinen Schubfestigkeit wurden für solche kombinierten
Belastungen nun falsche Festigkeitswerte ermittelt.
Der zweite Warnvermerk vom September 2007
betraf die Anwendung der Abschnitte 11.3 „Durchbrüche“ und 11.4.4 „Durchbrüche bei Biegestäben
mit Rechteckquerschnitt“. Hier stellte der zuständige
Arbeitsausschuss des NABau einen dringenden
Änderungsbedarf der Norm bezüglich der geometrischen Randbedingungen für Durchbrüche in Trägern
und Biegestäben sowie der Tragfähigkeit solcher
Träger fest. Die Änderungen betrafen vorwiegend
eine Abminderung der rechnerischen Tragfähigkeit
bei hohen Trägern (beginnend ab einer Höhe von
450 mm) und die Verschärfung der geometrischen
Randbedingungen.
Die Änderung A1
Diese in den Warnvermerken angesprochenen Probleme und andere inhaltlich umstrittene Teilaspekte
sollten nun in einer Änderung A1 der DIN 1052 (08/04)
berücksichtigt werden. Zu diesem Zwecke erschien
DIN 1052 vom Dezember 2008
im April 2008 der Entwurf zur DIN 1052/A1. Mit Ablauf
der Einspruchsfrist Ende Juni 2008 wurden die Änderungen in die DIN 1052 übernommen – nun aber nicht
als Änderung A1 zur DIN 1052 (08/04) sondern als
neue, eigenständige Norm DIN 1052 (12/08).
Die DIN 1052 (12/08)
Die wichtigsten Änderungen dieser neuen Norm
gegenüber der Ausgabe vom August 2004 sind:
Reduzierung des charakteristischen Wertes der
Schubfestigkeiten für Nadelholz der Festigkeitsklasse C14 bis C50 auf 2,0 N/mm2 sowie für homogenes und kombiniertes Brettschichtholz der Festigkeitsklassen GL24 bis GL36 auf 2,5 N/mm2 wie bereits im
Warnvermerk angegeben.
Als Ausgleich zu dieser Reduzierung der Schubfestigkeiten darf beim Nachweis des Druckes unter
einem Winkel a sowie dem speziellen Nachweis
eines Versatzes bei der Ermittlung der Festigkeit (in
diesen speziellen Fällen der Spannungskombinationen) der Bemessungswert der Schubfestigkeit für
Nadelvollholz, Brettschichtholz und Balkenschichtholz um 40 % erhöht werden. Dies gilt zusätzlich zu
den bereits vorhandenen Faktoren 1,5 bzw. 2,0 und
berichtigt die allgemeine Verringerung der Schubfestigkeit für diese Spezialfälle.
Ähnliches gilt für den Nachweis der Spannungskombination am Rand schräg zur Faserrichtung
des Holzes bei Pult- oder Satteldachträgern („angeschnittener Rand“): Dort muss für Nadelvollholz,
Brettschichtholz und Balkenschichtholz im Biegezugbereich die Schubfestigkeit nicht mehr um 25 %
abgemindert werden, im Biegedruckbereich darf sie
nun statt um 50 % um 100 % erhöht werden.
Beim Querdruckbeiwert kc,90 wurde die Beschränkung der Lastaufstandsfläche auf 400 mm ersatzlos
gestrichen.
Beim Nachweis des Biegedrillknickens von
schlanken Brettschichtholzträgern müssen im Vergleich zur DIN 1052 (04/88) bei der Ermittlung des
bezogenen Kippschlankheitsgrades die 5 %-Quantilwerte der Steifigkeiten verwendet werden. Um wieder
zu einer wirtschaftlicheren Auslastung weit gespannter
Konstruktionen aus Brettschichtholz zu gelangen, darf
das Produkt der 5 %-Quantilen der Steifigkeitskennwerte nun mit dem Faktor 1,4 multipliziert werden.
Das für die Bemessung von Auflagern von (hohen)
Biegeträgern benötigte Torsionsmoment wird jetzt
einfacher berechnet.
Bei Ausklinkungen auf der unbelasteten Seite
wird durch Änderung des Beiwertes kv erreicht, dass
bei auflagernahen Ausklinkungen der durch die Aus-
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Noch eine neue Holzbaunorm ?
klinkung geschwächte Querschnitt geringere Berücksichtigung findet.
Bei Durchbrüchen finden sich die im zweiten
Warnvermerk angekündigten Änderungen der zulässigen Geometrien von Öffnungen: Werden die Öffnungen nicht mit innen oder außen liegenden Verstärkungen versehen, so sind größere verbleibende
Randquerschnitte sowie deutlich kleinere Breiten und
Höhen der Öffnungen zulässig. Bei den Nachweisen
der durch die Öffnung hervorgerufenen Querzugspannungen findet sich nun auch eine Berücksichtigung
der Querschnittshöhe auf die anzusetzende Querzugfestigkeit. Letzteres ist in ähnlicher Weise schon bei
den Querzugnachweisen von Satteldachträgern und
gekrümmten Trägern bekannt.
Weitere Änderungen betreffen Holzschrauben mit
einem Gewinde nach DIN 7998, bei denen die charakteristische Tragfähigkeit auf Zug in Schaftrichtung nun
korrekterweise auf den Kernquerschnitt bezogen wird.
Bislang wies die Norm im Abschnitt 12.1 (2) (stiftförmige Verbindungsmittel) nur allgemein auf eine
weitere Versagensart hin: „Bei der Bemessung der
Verbindungen ist zu berücksichtigen, dass die Tragfähigkeit auch durch ein Scherversagen des Holzes entlang der äußeren Verbindungsmittelreihen oder durch
Zugversagen des Holzes begrenzt werden kann.“
In Anhang J findet sich nun ein Nachweisverfahren,
welches recht eingängig das Blockscherversagen
erläutert.
Zementgebundene Spanplatten dürfen nur noch
in Nutzungsklasse 1 und 2 verwendet werden.
Zusätzlich finden sich auch für Verbindungen mit
Nagelplatten eine Reihe von Änderungen.
12
FRILO-Magazin 2009
Einführungsbestimmungen
Bleibt abschließend nur die Frage: Wie sieht es mit
dem Termin der Einführung dieser „weiteren Holzbaunorm“ aus? Die „Musterliste der technischen Baubestimmungen“ des DIBt erwähnt die neue DIN 1052
schon in der Ausgabe vom September 2008, in Anlage
2.5/5 empfahl man den Bundesländern:
„Die technischen Regeln DIN 1052 Teil 1, Teil 2 und
Teil 3, Ausgabe April 1988 einschließlich DIN 1052-1/
A1, -2/A1, -3/A1, Ausgabe Oktober 1996 … als auch
DIN 1052:2004-08 … dürfen bis zum 30. Juni 2009
alternativ zu DIN 1052:2008-12 angewendet werden.“
Dies heißt zusammengefasst: Bis 30. Juni 2009
darf nach DIN 1052 (04/88) oder DIN 1052 (08/04)
oder DIN 1052 (12/08) gerechnet werden, ab 1. Juli
2009 muss nach neuer DIN 1052 (12/08) gerechnet
werden – zumindest, wenn die einzelnen Bundesländer diese Regelung genauso umsetzen. Bayern
und Baden-Württemberg haben eine entsprechende
Umsetzung schon im Dezember 2008 angekündigt.
Mit der DIN 1052 (12/08) ist nun die stabile Basis
geschaffen, um endlich die für die Anwendung notwendigen Bemessungshilfen in ausreichender Zahl
zu erstellen und in den Standardtabellenwerken zur
Verfügung zu stellen. Der „Informationsdienst Holz“
hat seine „Bemessungs- und Konstruktionshilfen nach
DIN 1052:2008“ bereits in erweitertem Umfang neu
aufgelegt und online zur Verfügung gestellt. Und auch
Friedrich+Lochner wird die neue Norm in seinen Holzund Dachprogrammen aktuell anbieten.
Autor dieses Beitrags
Prof. Dr.-Ing. Kai Haase
Hochschule Deggendorf
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SEMA
EXPERIENCE
V11 25 Jahren vom kleiSEMA
hat sich
in den vergangenen
nen EDV-Ingenieurbüro
Frilo Magazin
Juni 2009 aus dem Allgäu zur international
agierenden
Firmengruppe
im Bereich
1/2 Seite Hochformat,
4c, sowie
100 Marktführer
x 297 mm
Holzbausoftware entwickelt.
Über das ganze Jahr hinweg sind zum SEMA Jubiläum
viele Aktionen geplant. Mehr hierzu finden Sie immer
aktuell auf der SEMA Homepage unter www.sema-soft.de
Internationale Präsenz
SEMA setzte schon sehr früh auf Internationalisierung.
Neue Märkte bedingten neue Anforderungen an die
Software. Neue Konstruktionsmöglichkeiten flossen dabei
laufend in die Entwicklungen der SEMA Holzbausoftware
ein. Somit profitiert heute jeder Planer, Zimmerer und
Holzbauer weltweit von diesen Synergieeffekten.
Die SEMA Firmengruppe konnte die letzten Jahre in
allen Ländern ihren Marktanteil enorm steigern und ist
auf den wichtigsten Weltmärkten mit eigenen Tochtergesellschaften und seriösen Vertriebspartnerfirmen vertreten. SEMA hat bereits heute Kunden in über 30 Ländern.
Nahezu 100 Mitarbeiter und Partner kümmern sich international um die Kunden und Interessenten.
SEMA EXPERIENCE V11
Pünktlich zum Jubiläum wurde das neue Programmpaket
SEMA EXPERIENCE V11.0 fertiggestellt.
In diese topmoderne Version hat SEMA nicht nur die
Erfahrung von 25 Jahren Softwareentwicklung eingebracht, sondern auch eine perfekte Grundlage für die
Zukunft gelegt.
Insgesamt sind in die neue Version über 250 Anregungen und Ideen von Kunden und Mitarbeitern eingeflossen
und machen die Version zu einem umfangreichen, aber
leicht zu bedienenden Programm.
Weitere Informationen zu den Neuerungen finden Sie im
Internet unter www.sema-soft.com/v11
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Highlights der neuen Version
4 Schnelle Eingabe über andockbare Datencontainer
und Bibliotheken
4 Freie Gestaltung der SEMA Benutzeroberfläche
4 Intuitive Bedienung mittels Kontextmenüs über die
rechte Maustaste
4 Erzeugung beliebiger Holzbauteile im 3D
Highlights der neuen Version
www.sema-soft.de
25 Jahre SEMA
4 Gelände Designer zur freien Gestaltung beliebiger
Geländeformen (neues Modul)
4 Einbindung von Fotohintergründen in Projekte
4 Rasante Berechnung photorealistischer Ansichten
4 neue Konstruktionsmöglichkeiten von Designer
Treppengeländern
4 neue Treppeneingabeformen (Trompetentreppe)
Direkte Anbindung der SEMA Holzbausoftware an
die Friedrich & Lochner Statik.
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Praktikum im Ausland
Praktikum in Stockholm auf Norra Länken NL12
Martin König
Grau ist alle Theorie, lautet ein Sprichwort frei nach Goethes Faust. Und so dürfen angehende Bauingenieure
sinnvoller Weise den Bezug zur Praxis über ein Praktikum herstellen. Martin König hat sich bewusst für einen
Platz im Ausland entschieden: Hier sein Bericht.
Im Rahmen des 9. Semesters sieht die Studienordnung
der TU Dresden einen „Großen Beleg“, zum Beispiel
in Form eines mindestens zehnwöchigen Praktikums
von September bis Jahresende, vor. Da ich nach
meiner Studien- und Praktikumszeit in Nottingham/
UK noch weitere Auslandserfahrungen sammeln
wollte, habe ich mich ausschließlich im europäischen
Ausland beworben. Dabei waren unter anderem die
Städte London, Mailand, Brüssel und Stockholm für
mich am interessantesten. Im Juni 2008 hatte ich
Zusagen für Projekte in den genannten Städten.
Letzten Endes habe ich mich für das Projekt Norra
Länken NL12 in Stockholm entschieden, welches von
der Bilfinger Berger Ingenieurbau GmbH realisiert
wird. Dieses Tunnelbauvorhaben hatte mich sofort
begeistert. Durch die Mitarbeit auf NL12 wollte ich die
an der Universität und in anderen Praktika erworbenen Fachkenntnisse weiter ausbauen, aber mich auch
noch mehr mit dem Alltag auf einer Großbaustelle
vertraut machen.
Das Projekt Norra Länken
Bauverfahren
Bei dem Tunnelprojekt wird als Bauverfahren die
offene Bauweise verwendet. Dies bietet sich an, da
es nur eine geringe Überdeckung im späteren Endzustand geben wird. Es werden zur Sicherung der Baugrubenwände gegen Einsturz und gegen anstehenden
Grundwassereinfall zwei verschiedene Verbauweisen
gewählt. Zum einen werden einige kleinere Baugruben mit Spundwänden verbaut und mit May-Ankern
gesichert. Andere Bauabschnitte werden mit Bohrpfahlwänden gesichert. Dabei hat es mich überrascht,
dass auf diesem Projekt erst die zweite Bohrpfahlwand und erste in dieser Größe in Schweden überhaupt hergestellt wurde. Nach dem anschließenden
Aushub wird in manchen Baugruben bei Bedarf eine
Unterwasserbetonsohle eingebaut, da hier drückendes Grundwasser ansteht. Im Anschluss daran kann
der Tunnelkörper hergestellt und die Baugrube nach
dem Anbringen der Abdichtung verfüllt werden. Dabei
werden bei der Herstellung der Tunnelwände in deren
Anschlussbereichen zur Bodenplatte Kühlleitungen
verbaut.
Das Projekt Norra Länken erhielt seinen Namen von
einem Teil des geplanten und partiell fertiggestellten
Autobahnrings rund um die schwedische Hauptstadt
Stockholm. NL12 liegt auf der am meisten befahrenen
Kreuzung in Schweden und wird deshalb in verschiedene Bauabschnitte unterteilt, um einen kontinuierlichen Verkehrsfluss garantieren zu können.
Der Auftraggeber des Projektes ist Vägverket,
Region Stockholm. Vägverket ist mit einer Straßenbaubehörde zu vergleichen. Auf der Auftragnehmerseite steht eine Joint-Venture aus den Firmen Bilfinger
Berger AG und PEAB, einem bekannten schwedischen Bauunternehmen. Bei dem Joint-Venture übernimmt Bilfinger Berger die Herstellung des Tunnels
und somit alle Tiefbau- und Stahlbetonarbeiten. PEAB
führt die Straßenbauarbeiten aus. Die Fertigstellung
ist Ende 2013 geplant.
Kühlleitung im Anschlussbereich von Wänden
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FRILO-Magazin 2009
Tunnelbau in Stockholm
Meine Aufgabenbereiche
In diesem Bereich habe ich den dafür zuständigen
Betoningenieur unterstützt. Notwendig wurden die
Kühlrohre zum einen durch den hohen Zementgehalt
(395 kg/m3 bis 425 kg/m3), welcher während der Hydratation hohe Temperaturen und folglich Spannungen
in den Anschlussbereichen verursacht. Zum anderen
waren die Wände mindestens 80 cm breit, was einen
Temperaturunterschied von circa 15 K zwischen
Betonoberfläche und Betonkern bedingte. Berechnet
wurde das Kühlsystem mit der Finite-DifferenzenMethode vom Softwaretool Third Step der Bilfinger
Berger AG. Bei der Modellierung konnte ich meine
Kenntnisse aus dem Studium praxisnah anwenden.
Die Auswertung der Kontrollmessungen haben die
Berechnungen bestätigt.
Andere Tätigkeiten, in denen ich viele gute Erfahrungen während meiner Zeit auf NL12 gesammelt
habe, waren die Betonüberwachung, das Planmanagement, das Cost Controlling und die Kalkulation von
Änderungen und Zusatzleistungen gewesen. In allen
Bereichen wurde ich dabei sehr gut betreut, hatte bei
Fragen und Problemen immer hilfsbereite Unterstützung und habe somit besonders viel gelernt.
Fazit
erhalten. Es hat mich positiv überrascht, dass man
auch ohne hohen Leistungsdruck exzellente Arbeit
verrichten kann.
Natürlich habe ich auch
in meiner Freizeit auf
verschiedenen Reisen
und Veranstaltungen Land
und Leute kennen gelernt
und denke in Deutschland
sehr gerne an diese Zeit in
Schweden zurück.
Berechnungsmodell
Temperaturverteilung
ohne Kühlung
Temperaturverteilung
mit Kühlung
Autor:
Martin König ist Student
an der TU Dresden
Durch das Praktikum in Schweden habe ich nicht nur
mein an der Universität angeeignetes Wissen anwenden und vertiefen können, sondern auch einen Einblick in die Strukturen und Arbeitsweisen in Schweden
FRILO-Magazin 2009
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Praktikum im Ausland
Praktikum in Durban/
Südafrika
Stationprojekt für die
Fußball WM 2010
Martin Böhme
Auch Martin Böhme hat sich für einen Paraktikumsplatz im Ausland entschieden und berichtet über das
Station zur Fußball WM 2010 in Südafrikas Durban.
Im Sommer 2010 findet die Fußball Weltmeisterschaft
erstmals auf dem afrikanischen Kontinent statt. Einer
der Austragungsorte ist die Stadt Durban, die direkt
am Indischen Ozean liegt und eine wichtige Hafenstadt Südafrikas ist.
Dort wird eines der schönsten Stadienprojekte für
die WM 2010 umgesetzt. Es entsteht ein Stadion
für 65000 Zuschauer mit einer ansprechenden und
aufwendigen Architektur. Diese spiegelt sich in dem
Dachtragwerk wieder, welches als schlüsselfertiges
Projekt von Pfeifer Seil- und Hebetechnik GmbH,
Memmingen errichtet wird. Das Tragwerk besteht
aus einem außen verlaufenden Druckring, einem
Y-förmigen Bogen und einem innen liegenden, mandelförmigen Zugring. Zwischen Druck- und Zugring,
sowie zwischen dem Druckring und dem Bogen wird
ein Seiltragwerk gespannt. Dadurch entstehen sogenannte Grat- und Kehlseile, die in ihrer Höhenlage
alternierend sind, und so dem Stadiondach seine
besondere Form verleihen. Den Abschluss bilden
PTFE beschichtete Glasfasermembrane, die zwischen
den Seilen gespannt werden.
der Hälfte seiner Länge spaltet sich der Bogen auf, so
dass sich in der Draufsicht die Form eines Y ergibt.
Dies spiegelt die Form aus der Nationalflagge Südafrikas wieder. Auf der geteilten Seite wird der Bogen
durch 6 Sprossen ausgesteift, wobei die unterste
Sprosse den umlaufenden Druckring schließt.
Bogen
Druckring
Ein besonderer Blickpunkt ist dabei der Bogen. Er hat
eine Spannweite von 356 m und eine Höhe von 102 m
und überspannt damit das komplette Stadion. In etwa
Bei der Konstruktion des Druckringes wurde ähnlich
wie bei der Konstruktion des Bogens vorgegangen.
Auch er wurde aus 50 Einzelteilen gefertigt, die später
Abb.: Panoramaansicht des Bogens
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FRILO-Magazin 2009
Der Bogen ist aus 56 Hohlkastenprofilen gefertigt
die mittels eines Raupenkrans montiert wurden. Die
einzelnen Segmente haben eine Länge zwischen
8,20 m und 11,20 m bei einem Querschnitt von ca.
5 m x 5 m und einem Gewicht von 30 t bis 120 t. Sie
wurden in Hannover gefertigt und über den Seeweg
nach Durban geliefert. Eine Besonderheit in der
Fertigung war dabei sicherlich die Vormontage der
Einzelteile. Dazu wurden mehrere Teile im Werk
untereinander verbunden und vermessen, um so die
größtmögliche Maßhaltigkeit zu gewährleisten. Dies
war dringend nötig, da der Bogen im Freivorbau von
beiden Seiten gleichzeitig gefertigt wurde und nur so
sichergestellt war, dass sich beide Teile treffen und
verbunden werden konnten.
Stadion in Durban
auf der Baustelle verschraubt wurden. Er ist auf 102
Pendelstützen gelagert, die in ihrer Länge und Neigung unterschiedlich sind. In der Nähe des Bogens
stehen sie fast senkrecht, zur Mitte hin neigen sie
sich nach außen, so dass sich auf dem ovalen Stadiongrundriss ein runder Druckring ausbildet. Die Elemente wurden in Johannesburg gefertigt und mit dem
LKW zur Baustelle in Durban gebracht. Dort wurden
sie mit Hilfe von Mobilkränen installiert. Bei der Fertigung gab es, analog zur Fertigung des Bogens,
eine Probemontage. Zusätzlich musste hier beachtet
werden, dass die Montage- und Endgeometrie unterschiedlich sind, da in den Druckring planmäßig die
Vorspannkräfte des Seiltragwerkes eingeleitet werden
und er sich deswegen verkürzt.
Seiltragwerk
Das Seiltragwerk für die spätere Dachhaut besteht
aus vollverschlossenen galfanverzinkten Seilen. Innen
gibt es einen, aus 6 Seilen bestehenden, Zugring.
Dieser wird, wie das komplette Seilnetz, im Stadioninneren ausgelegt und ist an 3 Stellen gekoppelt.
Zwischen diesem Zugring und dem außen liegenden
Druckring, sowie zwischen dem Druckring und dem
Bogen werden Seile gespannt. Des Weiteren gibt es
Seile die von den nach oben verlaufenden Gratseilen
zum Zugring laufen und Seile die zur Aufnahme des
sogenannten Catwalks dienen. Dieser Catwalk wird
später unterhalb des Daches hängen und ist für die
Stadiontechnik vorgesehen. Die Verbindung der Seile
untereinander wurde dabei mit Gussknoten realisiert.
Erst nach dem Auslegen des Seilnetzes wurde es
komplett gehoben. Dazu wurde am Bogen ein Litzenhebersystem installiert. Die einzelnen Litzenheber
werden so gesteuert, dass das Netz gleichmäßig
angehoben wird und die Vorspannung auf das Seilnetz aufgebracht wird. Die Seile für dieses Vorhaben
wurden von der Firma Pfeifer Seil- und Hebetechnik in
Deutschland hergestellt und nach Südafrika verschifft.
Dachhaut
Den Abschluss des Dachtragwerkes bildet eine PTFE
beschichtete Glasfasermembran, die als Dachhaut
installiert wird. Insgesamt 46000 m² dieser Membran
werden dafür verbaut.
Ausblick
Nach der Fertigstellung des Stadions wird der Bogen
begehbar sein und den Besuchern eine Aussichtsplattform bieten. Erreichbar wird sie über die Nordseite mit einem Cablecar sein und abenteuerlustige
können den „Adventurewalk“ über den geteilten
Bogen nutzen. Damit wird nicht nur ein Stadion für
die Fußball Weltmeisterschaft, sondern auch eine
Sehenswürdigkeit, vielleicht sogar das Wahrzeichen,
für die Stadt Durban errichtet.
Autor:
Martin Böhme ist Student im 10.Semester an
der TU Dresden, Faktultät Bauingenieurwesen
Bildnachweis:
Martin Böhme, Pfeifer Seil- und Hebetechnik
GmbH, Memmingen, Stadt Durban.
Abb.: Montage eines Bogenelements
Abb.: Montage Druckring
FRILO-Magazin 2009
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Die Nemetschek Engineering Group
Konstruiert Freiheit
Innovationskraft, gepaart mit Kreativität und jahrzehntelanger Erfahrung - dafür steht die Nemetschek
Engineering Group. Mit rund 20.000 Kunden ist sie
der größte Anbieter für Ingenieurbau-Software in
Europa. Für alle Bereiche des Ingenieurbaus liefert
die Gruppe Lösungen für CAD, Statik, Logistik und
Projektverwaltung - von schnell erlernbaren Einstiegsprodukten bis hin zu leistungsstarken HighEnd-Lösungen.
Die Unternehmen der Gruppe, Allplan, Nemetschek
Engineering, Scia, Frilo und Glaser, setzen dabei
auf Standardsoftware sowie auf individuelle, an die
Bedürfnisse ihrer Kunden angepasste Lösungen.
Zudem nutzen sie Synergien innerhalb der Gruppe
zur Entwicklung innovativer Software mit hoher
Wertschöpfung für die Anwender.
Dabei geht die Nemetschek Engineering Group
genau die Themen an, die die Bauingenieurbranche
bewegen: Interoperabilität und offene Schnittstellen
zu Produkten auch außerhalb der Gruppe, der Einsatz von Standardaustauschformaten, die Synchronisation von Daten zwischen CAD- und Statiksoftware - kurz: Round-Trip Engineering - und Building
Information Modeling für Ingenieuranwendungen.
www.nemetschek.com/engineering
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FRILO-Magazin 2009
Programmentwicklung
Die Friedrich + Lochner-Software
Neue Programme - Entwicklung - Kurzbeschreibungen
Die folgenden Seiten geben einen Einblick in die
aktuelle FRILO-Programmentwicklung und einen
Überblick über unser umfassendes Produktportfolio.
Weitere Informationen zu den einzelnen Programmen
finden Sie auf unserer Homepage www.frilo.de
Neue Installation und Verwaltung
Die neue FRILO-Installation präsentiert sich in einem
moderneren Erscheinungsbild, bietet aber vor allem
eine zeitgemäße Funktionalität und ermöglicht z.B.
auch gemeinsame Programmkomponenten mit unterschiedlichen Versionen zu verwalten. Eine einfache
und sichere Installation verbunden mit der Möglichkeit
die vorhandene Installation in einem Backup-Verzeichnis zu sichern und bei Bedarf einfach zwischen
diesen Installationen umzuschalten, sind die „sichtbaren“ Vorteile für unsere Anwender.
Es können auf diese Weise nicht nur zwei sondern
beliebig viele Programmversionen/Installationen
gleichzeitig auf einem Rechner vorgehalten werden
- einfach mal auf eine frühere Programmversion
umschalten: kein Problem, das geht mit einem
Mausklick im neuen Frilo-Konfigurationsprogramm
FriloConfig.
FriloConfig
Mit diesem neuen nützlichen Tool kann die gesamte
FRILO-Installation verwaltet und geprüft werden.
Neben dem Umschalten zwischen verschiedenen
Programmversionen/Installationen erhalten Sie hier
einen Überblick über die installierten Programme
und Komponenten, die Verzeichnisse/Ordner/Pfade.
Auch bei Fragen an unsere Hotline hilft dieses Tool,
schnelle Antworten zu erhalten, Probleme zu erkennen und − ohne in den Tiefen der Rechnerverzeichnisse suchen zu müssen − schnelle Lösungen per
Mausklick anzubieten. Kurzum: FriloConfig bietet nicht
nur mehr Funktionalität und Komfort sondern auch
mehr Sicherheit.
→ Mehr dazu auf den folgenden Seiten
Programme und zum Verwalten von Projekten und
Positionen.
Die neue Verwaltung arbeitet mit einer Datenbank.
Der entsprechende Datenbankserver wird bei der
Installation automatisch eingerichtet. Dieses Konzept
ermöglicht nun eine unbeschränkte (Zusammen-)
Arbeit auch im Netzwerk. Ein weiterer Vorteil: auch
die Geschwindigkeit beim Bearbeiten und Verwalten
großer Projekte mit tausenden von Positionen ist nun
deutlich verbessert worden. Zudem wird auch die
Datensicherheit durch die allgemein bekannte Stabilität dieses Systems erhöht.
→ Mehr dazu auf Seite 22
Neue Produkte in 2008/2009
MWX - Mauerwerksnachweis
→ Siehe Seite 24
GBR - Grundbruchnachweis
→ Siehe Seite 25
GEO - Erdbebennachweis
→ Siehe Seite 26
WSM2 - Winkelstützmauer
Das bisherige Programm WSM wurde komplett neu
entwickelt. → Siehe Seite 27
D10 - Leimholzbinder
Auch dieses Programm wurde nun komplett neu entwickelt. → Siehe Seite 28
B5 - Zusatzoption Heißbemessung
→ Siehe Seite 30
BTII - Zusatzoption Biegeknicken
→ Siehe Seite 48
FCC - FRILO-Control-Center
Das FRILO-Control-Center wird ab ca. Q3/2009 die
neue zentrale Umgebung zum Starten der FRILO-
FRILO-Magazin 2009 19
FRILO-Software
Frilo Installation und Konfiguration
Umschalten zwischen verschiedenen Installationen
FRILO-Programme konnten bisher
immer nur in einer Version auf
einem Rechner existieren. Dies
war eine Einschränkung, die z.B.
das Ausprobieren von weiteren
Programmen oder einer neuen
Version erschwerte.
Mit der Einführung der neuen
Installation und des Konfigurationsprogramms FriloConfig wird dem
Anwender die Möglichkeit angeboten, alternative Installationen auf
einem Rechner vorzuhalten und
bei Bedarf zu aktivieren.
Mit FriloConfig können Sie also
mehrere Backup-Installationen
gleichzeitig auf Ihrem Rechner
bereit halten und diese per einfachem Mausklick umschalten.
Die neue Installation
Die Installation startet mit dem
Kopieren aller notwendigen
Dateien auf den PC, dann wird der
Installationsdialog mit einem VierPunkte-Registermenü angezeigt.
Allgemein
Neben der Anzeige der Installationsdaten (Release, Kundennummer ...), können Sie hier
wählen, ob eine bereits vorhandene Installation vor dem Überschreiben als „Backup“ gesichert
werden soll – die Umschaltung
zwischen mehreren vorhandenen
Installationen geschieht dann im
Konfigurationsprogramm.
Auswahl
Hier sehen Sie welche Programme
in welcher Version installiert
werden. Optional können Sie bei
Bedarf wählen, welche Programme
(nicht) installiert werden sollen.
Extras
Außer Ordner- und Spracheinstellungen können Sie hier wählen,
ob bei einer Installation die bestehende Installation vollständig
„ersetzt“ werden soll (das ist der
Standard) oder ob nur die geänderten Dateiversionen „ergänzt“
werden. Eine dritte Möglichkeit –
vorwiegend für Kunden ohne SSV
– ist das „abgleichen“. UpdateCD´s müssen so nicht mehr
zwangsweise in der „richtigen“
Reihenfolge installiert werden.
Durch die Abgleichfunktion können
mehrere Update-CD´s auch in
beliebiger Reihenfolge installiert
werden.
Details
Hier werden Logdaten der Installation zur Kontrolle angezeigt.
Backup erstellen
Markieren Sie hier die Option
„sichern als Backup“
20
FRILO-Magazin 2009
Programmentwicklung
FRILO-Konfiguration
Das Frilo-Konfigurationsprogramm
bietet folgende Funktionen:
- Aktivieren einer
Backup-Installation
- Auswählen des Servers für die
Datenbank (Server im Netzwerk)
- Installation des
Datenbankservers
- Löschen von Voreinstellungen
- Deinstallation
- Systemanzeige für Programme
und Komponenten
- Systemanzeige für Prozesse und
Dienste
- Umgebungsvariablen für FRILO
(Verzeichnisse/Pfade)
Standard
Unter „Aktive Installation“ wird das
aktuell installierte Programmrelease angezeigt (Name, Datum,
Uhrzeit). Per Mausklick auf diese
Anzeige wird die Option zum
Umbenennen dieser Installation
eingeblendet.
Das neue Frilo-Verwaltungsprogramm wird über den Button „FriloControl-Center starten“ geöffnet.
Unter Backup Installationen sind
die weiteren installierten Releases
aufgelistet. Diese befinden sich in
einem „Backup-Ordner“. Um die
aktuelle/aktive Installation gegen
eine Backup-Installation auszutauschen, klicken Sie nach Auswahl
der gewünschten Installation auf
den Button „aktivieren“. Über
„Entfernen“ kann eine ausgewählte
Backup-Installation vom Rechner
gelöscht werden.
Das Konfigurationsprogramm wird
in der Ansicht „Standard“ installiert. Die Register „Programme“,
System“, „Umgebung“ und „Server“
können über „Alle Funktionen“ eingeblendet werden – diese benötigen Sie allerdings eher selten und
Sie sollten in diesen Bereichen
Hinweis: Das Frilo-ControlCenter FCC wird zusammen mit
der datenbankgestützten neuen
Verwaltung ab ca. Q3/2009 zur
Verfügung stehen.
auch keine Änderungen vorneh- Installation umbenennen
Hier klicken und neuen Namen eingeben.
men. Diese Bereiche können
allerdings nützlich sein, um bei
einem Kontakt mit unserer Hotline
wichtige Installationsparameter
anzugeben.
Datenbank
Die neue Projekt- und Positionsverwaltung arbeitet mit der Datenbank „Firebird“. Hierzu wird bei
der Installation auch der „FirebirdDatenbankserver“ installiert. Bei
Verwendung eines Servers im
Netzwerk kann hier entweder ein
neuer Server definiert oder aus
einer Liste ausgewählt werden. Bei
Anwendung auf einem lokalen PC
müssen Sie hier keine Eingaben
vornehmen. Im Firmennetzwerk
sollte der Systemadministrator
hier die entsprechenden Eingabe
tätigen.
Wartung
In Zusammenarbeit mit unserer
Hotline kann mit diesen Funktionen z.B. mit bestimmten Optionen
deinstalliert werden. Es können
Demo-Projekte neu installiert
werden. Konfigurationsdateien
einzelner Programme lassen sich
löschen, falls z.B. ein Programm
Probleme beim Start hat. Auch die
Anzeigefunktion der „Logdateien“
kann bei Problemen hilfreich sein.
Programme
Hier sind alle installierten Programme und Komponenten mit
Größe, Datum und optional mit der
internen Versionsbezeichnung aufgelistet. Per Doppelklick können
die Programme von hier auch
direkt gestartet werden.
Alternative Installation
Sofern Backup-Installationen vorhanden sind,
kann hier „umgeschaltet“ werden. Einfach in
der Liste die gewünschte Installation wählen
und auf den Button „aktivieren“ klicken. Nicht
mehr benötigte Installationen können natürlich entfernt werden. Auf der Festplatte befinden sich die Backups im Frilo-Programmverzeichnis im Ordner „Frilo.Backup“, die aktuell
aktive Installation im Ordner „Frilo.Aktuell“.
System
Anzeige aller FRILO-Prozesse
auf ihrem Rechner (entsprechend
dem Windows Taskmanager), der
Dienste (Datenbankserver), der
Laufwerke (Direktzugriff/Anzeige
per Doppelklick).
Umgebung
Die FRILO-Umgebung, das sind
die für Ihre Frilo-Installation relevanten Ordner auf ihrem Rechner. Ob Programmordner oder
Datenpfad – von hier aus haben
Sie einen Schnellzugriff auf diese
Ordner.
Server
Der Datenbank-Server kann hier
gestartet oder angehalten werden.
Ebenso ist das Entfernen des Servers möglich. Angezeigt wird auch
der Installationspfad des Servers.
FRILO-Magazin 2009
21
FRILO-Software
FCC - Das Frilo-Control-Center
Das Frilo-Control-Center ist die
neue zentrale Umgebung zum
Starten der FRILO-Programme
und zum Verwalten von Projekten
und Positionen. Diese Funktionalität war bisher im FL-Manager
implementiert, der gleichzeitig
auch die Verwaltung der Statikdokumente beinhaltete.
Kompatibilität
Projekte im neuen System können
über eine Exportfunktion jederzeit
wieder für die „alte“ Datenverwaltung gespeichert werden, so dass
Sie auch die neuen Projekte auf
einem Rechner mit installierter
alter Datenverwaltung öffnen und
bearbeiten können.
Verteilte Datenhaltung - mehrere
Standorte
Einfacher Umstieg auf die
neue Datenverwaltung mit
FRILOConfig
Im neuen Konzept erfolgt die
Verwaltung der Daten zentral
über eine Firebird-Datenbank.
Die Daten selbst, also die Projekte mit den Positionen, werden
als Dateien separat in den vom
Anwender definierten Ordnern
abgelegt. Mit diesem Konzept und
der Verwaltung über eine FirebirdDatenbank ist eine verteilte Datenhaltung über mehrere Standorte
möglich, bei gleichzeitiger zentraler Verwaltung – alle Projekte sind
für alle Anwender sichtbar.
Import
Um „alte“ Projekte/Positionen mit
der neuen Datenverwaltung weiterzubearbeiten, importieren Sie die
gewünschten Projekte. Über einen
komfortablen Auswahldialog erledigen Sie dies in wenigen Minuten.
Datensicherheit
Ihre „alten“ Projekte/Positionen
bleiben unverändert bestehen,
denn die importierten Projekte
werden separat gespeichert (die
alten Projekte können also nicht
vom neuen System überschrieben
werden).
22
FRILO-Magazin 2009
Mit der Einführung der neuen
Datenverwaltung wird auch
das Konfigurationsprogramm
FriloConfig mitgeliefert und installiert. Über dieses Programm aktivieren Sie per Mausklick die neue
Datenverwaltung.
Aufruf des FCC
Über das FCC-Symbol auf der
Windowsoberfläche rufen Sie den
Dialog auf.
Kontextmenüs
Für den Schnellzugriff auf die
jeweils passenden Funktionen
rufen Sie das Kontextmenü mit der
rechten Maustaste auf.
Vorteile des neuen FRILO
Control Center
- unbeschränkt netzwerkfähig
- übersichtliche Ablage Ihrer
Projekte und Positionen durch
sinnvolle Ordnersystematik
- Schneller und sicherer Zugriff
auf die Daten durch Einsatz
des zuverlässigen Datenbanksystems Firebird
Ordner
Sie können für eine übersichtliche Ablage Ihrer Projekte
verschiedene sinnvoll benannte
Ordner (Verzeichnisse) anlegen. Bereits bestehende Projekte auf ihrem Rechner oder
im Netzwerk können Sie über
die Funktion „Import“ einlesen.
Programmgruppen
Die Programme sind wie
gewohnt zur schnellen
Orientierung in verschiedene Programmgruppen
zusammengefasst
Seitenvorschau
Übersichtliche Darstellung des
Ausgabedokumentes.
Programmentwicklung
Menüleiste
Über die Register Ordner, Projekte, Positionen,
Programme und Einstellungen blenden Sie die
zugehörige Multifunktionsleiste mit den passenden
Funktionen ein.
Multifunktionsleiste
In der jeweiligen Multifunktionsleiste werden die jeweils
passenden Funktionen für die Verwaltung von Ordnerstruktur, Projekten, Positionen und zusätzliche Funktionalitäten angezeigt.
Projektliste
Die eingelesenen Projekte
können per Drag&Drop in
einen beliebigen Projektordner
kopiert/verschoben werden.
Positionsliste
Die Positionen können unkompliziert per Drag & Drop in
andere Projekte verschoben/
kopiert werden
Grafikvorschau
Die Grafik einer Position wird
zur schnellen Orientierung im
Vorschaufenster angezeigt.
Im unteren Fensterbereich können wahlweise die Programmgruppen und
Programme oder die zu einem Projekt gehörenden Positionen angezeigt
werden. Hier starten Sie die einzelnen Programme oder Sie rufen ein
Programm mit einer bereits erstellten Position auf.
FRILO-Magazin 2009
23
FRILO-Software
Neue Programme
Mauerwerksbemessung
MWX
Das Programm MWX ist ein allgemeines Bemessungsprogramm
zum Nachweis der Tragsicherheit
von einzelnen Wänden aus künstlichem Mauerwerk mit rechteckigem
Querschnitt. Der Nachweis kann
nach dem vereinfachten oder dem
genaueren Berechnungsverfahren
erfolgen.
Neben vorwiegend auf Druck
beanspruchtes Mauerwerk können
auch horizontal in Scheiben und
Plattenrichtung beanspruchte
Wände nachgewiesen werden.
Damit ist der Nachweis von Aussteifungsscheiben möglich.
Berechnungsgrundlagen
Die Bemessung kann wahlweise
nach
§ DIN 1053-1:1996-11
§ DIN 1053-100:2007-09
§ EN 1996-1-1 (genaueres V.)
§ EN 1996-3 (vereinfachtes V.)
jeweils in Verbindung mit den
nationalen Anhängen
§ ÖNORM B 1996-1-1
§ ÖNORM B 1996-3
§ NA to BS EN 1996-1-1
§ NA to BS EN 1996-3
durchgeführt werden.
Mauerwerksarten
Bei Berechnung nach DIN 1053
kann Rezeptmauerwerk und
Mauerwerk nach Zulassung
(Zulassungsdatenbank) berechnet
werden. Weiterhin kann benutzerdefiniertes Mauerwerk definiert
werden.
Nach EN 1996 sind die entsprechenden Materialparameter in
Abhängigkeit der nationalen Festlegungen einzugeben.
Sicherheitskonzept
Der Berechnung nach DIN 1053-1
liegt das globale Sicherheitskonzept zugrunde - der Berechnung
nach DIN 1053-100 das Teilsicherheitskonzept nach DIN 1055-100.
Die allgemeinen Anforderungen
an Tragwerke nach EN 1990 bilden
die Grundlage für die Berechnung
nach EN 1996.
System
Für die Berechnung können neben
der Einzelwand die statischen
Systeme von
§ Untergeschosswänden
§ Zwischengeschosswänden
§ Obergeschosswänden
gewählt werden. Geschossdecken
können links und/oder rechts abliegend beliebig definiert werden.
Die Eingabe von auskragenden
Deckenplatten (Balkonplatten)
ist ebenfalls möglich. Dabei wird
grundsätzlich davon ausgegangen,
dass die nachzuweisende Wand
durch eine flächig aufgelagerte
Massivdecke abgedeckt ist.
Einwirkungen
Die nachzuweisende Mauerwerkswand kann vertikal durch
§ Wandlasten aus darüber liegenden Geschossen
§ konzentrierte Auflagerlasten am
Wandkopf
§ Deckenlasten
und / oder horizontal durch
§ Wandlasten senkrecht zur
Wandebene (z.B. infolge Wind
und Erddruck)
§ Aussteifungslasten parallel zur
Wandebene (z.B. infolge Wind
oder Schiefstellung)
beansprucht werden.
Einwirkungskombinationen
Entsprechend der definierten
Einwirkungen werden von MWX
automatisch die entsprechende
Lastfälle und Lastfallkombinatio-
24
FRILO-Magazin 2009
Neue Programme
nen gebildet und die notwendigen
Nachweise geführt, wobei die
für jeden Einzelnachweis maßgebende Lastfallkombinationen
bestimmt wird.
Bemessung
Die Bemessung erfolgt in Form
eines Tragsicherheitsnachweises
für das definierte System nach
der vom Anwender gewählten
Fachnorm. Bei Anwendung des
vereinfachten Berechnungsverfahrens prüft MWX die Einhaltung der
Anwendungsgrenzen. Sind diese
nicht eingehalten steht alternativ
das genauere Berechnungsverfahren zur Verfügung.
Nachweisführung
In Abhängigkeit der gewählten
Norm und der Beanspruchung
werden folgende Nachweise
geführt:
§ Druckbeanspruchung
§ Plattenschub
§ Scheibenschub
§ Randdehnungsnachweis
(nur bei DIN 1053)
§ klaffende Fuge
(nur bei DIN 1053)
Jeder Nachweis erfolgt im Grenzzustand der Tragfähigkeit. Die
zugrunde liegenden Lastkombinationen werden ausgewiesen.
Ausgabe
Sowohl die Berechnung als auch
die Ausgabe von System-, Lastund Ergebniswerten können durch
umfangreiche Einstellungsmöglichkeiten detailliert gesteuert werden.
Lastweiterleitung
Wahlweise können die charakteristischen Auflagerkräfte an die
Programme Streifenfundament
- FDS oder Randstreifenfundament - FDR weitergeleitet werden.
Wandpositionen können von MWX
selbst aufgenommen werden, so
dass die Lasten darüberliegender
Geschosse übernommen werden.
Einbindung in GEO
Das Programm MWX ist im FriloGebäudemodell integriert und kann
so Wandpositionen aus Mauerwerk
direkt vom Gebäudemodell zur
Bemessung übernehmen.
Grundbruchnachweis GBR
Das Programm führt den allgemeinen Grundbruchnachweis für
mehrschichtige Böden, deren Reibungswinkel um nicht mehr als 5
Grad vom mittleren Reibungswinkel abweichen. Weiterhin werden
die Nachweise für Kippen, Lagesicherheit, zulässigen Sohldruck
sowie Gleiten geführt.
Option Grundbruchnachweis
Das Programm ermöglicht auch
den Grundbruchnachweis im Programm Winkelstützmauer WSM2
und durch Datenübergabe im
Einzelfundament FD.
Deutschland:
In Deutschland kommen für diese
Nachweise die Normen
DIN 1054 [2005-01] sowie
DIN 4017 [2006-03] zum Einsatz.
Der zulässige Sohlruck kann nach
DIN 1054 [2005-01] Anhang B
gewählt werden.
Die neue Eingabeoberfläche
Als Neuentwicklung im FRILOProgrammportfolio nutzt das
Programm GBR die neue Eingabeoberfläche und deren Interaktion:
Eingabewerte können nicht nur
über Hauptauswahl und Eingabefenster sondern auch in der Grafik
und im Ausgabetext direkt geändert werden.
Lasteingabe
Neben Vertikallasten können auch
Horizontallasten und Momente
in x- und y Richtung definiert
werden. Zusätzlich können bis zu
10 Einzellasten je Lastfall definiert
werden.
Berechnung
Das Programm ermittelt unter
Berücksichtigung der ggf. alternierend wirkenden Lasten und der
für die Bemessung maßgebenden
FRILO-Magazin 2009
25
FRILO-Software
Grenzzustände die erforderlichen
Lastkombinationen. Ständige
Lasten wirken dabei immer und
haben alle gleichzeitig denselben
Teilsicherheitsbeiwert.
Anwendungsgrenzen
Der Grundbruchnachweis wird
für eine homogene Bodenschicht
ober- und unterhalb der Fundamentsohle geführt. Sind mehrere
Bodenschichten definiert, so wird
zunächst das arithmetische Mittel
der Reibungswinkel der Bodenschichten gebildet und dann
geprüft, ob keiner der Reibungswinkel um mehr als 5 Grad vom
arithmetischen Mittel abweichen.
Vorgehensweise
Nachdem die Grundbruchfigur
errechnet wurde, werden die
Anteile der Mantelfläche, welche
die einzelnen Bodenschichten
schneiden, berechnet. Anteilig
dieser Flächen wird der mittlere
Reibungswinkel neu ermittelt und
die Grundbruchfigur neu berechnet. Dieser iterative Vorgang wie-
derholt sich, bis eine Konvergenz
erreicht ist. Dann werden mittlerer
Kohäsionsbeiwert und mittlere
Wichte entsprechend der Flächenanteile der Bodenschichten an der
Grundbruchfigur ermittelt.
Mit den so gemittelten Beiwerten wird jetzt der Grundbruchnachweis für eine homogene Bodenschicht geführt.
Erdbebennachweis GEO
Der Erdbebennachweis nach dem
vereinfachten Antwortspektrenverfahren gemäß DIN 4149, 6.2.2 ist
nun als Zusatzoption zum FRILOGebäudemodell erhältlich.
Dieses Verfahren darf bei regelmäßig aufgebauten Tragwerken,
die gewisse Anforderungen an die
Grundschwingzeit erfüllen, angewendet werden.
Dabei werden in Abhängigkeit
vom Bauwerksstandort die Erdbebenzone, die Grundwerte der
Bodenbeschleunigung und die
Untergrundverhältnisse vorgegeben. Die Erdbebenzone und die
geologischen Untergrundklassen
können aus einer Karte oder, falls
vorliegend, aus einer Gemeindeauswahl entnommen oder vom
Anwender direkt definiert werden.
Außerdem muss die Bedeutungskategorie des Bauwerks festgelegt
werden. Daraus werden die Spektralwerte aus den untergrundabhängigen elastischen Antwortspektren bestimmt.
Zur Ermittlung der Bemessungswerte der Beschleunigung werden
die ermittelten elastischen Spektralwerte noch durch die von der
Duktilitätsklasse abhängigen
Verhaltensbeiwerte dividiert. Nun
werden nach dem vereinfachten
Antwortspektrenverfahren aus der
Gesamtmasse des Bauwerks die
horizontalen Erdbebenersatzkräfte
ermittelt. Im Unterschied zum
allgemeinen Antwortspektrenverfahren wird dabei nur die erste
Eigenform berücksichtigt.
Abb.: Auswahl der Erdbebenzone
und der geologischen Untergrundklasse über eine Karte.
26
FRILO-Magazin 2009
Neue Programme
Winkelstützmauer WSM2
Das Programm WSM2 liefert den
Standsicherheitsnachweis einschließlich der Bemessung einer
Winkelstützmauer aus Stahlbeton. Die Stützmauer kann einen
vorderen und einen rückwärtigen
Sporn haben. Der rückwärtige
Sporn kann eine obere Schräge,
die Wand eine vordere und hintere
Schräge haben. Die Sohle kann
geneigt sein.
Die Geländeoberfläche hinter
der Wand kann polygonal definiert
werden. Eine negative Böschungsneigung ist jedoch nicht möglich.
Der Boden kann aus bis zu 21
verschiedenen horizontal begrenzten Bodenschichten bestehen.
Die Möglichkeiten der Vorgabe
einer polygonalen Geländeoberfläche verbunden mit geschichtetem
Baugrund gestattet die Nutzung
von WSM2 zur Berechnung von
Geländestützmauern.
Belastungen
§ Gleichlast als ständige Last auf
dem vorderen Sporn
§ Gleichlast als ständige- und/
oder Verkehrslast auf dem hinteren Sporn
§ Vertikalkraft als ständige- und/
oder Verkehrslast auf der
Mauerkrone
§ Horizontalkraft als ständigeund/oder Verkehrslast auf der
Mauerkrone
§ Moment als ständige- und/
oder Verkehrslast auf der
Mauerkrone
§ SLW als Verkehrslast über und
hinter dem hinteren Sporn
§ Blocklast als ständige- oder Verkehrslast über und hinter dem
hinteren Sporn
Das Programm gibt für alle Lastfälle die folgenden Ergebnisse aus:
WSM2 jetzt auch mit
- DIN EN 1992-1-1
- ÖNorm EN 1992-1-1
- BS EN 1992-1-1
- ÖNorm EN1997-1
- Schnittstelle zum Grundbruchprogramm GBR
§ Kippsicherheit
§ Gleitsicherheit
§ Lastangriffspunkt der
Gesamtresultierenden
§ Länge der klaffenden Fuge
§ Bodenpressung vorn / hinten
§ Mittelwert der Bodenpressung
nach DIN
§ Schnittgrößen in fünf Schnitten
§ Bewehrung in fünf Schnitten (5.1)
§ Querkraftbewehrung in drei
Schnitten
§ Tabellarische und grafische
Ausgabe der Erddruckfigur auf
Wand und Gleitfläche.
Optional ist es möglich, die Vertikalkomponente Eav der Erddruckkraft in der Berechnung zu
berücksichtigen.
Als Grundlage dienen die Erddruckbeiwerte, die sich aus den
vorgegebenen Bodenkennwerten
wie Wichte, innerer Reibungswinkel, Wandreibungswinkel und
Geländeneigung ermitteln lassen.
Für die Bemessung der Wand
kann optional mit der Coulomb-
schen Erddruckverteilung oder
nach DIN 4085 5.9.2 mit einer
trapezförmigen Erddruckverteilung
aus der Bodeneigenlast über die
Wandhöhe gerechnet werden. Bei
dieser trapezförmigen Erddruckverteilung ist die untere Erddruckordinate doppelt so groß wie die
obere.
Der Erddruckbeiwert für den
Standsicherheitsnachweis wird für
eine Vertikalebene am Ende des
rückwärtigen Sporns ermittelt.
Für die Berechnung werden 5
Lastfälle untersucht:
LF 0 Ständige Lasten
LF 1 Verkehrslastanteil der
Gleichlast hinter dem rückwärtigen Spornende
LF 2 Verkehrslastanteil von
Gleichlast, Blocklast und
SLW hinter und über dem
rückwärtigen Sporn.
LF 3 Wie LF 1 mit Verkehrslastanteilen der
Mauer-Linienlasten
LF 4 Wie LF 2 mit Verkehrslastanteilen der
Mauer-Linienlasten
FRILO-Magazin 2009
27
FRILO-Software
Leimholzbinder D10
Das Programm D10 eignet sich zur
Bemessung und Optimierung von
Leimholzbindern entsprechend
§ DIN 1052:1996 Abs. 8.2.3,
§ DIN 1052:2004 und
§ DIN 1052:2008 Abs.10.4.
Mögliche Formen sind
§ Pultdachbinder,
§ Satteldachbinder mit gerader
oder gekrümmter Unterkante,
§ Bogenträger.
Das Programm unterstützt auch
asymmetrische Binderformen.
Das statische System entspricht
einem Einfeldträger mit optionalen
Kragarmen.
Der Sattel am First kann verschieblich, unverschieblich (mit
beliebiger Höhenlage der Trockenfuge) oder als nicht vorhanden
gewählt werden. Der Verlauf der
Oberkante wird dabei durch den
Verlauf der Brettlamellen bestimmt.
Die Lamellen verlaufen parallel
zur Unterkante im Feld. Bei einem
Bogenträger mit veränderlichem
Querschnitt können die Lamellen auch parallel zur Oberkante
gewählt werden.
Aus der Geometrie erkennt
das Programm automatisch den
Übergang vom Satteldachträger
mit gekrümmter Unterkante zum
Bogenträger, den First und ggf. die
Nebenfirste.
Nachweisführung
Außer den Nachweisen für angeschnittene Fasern (mit Berücksich-
tigung der nichtlinearen Verteilung
der Biegespannungen) und Schubspannungen, werden auch die
erhöhten Längsrandspannungen,
Querzug und Interaktion QuerzugSchub an Firstpunkten nachgewiesen. Ggf. können erforderliche
Querzugverstärkungen mit eingeleimten Gewindestangen nachgewiesen werden. Die Querschnittsschwächung wird bei den übrigen
Nachweisen berücksichtigt.
Weiter werden die Nachweise
der Kippsicherheit, der Auflagerpressung und der Verformung
geführt und die Binderseitenlast
bestimmt.
Belastung/Überlagerung
Zusätzlich zu den Standardflächenlasten (g, q, s) können
weitere Lasttypen mit ständigem
und veränderlichem Anteil eingegeben werden. Die statische
Berechnung enthält Steuerungsmöglichkeiten zur Lastfallüberlagerung. Dabei kann die außergewöhnliche Schneelast in der
norddeutschen Tiefebene optional
berücksichtigt werden (nicht nach
DIN 1052:1996!). Auch das Eigengewicht kann automatisch angesetzt werden.
28
FRILO-Magazin 2009
Neue Programme
Gerechnet wird nach
DIN 1052:1996 ausschließlich im
Lastfall H. Bei der Berechnung
nach DIN 1052:2004 u. 2008
werden eingegebene Lasten automatisch mit Berücksichtigung aller
Kombinationsbeiwerte überlagert.
Berechnungsoptionen
Bei der Schubbemessung am
Auflager lässt sich die Bemessungsstelle (in Auflagerachse oder
im durch die Norm bestimmten
Abstand h bzw. h/2 vom Auflagerrand) wählen. Auflagernahe Einzellasten können optional abgemindert werden.
Ergebnisse
Alle Ergebnisse werden verständlich und übersichtlich ausgegeben.
Über Optionen lässt sich der Ausgabeumfang definieren.
Grafische Darstellung
Das Programm erhält eine neue
Systemgrafik mit vollständiger Ver-
maßung und übersichtlich beschrifteter Lastgrafik.
Zusätzlich können folgende Liniengrafiken erzeugt werden:
Überlagerte Schnittgrößen:
§ Momentengrenzlinie Md / M
§ Querkraftgrenzlinie Vd / Q
§ Verformungsgrenzlinie
(elastisch)
Für die Bemessung maßgebende
Grenzlinien:
§ Längsspannungen
§ Schubspannungen
§ Spannungsauslastung
§ Schubauslastung
Einschränkungen
Die Gleichungen für die Spannungsnachweise werden von
diesem Programm auch außerhalb
der Begrenzungen der Normen
bezüglich Dachneigung und Faseranschnittswinkel angewendet,
um dem planenden Ingenieur die
Beurteilung dieser Verhältnisse
zu ermöglichen. Ggf. sind weitere
Nachweise zu führen.
Es wird darauf hingewiesen,
dass auf Grund der möglichen
komplexen Geometrien im Auflagerbereich u.U. ähnliche Spannungszustände wie im Firstbereich
auftreten können. Diese Nachweise sind dann durch das Programm nicht abgedeckt.
Wegen der üblicherweise geringen
Dachneigungen werden im Programm einseitige Schneelasten
und Windbeanspruchung nicht
behandelt, da sie am Einfeldträger
keine Erhöhung des Feld- oder
Kragmoments hervorrufen.
Abhebender Windsog kann
z.B. durch Zusatzlasten simuliert
werden.
Ein Nachweis der Lagesicherung
wird nicht geführt.
FRILO-Magazin 2009
29
FRILO-Software
Stahlbetonstütze B5
Zusatzoption
Heißbemessung
Der Brandschutznachweis nach
DIN 4102, Tabelle 31 ist auf im
Brandfall rotationsbehindert gehaltene Pendelstützen beschränkt.
Für Kragstützen und allgemeine
Stützen wird zunehmend die heiße
Berechnung nach Eurocode als
Stand der Technik anerkannt. Zur
Auswahl des Verfahrens steht ein
separater Dialog zur Verfügung, in
dem die Art des Brandschutznachweises und die Feuerwiderstandsdauer ausgewählt werden können.
Das tabellarische Verfahren nach
DIN 4102-4 Tabelle 31 sowie nach
MLTB 02-2007 Anlage 3.1/10 wird
nur für den Stützentyp Pendelstütze angeboten. Je nachdem,
welches tabellarische Bemessungsverfahren in den Brandschutzoptionen des Programms
B5 ausgewählt ist, wird ein erforderlicher Ausnutzungsgrad Alpha
in Abhängigkeit der gewählten
Feuerwiderstandsklasse und des
Stützenquerschnittes ermittelt.
Der Brandschutzdialog bietet die
Auswahl der Feuerwiderstandsklasse entsprechend der gewählten Art des Nachweises an.
In Verbindung mit dem Programm
B5 wird der Nachweis des Brandschutzes für Kragstützen nach
dem vereinfachten Verfahren nach
Anhang B3 auf Basis von Temperaturprofilen geführt, wobei die
thermischen Dehnungen zusätzliche Berücksichtigung finden. Es
werden die Temperaturprofile entsprechend EN 1992 1-2, Anhang A
verwendet.
Zur Ermittlung der inneren
Schnittkräfte des Betons wird der
Betonquerschnitt in Elemente mit
der Kantenlänge 1 cm aufgeteilt.
Die inneren Schnittkräfte des
Betonstahles ergeben sich entsprechend der Temperatur in den
Bewehrungspunkten.
30
FRILO-Magazin 2009
Berechnungsverfahren
Die „kalte“ Bemessung wird für
die ständige und vorübergehende
und, falls vorhanden, für die außergewöhnliche Bemessungssituation durchgeführt. Dabei wird die
Stütze in Unterabschnitte unterteilt.
Danach werden die Steifigkeiten
im Zustand II ermittelt und die
Berechnung nach Theorie II. Ordnung durchgeführt. Dabei werden
idealisierte Bewehrungslagen
zugrunde gelegt.
Die Schnittkraftermittlung für
die „heiße“ Bemessung ist für die
außergewöhnliche Bemessungssituation für den Brandfall zu führen.
Dabei werden außergewöhnliche
Einwirkungen aus der Kaltbemessung nicht berücksichtigt.
Der Rechenprozess entspricht
weitgehend dem Ablauf bei der
„kalten“ Bemessung. Allerdings hat
die Bewehrungsverteilung bzw.
die exakte Lagebeschreibung der
vorhandenen Längsbewehrung
einen wesentlichen Einfluss auf
das Ergebnis, da die Bewehrung
im Bereich der heißen Randzone
liegt. Die Festigkeiten der Stähle
Neue Programme
Zusätzlich besteht die Möglichkeit die vorgeschlagene Bewehrung hinsichtlich der Lage oder
der Durchmesser einzelner Stäbe
detailliert zu definieren.
Geplant 2009:
Bewehrungsführung und Heißbemessung für allgemeine Stützen.
reduzieren sich entsprechend Tab.
3.2 EN 1992-1-2 um 10% bis 80%;
entsprechend werden die Steifigkeiten der Stababschnitte geringer.
Deshalb wurden die Definitionsmöglichkeiten für die Bewehrung
im Dialog Bewehrungsführung
deutlich erweitert.
Beispielsweise stellt das Programm unterschiedliche Bewehrungsvorschläge zur Verfügung.
Zusammen mit dem gewählten
Vorzugsdurchmesser ergibt sich
die vorhandene Bewehrung, mit
welcher der Nachweis geführt wird.
FRILO-Magazin 2009
31
FRILO-Software
Programmübersicht
Das Frilo Gebäudemodell
GEO
Version Basis
GEO-HL Version Standard (mit Horizontallasten)
Erdbebennachweis
B10
B11
BHA
BX
Träger
DLT
Stahlbau
ST1 Stahlstütze
ST2 Einfeldträger Stahl
ST3 Fußplatte - Stahlstütze
ST4 Trägerauflager
ST5 Schweißnaht
ST6 Fußpunkt eingespannte Stahlstützen
ST7 Tragsicherheitsnachweis Stahl
ST8 Typisierte Anschlüsse nach DSTV
ST9 Schraubverbindungen Stahl
ST10 Geschraubte Rahmenecken Stahl
ST12 Aussteifungsverband Stahl
ST13 Schubfeldsteifigkeit
ST14 Geschweißte Rahmenecken Stahl
STX Stabilitätsnachweis Stahl
S7
Hallenrahmen
S8
Stahlschornsteine
S9
Kranbahnträger
ATB Antennenberechnung
BTII Biegetorsionstheorie
 Biegeknicken zu BTII
PLII Plattenbeulen
Q3
Polygonale Querschnitte Stahlbauprofile
Durchlaufträger
Bewehrungsführung zu DLT
zweiachsige Beanspruchung Stahl/Holz
zweiachsige Beanspruchung Stahlbeton
Stabwerke
ESK
Allgemeines ebenes Stabwerk
RS
Räumliches Stabwerk
TRK
Trägerrost
Platten + Scheiben
PL5
Durchlaufplatten nach Pieper/Martens
PLT
Platten mit Finiten Elementen, beliebig
SC7
Scheiben mit finiten Elementen, rechteckig
Stahlbeton
B2
Stahlbetonbemessung
Polygonale Bemessung
Querkraft zweiachsig
B5
Stahlbetonstütze
Heißbemessung zu B5
B6
Durchstanznachweis
B7
Treppenlauf
B8
Spannbettbinder
B9
Stahlbetonkonsole
Ausgeklinktes Auflager
Rissbreitennachweis
Rotationssymmetrischer Behälter
Dauerhaftigkeit und Brandschutz
Fundamente
FD
Einzelfundament mit Köcher
FDB Blockfundament
FDR Randstreifenfundament
FDS Streifenfundament
Grundbau
BWA Kellerwand
BEB Balken auf elastischer Bettung
EDB Erddruckberechnung
GBR Grundbruchnachweis
SPU Spundwand mit Nachweis i.d. Tiefen Gleitfuge
TRA Trägerbohlwand, Nachweis i.d. Tiefen Gleitfuge
WSM2 Winkelstützmauer 2
32
FRILO-Magazin 2009
Programmübersicht
Hausdächer
D1
Kehlbalkendach symmetrisch
D2
Pfettendach symmetrisch
D3
Sparrendach symmetrisch
D5
Kehlbalkendach unsymmetrisch
D6
Gratsparren / Kehlsparren
D7
Koppel- und Gelenkpfetten
D8
Kopfbandbalken
D9
Durchlaufsparren
D10 Leimholzbinder
D11 Allgemeines Pfettendach
D12 Allgemeines Kehlbalkendach
Holzbau
HO1 Holzstütze ein-/zweiteilig
HO2 Anschluss mit Versatz
HO3 Zugstoß genagelt/gedübelt
HO4 Brettschichtträger
HO5 Gedübelter Balken
HO6 Rahmenecke
HO7 Holzträger
HO8 Fachwerkbinder
HO9 Aussteifungsverband
HO10 Vertikalverband
HO11 Holzbemessung mit Brandschutz
HO12 Holzbaudetails
HO13 Holzbauverbindungen
FWT Fachwerkträger Holz/Stahl
Mauerwerk
MW Mauerwerk nach DIN 1053-1
MWX Mauerwerksbemessung
Verbundbau
DLTVHHolzverbundträger
V1
Verbundstütze
Verschiedenes
LAST Lastzusammenstellung
Q2
Polygonale Querschnitte mit klaffender Fuge
TEB Tunnelrahmen auf elastischer Bettung
SL3 Stückliste (Profilstahl)
SL4 Rundstahlliste
SL5 Listenmatten
WL
Aufteilung von Windlasten mit grafischer
Eingabe
WS
Wind- und Schneelasten
Günstige Programmpakete
Preise für individuell geschnürte Pakete oder
Ergänzungspakete erfragen Sie über
Tel: 0711-810020
oder Email: [email protected]
Siehe auch www.frilo.de
Euronormen
Soweit implementiert, ist der jeweils zugehörige nationale Anhang im Programmpreis enthalten. Nationale
Anhänge weiterer Länder können als Zusatzoption
erworben werden.
Englische Versionen
Alle unsere Programme stehen mit umschaltbarer Einund Ausgabe in englischer Sprache zur Verfügung.
Englische PDF-Manuals gibt es derzeit für:
DLT - Durchlaufträger
PLT - Platten mit finiten Elementen
B2 - Stahlbetonbemessung
B5 - Stahlbetonstütze
Weitere Manuals sind in Vorbereitung.
Schulungsangebote
Beachten Sie auch unsere Schulungsangebote im
Internet. Auf unseren Schulungen lernen Sie mit
unseren Programmen effizient zu arbeiten. Einsteiger
werden grundlegend mit der Bedienung unserer Programme vertraut gemacht, versierte Anwender lernen
eine Vielzahl von Tipps und Tricks zum besseren und
schnelleren Arbeiten.
FRILO-Magazin 2009
33
FRILO-Software
Das FRILO-Gebäudemodell
... ist ein vereinfachter Ansatz für
die Berechnung eines Gesamtgebäudes, mit dem sich Hochbauten
wie Wohnhäuser oder Büro- und
Verwaltungsgebäude schnell und
einfach nachvollziehbar berechnen
lassen. Vor allem durch die Übergabe von Geometrie- und Lastdaten in die Bemessungsprogramme
erzielt der Anwender eine direkte
Zeitersparnis, da alle bemessungsrelevanten Parameter aus
dem Gebäudemodell übergeben
werden.
Dabei ist jedoch zu beachten,
dass im Programm aufgrund des
zweidimensionalen Ansatzes
bestimmte Lastabtragungssituationen nur durch ingenieurmäßige
Idealisierungen abgebildet werden
können. Dazu zählt unter anderem
das Hochhängen von Lasten über
mehrere Geschosse.
Außerdem ist der vereinfachte
Ansatz für die Verteilung der Hori-
zontallasten nur für unverschiebliche, also durch Wandscheiben
ausgesteifte Systeme geeignet, da
beispielsweise eine Rahmenwirkung zwischen Stütze und Unterzug bei diesem Berechnungsansatz nicht erfasst werden kann.
1. Grundriss erzeugen
Die Eingabe eines Geschosses
erfolgt durch Definition von Plattenkontur, Aussparungen, Wänden,
Stützen, Unterzügen, Brüstungen
und sonstigen geometrischen
Besonderheiten, wie z.B. Dickenoder Tragrichtungsbereichen. Die
gewünschte Bemessungsnorm
und die Materialien werden ebenfalls bereits im Gebäudemodell
festgelegt.
Die Lasteingabe erfolgt vereinfacht über Flächenlasten auf der
gesamten Kontur, die zusammen
mit den Geschossdaten eingegeben werden können, oder wahlweise durch die Definition von
Lastfällen, wodurch bereits bei
der Lastberechnung zum Beispiel
feldweise Belastung berücksichtigt
werden kann. Die Eingabemöglichkeiten umfassen analog zum
FE-Programm PLT neben Flächenlasten auch Linien-, Punkt- und
Temperaturlasten.
Zu beachten ist hierbei, dass
sowohl die Eigengewichtslasten
von Decke und Unterzügen als
auch von Wänden und Stützen
vom Programm automatisch
berechnet werden.
2. Gebäude generieren
Im Anschluss an die Geschosseingabe besteht die Möglichkeit,
dieses Geschoss zu kopieren,
wobei danach die einzelnen
Geschosse unabhängig voneinander modifiziert werden können.
Alternativ können die Geschosse
auch einzeln generiert werden,
z.B. auf Basis von unterschiedlichen DXF-Dateien. Die Definition
einer Bodenplatte ist ebenfalls
vorgesehen. Außerdem können
Gründungen auf unterschiedlichen
Ebenen, außerhalb der Platte
durchlaufende vertikale Bauteile
und wandartige Träger über ein
Geschoss berücksichtigt werden.
Als zusätzliche Option lassen sich
34
FRILO-Magazin 2009
Programminformationen
Horizontallasten auf das Gebäude
ansetzen. Dabei können analog
zum Windlastprogramm WL
Windlasten in x- und y-Richtung
abhängig von der Gebäudegeometrie und der gewählten Parameter
programmseitig generiert werden.
Das Programm ist auch in der
Lage, Lasten aus Schiefstellung
in Abhängigkeit der berechneten
vertikalen Lasten zu berechnen.
Außerdem besteht die Möglichkeit,
zusätzliche Horizontallastfälle mit
manueller Lasteingabe zu erzeugen. Die Horizontallasten werden
dann im Verhältnis der Biegesteifigkeit der aussteifenden Bauteile
verteilt.
3. Lasten berechnen
Die Berechnung erfolgt geschossweise. Die oberste Decke wird mit
dem FE-Programm berechnet, die
Auflagerkräfte werden ermittelt,
diese werden als Belastung an die
nächste Decke weitergegeben,
danach wird die nächste Ebene
berechnet usw.
Nachdem diese Berechnung für
alle Geschosse durchgeführt
wurde, liegen die aufsummierten
Lasten bis hinunter zu den Fundamenten vor. Dabei ist zu beachten,
dass im Gebäudemodell immer
mit charakteristischen Lastwerten
gerechnet wird.
Die Berechnungsergebnisse
können dann in Form einer Lastzusammenstellung der vertikalen
Lasten, ohne Berücksichtigung
der Horizontallastfälle, als Spannungen oder als Schnittkräfte
der einzelnen vertikalen Bauteile
ausgegeben werden.
4. Fundamente dimensionieren
Weiterhin ist eine Vordimensionierung der Fundamente auf Basis
einer definierten Bodenpressung,
Mindestabmessungen und Mindestüberständen des Fundamentes möglich.
Auch die Verteilung der Horizontallasten auf die aussteifenden Bauteile wird ermittelt. Dabei werden
die Horizontallasten geschossweise im Verhältnis der Biegesteifigkeiten auf die aussteifenden
Bauteile verteilt.
Dort werden dann wie gewohnt
die für das Bauteil maßgebenden
Lastkombinationen gebildet und
das Bauteil wird bemessen. Die
Bemessungsergebnisse werden
als Bauteilposition abgespeichert.
Wichtig dabei ist, dass nach dem
Start des jeweiligen Programms
aus dem Gebäudemodell im
Bemessungsprogramm sämtliche
Funktionalitäten zur Modifikation
der Position zur Verfügung stehen.
Eine Bauteilbemessung findet im
Gebäudemodell nicht statt.
5. Bauteile bemessen
Die Bauteilbemessung erfolgt in
den Bemessungsprogrammen für
die einzelnen Bauteile. Die Datenübergabe erfolgt durch Auswahl
des zu bemessenden Bauteils in
der Systemgrafik des Gebäudemodells. Im Zuge dieser Übergabe
werden sowohl die Geometriedaten als auch die charakteristischen Werte der Lasten an das
jeweilige Bemessungsprogramm
weitergegeben.
FRILO-Magazin 2009
35
FRILO-Software
6. Bewehrungsdaten weitergeben
Die Berechnungsergebnisse
können dann wie gewohnt weiter
verwendet werden. Beispielsweise
ist eine Übergabe von Bewehrungsdaten an die CAD-Programme Allplan von Nemetschek
und -isb cad- von Glaser aus den
Programmen PLT, B5 und DLT
vorgesehen.
Bemessungsschnittstellen
Schnittstellen stehen aktuell zu
folgenden Programmen zur Verfügung: PLT, SC7, MW, B5, B6 ST1,
HO1, DLT, FD und FDS
Option Erdbebennachweis
Seit März gibt es als Zusatzoption
den Erdbebennachweis nach dem
vereinfachten Antwortspektrenverfahren gemäß DIN 4149, 6.2.2
Dieses Verfahren darf bei regelmäßig aufgebauten Tragwerken,
36
FRILO-Magazin 2009
die gewisse Anforderungen an die
Grundschwingzeit erfüllen, angewendet werden.
Dabei werden in Abhängigkeit
vom Bauwerksstandort die Erdbebenzone, die Grundwerte der
Bodenbeschleunigung und die
Untergrundverhältnisse vorgegeben. Die Erdbebenzone und die
geologischen Untergrundklassen
können aus einer Karte oder, falls
vorliegend, aus einer Gemeindeauswahl entnommen oder vom
Anwender direkt definiert werden.
Außerdem muss die Bedeutungskategorie des Bauwerks festgelegt
werden. Daraus werden die Spek-
tralwerte aus den untergrundabhängigen elastischen Antwortspektren bestimmt.
Zur Ermittlung der Bemessungswerte der Beschleunigung werden
die ermittelten elastischen Spektralwerte noch durch die von der
Duktilitätsklasse abhängigen
Verhaltensbeiwerte dividiert. Nun
werden nach dem vereinfachten
Antwortspektrenverfahren aus der
Gesamtmasse des Bauwerks die
horizontalen Erdbebenersatzkräfte
ermittelt. Im Unterschied zum
allgemeinen Antwortspektrenverfahren wird dabei nur die erste
Eigenform berücksichtigt.
Platten und Scheiben
FEM-Platten PLT
Das Programm PLT berechnet
beliebige Plattentragwerke nach
der Methode der finiten Elemente.
Die leistungsfähige grafische
Bedienung ermöglicht durch zahl
reiche Funktionen eine schnelle
und effiziente Bearbeitung des
komplexen Rechenmodells.
Leistungen von PLT
§ Beliebige Grundrisse mit gera
den und gekrümmten Kanten
§ Berechnung von drillsteifen oder
drillweichen Platten
§ Optionale Berücksichtigung der
Schubverformungen von dicken
Platten
§ Biege- und Schubbemessung
§ Rissnachweis
§ Automatische FE-Vernetzung
§ Freie Lagerbedingungen,
Federsteifigkeiten werden auf
Wunsch automatisch ermittelt
§ Optional automatische Neuberechnung der Federsteifigkeiten der vertikalen Bauteile
nach Änderungen (z.B. der
Geschosshöhe)
§ Integrierte Unterzüge mit skalierbarer Biegesteifigkeit
§ Beliebige Punkt-, Linien-, Flächen- und Temperaturlasten
§ Umfangreiche Auswertungsund Darstellungsmöglichkeiten
der Ergebnisse nach Bedarf in
einem vom FE-Netz unabhän
gigen Ausgaberaster, durch
ISO-Linien oder entlang von
Ergebnis-Schnitten
Neu 2009
- EN 1992 1-1
- Bemessungssituationen infolge Erdbeben
Bemessung / Material
§ Automatische Bemessung bei
Stahlbeton sowohl für die Platte
als auch für die Unterzüge
§ DIN 1045
DIN 1045-1 (2001 + 2008)
ÖNorm B 4700
EC2 Italien
Neu 2009: EN 1992 1-1,
Die Norm kann wahlweise mit
den nationalen Anhängen aus
Deutschland, Österreich oder
Großbritannien eingesetzt
werden (siehe auch Preisliste).
§ Ohne Bemessung ist ein beliebiges orthotropes Material möglich
§ Datenübergabe an die Programme DLT10 zur Unterzugsbemessung und B6 für den
Durchstanznachweis für Stützen
Grafische Oberfläche
§ Objektorientierte Eingabe mit
Bauteilen
§ Schnelle Eingabe selbst von
komplizierten Grundrissflächen
und beliebiges Ändern
§ Direkte Übernahme von Geometriedaten aus den CAD-Programmen Nemetschek ALLPLAN und
GLASER -isb cad§ DXF-Daten können als Konstruktionshilfe im Hintergrund verwendet werden
FRILO-Magazin 2009
37
FRILO-Software
Bereichsdefinitionen
§ Tragrichtungsbereiche zur Definition von einachsig tragenden
Bereichen
§ Bettungsbereiche für elastische
Bettung, optional kann Bettungsausfall definiert sein
§ Bewehrungsbereiche zur Definition einer Grundbewehrung
und zur Vorgabe von gedrehten
Richtungen der Bewehrung
§ Dickenbereiche zur Beschreibung von Teilbereichen der
Platte mit unterschiedlichen
Plattendicken
Lager
Punkt- oder Linienlager werden
über die Objekte Stütze oder Wand
erzeugt, wobei das Programm auf
Wunsch automatisch die realen
Steifigkeitswerte ermittelt. Die
Auflagerreaktionen an Wänden
können wahlweise in verschiedenen Diagrammformen dargestellt
werden.
Berechnung mit Zugfederausfall
für Stützen und Wände ist möglich.
Lasten
Einzel-, Strecken-, Flächen- und
Temperaturlasten in beliebiger
Anordnung sind möglich.
Überlagerung
Das Programm PLT enthält bei
Berechnung ohne Zugfederausfall
eine vollautomatische Überlagerung entsprechend der eingestellten Vorschrift. Der Anwender kann
bestimmte Lastfälle von der Überlagerung ausschließen.
Bei neuer DIN 1045-1 wird jeder
Lastfall mit einer Zuordnung zu einer Einwirkungsgruppe versehen.
Aus dieser Zuordnung ermittelt
das Programm die maßgebende
Kombination mit der passenden
Leiteinwirkung.
38
FRILO-Magazin 2009
Berechnung mit alternativen Lastfällen möglich.
Neu 2009: Erdbeben
Für den Nachweis des Grenzzustands der Tragfähigkeit steht jetzt
auch die Einwirkungskombination
für die Bemessungssituationen
infolge Erdbeben zur Verfügung.
Datenübergabe Bewehrung
Bewehrungsdaten werden in
einem offenen Datenformat mit der
Bezeichnung ASF übergeben. Das
ASF-Format erlaubt die Übergabe
aller Daten aus der FEM-Berechnung. Im CAD-System Nemetschek-ALLPLAN können damit alle
Ergebnisse visualisiert werden.
Durchlaufplatten PL5
Es können ein-/zweiachsig ge
spannte, einfeldrige und durchlaufende Platten berechnet und
bemessen werden.
Norm: DIN 1045 und DIN 1045-1
Ergebnisdarstellung
Alle Ergebnisse werden unabhängig vom Elementnetz an beliebigen
Rasterpunkten oder längs von
Schnitten dargestellt.
Bei der Schnittdarstellung ist auch
ein Übersichtsbild mit allen Ergebnissen an einem Schnitt möglich.
Ebenso sind die Ergebnisse mit
Isolinien darstellbar.
Scheiben mit finiten
Elementen SC7
Das Programm SC7 dient zur stati
schen Berechnung von Scheiben
tragwerken und ermöglicht ihre
Bemessung als Stahlbetonscheibe
entsprechend dem Verfahren von
Baumann.
Normen: DIN 1045 / DIN 1045-1
ÖNorm B 4700
Stabwerke ESK/RS/TRK
Die Stabwerkprogramme ESK/RS
und TRK sind in eine einheitliche
Oberfläche eingebunden. Trotz
der vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten wird über die Hauptauswahl ein klarer Eingabeablauf
vorgegeben, so dass sich auch der
Erstanwender problemlos zurechtfindet. Bei Neueingabe einer
Position führt Sie das Programm
automatisch durch die richtigen
Eingabetabellen.
Berechnungsmöglichkeiten
 Theorie I. und II. Ordnung
 Stabausfall bei Zug/Druck
 Plastizität (Fließgelenke)
 Verzweigungslast
Querschnittseingabe
 Profildatei
 Abmessungen
 Querschnittswerte
(Ablage in Datei möglich)
 Übernahme der Querschnittswerte aus den Frilo-Programmen
Q1, Q2, Q3
Systembeschreibung
 Vouten
 Mehrere Baustoffe
 Schräge Auflager
 Elastische Lager
 Gelenke
 Definition von Fachwerkstäben
 Elastisch gebettete Stäbe
 Normalkraft- und Drehfedern
 Deaktivieren von Stäben
 Automatische Generierung von
Standardsystemen
Belastung
 Gleich-, Einzel-, Trapez-,
Dreieckslasten
 Temperaturlasten
 Stützensenkung
 Eigengewicht
 Einflusslinien
Überlagerung
 Vorgegebene Überlagerung mit
Maxwertermittlung
 Max/min-Überlagerung der Ergebnisse Theorie I. Ordnung
Nachweise
 Stahlbetonbemessung
 Spannungsnachweis Stahl
 Holzbemessung
Umfang von Ein- und Ausgaben
dadurch wesentlich reduziert wird.
So können Sie z.B. Rahmentragwerke oder Fachwerkträger schnell
und komfortabel bearbeiten.
Räumliches Stabwerk RS
Schnittstellen
 DSTV
 ASCII (Frilo-Format)
 DHT (Datentransfer Holz)
Die umfangreichsten Anwendungsmöglichkeiten finden Sie in diesem
Programm. Durch die beliebige
Lage von System und Belastung
im Raum kann praktisch jedes
stabartige Tragwerk – eben oder
räumlich – berechnet werden.
Ebenes Stabwerk ESK
Trägerrost TRK
System und Belastung liegen in
einer Ebene. Im Sinne einer effizienten Bearbeitung der Berechnungsprobleme ist es auch bei
räumlichen Systemen oft sinnvoll,
das vorhandene Tragwerk als ebenes System zu simulieren, da der
Der Trägerrost ist ein weiterer Spezialfall, bei dem das System eben
ist, die Belastung aber senkrecht
zu dieser Ebene wirkt.
FRILO-Magazin 2009
39
FRILO-Software
Stahlbeton
Durchlaufträger DLT10
Aktuelle Normen
Das Programm DLT10 berechnet
Einfeld- und Durchlaufträger mit
maximal 12 Feldern mit oder ohne
Kragarme.
Trägertypen
 Stahlbetonplatte
 Stahlbetonträger
 Stahlträger
 Holzträger
 Träger ohne Bemessung (freie
Eingabe des E-Moduls)
 Aluminiumträger
Bemessung
 Für Beton, Stahl und Holz führt
das Programm die Bemessung
bzw. den Spannungsnachweis
für die vorgewählten Querschnittsabmessungen durch.
 Stahlbetonbemessung nach
DIN 1045, DIN 1045-1 (2008),
ÖNorm B4700, EN 1992.
 Stahlbemessung nach DIN 1050
(H, HZ, HS) oder DIN 18800.
Neben der
DIN 1045-1 (2008) sind in
einigen Stahlbetonprogrammen
bereits die Normen
 Holzbaunormen:
DIN 1052 4/88,
DIN 1052-A1 10/96,
DIN 1052:2004
 Automatische Ermittlung der
mitwirkenden Plattenbreite nach
DIN 1045-1.
 Berechnung der Verformungen
im Zustand II für Stahlbetonquerschnitte nach DIN 1045-1.
 Rissbreitennachweis
(Grenzdurchmesser) und
Spannungsnachweis.
 Berücksichtigung der Anforderungen aus Dauerhaftigkeit.
 Ermittlung und Berücksichtigung
von Kriechzahl und Schwindmaß bei den Nachweisen der
Gebrauchstauglichkeit.
 EN 1992:2005
 DIN EN 1992:2005
 ÖNORM EN 1992:2005
 BS EN 1992:2005
implementiert.
Aktuelle Informationen
zur Normenimplementierung in den FRILOProgrammen erhalten Sie
auf unserer Homepage
www.frilo.de in den einzelnen Produktdatenblättern
!
 Nachweis der Schubfuge für
Platten und Plattenbalken.
 Für Plattenbalken wird ein
Nachweis für den Anschluss
des Druckgurtes (Schulterschubnachweis) geführt.
 Die Querschnitte können im Feld
konstant oder veränderlich sein.
 Schubverformungen werden
optional berücksichtigt.
 Optimierungsmöglichkeit für Dimensionierung und Bemessung
bei Stahl- und Holzträgern.
 Gelenke sind möglich.
Lastübernahme
Bereits ermittelte Auflagerlasten
aus anderen Programmen können
über die <F5>-Taste eingelesen
werden.
Aussparungen
Bei Stahlbetonträgern sind runde
oder rechteckige Aussparungen
möglich – Berechnung nach Heft
399 DAfStb.
40
FRILO-Magazin 2009
Auflagerreaktionen
Die Auflagerreaktionen werden
je nach Programmsteuerung und
Aufgabenstellung für die einfachen
und/oder die γ-fachen Lasten ausgegeben. Zusätzlich werden die
Auflagerreaktionen geordnet nach
Einwirkungsgruppen ausgegeben.
Schnittstellen
§ Die Lasten können an die Stützenprogramme B5, ST1 und
HO1 sowie -neu- die Konsolenprogramme B9 und B10 weitergeleitet werden.
§ Die Nachweise für Biegedrillknicken und Elastisch-Plastisch
können per Datenübergabe an
das Programm BTII - Biegetorsionstheorie II. Ordnung bzw. ST7
erfolgen.
Zusatzoptionen (Aufpreis)
§ Zweiachsige Beanspruchung
bei Stahlbeton, Stahl- und
Holzträgern.
§ Bewehrungsführung für Stahlbetonträger mit Schnittstelle zum
CAD.
Stahlbetonstütze B5
B5 berechnet ein- oder zweiachsig
beanspruchte Stahlbetonstützen
und -wände.
Eingabe
§ Allgemeine Stützen mit bis zu 10
Geschossabschnitten.
§ Einfache Systeme (Pendel-,
Krag- und Rahmenstütze) direkt
wählbar.
§ Definition der Belastung als
Knoten- bzw. Streckenlasten.
Automatische Kombinatorik,
auch für außergewöhnliche
Einwirkungen.
§ Die Abhängigkeit von Verkehrsund Nutzlasten kann nach Grünberg spezifiziert werden.
§ Lasten können als Alternativgruppen (Wind links / rechts) und
Zusammengehörigkeitsgruppen
(Wind als Strecken- und Einzellast zusammen wirkend) definiert
werden.
§ Auswahlmöglichkeit für die
Anforderungen hinsichtlich
Dauerhaftigkeit.
Berechnung
§ DIN 1045-1 (2001, 2008)
§ EN 1992, weitere Normen siehe
Produktdaten www.frilo.de
§ Nichtlineare Steifigkeitsberechnung nach dem tatsächlichen
Spannungsdehnungsverhältnis
(As kann vorgegeben werden!).
§ Möglichkeit der Berücksichtigung
einer Fundamenteinspannung.
§ Überprüfung aller Randbedingungen (Mindestbewehrung,
Notwendigkeit eines Knicksicherheitsnachweises, Regelbemessung usw.).
§ Querkraftbemessung.
§ Gebrauchstauglichkeitsnachweise nach DIN 1045-1
(Stahlspannungsnachweis,
Verformungen).
§ Brandschutznachweis nach
DIN 4102 für Pendelstützen und
optional Heißbemessung für
Pendel- und Kragstützen nach
dem vereinfachten Verfahren
analog DIN EN 1992-1-2 nach
Anhang B3. →Siehe auch Seite 30
Stahlbetonbemessung B2
Das Programm B2 dient der Querschnittsbemessung für Biegung
mit Längskraft sowie für Querkraft,
außerdem können Rissbreitennachweise (Lastbeanspruchung)
und Spannungsnachweise geführt
oder die effektive Steifigkeit ermittelt werden.
§ DIN 1045-1 (2001, 2008)
§ DIN EN 1992, weitere Normen
siehe Produktdaten www.frilo.de
Zusatzoption B2-Poly:
Bemessung polygonaler
Querschnitte.
FRILO-Magazin 2009
41
FRILO-Software
Ausgabe
 Detaillierte Ausgabesteuerung mit zusätzlicher Option
„Kurzausdruck“.
 Grafische Darstellung von
Momentenfläche, System und
Belastung.
 Ausgabe einer modifizierbaren Bewehrungszeichnung für
Pendel- und Kragstützen mit
CAD-Schnittstelle.
Treppenlauf B7
Durchstanzen B6
Das Programm schlägt optional für
eine vorgegebene Treppenhöhe
die Treppenabmessungen vor.
Dabei werden die Schrittmaßregel,
die Bequemlichkeitsregel und die
Sicherheitsregel berücksichtigt.
Mit diesem Programm kann der
Nachweis der Sicherheit gegen
Durchstanzen bei punktförmig gestützten Platten geführt werden.
 Schubspannungsnachweis und
Bewehrungsbemessung nach
DIN 1045 bzw.
DIN 1045-1 (2008)
DIN EN 1992 ohne und mit
Stützenkopfverstärkung,
weitere Infos siehe Produktdaten
www.frilo.de
 Schubbemessung mit Bolzenleisten von Schöck, Jordahl, Halfen
In Vorbereitung: Nachweise unter
dynamischer Beanspruchung,
Erdbeben, Zug-/Druck-Normalspannung sowie für den Verbund
bei Elementplatten.
Das Programm B7 ist eine
komplette Neuentwicklung auf Basis des neuen
FRILO-Eingabekonzeptes.
B7 ermöglicht die statische
Berechnung eines einläufigen
Treppenlaufs.
Dabei wird die Geometrie, bestehend aus Podesten / Konsolen und
Treppenlauf exakt berücksichtigt.
Bemessung:
 DIN 1045 07-88
 DIN 1045-1 (2008)
 DIN EN 1992-1-1
 ÖNorm EN 1992-1-1
 BS EN 1992-1-1
Das neue
FRILO-Programmlayout!
Mit dem neuen Eingabekonzept
können Sie Daten auch in der
Grafik anklicken und ändern inklusive Neuberechnung. Dies
ist speziell im Änderungsmodus
von Vorteil, wenn gezielt einige
Werte zu ändern sind. Bei der
Ersteingabe einer Position
hingegen ist wie bisher eine
klare Führung durch die
Eingabefelder sinnvoll - mit
einer kontinuierlichen Eingabe
von Werten zu allen maßgebenden Parametern, jeweils bestätigt durch die Eingabetaste.
Lagerung/Podeste
Für die Lagerung des Treppenlaufs
stehen drei Arten zur Auswahl:
 Einspannung in ein Podest,
 Gelenkige Lagerung mit
Konsole,
 Gelenkige Lagerung ohne
Konsole.
Belastung
Ständige Last g und Verkehrslast p können auf Treppenlauf
und Podest unabhängig definiert
werden.
Spannbettbinder B8
Das Programm B8 berechnet
Stahlbetonträger und im Spannbett vorgespannte Binder mit
sofortigem Verbund oder einzelne
Querschnitte nach DIN 1045-1
und EC 2. Es werden alle erforderlichen Tragfähigkeits- und
Gebrauchstauglichkeitsnachweise
geführt. Auch die Berücksichtigung
außergewöhnlicher Bemessungssituationen ist durch die lastbezogene Zuordnung von Einwirkungen
ohne Schwierigkeiten möglich.
Die umfangreiche Eingabe erfolgt
übersichtlich auf mehreren Eingabeseiten und wird durch Hilfetexte,
die zulässige bzw. erforderliche
Werte enthalten, sowie durch Plausibilitätskontrollen unterstützt.
Normen
 DIN 4227
 DIN 1045-1 (2001, 2008)
 EC 2-1:1992
 EC 2-1-3:1994
Binderformen
 parallelgurtiger Binder
 symmetrische / asymmetrische
Binder mit Sattel bzw. Kehle
 Pultdachbinder
42
FRILO-Magazin 2009
Für Zwangskräfte infolge Hydratation von Bodenplatten wird ein
Nachweis nach DAfStb Heft 466
geführt.
Als oberer Grenzwert der Zwangskraft wird die Verformungsbehinderung infolge Bodenreibung
berücksichtigt.
Für Zwangskräfte infolge Hydratation von Wänden auf bereits vorher
betonierten Fundamenten wird
die erforderliche Bewehrung nach
DAfStb Heft 466 ermittelt.
Die Bewehrung wird in bis zu 3
Bereichen differenziert ermittelt.
Stahlbetonkonsole B9
Mit dem Programm B9 können unmittelbar von oben belastete Konsolen bemessen werden („Konsole
mit direkter Lasteintragung“).
Normen:
DIN 1045 07-88
DIN 1045 -1 (2008)
Ausgeklinktes Auflager B10
Mit dem Programm B10 können
ausgeklinkte Auflager berechnet
werden.
 Normen:
- DIN 1045 07-88
- DIN 1045-1 (2008)
 Berechnung nach
DAfStb Heft 399
 Kombiniertes Fachwerkmodell
aus lotrechter und schräger
Aufhängebewehrung
 Anteil der Schrägbewehrung
wählbar
 Bemessung einer Zusatzlast
(Abtragung direkt im Auflager)
 FE-Modellierung zur Kontrolle
der Tragwirkung
 Darstellung der Hauptspannung
aus FE-Modellierung
 Berechnung der Bewehrung mit Darstellung der
Bewehrungsführung
Rissbreitennachweis B11
Rotationssym. Behälter BHA
Es können Normalbetone, hochfeste Betone und Leichtbetone
berücksichtigt werden.
Der Nachweis kann für Lastbeanspruchung (Normalkraft und
Moment) inklusive Mindestbewehrung für Rechteck- und Plattenbalkenquerschnitte geführt werden.
Die Berechnung basiert auf den
exakten Lösungen der Elastizitätstheorie für die elastisch gebettete
Kreisplatte und für den Kreiszylinder. Mit Hilfe der zugehörigen Verschiebungsfunktionen werden für
die Platte und den Zylinder Steifigkeitsmatrizen erstellt, so dass das
Verschiebungsgrößenverfahren
angewandt werden kann.
Das Programm führt den Rissbreitennachweis nach DIN 1045-1
(2001, 2008) und DAfStb H.525.
Die zulässige Rissbreite ergibt sich
zunächst nach Tabelle 18 aus den
Expositionsklassen (Tabelle 3) und
den daraus folgenden Anforderungsklassen (Tabelle 19).
Da vom Bauherrn auch „schärfere“
Anforderungen gestellt werden
können oder für Bauteile besondere Anforderungen gelten, ist
auch eine Vorgabe der zulässigen
Rissbreite vorgesehen.
Die Zugfestigkeit des Betons
kann als 28-Tage-Festigkeit nach
Tabelle 9 bzw. 10 oder vom Nutzer
vorgegeben berücksichtigt werden.
BHA berechnet rotationssymmetrische zylindrische Behälter unter
rotationssymmetrischer Belastung.
Normen:
DIN 1045 / DIN 1045-1:2001
Dauerhaftigkeit und Brandschutzanforderungen BX
Anwendungsmöglichkeiten
 Nachweis der Dauerhaftigkeit
 Ermittlung von Kriechzahl- und
Schwindmaß
 Brandschutzanforderungen nach
DIN 4102-04, Änderung A1
sowie DIN 4102-22
FRILO-Magazin 2009
43
FRILO-Software
Stahlbau
Stahlstütze ST1
Mit dem Programm ST1 können
einteilige Stahlstützen aus Profilstahl mit doppeltsymmetrischen
Querschnitten (DIN- und ARBEDProfile sowie aus „Abmessungen“)
als Pendel-, Krag- oder Rahmenstützen für ein- oder zweiachsige
Beanspruchung nachgewiesen
werden.
Einfeldträger Stahl ST2
Einfeldträger aus Profilstahl-Querschnitten (DIN- und ARBED-Profile
sowie aus „Abmessungen“) für Biegung sowie exzentrische Normalkraft in den Beanspruchungsrichtungen y und z sowie zweiachsig
nach DIN 18800, Teil 1 und 2 nachgewiesen werden (Spannungsnachweis Elastisch-Elastisch, ggf.
Biegeknicken, Biegedrillknicken,
Nachweis der Gebrauchstauglichkeit und der Durchbiegung).
Lastweiterleitung
§ ST4 Trägerauflager
§ ST9 Schraubverbindungen Stahl
Fußplatte Stahlstütze ST3
unausgesteifte Fußplatten mit
den Anschluss-Schnittkräften N
(Druck), dem Moment My und den
Querkräften Qz/Qy nachgewiesen
werden. Die Auflagerung der Fußplatte erfolgt auf einer Mörtelfuge
auf Beton oder Mauerwerk (bzw.
freie Eingabe einer zulässigen
Druckspannung). Als Stützenquerschnitte sind doppeltsymmetrische
Stahlprofile (Doppel-T-, Rohr- und
Hohlprofile) zugelassen.
Trägerauflager Stahl ST4
Das Programm ST4 ermöglicht die
Berechnung verschiedener Trägerauflager, wobei die Krafteinleitung
mit oder ohne Rippen erfolgen
kann.
Lasteinleitungsmöglichkeiten:
§ Träger auf Träger, Wand,
Knagge, Stütze
§ Last auf Träger
Die Berechnung erfolgt nach DIN
18800 Teil 1 Seite 21 (1/29).
Schweißnaht ST5
Mit dem Programm ST5 werden
für beliebige Standardwalzprofile (außer Z-Profile) Nachweise für Schweißnähte geführt
(Konsolanschluss).
Fußpunkt eingespannte
Stahlstützen ST6
für in Hülsenfundamente eingespannte Stahlstützen mit
einachsiger Beanspruchung in
z-Richtung bzw. um die y-Achse
die Fußpunktnachweise geführt
werden. Als Stützenquerschnitte
sind I-förmige Stahlprofile, Rechteck- und Rundrohre zugelassen
(Stützenfuß mit angeschweißter
Aufstandsplatte).
DIN 18800 neu (11/1990) Tragsicherheitsnachweise nach
Grenzzuständen.
Tragsicherheitsnachweis ST7
ST7 ist ein Programm zum Nachweis der Tragsicherheit eines
Stahlquerschnittes nach dem Verfahren e-e bzw. e-p (Interaktionen
nach DIN, Rubin oder TSV).
44
FRILO-Magazin 2009
Schnittstellen + Stapel
Aus den Programmen S7 Symmetrischer Hallenrahmen Stahl, BTII
Biegetorsionstheorie II. Ordnung
und DLT Durchlaufträger können
die Profile samt den Schnittgrößen
in den Stapel der Querschnitte
von ST7 importiert und dort eine
genauere Untersuchung der Querschnittstragfähigkeit inkl. dem
vereinfachten Beulnachweis durchgeführt werden.
Typisierte Anschlüsse nach
DSTV ST8
momententragfähige und
gelenkige I-Trägeranschlüsse
der Typenreihe IH, sowie der
Typenreihe IS in Verbindung mit
Trägerausklinkungen IK, nach
dem DSTV-Ringbuch „Typisierte
Anschlüsse im Stahlhochbau“, 2.
Auflage 2002, bemessen werden.
Nachweise
Es werden alle zum eingegebenen
System zulässige Verbindungen
aus dem DSTV-Katalog aufgelistet. Diese Auflistung kann durch
Vorgaben wie Verbindungstyp,
Material, Schraubenfestigkeit oder
-größe weiter auf die erforderlichen
Anschlusstypen eingeschränkt
werden. Zu jedem gelisteten
Anschlusstyp werden Ausnutzungsgrade ermittelt sowie eine
übersichtliche Darstellung der
Anschlussdetails einschließlich
3D-Modell und 2D-Werkstattplan
bereitgestellt.
 Biegesteifer Stoß mit Laschen
 Stirnplattenstoß
Die Geometrie der Verbindungen
kann beliebig sein (nicht nur Standardlösungen, wie z.B. deckengleiche Anschlüsse).
Darüber hinaus werden maßstabstreue Werkstattpläne gezeichnet,
welche gedruckt oder per DXFSchnittstelle ans CAD übergeben
werden können.
ST10 ist ein Programm zur
Berechnung von geschraubten
Rahmenknoten nach DIN 18800.
 T-Eck ohne Eckverstärkung
 T-Eck mit Eckverstärkung
(Voute) ein- oder beidseitig
 Knie-Eck mit / ohne
Eckverstärkung
 Knie-Eck mit geschweißter /
geschraubter Zuglasche sowie
Eckverstärkung
In allen Varianten kann die Tragfähigkeit des Schubfeldes durch
Anordnung von Quersteifen oder
einer einseitigen Stegblechverstärkung erhöht werden. Außerdem
lassen sich Stegrippen in der Stütze und bei vorhandener Eckaussteifung auch im Riegel anbringen.
System
Es können typische Varianten von
T-Eck und Knie-Eck aus Doppel-T
Profilen nachgewiesen werden:
Belastung (Einwirkung)
Es werden die Bemessungswerte
der Schnittgrößen N, My und Vz
eingegeben. Die Schnittgrößen
Bemessungs-Optimierung
Für den Stirnplattenstoß sowie
den deckengleichen Querkraftanschluss mit Winkeln wird eine automatische Bemessungsoptimierung
angeboten. Dazu ist die Geometrie
typischer Verbindungen in einem
Katalog hinterlegt.
Rahmenecken Stahl ST10
Schraubverbindungen ST9
ST9 bemisst Schraubverbindungen im Stahlbau nach DIN 18800,
Ausgabe 1990.
Mögliche Verbindungstypen sind:
 Zugstoß mit Laschen
 Trägeranschluss (Querkraftanschluss mit Winkel)
FRILO-Magazin 2009
45
FRILO-Software
müssen sich aus überwiegend
ruhender Belastung ergeben. Die
Eingabe mehrerer Einwirkungskombinationen kann tabellarisch
erfolgen.
Berechnung
Berechnungsverfahren:
 nach Komponentenmethode
(DIN ENV 1993-1-1:1992 /
A2; 1998 entspricht dem EC3
Anhang J) für vertikal zweireihige
und über die Anschlusshöhe
variabel verteilter, wahlweise
vorgespannter Schrauben
 nach DSTV-Ringbuch (1984)
für bündige/überstehende Stirnplatten mit zwei oder vier Reihen hochfester vorgespannter
Schrauben
 nach Schineis: Vereinfachte
Berechnung geschraubter Rahmenecken, in „Der Bauingenieur“
Heft 12/1969 (Jg. 44) für vertikal
zwei- oder mehrreihig über die
Anschlusshöhe gleichmäßig
verteilter, nicht vorgespannter
Schrauben.
Aussteifungsverband ST12
Das Programm eignet sich zur statischen Berechnung und Bemessung von im Hallentragwerksbau
gebräuchlichen Aussteifungsverbänden: Fachwerkverband mit
druckschlaffen Stahldiagonalen für
Halle mit Fachwerkbindern.
Es werden die Schnittgrößen nach
Theorie II. Ordnung mit Ausfall
der Druckdiagonalen ermittelt. Der
Ansatz der Imperfektionen erfolgt
dabei nach den folgenden verschiedenen Lösungsansätzen:
 DIN18800
 Krüger
 Gerold
 Petersen
Schubfeldsteifigkeit ST13
ST13 ist ein Programm zum
Berechnen der Schub- und Drehfedersteifigkeiten von Trapezblechen
nach DIN 18800.
Die Schubfeldberechnung sowie
die Translations- und Rotationsfedersteifigkeit von Trapezblechen
sind für den Stabilitätsnachweis
Biegedrillknicken nach DIN 18800
von hoher Bedeutung. Das Programm berechnet nicht nur die
Werte, sondern führt auch den
Nachweis der ausreichenden
Behinderung der seitlichen Verschiebung bzw. Verdrehung nach
DIN 18800-2 El 308 bzw. 309.
Die Werte können direkt im Programm BTII Biegetorsionstheorie
II. Ordnung übernommen werden.
Geschweißte Rahmenecke
ST14
ST14 ist ein Programm zur
Berechnung von geschweißten
biegesteifen Rahmenknoten in
Stahltragwerken nach DIN 18800.
Es können typische Varianten von
T-Eck und Knie-Eck aus Doppel-T
Profilen nachgewiesen werden:
 T-Eck ohne Eckverstärkung
 T-Eck mit Eckverstärkung
(Voute) ein- oder beidseitig
 K-Eck mit/ohne Eckverstärkung
 K-Eck mit angeschweißter Zuglasche mit/ohne Eckverstärkung
 K-Eck mit langer Voute
und Montagestoß als
DSTV-Schraubverbindung
Stabilitätsnachweis Stahl
STX
Mit dem Programm STX kann für
einteilige, gabelgelagerte Stäbe
der Biegeknick- und Biegedrillknicknachweis mit dem Ersatzstabverfahren nach DIN 18800, Teil 2
durchgeführt werden. Optional wird
der Spannungsnachweis elastisch - elastisch nach DIN 18800,
Teil 1 geführt. Als Beanspruchung
sind planmäßig mittiger Druck,
einachsige Biegung mit und ohne
Normalkraft sowie zweiachsige
Biegung möglich.
Grundlage ist die DIN 18800,
Ausgabe 1990, Teil 1 und 2 mit
46
FRILO-Magazin 2009
dem Ersatzstabverfahren. Für
Biegedrillknicken wird eine Gabellagerung an den Stabenden
vorausgesetzt.
Hallenrahmen S7
Das Programm S7 ermöglicht die
Berechnung eines symmetrischen
Rahmens mit geknicktem oder
ebenem Riegel.
Der Firstpunkt kann gelenkig
oder biegesteif, die Stützenfüße
können gelenkig oder eingespannt
sein. Riegel und Stiel können im
Bereich der Rahmenecke gevoutet
sein. An den Stielen sind Kranbahnträger möglich.
Die Berechnung erfolgt nach
DIN 18800 Ausgabe 11/90. Es wird
ein einfacher Spannungsnachweis
Theorie II. Ordnung nach dem Verfahren „elastisch-elastisch“ geführt,
wobei alle notwendigen Kombinationen der Einwirkungen entsprechend des Sicherheitskonzeptes
DIN 18800 vom Programm automatisch berücksichtigt werden.
Der Spannungsnachweis Theorie II. Ordnung beinhaltet den
Knicksicherheitsnachweis in der
Ebene, nicht aber den Nachweis
gegen Biegeknicken aus der
Ebene und Biegedrillknicken.
Diese Nachweise und den Nachweis der Verbindungen müssen
gesondert geführt werden.
Der Ansatz der Wind- und
Schneelasten kann nach alter oder
neuer Lastnorm erfolgen.
Das Programm ermittelt die
Auflagerkräfte, die Verschiebungen von First- und Traufknoten
sowie die Durchbiegung der einzelnen Bauteile aus den jeweils
maßgeblichen Kombinationen der
Einwirkungen.
Kranbahnträger S9
Berechnet werden Kranbahnen
nach DIN 18800 und DIN 4132,
die von bis zu zwei Brücken- oder
Deckenkranen befahren werden
können. Es werden folgende
Nachweise geführt:
Antennenberechnung ATB
und Schornsteine aus Stahl
S8
Antennenmasten können mit dem
Programm ATB nach DIN 4131
berechnet werden. Das Programm
S8 berechnet Stahlschornsteine
auf der Grundlage von DIN 4133.
 Biegdrillknicken nach Biegetorsionstheorie II. Ordnung.
 Spannungsnachweise für Querschnitt und Schweißnähte.
 Nachweis der lokalen Radlasteinleitung am Ober- bzw.
Untergurt.
 Betriebsfestigkeitsnachweise für
Querschnitt und Schweißnähte.
 Betriebsfestigkeitsnachweise
für lokale Radlasteinleitung am
Ober- bzw. Untergurt.
 Stegbeulen (Eigenwertanalyse)
 Gebrauchstauglichkeitsnachweis.
System
 Brückenkranen - System EFF
 Decken- und Hängekrane
 Unterflanschlaufkatzen
Lastweiterleitung / Schnittstellen
 BTII, ST7, ST9, ST10, ST14
 ST3, ST6 - Lastweiterleitung
FRILO-Magazin 2009
47
FRILO-Software
Neu
BTII-BK -Zusatzoption Biegeknicken
Biegetorsionstheorie
II. Ordnung BTII
Das Programm BTII führt Tragsicherheitsnachweise an geraden,
beliebig gelagerten Stabsystemen
mit offenen dünnwandigen, also
torsionsgefährdeten Querschnitten
aus Stahl. Die Nachweisführung
erfolgt entweder auf Grundlage der
Biegetorsionstheorie II. Ordnung
unter Ansatz von Vorverformungen
oder nach dem Ersatzstabverfahren, dessen Grundlage ideelle Verzweigungslastfaktoren sind, die am
Gesamtsystem ermittelt werden.
Mit dem Zusatzmodul BTII-BK
erfolgt die Berechnung der Verzweigungslastfaktoren getrennt für
die Versagensfälle Biegeknicken
und Biegedrillknicken, auf deren
Grundlage der Ersatzstabnachweis nach DIN 18800-2 vollständig erbracht werden kann.
Mit BTII können so auch komplexe Systeme unter Biegung und
Normalkraft auf einfache Weise
berechnet werden. In diesem
48
FRILO-Magazin 2009
Zusammenhang wurde die Querschnittsauswahl um Rohre und
Rechteckrohre erweitert.
Außerdem können in BTII jetzt
auch Gelenke definiert werden.
Damit ist die Grundlage geschaffen, Gelenkträger oder ähnliche
Systeme zu berechnen.
aus Stahlblech am Gesamtsystem
durch. Werden die entsprechenden Randbedingungen eingehalten, wird der Beulnachweis nach
DIN 18800-Teil 3 ausgewiesen.
PLII eignet sich daher insbesondere für Stegbeulnachweise von
Kranbahnträgern.
Plattenbeulen PLII
Polygonale Querschnitte Q3
Das Programm führt eine Beuluntersuchung beliebig gelagerter
und versteifter Rechteckplatten
Das Programm Q3 ermittelt für
zusammengesetzte Profile des
Stahlbaus:
 Querschnittswerte
 Kernfläche
 Normalspannungen
Genormte Profile (DIN, ARBED)
stehen zur Verfügung.
Die Eingabe von selbstdefinierten
Doppel-T-Profilen, Blechen, Rundstahl, U-, Winkel-, Hohl- und dünnwandig offenen Profilen erfolgt
über die Abmessungen.
Für ein Ersatzstabsystem, das
einfach aus den vorhandenen zusammengesetzten Profilen gebildet werden kann, ist außerdem die
Ermittlung der Einheitsverwölbung,
des Wölbwiderstandes sowie der
Spannungen infolge Torsion und
Querkraft möglich - auch unter Berücksichtigung von geschlossenen
Querschnitten.
Grundbau
Neu
Eingebaute Normen:
- DIN EN 1992-1-1
- ÖNorm EN 1992-1-1
- BS EN 1992-1-1
in den Programmen BWA,
BEB, FD, FDB, FDS, WSM2
- ÖNorm EN1997-1
in FD, FDB, FDS, WSM2
Siehe auch Hinweis auf S. 33
Optionen
Einwirkung Erdbeben in FD
Neue Programme
Grundbruchnachweis GBR und
Kellerwand BWA
BWA bemisst Kellerwände aus
Stahlbeton, die sowohl am Kopf
durch Vertikallast und Moment als
auch auf einer Seite durch Erddruck belastet sein können.
 Decke - Wand - Fundament
 Die Decke kann gelenkig gelagert, teilweise oder voll eingespannt sein
 Einzellasten auf Wandkopf und
Fundamentgrenze innen
 Einzelmomente auf Wandkopf
 Auflast auf Gelände
 Böschung
 Blocklasten
 Bodenschichten
 Wasser
 Bodenpressungen, DIN 1054
 Wandbemessung (Kopf, Mitte,
Fuß)
 Schubbewehrung Fundament
 Bemessung:
DIN 1045/DIN 1045-1/2008:
Biege- und Schubbemessung
ÖNorm B4700, EN 1992 (siehe
Kasten oben)
Balken auf elastischer
Bettung BEB
BEB berechnet elastisch gebettete Balken und einachsig
gespannte Platten nach dem
Bettungsziffernverfahren.
 DIN 1045-1/2008, EN 1992
 Lastenzug
 nichtlineare Berechnung
 optionale Ausschaltung der
Zugfeder
 Berechnung der As-Werte
 verschiedene Querschnitte und
Bettungsbereiche
 Gelenke, Lager
 Berechnung und grafische Darstellung von Momenten, Querkraft, Verformung und As-Werten
 optionale Schubbemessung als
Platte
Erddruckberechnung EDB
Das Programm EDB berechnet die
Erddruckordinaten von der Geländeoberkante bis zu einer vorgegebenen Tiefe. Die ermittelten
Erddruckordinaten können sowohl
über einen Teilbereich als auch
über die gesamte Tiefe detailliert
ausgegeben werden.
Gleichzeitig ermittelt das Programm die resultierende, horizon-
tale und vertikale Erddruckkraft.
Es sind folgende Berechnungen
wählbar:
 aktiver Erddruck
 Erdruhedruck
 Mittelwert aus aktivem Erddruck
und Erdruhedruck
 passiver Erddruck
(Erdwiderstand)
Als Belastungen sind bis zu 21
Bodenschichten, gebrochene oder
kontinuierliche Böschung, unterschiedlicher Wasserstand rechts
und links und eine unbegrenzte
Auflast auf dem Gelände sowie bis
zu fünf Blocklasten in beliebiger
Tiefe möglich.
Einzelfundament FD
 Köcherberechnung nach
Leonhardt
 Köcherbemessung für raue oder
glatte Schalung
 Nachweis auf Durchstanzen
 Bemessungsoptimierung des
Fundaments
 Berechnung der Bodenpressung
unter den vier Eckpunkten bzw.
Ermittlung der klaffenden Fuge
 Berechnung mehrerer Lastfälle
 Zusatzlasten: Auflast,
Einzellasten
FRILO-Magazin 2009
49
FRILO-Software
 Schubbemessung
 Leichtbetonauswahl bei
DIN 1045-1
 Die Mindestbewehrung nach
DIN 1045-1 Punkt 13.1 bzw.
nach Ö-Norm B4700 Punkt
3.4.9.4 kann optional abgeschaltet werden.
 DIN 1054 (Flächengründungen)
 DIN 1045-1
 ÖNorm B4700
 DAfStb-Heft 240
Neu:



EN2 D/A/GB
Lastweiterleitung zu GBR
Einwirkung Erdbeben
Blockfundament FDB
Mit dem Programm FDB können
Blockfundamente nach dem im
Betonkalender 1988 Teil II S. 453
beschriebenen Verfahren bemessen werden.
50
FRILO-Magazin 2009
Unter Blockfundamenten versteht
man Fundamente, in die ein Köcher eingelassen ist.
Ein Blockfundament ist durch eine
entsprechende Verzahnung des
Stützenfußes und der Köcherwandung gekennzeichnet, so dass es
wie ein mit der Stütze monolithisch
hergestelltes Fundament wirkt
Die Bemessung des Blockfundamentes erfolgt für Normalkraft und
Moment getrennt.
Option „Block-FD für Masten ...“
Bei eingespannten Blockfundamenten für Masten, Schilder,
Signaltafeln und Lärmschutzwände handelt es sich um im Boden
gebettete Blockfundamente, die
in erster Linie durch ein Moment
beansprucht werden und deren
Standsicherheit durch den Erdwiderstand sichergestellt wird.
Neu: Lastweiterleitung zu GBR
Randstreifenfundament FDR
Mit dem Programm FDR können
exzentrisch belastete Grenzfundamente bemessen werden, die
biegesteif an eine Stahlbetonplatte
angeschlossen sind. Dabei werden
Zentriermoment, Zentrierzugkraft
und Bodenpressungen unter
Berücksichtigung von Formänderungen bestimmt.
 Berechnung nach
- DIN 1045 [2001-07]
- DIN 1045 [2008]
- DIN 1054 [2005-01]
- DIN 4017 [2006-03] sowie
- J. Kanya / Bautechnik 05/1969.
 Auswahlmöglichkeit für die
Anforderungen hinsichtlich
Dauerhaftigkeit.
 Bis zu 50 verschiedene Lastfälle,
wahlweise alternierend wirkend,
werden nach DIN 1055-100
automatisch überlagert.
 Berücksichtigung der außergewöhnlichen Bemessungssituation sowie von Erdbebenlasten.
 Anschluss an das FRILO-Gebäudemodell (GEO).
 Eigengewicht von Wand, Verblendmauerwerk und Fundament
getrennt voneinander anwählbar.
Streifenfundament FDS
Mit dem Programm FDS können
die erforderlichen Abmessungen
von zentrisch und einachsig ausmittig beanspruchten Streifenfundamenten ermittelt werden. Für die
gewählten Abmessungen wird die
erforderliche Biege- und Schubbewehrung ermittelt.
 DIN 1054 (Flächengründungen)
 DIN 1045
 DIN 1045-1
 DIN 1045-1 (2008)
 Ö-Norm B4700
 DAfStb-Heft 240
Neues Programm 2009
Grundbruchnachweis GBR
 Optionale Ermittlung der
Anschlussbewehrung der
aufgehenden Wand an das
Fundament.
 Biegebemessung des Fundamentes und Prüfung auf mögliche unbewehrte Ausführung.
 Zentrierung in die biegesteif
angeschlossene Stahlbetonplatte nach J.Kanya Bautechnik
05/1969.
 Biegebemessung am Anschluss
Fundament/Stahlbetonplatte.
 Verformungsberechnung des
Fundamentes.
 Nachweis der Betondruckund Stahlzugspannungen am
Plattenanschluss.
 Rissbreitennachweis am
Plattenanschluss.
 Grundbruchnachweis nach
DIN 4017 [2006-03] unter
Berücksichtigung von Berme und
Einbindetiefe des Fundamentes.
 Nachweis des Sohldruckes nach
DIN 1054 [2005-01].
 Bewehrungswahl aus Betonstahlmatten und/oder Stabstahl.
Das Programm führt den allgemeinen Grundbruchnachweis für
mehrschichtige Böden, deren
Reibungswinkel um nicht mehr
als 5 Grad vom mittleren Reibungswinkel abweichen. Weiterhin
werden die Nachweise für Kippen,
Lagesicherheit, zulässigen Sohldruck sowie Gleiten geführt.
- Schnittstellen zu WSM2 und FD
Spundwand SPU,
Trägerbohlwand TRA
 Bis zu 10 Anker
 Einbindetiefe wählbar
(Spundwand)
 Grafische Darstellung von
Momenten und Verformungen
 Bemessung der Spundwand
 Nachweis der Tiefen Gleitfuge
 Beliebige Bodenschichten
 Grundwasser
 Böschung
 Zusatzlasten
Neues Programm 2008
Das Programm WSM2 liefert den
Standsicherheitsnachweis einschließlich der Bemessung einer
Winkelstützmauer aus Stahlbeton.
Stützmauer mit vorderem und
hinterem Sporn
Geländeoberfläche hinter der
Wand polygonal beschreibbar
 Bis zu 21 verschiedene
Bodenschichten
 Berechnung von
Geländestützmauern
 Schnittstelle zum Grundbruchprogramm GBR
FRILO-Magazin 2009
51
FRILO-Software
Hausdächer
Kehlbalkendach sym. D1
D1 berechnet symmetrische
verschiebliche bzw. unverschiebliche Kehlbalkendächer.
Der Sparrenfußpunkt kann für
drei verschiedenen Lösungsvarianten bemessen werden:
 Einschnitt am Sparrenfuß
 Knagge angenagelt
 Knagge mit Bolzen befestigt
Der Kehlbalkenanschluss kann bei
einteiligem Querschnitt durch eine
angenagelte Knagge erfolgen, bei
zweiteiligem Querschnitt durch
Nagelung oder durch Befestigung
mit Dübeln besonderer Bauart.
Die Kehlscheibe, die mit längsoder querliegenden Flachpressplatten ausgesteift wird, kann
optional nachgewiesen werden.
Pfettendach sym. D2
D2 berechnet symmetrische
strebenlose Pfettendächer mit
Firstgelenk oder Kragarm, abgestrebte Pfettendächer mit Kragarm.
Sparrendach sym. D3
Mit dem Programm D3 können
symmetrische Sparrendächer
berechnet werden.
Der Sparrenfußpunkt kann nach
drei verschiedenen Lösungsvarianten bemessen werden:
 Einschnitt am Sparrenfußpunkt
 Knagge angenagelt
 Knagge mit Bolzen befestigt
Neu 2009: D1-D5, D9, D11, D12
- ÖNorm EN 1995 + 1991
- Anschlüsse nach
DIN 1052:2004
- DIN 1052:2008
- Optionale Berücksichtigung
von Windinnendruck bei Lasten
nach DIN 1055-4:2006.
Kehlbalkendach unsym. D5
Mit D5 können (un-)symmetrische
Kehlbalkendächer mit verschiebli
chem Kehlriegel als auch Sparren
dächer nachgewiesen werden.
Grat-/Kehlsparren D6
Das Programm D6 berechnet
Gratsparren/Kehlsparren nach DIN
1055-4,-5:2005, DIN 1052:2004
Die Berechnung der Gratsparren
erfolgt wie für einen Biegeträger.
Der Durchbiegenachweis setzt
voraus, dass die angeschlossenen
Schifter an der Traufe verschieblich gelagert sind.
Drei Systeme können für die
Berechnung gewählt werden:
 Einfeldträger
 Einfeldträger mit Kragarm oben
 Zweifeldträger
52
FRILO-Magazin 2009
Normen
Aktuelle Infos zum Stand der Implementierung der DIN 1052:2004 bzw.
DIN 1055 neu finden Sie in unseren Updateinfos und in den
Produktdatenblättern auf → www.frilo.de
Koppel-/Gelenkpfetten D7
Das Programm bemisst Einfeldpfetten, Koppelpfetten und Gelenkpfetten bei beliebiger Dachneigung, die durch Eigengewicht,
Schnee und Wind belastet werden.
Normen: DIN 1055-4-5:2005
DIN 1052:2004
Koppelpfette
Bei der Koppelpfette ist neben
der Pfettenbemessung auch die
Bemessung der Koppelstellen mit
Nägeln, Dübeln besonderer Bauart
oder Rechteckdübeln möglich.
Gelenkpfette
Bei der Gelenkpfette kann zwischen verkürztem Endfeld und
konstanter Stützweite gewählt
werden.
Die Gelenkbemessung ist nicht
im Programm enthalten.
Kopfbandbalken D8
Mit dem Programm D8 können
Kopfbandbalken berechnet
werden.
Norm: DIN 1052:2004
Das Programm eignet sich zur
Bemessung von Kopfbandbalken,
deren Stützweiten nicht mehr
als 20% voneinander abweichen. Die Kopfbandbalken sind
durch Streckenlasten zweiachsig
beansprucht.
Bemessen werden der Kopfbandbalken, die Kopfbänder,
Pfosten und Endstreben.
Durchlaufsparren D9
Das Programm D9 berechnet einund mehrfeldrige durchlaufende
Sparren als Biegeträger. Kragarme
sind beiderseits möglich.
Neben den bei Dächern üblichen Flächenlasten, Gewichts-,
Schnee- und Windlasten, können
einwirkungsartbezogene Zusatzlasten definiert werden.
 DIN 1052 neu und DIN 1055 neu
FRILO-Magazin 2009
53
FRILO-Software
Leimholzbinder D10
Das Programm D10 eignet sich zur
Bemessung und Optimierung von
Leimholzbindern entsprechend
 DIN 1052:1996 Abs. 8.2.3,
 DIN 1052:2004 und
 DIN 1052:2008 Abs.10.4.
Mögliche Formen sind
 Pultdachbinder,
 Satteldachbinder mit gerader
oder gekrümmter Unterkante,
 Bogenträger.
! D10 wurde 2009 vollständig neu
entwickelt. Näheres lesen Sie auf
Seite 28
Allgemeines Pfettendach D11
D11 berechnet die Sparrenpaare
eines Pfettendachsystems
in einem Rechengang nach
DIN 1052/1055 (alte/neue DIN).
System
 Die Dachhälften können unterschiedliche Dachneigungen
haben.
 Die Fußpfetten können auf verschiedenen Höhen liegen.
 Die linke und rechte Haushälfte
können verschieden breit sein.
 Es kann mit/ohne Firstgelenk
gerechnet werden.
 Horizontale Lager können verschieblich oder unverschieblich
definiert werden.
Allg. Kehlbalkendach D12
Das Programm Allgemeines
Kehlbalkendach D12 berechnet
symmetrische und unsymmetrische Kehlbalkendächer mit einem
verschieblichen Kehlriegel nach
DIN 1052/1055 (alte/neue DIN).
System
 Die Dachhälften können unterschiedliche Neigungen haben.
 Die Fußpfetten können auf verschiedenen Höhen liegen.
 Die linke und rechte Haushälfte
können verschieden breit sein.
 Horizontale Lager sind verschieblich oder unverschieblich.
 Kehlbalkenlage über Höhe
definiert – mit optionalem
Zwischenlager.
 Der Überstand ist unabhängig
vom Kragarm wählbar.
Lastweiterleitung D11/D12
Die Auflagerlasten können an FriloProgramme übergeben werden
(F5-Taste).
54
FRILO-Magazin 2009
Holzbau
Holzstütze HO1
Nachweis der Knicksicherheit
für einteilige, standardgelagerte,
rechteckige Vollholzstützen.
Nachweis zweiteiliger Druckstäbe mit Zwischenhölzern. Überprüfung der Querverbindung für
Leim-, Nagel-, Dübel- und Bolzenverbindung. DIN 1052:2004/2008
Anschluss mit Versatz HO2
Nachweis druckbeanspruchter Verbindungen als Versätze. Wählbar
sind Stirn-, Fersen- und doppelte
Versätze. DIN 1052:2004/2008
Zugstoß HO3
Bemessung von Zugstößen mit
Vollholz-, BFU-, FPP- oder Stahllaschen. Mehrteilige Querschnitte.
Nägel, Dübel bes. Bauart, Stabdübel, Passbolzen und Bolzen können als Verbindungsmittel gewählt
werden. Ermittlung der erforderlichen Anzahl Verbindungsmittel,
der geometrischen Abmessungen.
Spannungsnachweise für die geschwächten Querschnitte.
Brettschichtträger sym. HO4
Bemessung von geraden und
gekrümmten Parallel- oder Satteldachbindern mit unverschieblichem oder verschieblichem Sattel
unter Gleichstreckenlast.
Verdübelter Balken HO5
Das Programm bemisst verdübelte
Balken aus maximal fünf gleichen
Einzelquerschnitten mit Stabdübeln als Verbindungsmitteln.
Biegesteife Rahmenecke HO6
Nachweise biegesteifer Rahmenecken, die mit Dübelkreisen aus
Stabdübeln, Dübeln besonderer
Bauart oder mit Keilzinkfugen (ein/
zwei Fugen) ausgeführt werden.
Neu: DIN 1052:2004
Holzträger HO7
Mit HO7 können Durchlaufträger
unter Gleichstrecken-, Einzelund Trapezlasten berechnet und
bemessen werden. Jede Last kann
mit der Lasteinflussbreite einer
Balkendecke verknüpft werden.
DIN 1052:1988/96/2004.
Neu:
DIN 1052:2008
ÖNorm EN 1995
Auswahl von Stegträgern der
Firma STEICO möglich.
Fachwerkbinder sym. HO8
HO8 eignet sich zur statischen
Berechnung und Bemessung von
im Hallentragwerksbau gebräuchlichen Holzfachwerkbindern:
 Parallelgurtiger FWB mit/ohne
Vertikalstäben und fallender
Anfangsdiagonale.
 Satteldach-FWB mit Vertikalstäben und steigenden Diagonalen.
 Pultdach-FWB mit Vertikalstäben
und steigenden Diagonalen.
Die Fachwerkbinder werden als
Einfeldträger nach der Fachwerktheorie behandelt, biegesteife
Gurte werden berücksichtigt.
Neu: DIN 1052:2004
FRILO-Magazin 2009
55
FRILO-Software
Aussteifungsverband HO9
Berechnung von im Hallentragwerksbau gebräuchlichen
Aussteifungsverbänden:
 Fachwerkverband mit Stahldiagonalen für Halle mit
Fachwerkbindern
 Dachscheibe aus Holzwerkstoffplatten mit BSH-Bindern
Neu: DIN 1052:2004
Vertikaler Verband HO10
Das Programm eignet sich zur
statischen Berechnung und
Bemessung von vertikalen
Aussteifungsverbänden:
 Vertikaler Windbock aus Holz
 Vertikaler K-Verband aus Holz
Holzbemessung HO11
HO11 führt Spannungsnachweise
für zug- bzw. druck- oder biegebeanspruchte Holzstäbe sowie die
Knick- bzw. Stabilitätsnachweise
nach DIN 1052, 1996 A1 bzw.
nach DIN 1052:2004.
Bei Querkraft- und Torsionsbeanspruchung werden die Schubspannungsnachweise ausgeführt.
Da die Anwendung der Theorie II.
Ordnung im Holzbau unüblich, da
zu aufwendig ist, werden die Nachweise für die Tragsicherheit nur
mittels Schnittgrößen aus Theorie
I. Ordnung geführt. Die Knick- und
Kippnachweise werden an einem
Ersatzstabsystem geführt.
Nachweis von Trägerdurchbrüchen in BSH-Trägern nach
DIN 1052:1996 A1
 wahlweise mit Verstärkung durch
seitliche Laschen
 bei neuer DIN 1052:2008 auch
mit eingeleimten Gewindestangen und Vollgewindeschrauben.
Für klassifizierte Holzbauteile im
Sinne von DIN 4102-4 kann die
Feuerwiderstandsdauer mittels
„warmer“ Bemessung unter Berücksichtigung der Abbrandgeschwindigkeiten bestimmt werden.
Durch die Querschnittsänderungen
im Träger kommt es an den Unstetigkeitsstellen zu Querzugspannungen, die schnell zum Aufreißen
des Holzträgers führen können.
Durch die direkte Eingabe von
System, Belastungen und Querschnitten können diese Ausklinkungen oder auch Durchbrüche
schnell nachgewiesen werden
oder erforderliche Verstärkungen
bemessen werden.
Holzbaudetails HO12
Nachweis von Ausklinkungen in
BSH-Trägern nach DIN 1052:1996
A1 bzw. 1052:2004/2008:
 ohne Verstärkung, Ausklinkung
oben oder unten, wahlweise mit
Voute
 mit Verstärkung durch seitliche
Laschen
 mit Verstärkung durch eingeleimte Gewindestangen
 mit Verstärkung durch selbstbohrende Vollgewindeschrauben
(SPAX)
Ausklinkungen
Die Nachweise erfolgen für unten
ausgeklinkte Träger ohne oder mit
Verstärkungslaschen aus Baufurniersperrholzlaschen oder für oben
ausgeklinkte oder abgeschrägte
Brettschichtholzträger jeweils nach
DIN 1052:1996 A1 bzw.
DIN 1052:2004/2008.
Zusätzlich zur Norm werden als
Verstärkungen eingeleimte Gewindestangen und selbstbohrende
Vollgewindeschrauben (SPAXSchrauben (Z.9.1-519)) angeboten
(SPAX-S d=8,10 oder 12 mm,
Längen von 200 bis 600 mm)
Durchbrüche
Die Nachweise erfolgen für runde
und rechteckige Trägerdurchbrüche jeweils ohne oder mit Verstärkung durch Baufurniersperrholzlaschen jeweils nach DIN 1052:1996
A1 bzw. DIN 1052:2008.
56
FRILO-Magazin 2009
Holzverbindungen HO13
Das genauere Nachweisverfahren
für Verbindungsmittel in der neuen
DIN 1052:2004 stellt Anforderungen, die eine Überschlagsrechnung kaum noch zulassen.
HO13 berechnet gebräuchliche
Fachwerkknoten im Holzbau.
In einem solchen Knoten
werden bis zu fünf abgehende
Stäbe punktzentriert verbunden.
Sind alle anzuschließenden Stäbe
einteilig, so werden sie mittels eingeschlitzter oder außen liegender
Stahlbleche als Stahlblech-HolzVerbindung verbunden. Alternativ
kann eine mehrteilige Diagonale
oder ein mehrteiliger Gurt als HolzHolz-Verbindung angeschlossen
werden.
Als Verbindungsmittel werden
Stabdübel, Passbolzen/Bolzen
sowie Nägel angeboten, für
Holz-Holz-Verbindungen und
Stahlblech-Holz-Verbindungen
mit außen liegendem Blech auch
Dübel besonderer Bauart.
In den Holz-Holz-Verbindungen
sind kombinierte Anordnungen
von Stabdübeln und Passbolzen
möglich.
Berechnung
Die Tragfähigkeitsnachweise der
Verbindungsmittel erfolgen auf der
Grundlage der Theorie von Johansen (Genaues Nachweisverfahren
nach Anhang G der DIN 1052:
2004) ggf. unter Berücksichtigung
des Einhängeeffektes.
Das Programm ermittelt auf
Basis der Tragfähigkeit die erforderliche Anzahl der Verbindungsmittel, kontrolliert die einzuhaltenden Mindestabstände und
führt die notwendigen Nachweise
der anschließenden Bauteile im
Anschlussbereich.
Holzverbundträger DLTVH
Das Programm DLTVH dient
dazu, Einfeldträger mit einem
Holz-Beton-Verbundquerschnitt zu
berechnen.
Als Verbundmittel werden SFSVerbundschrauben VB-48-7.5x100
im Rahmen der allgemeinen bauaufsichtlichen Zulassung (Z-9.1342) eingesetzt.
Als Berechnungsgrundlage dient
im wesentlichen die allgemeine
bauaufsichtliche Zulassung vom
17. Juli 1998.
Geltende Normen: DIN 1045
Fachwerkträger FWT
Das Programm eignet sich zur statischen Berechnung und Bemessung von im Hallentragwerksbau
gebräuchlichen Fachwerkträgern
oder -bindern in Holz oder Stahl:
 Parallelbinder
 Satteldachbinder
 Pultdachbinder
 Trapezbinder
 Doppeltrapezbinder
Durchlaufende Gurte können als
biegesteife Stäbe berücksichtigt
werden.
Die Durchbiegung wird nach der
Stabwerkstheorie berechnet.
Belastung (Einwirkung)
 Ständige Ober- und
Untergurtbelastung.
 Verkehrslast Obergurt.
 Schnee und Wind werden auf
Wunsch automatisch generiert
oder manuell vorgegeben.
Nachweise
Es werden alle möglichen Lastkombinationen nach DIN 1052
oder DIN 18800 gebildet und
berechnet.
Beim FWT-Holz werden Tragfähigkeit, Stabilität und Gebrauchstauglichkeit nachgewiesen.
Beim FWT-Stahl wird ein Spannungsnachweis für Ober- und
Untergurt, Diagonale und Stiel
nach DIN 18800 geführt. Der
Faktor ηki für das Knicken in der
Ebene wird mit Knicklängen je
Stab ausgewiesen. Durch direkte
Schnittstellen können die übrigen Stabilitätsnachweise in den
bekannten FRILO-Programmen
(BTII, ST7) geführt werden.
Der Gebrauchstauglichkeitsnachweis wird ebenso geführt.
FRILO-Magazin 2009
57
FRILO-Software
Verschiedenes
Mauerwerk MW
MW berechnet Mauerwerk nach
dem genaueren Verfahren gemäß
DIN 1053-1. Ein Nachweis nach
dem vereinfachten Verfahren
kann ebenso geführt werden.
Die Abgrenzungen werden vom
Programm geprüft und ggf.
ausgewiesen.
Mauerwerksbemessung MWX
Das Programm MWX ist ein allgemeines Bemessungsprogramm
zum Nachweis der Tragsicherheit
von einzelnen Wänden aus künstlichem Mauerwerk mit rechteckigem
Querschnitt. Der Nachweis kann
nach dem vereinfachten oder dem
genaueren Berechnungsverfahren
erfolgen.
Neben vorwiegend auf Druck
beanspruchtes Mauerwerk können
auch horizontal in Scheiben- und
Plattenrichtung beanspruchte
Wände nachgewiesen werden.
Damit ist der Nachweis von Aussteifungsscheiben möglich.
58
FRILO-Magazin 2009
MW oder MWX?
Verbundstütze V1
Das Programm MW zur
Berechung von übereinander
stehenden Mauerwerkswänden
wird bezüglich der Normen
weiterentwickelt und
steht im Rahmen dieser
Weiterentwicklung den
SSV-Kunden kostenfrei zur
Verfügung.
Lastzusammenstellung
Seit Anfang des Jahres wird
das neue Programm MWX zum
Nachweis einer Einzelwand
ausgeliefert. Das Programm
ist als Grundlagenentwicklung
für eine Reihe von neuen
Mauerwerksprogrammen konzipiert. Inhaltlich kann man dieses
Grundlagenprogramm mit den
Programmen B2 (Stahlbeton)
oder HO11 (Holz) vergleichen,
die in den Bereichen Stahlbeton
und Holz auch in verschiedensten Anwendungen eingesetzt
sind, gleichzeitig aber auch
als eigenständiges Programm
erworben werden können.
→ Mehr zu MWX lesen Sie auf
Seite 24
Die vollständige Nachweisführung
(Gebrauchsfähigkeit, Tragfähigkeit)
erfolgt nach dem vereinfachten
Verfahren E DIN 18800 Teil 5. Die
brandschutztechnische Berechnung wird ermöglicht.
Elastische Schnittgrößen nach
Theorie II. Ordnung unter Berücksichtigung von Imperfektionen
durch Ansatz der Versagensform
sowie der Effekte aus Kriechen
und Schwinden. Es werden automatisch alle Überlagerungen
gemäß den Überlagerungskriterien
gebildet.
Es erfolgen Brandschutznachweise für betongefüllte Rundrohre
und betongefüllte Rechteckrohre.
Verschiedene Verbundstützenformen lassen sich so sehr schnell
bemessen.
Lasten aus den Eigengewichten
der Bauteile und den Verkehrslasten auf den Geschossdecken
können zentral erfasst und in den
jeweiligen Nachweisprogrammen
zur Verfügung gestellt werden.
Dabei kann jedem vom Anwender
angelegten Projekt eine eigene
Lastzusammenstellung hinzugefügt werden.
Im Programm sind alle für die
jeweiligen Bauteile relevanten
Lastkataloge nach DIN 1055 Teil
1,3 bis 5 hinterlegt. Einträge aus
den Lastkatalogen können angepasst und abgeändert werden.
Für die Auswahl von Mauerwerk stehen sämtliche genormten
Mauerwerksarten als Rezeptmauerwerk sowie auch als Mauerwerk
nach Eignungsprüfung zur Verfügung. Benutzerdefinierte Eingaben
erstellt werden. Nach DIN 18360
bzw. 18355 werden die Gewichte
und wahlweise die Anstrichflächen
ermittelt.
Rundstahlliste SL4
Das Programm SL4 kann große
Mengen von Rundstählen erfassen
und verwalten. SL4 ermittelt die
Gesamtmengen je Projekt und/
oder je Plan.
Listenmatten SL5
für nicht genormte, aber zugelassene Mauerwerkssteine sind
ebenfalls möglich.
werden. Bei 1-zelligem Rahmen
kann für die Sohle ein Stich und
ein Überstand angegeben werden.
Querschnittswerte Q2
Neu:
DIN 1045-1/2008
DIN EN 1992-1-1
ÖNorm EN 1992-1-1
BS EN 1992-1-1
Mit dem Programm Q2 können
Querschnitte tabellarisch oder grafisch eingegeben und ihre Werte
berechnet und dargestellt werden.
Tunnelrahmen TEB
Mit TEB können Rechteckrahmen
(1/2-zellig) mit kontinuierlich gestützter Sohlplatte berechnet
Das Programm SL5 verwaltet die
vom Anwender eingegebenen Matten in Listen, aus denen komplette
Aufträge zusammengestellt werden können. Es können Listenmatten, Feldsparmatten, Matten mit
Stäben nur im Randbereich und
Lagermatten definiert werden.
Stückliste SL3
Mit dem Programm SL3 können
Stücklisten für den Stahlbau
FRILO-Magazin 2009
59
FRILO-Software
Windlasten WL
Das Programm WL ermittelt die
Aufteilung der auf ein Gebäude
wirkenden Horizontalkräfte. Die
Verteilung erfolgt entsprechend
der Steifigkeiten der aussteifenden
Bauteile.
Horizontallasten aus Wind
können automatisch nach
DIN 1055-4 (2005 oder 1986)
generiert werden.
60
FRILO-Magazin 2009
 Import von Grundrissen aus
GEO oder ISB-CAD.
 Die Eingabe kann sowohl
grafisch als auch tabellarisch
erfolgen.
 Aussteifende Bauelemente
können Wandpfeiler oder Stützen sein.
Wandpfeiler bestehen aus beliebig
vielen, miteinander verbundenen,
geraden Wandstücken. Stützen
können einen rechteckigen oder
kreisförmigen Querschnitt (Volloder Hohlquerschnitt) besitzen.
 Für Stützen und Wände können
Materialien aus einem Katalog
für Beton oder Mauerwerk ausgewählt / frei definiert werden.
 Für Stützen und Pfeiler können
Vertikallasten eingegeben
werden, das Eigengewicht wird
automatisch ermittelt.





Die Vertikallasten auf einen
Pfeiler können aus mehreren
Komponenten bestehen.
Für Wandpfeiler können Spannungen mit/oder ohne Ausschluss von Zugspannungen
ermittelt werden.
Aus den eingegebenen Lastfällen können vorgegebene Überlagerungen gebildet werden.
Aus den Vertikallasten der Überlagerung kann eine Schiefstellung nach DIN 1045 7/88 Gl. 5
bzw. nach DIN 1045-1 Gl. 4 und
5 generiert werden.
Optionale Ausgabe der extremalen Spannungen von allen
Überlagerungen.
ASCII- Schnittstelle zum FriloGebäudemodell. Aus den
Deckenlastfällen G wird ein
Lastfall G generiert, die Deckenlastfälle P werden zu einem
Lastfall P zusammengefasst.
 Zur Abschätzung der Notwendigkeit einer Berechnung nach
Theorie II. Ordnung können die
Labilitätszahlen nach Brandt
bzw. bei Verwendung von Beton
nach DIN 1045 (07-2001) die
Einhaltung der Aussteifungskriterien nach DIN 1045-1 ermittelt
werden.
Wind- und Schneelasten WS
Im Programm WS werden Windund Schneelasten auf Wand- und
Dachflächen von Gebäuden
entsprechend den Vorgaben des
Anwenders und der DIN 10554:03/2005 mit Berichtigung 1 und
DIN 1055-5:07/2005 ermittelt.
Mit geringem Aufwand auf der
Systemeingabeseite wird der
Anwender bei der Lastermittlung
durch WS unterstützt:
 Definition der geographischen
und geometrischen Rahmenbedingungen: Geländehöhe
und -Kategorie, Geometrie
der Gebäudekanten und
Dachflächen.
 Als Dachtypen sind Flach-,
Pult-, Sattel- und Walmdächer
wählbar.
 Das Flachdach kann an der
Traufe entweder scharfkantig,
abgeschrägt, abgerundet oder
als Attika ausgebildet werden.
 Analog zu den Dachprogrammen D9, D11 und D12 lassen
sich Wind- und Schneelasten
sowohl über eine tabellarische
Gemeindewahl (DIBt-Daten)
als auch über Zonenkarten
definieren.
 Die vom Programm ermittelte
Bodenschneelast und der
Windstaudruck können zur
Weiterrechnung verwendet oder
vom Anwender überschrieben
werden.
 Die Windangriffsrichtung lässt
sich auf 0°, 90°, 180° oder 270°
einstellen.
 Mit der Option cpe,10 bzw.
cpe,1 werden die Bezugsflächen
für den Windangriff festgelegt.
 Der Geschwindigkeitsdruck q
wird mit dem genauen Ansatz
nach DIN 1055-4, 10.3 ermittelt.
 Werte für die Windunterströmung am Dachüberstand
resultieren aus den Windlasten
angrenzender Wandflächen.
 Bezugsmaße für die Windflächen sind die Gebäudekanten.
 Eine Staffelung der Windlast in
Abhängigkeit der Gebäudehöhe
findet nach DIN 1055-4 Bild 3
statt.
 Aus der Bodenschneelast ermittelt das Programm die jeweiligen
Schneelasten auf Dach und
Traufe.
FRILO-Magazin 2009
61
Deckenbemessung mit Stegträgern
Softwareprojekt „STEICO – SEMA – Frilo“
Dipl.-Ing. (FH) Florian Manz
Wissen Sie, wie man eine Deckenbemessung mit
Stegträgern, BSH, Verbindungsmitteln, zusammen mit
Massenermittlung und Werkplanung aus dem CAD
Programm heraus schnell, sicher und automatisch
innerhalb nur einer Stunde gestalten kann?
Genau mit dieser Fragestellung wurden bei dem
hier vorgestellten Softwareprojekt die Firmen STEICO
AG - Feldkirchen, SEMA GMBH - Wildpoldsried
und die Friedrich + Lochner GmbH aus Stuttgart
konfrontiert.
Zum Hintergrund dieser Fragestellung
und der Anforderung aus dem
englischen Markt
Die STEICO AG, Herstellerin der Stegträger STEICOjoist und STEICOwall, ließ für den Markteintritt in
England ein vertriebsunterstützendes Werkzeug für
STEICOjoist in der Anwendung als Deckenbauteil
entwickeln.
Abbildung 1:
STEICOjoist – Stegträger für Dach, Decke und Wand
England stellt zum heutigen Zeitpunkt den wichtigsten
Absatzmarkt für leichte Holzbauträger (Stegträger)
in Europa dar, da dort die Bauweise mit Stegträgern
im Deckenbereich im Einfamilienhausbau und im
Wohnungsbau etabliert und somit gängige Praxis
ist. Man entdeckte hier sehr schnell die Vorteile der
Stegträger, wie z.B. Dimensionsstabilität, die Möglichkeit, Elektro- und Lüftungsleitungen durch den Träger
zu führen und die hohe Tragfähigkeit bei gleichzeitig
geringem Eigengewicht. Für eine effiziente Planung
und Verarbeitung wurden daher auch Standarddetails
entwickelt.
Über die Jahre hinweg und aufgrund eines Fachkräftemangels hat sich in England eine sehr dienstleistungsorientierte Händlerstruktur etabliert, deren
Service weit über die Bereitstellung von Baustoffen
hinausgeht. Dem Handwerker werden vom Händler bereits zugeschnittene Deckensets zusammen
mit der Werkplanung auf die Baustelle geliefert. Der
Handel übernimmt hierbei gleichermaßen die Aufgabe
des Planers, des Abbundzentrums sowie des Lieferanten und benötigt demnach ein leistungsfähiges
Softwarepaket.
Neben den Händlern gibt es in England auch die
sogenannten „National House Builder“, welche bereits
über ausgereifte CAD Software verfügen, jedoch
für die STEICOjoist Bemessung ein eigenständiges
Bemessungsprogramm benötigen.
Um beiden Kundentypen ein wirtschaftliches
Arbeiten mit den STEICO Produkten zu ermöglichen,
entschloss sich die STEICO AG im Jahre 2007, das
hier vorgestellte Softwareprojekt voranzutreiben und
dadurch den Absatz seiner Produkte zu fördern.
Basierend auf der bereits bekannten SEMA Plattform und dem HO7 Programm der Firma Friedrich
+ Lochner entwickelten die Ingenieure der beteiligten Firmen ein Programm für die automatische
Deckenbemessung.
Zielsetzung des Projekts
Zielsetzung war es, dem Kunden eine automatisierte,
sichere und schnelle Software anzubieten, so dass
ein technisch versierter Arbeiter, nicht zwingend ein
Abbildung 2: Decke mit englischen Konstruktionsdetails Ingenieur, eine Decke sicher und in vertretbarer Zeit
62
FRILO-Magazin 2009
konstruieren, bemessen und auch kalkulieren kann.
Als Zielgröße definierten die Entwickler einen Ausarbeitungsaufwand für eine übliche englische Deckenkonstruktion von maximal einer Stunde. Die Balance
zwischen Flexibilität, Automatisierung und Programmsicherheit war dabei stets eine Herausforderung für
die Entwicklung.
Umsetzung
Umsetzung in den einzelnen Programmen
Zum Erreichen der Zielsetzung wurde die Zeichnungsarbeit im SEMA Programm u.a. mit speziell abgestimmten Bibliotheken, den sogenannten
Stammdaten, erleichtert und eine benutzerdefinierte
Befehlszeile in angepasster Reihenfolge eingeführt.
Anhand dieser Befehlszeile kann der Bediener Schritt
für Schritt die Decke gestalten, ohne dabei die Zeichnungsfläche zu verlassen. Weiterhin wurde es ermöglicht, per Kopfdruck die Materiallisten auf dem Plan
anzuzeigen und mittels einer speziellen Exportfunktion
die Preisermittlung für die Decke in Microsoft-Excel zu
automatisieren.
Das Programm wurde in die Kategorien Geometrie
und Systemeingabe, Stegdurchbrüche zur Leitungsführung, Einwirkungen und Bemessung unterteilt. In
der Kategorie Bemessung kann der Bediener aufgrund der zuvor gemachten Angaben aus einer Auflistung den passenden STEICOjoist Träger auswählen.
Zeitgleich arbeitete die Firma Friedrich + Lochner an
der Implementierung der STEICOjoist Stegträger in
das Programm HO7 und passte das Programm an die
produktspezifischen Anforderungen an.
Neben den grafischen Anpassungen wurde im HO7
die Bemessung basierend auf der ETA-06/0238 [1]
nach dem EC 5 [2] in Verbindung mit dem nationalen
Anwendungsdokument für das vereinigte Königreich
Abbildung 4:
Oberfläche des neu gestalteten HO7 Programms
Abbildung 3:
SEMA Programmoberfläche
mit STEICO-Befehlszeile
FRILO-Magazin 2009
63
Abbildung 5:
Liste zur Wahl des passenden Trägertypen
[3] umgesetzt. Außerdem gibt ein weiteres Anwendungsdokument, der sog. Code of Praxis [4], weitere
Randbedingungen für die Stegträgerbemessung vor.
Die Einwirkungskombinationen werden aufgrund der
ψ-Faktoren gemäß [5] ermittelt. Neben der Bauteilbemessung können auch Stegdurchbrüche für Lüftungsleitungen einfach im HO7 Programm gemäß ETA06/0238 bemessen werden.
Nach diesen Initialeingaben hat der Benutzer die Möglichkeit, eine Deckenkonstruktion schnell mit SEMA
zu konstruieren und einen Träger sicher im HO7 zu
bemessen.
Die Programmeinheiten SEMA und HO7 arbeiten
grundsätzlich unabhängig voneinander.
Um der Zielsetzung jedoch gerecht zu werden,
musste nun der Zusammenschluss dieser beiden
Module geschaffen werden. Hierfür wurde die bereits
bestehende Schnittstelle zwischen SEMA und Frilo
so weiterentwickelt, dass eine Bemessung „Bauteil für
Bauteil“ oder im sog. „Silence Mode“ von der SEMA
Oberfläche aus stattfinden kann.
Abbildung 6: Grafische Darstellung der Lasteinzugsfläche
64
FRILO-Magazin 2009
Weiterentwicklung der Schnittstelle zwischen
SEMA und Frilo
Nach dem Zeichnen einer Deckenkonstruktion analysiert SEMA automatisch die statischen Systeme
aller Bauteile. Es werden die Auflagersituationen, die
Systemlängen, die Querschnitte und das Material der
Bauteile automatisch erkannt und die Lasteinzugsflächen für jedes Bauteil separat ermittelt. Außerdem
werden dem Bediener Lastdialoge für die Eingabe
der Flächen-, Punkt- oder Linienlasten zur Verfügung
gestellt, mit deren Hilfe man grafisch die ständigen
und veränderlichen Einwirkungen definieren kann.
Damit liegen für jedes Bauteil die für die statische
Bemessung relevanten Angaben für das HO7 Programm vor.
Weiterhin wird die Bemessungsreihenfolge automatisch übergeben, so dass zuerst Wechsel und dann
erst die Balken mit den angreifenden und zuvor
berechneten Einzellasten aus den Wechseln berechnet werden. Die Einwirkungen werden in der Folge auf
die anschließenden Bauteile übertragen und Bauteil
für Bauteil bemessen. Nach der im Hintergrund abgelaufenen Bemessung („Silence Mode“) überträgt das
HO7 alle Bemessungsergebnisse an SEMA. Dem
Benutzer werden sämtliche Ausnutzungsgrade und
- bei nicht ausreichender Dimensionierung - Alternativvorschläge auf der Zeichnungsoberfläche grafisch
aufbereitet angezeigt. Der Bediener kann anschließend die entsprechenden Querschnitte oder Balkenabstände im Modul SEMA modifizieren, ein erneuter
Bemessungslauf wird hiernach durchgeführt.
Basierend auf diesen Berechnungsergebnissen
können dann die Verbindungsmittel, wie z.B. die
Balkenschuhe der Firmen Cullen [6] und Simpson [7]
zusammen mit Stegverstärkungen (falls nötig), über
eine von SEMA programmierte Verbindungsmittelautomatik korrekt zugewiesen werden. Abschließend
wird die Decke nochmals zur Kotrolle überprüft und
die Werkplanung zusammen mit der Massenermittlung und Preisfindung ausgeführt.
Programmsicherheit und interne Kontrollen
Wie bereits erwähnt musste das Programm nicht
nur einfach und schnell zu bedienen sein, sondern
insbesondere auch sichere Berechnungsergebnisse
ausgeben. Daher wurden u.a. folgende Mechanismen integriert: Sollte z.B. ein tragendes Bauteil keine
Auflagerung (Wand oder Balkenschuh) oder eine zu
geringe Auflagerlänge besitzen, wird dem Benutzer
eine Warnmeldung am Bildschirm angezeigt und der
SEMA, Konstruieren der Decke mit Hilfe spezieller
Bibliotheken und Befehlszeile.
Frilo - Lastdialoge
Deckenanalyse, Bestimmung der statischen Systeme und
Berechnungsreihenfolge.
Schnittstelle
Frilo - Deckenbemessung
Unterdimensionierte Bauteile werden im CAD farblich
gekennzeichnet.
Für jedes Bauteil liegt nun die Berechnung vor.
Zuweisung von Verbindungsmitteln mit Hilfe der
Verbindungsmittelautomatik.
Abbildung 7: Verbindungsmittelautomatik
betroffene Träger entsprechend farblich dargestellt.
Erst nachdem alle Träger statisch richtig erfasst
wurden, kann eine Bemessung mit dem HO7 Programm starten. Werden Änderungen nachträglich
vorgenommen, so wird auf dem Ausdruck ein Warnvermerk angezeigt. Erst nach finaler Bemessung
und damit nochmaliger Kontrolle aller Bauteile und
Verbindungsmittel wird der Plan „vom Programm“
freigegeben.
Fertig bemessene Decke – Werkplanung, Massenermittlung und Preisfindung.
Abbildung 8: Ablaufschematik
Literaturverweise
[1]
STEICOwall; STEICO Aktiengesellschaft in Feldkirchen, Deutschland,
www.steico.com
[2]
Ausblick
Mittlerweile wurde auch die STEICOjoist Bemessung
nach DIN 1052 [8] integriert. Des Weiteren wurde
veranlasst, dass alle bestehenden HO7 Kunden
mit Servicevertrag die Bemessungsmöglichkeit für
STEICOjoist mit dem nächsten Update zugehen wird.
Weiterhin möchten wir darauf hinweisen, dass in
naher Zukunft die Bemessung des neuen Produktes
STEICOultralamTM, Furnierschichtholz (LVL) für den
Holzbau, mit dem HO7 Programm möglich sein wird.
Gerne steht Ihnen die Hotline der STEICO Anwendungstechnik unter (Tel: +49 89 99 15 51–42) für eine
persönliche Beratung zu den Einsatzmöglichkeiten
der STEICO Produkte bzw. der Bemessungssoftware
zur Verfügung.
STEICO AG
Hans-Riedl-Straße 21
85622 Feldkirchen
www.steico.com
European Technical Approval ETA-06/0238: STEICOjoist and
EN 1991-1-1:2004. Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von
Holzbauarten Teil 1-1: Allgemeines -Allgemeine Regeln und Regeln für
den Hochbau
[3]
NA to BS EN 1995-1-14:2004. UK National Annex to Eurocode 5:
Design of timber structures –
Part 1-1: General – Common rules and rules for buildings
[4]
Code of Practice for Engineered Wood Products. Engineered Wood
Products Committee of the UK timber Frame Association
[5]
NA to BS EN 1990:2002. UK National Annex for Eurocode 0 – Basis of
structural design
[6]
Cullen Building Products www.cullen-bp.com
[7]
Simpson Strong-Tie U.K. www.strongtie.com
[8]
DIN 1052: 2004-08. Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken – Allgemeine Bemessungsregeln und Bemessungsregeln
für den Hochbau
Projektpartner:
Friedrich + Lochner GmbH
Stuttgarter Straße 36
70469 Stuttgart
www.frilo.de
SEMA GmbH
Dorfmühlstr. 7-11
87499 Wildpoldsried
www.sema-soft.de
FRILO-Magazin 2009
65
enabling innovation in construction
Scia Engineer 2009 X-Release
eXzellente Leistung - XML Unterstützung - MS EXcel Verknüpfung
Eine neue Software-Plattform für den Bauingenieur
Scia Engineer ist ein modernes Werkzeug zum Modellieren, Berechnen,
Entwerfen und Konstruieren von Tragwerken aller Art. Wir bieten flexible
Lösungen an: vom einfachsten bis zum komplexesten Tragwerk in Beton, Stahl,
Aluminium, Kunststoff, Holz oder in Mischbauweise. Eine große Zahl von
nationalen und internationalen Normen und eine Kopplung zwischen dem
Berechnungs- und dem CAD-Modell werden ebenso angeboten.
Funktionalitäten:
Universität Hertfordshire
• 2D oder 3D Geometrieeingabe von Platten, Scheiben, Schalen und Stabwerken
• DIN, Eurocode und weitere internationale Normen mit diversen Sprachen
• Nachweise von beliebigen Querschnitten (auch Lochstegträger)
• Automatische Querschnittsoptimierung nach Spannungs- und Stabilitätsnachweisen
• Verbindungsberechnung mit automatischer Werkstattzeichnung
• Automatische Übersichtszeichnungen vom Projekt
• Wind- Schnee und Flächenlastgeneratoren sowie Wanderlasten
• Seile, Zug- Druckstäbe, Membranen, nur Druck Funktion bei Wänden
• Baugrundinteraktion mit Ermittlung der realen C-Parameter
• Beulnachweise und Knickfigurermittlung
• Bauphasen Definition
• Parametrisierte Projekte vom Anwender zur schellen Berechnung ähnlicher Projekte
• Aktives Dokument mit automatischer Aktualisierung der Bilder und Ergebnisse
Achmea Gebäude in Zwolle
• Dynamische Analyse (Eigenfrequenzen, Erdbeben, harmonische Lasten)
• Zustand II Berechnung im Beton
• Verbundträger und Stützen Berechnung
• Brandschutzberechnung
• Aluminium Querschnitt- und Stabilitätsbemessung
• Round-Trip Engineering mit Nemetschek Allplan
• Diverse Schnittstellen: Glaser, Tekla X-Steel, ProSteel, Revit,
• Import/Export von IFC, DWG, DXF, DSTV, STP, VRML Dateien
• XML Unterstützung und MS Excel Verknüpfung
• Unterstützung von 64 Bit Betriebssystemen und
dadurch hohe Rechenleistung
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Ja, bitte senden Sie mir detaillierte Unterlagen zur Software!
Firma: ....................................................................................................................................................................................
Adresse: ................................................................................................................................................................................
Kontaktperson: ......................................................................................................................................................................
Telefonnummer: ......................................................................................................................................................................
Email: .....................................................................................................................................................................................
Scia Software GmbH
Emil-Figge-Str. 76-80 • D-44227 Dortmund • Tel.: +49 231/9742586 • Fax: +49 231/9742587 • Email: [email protected]
www.scia-online.com
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Die Nemetschek Engineering Group. Ingenieure entwickeln Software
für Ingenieure. Integrierte Lösungen für CAD und Statik, Logistik und
Projektmanagement. Für mehr Freiheit beim Konstruieren - vom Entwurf
bis zur Ausführung. www.nemetschek.com/engineering

Komplettes Magazin - Frilo-Software for structural analysis

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