TRAGWERKSPLANUNG UND NACHWEISVON BETONFERTIGTEILEN, WÄNDEN,

AUSKLINKUNGEN UND ANDEREN DETAILS

IDEA StatiCa Concrete

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WARUM IDEA STATICA ENTWICKELT WURDE

IDEA StatiCa ist eine Engineering-Software für die Tragwerksplanung und den Nachweis von Details,Anschlüssen, Querschnitten, Trägern und vieles mehr. Die Software wurde für Tragwerksplaner,Fertigungsbetriebe, Statiker und alle anderen entwickelt, die Tragwerksanalysen durchführen oderanwenden. Das Entwicklungsteam von IDEA StatiCa erforscht, testet und wendet neue Methoden zurAnalyse des Verhaltens von Strukturen an. Mit IDEA StatiCa können Ingenieure schneller arbeiten,nach den Anforderungen des Eurocodes gründlich auswerten und eine optimale Materialmengeerzielen. Für IDEA StatiCa ist die Software ein Beitrag zum Ziel, jede neue Struktur auf der Welt sichererund wirtschaftlicher zu machen.

WELTWEITES TEAM

Das Erstellen von Software für die Tragwerksplanung ist ein komplexer Prozess. Der Endnutzer(Bearbeiter) sieht das GUI und den Bericht. Die Geschichte jeder IDEA StatiCa-Anwendung beginntjedoch Jahre bevor ein GUI verfügbar ist - mit Forschung und Entwicklung, die Physik, Mechanik undein tiefes Verständnis für die angewendeten Normen kombiniert. IDEA StatiCa kann das nicht allein,weshalb eine Kooperation mit technischen Universitäten, insbesondere mit den technischen Fakultätender ETH Zürich und den Technischen Universitäten in Prag (CTU) und Brünn (BUT), erfolgt.

IDEA StatiCa Detail

Bemessung von Betonfertigteilen - neu erfunden

IDEA StatiCa bietet eine neue Möglichkeit, Betonfertigteile zu bemessen und nachzuweisen.Damit können Ingenieure die Grenzen der Standard-Bemessungs-werkzeuge durchbrechen,um Zeit zu sparen und den Materialverbrauch zu optimieren. In wenigen Minuten sindeindeutige Nachweise gemäß Eurocode sowie vollständige Ausgabeberichte verfügbar.

IDEA StatiCa Detail behandelt effizient alle Betonfertigteile, auch Diskontinuitätsbereichewie ausgeklinkte Trägerenden, Öffnungen, Konsolen, Rahmenverbindungen, Wände undallgemeine Formen. IDEA StatiCa Detail ermöglicht eine genaue Überprüfung der Beton-und Bewehrungsspannungen und Dehnungen. Die Ergebnisse werden übersichtlichdargestellt, um die Details von Strukturen besser verstehen zu können.

JEDE GEOMETRIEKeine Begrenzung bzgl. Typ oder Form des Bauteils. Jeder Typ kann einfach geometrischdefiniert, verstärkt und nach Ihren Projektanforderungen berechnet werden.

JEDE BELASTUNGBeim Gesamtnachweis eines Details werden die Wechselwirkungen von Schnittgrößen undLasten innerhalb einer Ebene berücksichtigt. So bleiben Ingenieure die ganze Zeit auf dersicheren Seite.

IN MINUTENDer gesamte Entwurfs- und Überprüfungsprozess ist kurz genug, um Teil der täglichenArbeit von Bauingenieuren und Tragwerksplanern auf der ganzen Welt zu sein.

Träger

Rahmenverbindungen

Wände

Aufhängungen

Querscheiben

Konsolen

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IDEA StatiCa Detail

Einfache Eingabe der Geometrie Intelligente Bewehrung

Topologie-Optimierung Spannungsfelder

Betonspannungen/ -dehnungen Rissbreiten

Bericht

IDEA StatiCa bietet einen vollständig anpassbaren Bericht in den Formaten Adobe PDF und MicrosoftDOC an. Alle Nachweise gemäß den ausgewählten Normen werden angezeigt. Es können auchZeichnungen und Stück-/Materiallisten erstellt werden.

Verifizierung und Validierung der Ergebnisse

In Zusammenarbeit mit der Technischen Universität ETH Zürich wurden die Ergebnisse von IDEAStatiCa Detail getestet und verifiziert. Die erste Phase bestand im Erstellen und Implementieren vonMaterialmodellen für Beton und in Beton eingebettete Bewehrungsstäbe. Diese Materialmodellewurden an Trägern, ausgeklinkten Enden, Wänden, Konsolen usw. getestet. Die Experimente ergabenÜbereinstimmung mit dem numerischen FEA-Modell und sowie mit Materialdiagrammen. AlleVerifizierungen und Tests wurden veröffentlicht und stehen Personen zur Verfügung, die sich fürdie Bemessung und den Normnachweis von Strukturen interessieren. Die einzigartige Software unddie neue Methode (CSFM - Compatible Stress Field Method) wurden Ingenieuren auf mehrereninternationalen Konferenzen vorgestellt und allgemein Erfolge erzielt. Wir freuen uns über die breiteAkzeptanz bei Akademikern, Tragwerksplanern und anderen Branchenfachleuten.

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Vorlagen zur Definition der Geometrie innerhalb von Sekunden

Ausgeklinktes Ende Träger mit Öffnung Doppelt auskragender Träger

Rahmenecke Kreuzstoß Stütze mit Konsole

Wand mit Fenster-und Türöffnung

Querscheibe einerKastenträgerbrücke

Wand mit Öffnung

Indirekt gelagerte Querscheibeeiner Doppel-T-Brücke

Das FEM ModellDas Finite-Elemente-Modell besteht aus Finite Betonelementen (2D), die mit MPC (Multi PointConstraints) und speziellen Verbindungselementen zu 1D-Bewehrungsstäben verbunden sind. DieBewehrungsstäbe schließen durch Federn ab, welche die Art der Verankerung simulieren.

BemessungswerkzeugeDie Topologie-Optimierung wurde entwickelt, um die am höchsten ausgelasteten, auf Zug belasteten,Spannungsbereiche entsprechend der angewendeten Last zu bestimmen. Die Optimierung derBewehrungsstäbe sucht nach der Mindestmenge an geplanter Bewehrung, die den Nachweis erfüllt.Die lineare Analyse hilft beim Auffinden der linearen Hauptspannungen.

GesamtübersichtNach Durchführung der Analyse wird die Übersicht aller Nachweise angezeigt. Wir können dieAuslastung jedes Objekts und die eindeutigen Ergebnisse der erfüllten/ nicht erfüllten Nachweiseeinsehen.

Topologie-Optimierung Optimierung der Bewehrungsstäbe Lineare Analyse

> Ankerfeder

> Bewehrungselement

> Verbundelement

> MPC Element

> Betonelement

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Beton GZT

Die Spannungswerte in den Grenzzuständen werden mit dem Bemessungsgrenzwert derDruckfestigkeit verglichen. Wenn im untersuchten Bereich große Druckspannungen auftreten, wirdBetonentfestigung durch Querdehnung berücksichtigt. Die Zugfestigkeit des Betons wirdvernachlässigt.

Beton GZG

Um die Grenzzustände der Gebrauchstauglichkeit abzudecken, müssen die Spannungsbegrenzung,die Rissbreite und die Durchbiegung des Betonbauteils überprüft werden. IDEA StatiCa Detailberücksichtigt dabei die kurz- und langfristigen Auswirkungen von Lasten. Zur Bestimmung desBetonzustands wird der Kriechkoeffizient herangezogen, aus dem der effektive Elastizitätsmoduldes Betons berechnet wird.

Bewehrung

In ähnlicher Weise werden die Spannungen in der Bewehrung, abhängig vom Spannungs-Dehnungs-Diagramm, mit dem Grenzwert der Festigkeit verglichen. Unter Berücksichtigung des Effektes derZugversteifung wird das Strukturverhalten versteift, die Dehnung reduziert und somit dasStrukturverhalten realistischer erfasst. Die Festigkeit der Bewehrung wird nicht beeinflusst; diesegleicht einer Betrachtung von blankem Stahl.

Haupt-Druckspannungen

Spannungsbegrenzung

Bewehrungsspannung Spannungsbegrenzung Dehnung in der Bewehrung

Rissbreite

Haupt-Zugverformungen

Verformung

Richtung der Hauptspannungen

Verankerung

Um die Wechselwirkung zwischen Beton und Bewehrungsstäben zu erfassen, wurden spezielleVerbindungselemente entwickelt. Die Verkürzung der Verankerungslänge wird durch die Verwendungverschiedener Typen von Ankerenden (Haken, Ösen usw.) eingeführt. Der Schlupf zwischen demBewehrungsstab und dem umliegenden Beton wird hinsichtlich der Verbundspannung geprüft.

Materialliste

BIM WorkflowIDEA StatiCa Detail ist nicht nur eine eigenständige Anwendung, bei der Geometrien, Lasten,Bewehrungen und andere Eingaben von Grund auf neu festgelegt werden. Es verfügt über eineBIM-Schnittstelle, mit der wir Details von in IDEA StatiCa Beam erstellten Modellen analysieren können,um Zeit zu sparen und Fehler zu vermeiden.

Workflow mit IDEA StatiCa Beam & IDEA StatiCa DetailDer Workflow beginnt, wenn in der Anwendung IDEA StatiCa Beam ein Träger erstellt wird, für denalle Lasten und Kombinationen für GZT und GZG angewendet und die Nachweise durchgeführt wurden.Das Ziel ist der Normnachweis der Trägerteile, bei denen die klassische Balkentheorie nichtangewendet werden kann. Daher müssen Sie eine andere, komplexere Art der Analyse verwenden.Sie haben die Möglichkeit, den gesamten Träger oder nur einen Teil davon, mit vordefinierten Lastenund Kombinationen nach IDEA StatiCa Detail zu exportieren, die Bewehrungsanordnung zu entwerfenund dann die Analyse und den Nachweis innerhalb von Minuten durchzuführen.

Verbundspannung Gesamtkraft in den Stäben Nachweiswert der Verbundspannung

Modell in IDEA StatiCa Beam Ausgewählter Teil Bemessung und Nachweis

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Wie funktioniert die Kompatible Spannungsfeldmethode (CSFM)?Die Kompatible-Spannungsfeld-Methode (CSFM) beseitigt die Mängel der Fachwerkmethode (STM), diebei Ingenieuren auf der ganzen Welt sehr bekannt ist. Die größten Schwächen der STM sind dieNotwendigkeit mehrerer Iterationen während des Bemessungsprozesses, die Unfähigkeit, dieAuswirkungen der Bewertung des Grenzzustands der Gebrauchstauglichkeit abzudecken, und dieMehrdeutigkeit der erzeugten Fachwerkmodelle.

CSFM Funktionen

● Das Modell besteht aus Finiten Elementen (1D und 2D)● Basierend auf den aufgebrachten Lasten wird eine einzigartige Topologie erstellt - genaue

Auslegung● Aufgrund von Querzugbeanspruchung wird Beton-Endfestigung berücksichtigt● Durch den Effekt der Zugversteifung kann das Verhalten eines in Beton eingebetteten

Bewehrungsstabs simuliert werden● Die Duktilität von Bewehrungsstäben wird durch ein bilineares Spannungs-Dehnungs-Diagramm

ausgedrückt● Jede Topologie, die die Annahmen des ebenen Spannungszustandes erfüllt● Normnachweis nach Eurocode und ACI

Validierung und Verifizierung

Die Ergebnisse aller durchgeführten Tests zur Bestätigung der Sicherheit und Zuverlässigkeit derCSFM, einschließlich des theoretischen Hintergrunds, sind in dem von Professor Walter Kaufmann etal. Verfassten Buch "Kompatible Spannungsfeldbemessung von Strukturbeton" veröffentlicht.Besuchen Sie unsere Website, um Artikel, Benchmark-Fälle und eine Vorschau des Buches zu lesen.

Kompatible Spannungsfeldbemessung vonKonstruktionsbeton - Grundlagen und Validierung

Fachwerkmethode Bewehrtes Modell CSFM Modell

EN / A CI

Die tägliche Arbeit von Ingenieuren verbessern

IDEA StatiCa Detail ermöglicht die Konstruktion von Fertigteilen mit beliebiger Topologie, die einerbeliebigen Belastung innerhalb der Bauteilebene ausgesetzt sind. Es führt alle Prozesse wieModellieren, Bemessen, Normnachweis und schließlich die Berichterstellung in wenigen Minutenaus. Dies eröffnet Tragwerksplanern auf der ganzen Welt die Möglichkeit, ihre Produktivität bei derBemessung von Betonfertigteilen zu steigern.

SICHERHEITGehen Sie auf Nummer

sicher, indem Siejederzeit alleerforderlichen

Normnachweis zurHand haben.

ZEITERSPARNISIngenieure verwenden70% ihrer Zeit auf die

Bemessung von Details,die keine Standardfälle

sind. Bearbeiten Sie diesein Minuten.

OPTIMIERENErfahren Sie genau, wieviel Material in einem

Betonfertigteil benötigtwird, und nutzen Sie

diesen Vorteil.

Fordern Sie Ihre 14-tägige Testversion an aufwww.idea-statica.de

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SCIA Software GmbHEmil-Figge-Str. 76-80D-44227 DortmundTel.: 0231/9742586info@scia-software.de