Bedienung Statikmodul

Transkript

1 Bedienung Statikmodul Das Statikmodul in logikal kann entweder als Stand-alone -Version (unabhängiges Einzelprogramm) aufgerufen werden oder als Teil der Funktionen innerhalb der Elementeingabe. Im Folgenden werden die erforderlichen Eingaben, die Einstellungen und die möglichen Ergebnisausgaben der jeweiligen Varianten beschrieben. 1. Unabhängiges Statikmodul Das von der Elementeingabe unabhängige Statikmodul dient dazu, Träger und Gläser zu bemessen. Diese können als einzelne Statik-Positionen innerhalb eines Statik-Objekts abgespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt wieder aufgerufen werden. Zum Start klicken Sie auf der Hauptmaske den Schalter Statik. Füllen Sie zunächst alle Angaben zum Objekt aus und klicken Sie danach den Schalter Einwirkungen, um die Lasten und Grenzwerte zu definieren. Bitte beachten Sie den Hinweistext! Bedienung Statikmodul - 1 -

2 1.1 Windlastermittlung Die horizontale Windlast auf vertikale Tragelemente kann nach verschiedenen nationalen Normen berechnet oder frei eingegeben werden. In den folgenden Abschnitten ist eine Berechnung nach den zulässigen Verfahren der aktuellen DIN : exemplarisch dargestellt. Wählen Sie daher zunächst unter der Rubrik Land die Option Deutschland (DIN 1055 Teil 4 und TRLV) aus Vereinfachtes Verfahren nach DIN Unter Berechnungsmethode legen Sie die Option Vereinfachtes Verfahren fest. Dieses Verfahren darf im Allgemeinen für Gebäude mit einer Höhe von weniger als 25 m über Grund verwendet werden. Geben Sie weiterhin Abmessungen des quaderförmigen Gebäudes an, also die Gebäudehöhe h, die Gebäudebreite b, die Gebäudetiefe d und den Bauwerkstandort über NN (Meereshöhe) an. Zuletzt müssen Sie noch die Windzone und die Geländekategorie (Binnenland oder Küste) bestimmen, die für Ihr Objekt anzuwenden ist. Im Zweifelsfall können die ungünstigeren Werte angenommen werden, also Küste statt Binnenland. Bedienung Statikmodul - 2 -

3 1.1.2 Höhenabhängiger Böengeschwindigkeitsdruck nach DIN Die zweite Berechnungsmethode der DIN : ist die Ermittlung des höhenabhängigen Böengeschwindigkeitsdrucks im Regelfall. Sie wird hauptsächlich für Gebäude angewendet, die sich höher als 25 m über Grund erstrecken. Die Auswahl der Windzone erfolgt hier entweder direkt oder durch Festlegung des Ortes. Für letztere Alternative legt logikal automatisch die zugehörige Windzone fest. Bei den Geländekategorien stehen neben den beiden Mischprofilen Küste und Binnenland jetzt auch noch vier weitere Kategorien zur Verfügung. Auch hier gilt: Im Zweifelsfall ist die ungünstigere Geländekategorie zu wählen. Die Eingabe der Gebäudeparameter ist identisch zum vereinfachten Verfahren. Bedienung Statikmodul - 3 -

4 1.1.3 Direkte Eingabe einer höhenabhängigen Windlast Alternativ zur Berechnung nach DIN : kann eine höhenabhängige Windlast auch direkt eingegeben werden. Wählen Sie statt Land Direkte Eingabe und klicken Sie danach auf den Schalter Hinzufügen. An dieser Stelle ist zu beachten, dass hierbei bereits die endgültige Flächenlast eingegeben werden muss, die auf das Gebäude wirkt, und nicht der Geschwindigkeitsdruck, der noch mit aerodynamischen Beiwerten multipliziert wird. Winddruck hat ein positives Vorzeichen, Windsog ein negatives. Die Last wird über die Gebäudebreite und -tiefe als konstant angenommen, d.h. unterschiedliche Belastungen durch erhöhte Sogwerte im Randbereich werden so nicht erfasst. Bedienung Statikmodul - 4 -

5 1.2 Grenzwerte Die Grenzwerte, die für die Bemessung von Stäben und Gläsern eingehalten werden sollen, werden auf der Karteikarte Grenzwerte definiert. Für Stäbe können nur Durchbiegungsbegrenzungen definiert werden, für Gläser zusätzlich auch Spannungsbegrenzungen Durchbiegungsbegrenzungen Die Durchbiegungen von Stäben und Gläsern werden in Deutschland nicht durch DIN-Normen, bauaufsichtliche Zulassungen oder Anwendungsrichtlinien geregelt. Meistens wird dieser so genannte Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit durch die Vorgaben der Glashersteller definiert. Hierzu muss der Benutzer die Werte beim Glasproduzenten erfragen und dann eintragen. Die häufig verwendeten Werte 8 mm bzw. L/300 werden bereits vorgeschlagen. Neben dem Glas kann auch die Durchbiegung der Stabfelder durch Eingabe eines Grenzwertes für Maximale Durchbiegung / Länge Stabfeld begrenzt werden Spannungsbegrenzungen Im unteren Teil der Eingabemaske werden die maximal zulässigen Spannungen für verschiedene Glastypen definiert. Angezeigt werden hier automatisch die Werte, die in den Technischen Regeln für die Verwendung von linienförmig gelagerten Verglasungen, kurz TRLV, festgelegt sind. Lediglich die Werte für Gläser aus teilvorgespanntem Glas (TVG) sind editierbar, da diese durch bauaufsichtliche Zulassungen geregelt werden. Die gängigen maximal zulässigen Spannungen von TVG werden bereits vorgeschlagen. 1.3 Stabstatik - Vertikal Nachdem die Einwirkungen definiert wurden, klicken Sie zur Vorbemessung von Pfosten und Sprossen den Schalter Stabstatik Vertikal im Hauptmenü des Statikmoduls. Wählen Sie zunächst unter Vorgaben die Längeneinheit, in der Sie eingeben möchten, und bestimmen Sie danach die Position des Trägers am Gebäude. Letztere wird benötigt, um die entsprechende Windlast zu ermitteln. Sie können dann selbst entscheiden, ob Sie Einfeldträger, Zweifeldträger oder Mehrfeldträger bemessen wollen. Bedienung Statikmodul - 5 -

6 1.3.1 Einfeldträger Um einen Einfeldträger zu berechnen, wählen Sie unter System die Option Einfeldträger aus und geben Sie die Werte für Länge, Feldbreite links und Feldbreite rechts ein. Danach können Sie entscheiden, ob ein Profil aus der Datenbank verwendet werden soll oder ob Sie freie Ix-Werte und Werkstoffe (Aluminium, Stahl, etc.) festlegen wollen. Im rechten Teil der Maske können Sie nun unter Berechnung die angesetzten Windlasten und den erforderlichen Ix-Wert finden. Unter Nachweis stehen die verwendeten Durchbiegungsbegrenzungen und die vorhandene Durchbiegung inkl. Ausnutzungsgrad des Querschnitts. Bei der Bemessung von Einfeldträgern wird vereinfacht vorausgesetzt, dass die Länge der Glaskante mit der Länge des Stabes übereinstimmt und dass sich die Lasteinzugsfläche jeweils aus der Hälfte der linken und rechten Feldbreite ergibt. Wenn Sie Glasfelder genauer berücksichtigen wollen, können Sie dies unter der Option Mehrfeldträger tun. Bedienung Statikmodul - 6 -

7 1.3.2 Zweifeldträger Die Eingaben zur Vorbemessung eines Zweifeldträgers sind analog zu denen des Einfeldträgers. Allerdings wird hier vereinfachend vorausgesetzt, dass die Länge der Glaskante mit der halben Länge des Stabes übereinstimmt. Bedienung Statikmodul - 7 -

8 1.3.3 Mehrfeldträger Die genaueste Methode einen Pfosten bzw. eine Sprosse zu bemessen besteht darin, diese als Mehrfeldträger einzugeben. Hierbei können auch unterschiedliche Glasfeldhöhen und breiten rechts und links des Stabes berücksichtigt werden. Wählen Sie hierzu zunächst unter System die Option Mehrfeldträger und klicken Sie danach den Schalter Bearbeiten Bedienung Statikmodul - 8 -

9 Im der Maske Mehrfeldträger können Sie nun die Stablänge, die Lager und die Glasfelder festlegen. Unter Lager können Sie entweder mit dem Schalter Auto zusätzliche Zwischenauflager definieren, die dann den Stab in gleichgroße Felder aufteilen oder mit dem Schalter + die Zwischenauflager manuell positionieren. Analoges gilt für die Glasfelder links und rechts. Bedienung Statikmodul - 9 -

10 1.3.4 Ausdrucke Um das Ergebnis der Vorbemessung des Pfostens oder der Sprosse auszudrucken, klicken Sie den Schalter Drucken und wählen Sie im nachfolgenden Dialog die gewünschten Ausdruckoptionen: Bedienung Statikmodul

11 1.4 Stabstatik Horizontal Zur Vorbemessung von Riegeln klicken Sie im Hauptmenü des Statikmoduls den Schalter Stabstatik Horizontal. Die Eingabe erfolgt analog zur Option Einfeldträger der Funktion Stabstatik Vertikal. Statt der Feldbreite rechts und links müssen Sie hier die Feldhöhe oben und unten angeben. Außerdem benötigt das Programm Angaben zur Glasstärke und zum Klotzungsabstand. Auf der rechten Seite der Maske finden Sie dann die Ergebnisse für die Ix- und die Iy-Bemessung, wobei die Linien der Ix-Berechnung schwarz und die der Iy-Berechnung blau dargestellt sind. Ausdrucke können wie bei der Funktion Stabstatik Vertikal erzeugt werden. Bedienung Statikmodul

12 1.5 Glas Wenn Sie im Hauptmenü des Statikmoduls den Schalter Glasstatik klicken, gelangen Sie in die Eingabemaske der entsprechenden Funktion. Nachdem Sie die Position der Glasscheibe im Gebäude festgelegt haben, zeigt Ihnen das Programm bereits die entsprechenden Winddruck- und Windsoglasten an. Geben Sie danach die Abmessungen der Scheibe an und wählen Sie Glasart, Scheibenstärke und ggf. Scheibenzwischenraum. Auf der rechten Seite der Maske können Sie unter Berechnungsergebnis prüfen, ob Ihre Glaskonfiguration die von Ihnen festgelegten Grenzwerte einhält. Nachfolgend sind Beispiele für verschiedene Gläser dargestellt Einfachverglasung Monolithische Gläser Bedienung Statikmodul

13 Verbundgläser Bedienung Statikmodul

14 1.5.2 Isolierverglasung Monolithische Gläser Bedienung Statikmodul

15 Verbundgläser Bedienung Statikmodul

16 2. Statikmodul in Elementeingabe Um während der Elementeingabe eine statische Überprüfung von Profilen und Gläsern durchzuführen, müssen Sie zunächst in der Positionsauswahlmaske die Einwirkungen und Grenzwerte Ihres aktuellen Objekts definieren. Klicken Sie hierzu den Schalter Statik am unteren Bildschirmrand. Daraufhin öffnet sich die Maske Statik Parameter. Die Bedienung dieser Maske entspricht der des unabhängigen Statikmoduls. Wenn Sie die Statiküberprüfung in Ihrem Objekt wieder deaktivieren wollen, setzen Sie einen Haken vor die Option Keine Statikberechnung und klicken Sie OK. Bedienung Statikmodul

17 2.1 Fassade Sobald Sie die Statikparameter des Objekts festgelegt haben, ist die Option Statik für diese Position prüfen automatisch angehakt, wenn Sie eine neue Position eingeben. Bestimmen Sie die Position des einzugebenden Elements am Gebäude. Diese wird benötigt, um die einwirkenden Windlasten zu berechnen. Mit dem Schalter Einstellungen können Sie ggf. die Einwirkungen und Grenzwerte für das gesamte Objekt bearbeiten. Bedienung Statikmodul

18 2.1.1 Rastereingabe In der Rastereingabe prüft das Programm, ob sich die Fassadenposition innerhalb des Gebäudes befindet. Falls nicht, erscheint eine Warnmeldung und Sie können entweder die Fassadenabmessungen ändern oder Sie können über den Schalter Statik die Position des Elements am Gebäude anpassen. Bedienung Statikmodul

19 2.1.2 Lager Nachdem die Pfosten- und Riegelprofile bestimmt wurden, können Sie zusätzliche Lager setzen. Klicken Sie hierzu auf den Schalter Fest-/Loslager. Bitte beachten Sie, dass das Programm automatisch am Kopf und Fuß eines Pfostens Lager setzt. In diesem Dialog können Sie wählen, ob Sie Lager für alle Pfosten setzen wollen oder nur für einzelne. Falls schon Lager gesetzt wurden, können Sie diese auch alle löschen. Je nachdem, welchen Option Sie wählen, erscheint eine der beiden folgenden Masken. Bedienung Statikmodul

20 2.1.3 Profilauswahl Sobald alle Lager gesetzt wurden, können Sie in der Profilauswahl prüfen, ob die Pfosten unter den gegebenen Lagerbedingungen die statischen Anforderungen erfüllen. Nur wenn Profilen in der Datenbank (Kfm-Daten) Ix-Werte zugeordnet wurden, kann logikal durch einen grünen Haken oder ein rotes Kreuz anzeigen, ob der Querschnitt ausreicht oder nicht. Der minimal erforderliche Ix-Wert wird am rechten unteren Bildschirmrand angezeigt. Riegelprofile werden grundsätzlich nur als Einfeldträger berechnet. Eine Überprüfung der Durchbiegung um die schwache Achse (Iy-Wert) aus Eigengewicht und Glasgewicht erfolgt an dieser Stelle nicht! Bitte benutzen Sie hierzu die Funktion Stabstatik Horizontal im unabhängigen Statikmodul auf der Hauptmaske. Bedienung Statikmodul

21 2.1.4 Anzeigeoptionen Am linken unteren Bildschirmrand befindet sich der Schalter Einstellungen. Wenn die statische Berechnung für eine Position aktiviert wurde, können Sie die Biege-, Momenten- und Querkraftlinie durch Setzen der entsprechenden Option darstellen. Bedienung Statikmodul

22 2.1.4 Ausdrucke Wenn Sie während der Elementeingabe einen Ausdruck der Vorbemessungsergebnisse eines einzelnen Pfostens benötigen, führen Sie einen Rechtsklick auf den entsprechenden Pfosten durch und wählen Sie die Option Statikdaten/Drucken. 2.2 Tür/Fenster Bei Tür/Fenster-Positionen verfahren Sie im Prinzip genau wie bei Fassadenpositionen nur mit dem Unterschied, dass es dort nicht möglich ist, Lager einzugeben. Bedienung Statikmodul

23 2.3 Glas In der Glaseingabemaske gibt Ihnen logikal direkt an, welche Gläser die Grenzwerte einhalten und welche nicht. Voraussetzung ist allerdings, dass dem gewählten Glas auch eine Glasart zugeordnet wurde. Die beiden nachfolgenden Abbildungen zeigen, wo Sie die Glasart für Isoliergläser (Eigene Datenbank/Isoliergläser) und Objektgläser festlegen. Bedienung Statikmodul

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25 Es ist in der Regel einfacher, zunächst ein Glas im unabhängigen Statikmodul einzugeben und dort eine statisch ausreichende Glaskonfiguration (Glasart, Scheibendicke, Scheibenzwischenraum) zu finden. Danach können Sie dieses Glas entweder als Isolierglas oder Einfachglas in die Eigene Datenbank eingeben oder als Objektglas während der Elementeingabe anlegen. Falls Sie nur die absolute Durchbiegung (z.b. 8mm) der Glasscheiben überprüfen wollen, also den Bruchteil der Glaskantenlänge vernachlässigen wollen, dann können Sie bei Grenzwerten in den Objektstatikdaten unter Maximale Durchbiegung / Länge Glaskante die Option L/0 eintragen. Bedienung Statikmodul

26 2.4 Ausdrucke Wenn Sie die Ergebnisse der statischen Vorbemessung ausdrucken wollen, klicken Sie bitte auf der Hauptmaske den Schalter Statische Vorbemessung. In der folgenden Maske können Sie dann wählen, welche Teile der Berechnung angezeigt werden sollen. Bedienung Statikmodul