EC3 Stoss 2015 Handbuch. Stand Juni 2015

Transkript

1 EC3 Stoss 2015 Handbuch Stand Juni 2015

2 Inhaltsverzeichnis 1 Das Hauptfenster Das Menüband Datei Module Info Update verfügbar! Die Berechnungsmodule Allgemein Aufbau der Programmoberfläche Das Menüband Datei Bearbeiten Bibliothek Berechnen Eingabe der Belastung Die Anschlussbibliothek Auswählen und Editieren von Anschlusseigenschaften Profile Material Schrauben Anschlussparameter Die Ergebnisse Bemerkungen zur Berechnung Module IH2, IH4 und IH Gruppenbildung von Schraubenreihen Eigenschaften in Dickenrichtung der Stirnplatte Schnittstellen RSTAB Schnittstelle Import von Positionsdaten und Schnittgrößen Export der errechneten Anfangsrotationssteifigkeit Troubleshooting Probleme beim Erstellen des Ausdruckprotokolls Literaturverzeichnis Seite 2 von 16

3 1 Das Hauptfenster Im Hauptfenster (Abbildung 3) können die einzelnen Berechnungsmodule mit Klick auf den Button über der jeweiligen Grafik gestartet werden. 1.1 Das Menüband Datei Hier besteht die Möglichkeit das Programm zu beenden Module In diesem Reiter können die verschiedenen Berechnungsmodule geladen werden Info Hier kann die aktuelle Versionsnummer des Programms und die Donglenummer eingesehen werden Update verfügbar! Wenn ein Update veröffentlicht wurde erscheint dieser Reiter. Hier kann die Installation des Updates gestartet werden. Abbildung 1 Seite 3 von 16

4 2 Die Berechnungsmodule Die Benutzeroberfläche der einzelnen Module ist in allen Modulen gleich aufgebaut. Der Aufbau wird im Folgenden anhand des Moduls IH1 (Abbildung 4) erklärt. 2.1 Allgemein In den Berechnungsmodulen für Trägerstöße können die in Abbildung 4 Punkt 2 dargestellten Schnittgrößen in der Bemessung berücksichtigt werden. Bei Träger-Stützenstößen wird die Schnittgröße M z,ed momentan nicht unterstützt. 2.2 Aufbau der Programmoberfläche Abbildung 2 Der Aufbau ist in 2 Bereiche aufgeteilt. In Abbildung 4 sind diese Bereiche durch die gestrichelte Linie getrennt. Im linken Bereich befindet sich der Eingabe- und Kontrollbereich der Form. Im rechten Bereich befinden sich neben berechnungsrelevanten Werten wie Streckgrenzen, Teilsicherheitsbeiwerte usw. auch die Auslastungen der geführten Nachweise. Punkte 1. Menüband, Lastinformationen und Positionsbezeichnung 2. Belastungseingabe 3. Profil- und Materialauswahl bzw. Profil- und Materialbearbeitung 4. Schrauben-, Stirnplatten- und Schweißnahtauswahl und Bearbeitung 5. Berechnungsbereich Zusammenstellung der Nachweise Seite 4 von 16

5 2.2.1 Das Menüband Datei In diesem Menüpunkt können Positionen geladen und gespeichert werden. Zudem kann das Ausdruckprotokoll wahlweise auf Deutsch oder Englisch nach MS Word exportieren werden. Auch das Modul kann hier beendet werden, sodass das Hauptfenster (Abbildung 3) wieder angezeigt wird. Abbildung Bearbeiten In diesem Menüpunkt können folgende Punkte bearbeitet werden: Profile Materialien Schrauben Schraubenabstände und Schweißnähte Abbildung Bibliothek Dieser Menüpunkt führt den Anwender direkt zur jeweiligen Anschlussbibliothek des Moduls. Hier können hinterlegte Anschlussgeometrien wie man sie aus dem Ringbuch kennt direkt ausgewählt und in das Modul übernommen werden Berechnen Startet die Berechnung des jeweiligen Moduls. Seite 5 von 16

6 2.2.2 Eingabe der Belastung N Ed Designwert der Normalkraft (Zug positiv, Druck negativ) V z,ed Designwert der Querkraft in Z-Richtung des Profils M y,ed - Designwert des Biegemoments um die Y-Achse des Profils (Bei überstehenden Stössen Aufnahme durch die Schraubenreihen im Überstand). V y,ed Designwert der Querkraft in Y-Richtung des Profils M z,ed - Designwert des Biegemoments um die Z-Achse des Profils (Eingabe bei Träger- Stützenstößen nicht möglich) Abbildung 5 Seite 6 von 16

7 2.2.3 Die Anschlussbibliothek Über die Anschlussbibliothek können alle Parameter eines Stoßes in kürzester Zeit ausgewählt und in die Modulform (Abbildung 4) übernommen werden. Die Anschlussgeometrien des Ringbuchs sind hier voll umfänglich für Trägerstöße hinterlegt. Es kann auch zur Vorauswahl ein Anschluss aus der Bibliothek übernommen und nachträglich an einzelnen Punkten editiert werden. Über das Dropdownmenü Profiltyp kann eine Vorauswahl des jeweiligen Profiltyps vorgenommen werden. In der Anschlusstabelle werden dann nur noch die Anschlüsse des ausgewählten Profiltyps angezeigt. Im zweiten Schritt können Materialgüte, Teilsicherheitsbeiwerte, die Option für vorgespannte und nicht vorgespannte Schrauben, sowie die Option für die Vorwärmung der Stirnplatte ausgewählt werden. Die Grenztragfähigkeiten des gewählten Anschlusses werden im Infobereich angezeigt. Im Infobereich der Anschlussbibliothek könne wahlweise Grenztragfähigkeiten oder das Leitbild der Anschlussgeometrie angezeigt werden. Die Vorspannungsoptionen haben folgenden Einfluss auf die Berechnung: Kategorie D Die Berechnung erfolgt mit der Grenzzugkraft F t,rd der Schraube. Kategorie E Die Berechnung erfolgt mit der Vorspannkraft F p,c,rd der Schraube. Auswirkungen der Option Stirnplatte wird vorgewärmt auf die Berechnung: Diese Option hat lediglich Auswirkung auf die erforderliche Z-Güte der Stirnplatte. Mit Klick auf Übernehmen werden die Informationen in die Modulform übergeben. Abbildung 6 Seite 7 von 16

8 2.2.4 Auswählen und Editieren von Anschlusseigenschaften Die Anschlusseigenschaften können entweder über die Anschlussbibliothek oder manuell unter den jeweiligen Punkten eingegeben und verändert werden Profile Über die Länderselektion können wahlweise europäische oder chinesische Profilreihen vorselektiert werden. Die im Folgenden aufgelisteten Profilreihen sind verfügbar. Europäische Walzprofile IPE nach DIN :1994 HE-A nach DIN :1994 HE-B nach DIN :1995 HE-M nach DIN :1994 Chinesische Walzprofile HW nach GB/T HN nach GB/T HP nach GB/T Die Länderselektion und die gewünschte Profilreihe kann im linken Bereich des Fensters ausgewählt werden. In einem weiteren Schritt kann das gewünschte Profil in der Profiltabelle ausgewählt werden. Falls Schweißprofile eingegeben werden müssen ist der Reiter Schweißprofile auszuwählen. Hier sind die Eingaben h, b, t f, t w und r bzw. a vorzunehmen. Die restlichen Querschnittswerte ermittelt sich das Programm selbst. Mit Klick auf Übernehmen werden die Informationen in die Modulform übergeben. Abbildung 7 Seite 8 von 16

9 Material Die Länderselektion des Materials kann im linken Bereich des Fensters ausgewählt werden. In einem weiteren Schritt kann das gewünschte Material in der Materialtabelle ausgewählt werden. Auch die Teilsicherheitsbeiwerte M0 und M1 können hier angegeben werden. Mit Klick auf Übernehmen werden die Informationen in die Modulform übergeben. Abbildung 8 Seite 9 von 16

10 Schrauben Die Festigkeitsklasse der Schrauben kann im linken Bereich des Fensters ausgewählt werden. In einem weiteren Schritt kann die gewünschte Schraube in der Schraubentabelle ausgewählt werden. Auch die Teilsicherheitsbeiwerte M2 und M7 können hier gewählt werden. Die Vorspannungsoptionen haben folgenden Einfluss auf die Berechnung: Kategorie D Die Berechnung erfolgt mit der Grenzzugkraft F t,rd der Schraube. Kategorie E Die Berechnung erfolgt mit der Vorspannkraft F p,c,rd der Schraube. Mit Klick auf Übernehmen werden die Informationen in die Modulform übergeben. Abbildung 9 Seite 10 von 16

11 Anschlussparameter Folgende Parameter können eingegeben werden: d p Stirnplattendicke e 3 Schraubenabstand vertikal (siehe Leitbild) ü Stirnplattenüberstand w 3 Schraubenabstand horizontal zum Rand (siehe Leitbild) w 1 Schraubenabstand horizontal untereinander (siehe Leitbild) a f Kehlnahtdicke am Trägerflansch a w Kehlnahtdicke am Trägersteg Abbildung 10 Sobald alle erforderlichen Werte von Profil (Eingabe aus ) und Stirnplattenparametern vorhanden sind werden die Schweißnahtgrenzen rechts neben den jeweiligen Textboxen angezeigt. Sind die Schweißnähte ebenfalls gewählt wird der Stirnplattenbeiwert (Bild 6.11) vom Programm ermittelt. Des Weiteren aktualisiert sich die Vorschau des Anschlusses. Um die Eingabe zu erleichtern können Anhaltswerte für den Platzbedarf von Momentenschlüsseln eingeblendet werden. Auswirkungen der Option Stirnplatte wird vorgewärmt auf die Berechnung: Diese Option hat lediglich Auswirkung auf die erforderliche Z-Güte der Stirnplatte. Mit Klick auf Übernehmen werden die Informationen in die Modulform übergeben. Seite 11 von 16

12 2.2.5 Die Ergebnisse Nachdem alle erforderlichen Eingaben gemacht wurden kann die Berechnung mittels Klick auf den Button Berechnen im Menüband gestartet werden. Unter Abbildung 13 Punkt 4 können die ermittelten Beiwerte für den T-Stummelnachweis entnommen und vom Anwender kontrolliert werden. Folgende Nachweise werden geführt - Aufzählung von oben nach unten (Abbildung 4): Schraube auf Zug (Abbildung 4 Punkt 5) Stirnplatte auf Durchstanzen (Abbildung 4 Punkt 5) Schraube auf Abscherung (Abbildung 4 Punkt 5) Lochleibungsnachweis (Abbildung 4 Punkt 5) Schweißnahtnachweis (Abbildung 4 Punkt 5) T-Stummelnachweis (Für den Zug- und Druckpunkt) (Abbildung 13) Ermittlung der Momententragfähigkeit für M y,ed (Abbildung 13) Ermittlung der Anfangsrotationssteifigkeit (Abbildung 13) Abbildung 11 Seite 12 von 16

13 2.2.6 Bemerkungen zur Berechnung Module IH2, IH4 und IH4.1 Für die Bemessung von 4-reihigen biegesteifen Stössen gibt es im aktuellen Eurocode 3 keine Regelung. Aus diesem Grund wird der Nachweis in diesen Modulen nach dem AiF- bzw. nach dem GW-Modell geführt. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass die Tragfähigkeiten für die Aufnahme der Biegung um die schwache Achse in einem separaten Rechengang ermittelt wird. Die Tragfähigkeiten für N und M y sind nicht identisch mit der Tragfähigkeit für M z Gruppenbildung von Schraubenreihen Da das Programm die Anschlüsse auch mit hohen Zugkräften und Biegung um die schwache Achse nachweist, wird die Gruppenbildung der Schrauben in vertikaler Richtung ebenfalls untersucht. Dies erfolgt allerdings nur, wenn rechnerisch kein Druckpunkt mehr vorhanden ist, der Anschluss also überzogen ist. In diesem Fall wird die kleinste Fließlinienlänge (Schraubenreihe einzeln betrachtet oder Schraubenreihe als Teil einer Gruppe) für den Nachweis herangezogen. Der Anwender kann an der Bemerkung (Abbildung 14) erkennen, ob dies der Fall ist. Abbildung Eigenschaften in Dickenrichtung der Stirnplatte Die Eigenschaften in Dickenrichtung der Stirnplatte (Z-Güte) werden für Kehlnähte ermittelt. D.h. die Ermittlung ist nur korrekt sofern der Anschluss mit einem Stirnplattenüberstand ü und Doppelkehlnähte am Trägerflansch vorgesehen werden. Wenn die Stirnplatte bündig mit den Profilflanschen ausgeführt und die Verbindung z.b. durch HV- Nähte erfolgt ist die Z-Güte vom Anwender manuell zu ermitteln. Seite 13 von 16

14 3 Schnittstellen 3.1 RSTAB Schnittstelle Die RSTAB Schnittstelle von EC3-Stoss 2015 bietet folgende Funktionen: Import von Positionsdaten und Schnittgrößen Export der errechneten Anfangsrotationssteifigkeit nach RSTAB Import von Positionsdaten und Schnittgrößen Die Schnittstelle bietet die Möglichkeit aus der aktuell geöffneten RSTAB Position alle relevanten Daten für die weitere Verwendung in der Bemessung der Anschlüsse einzulesen. Es besteht die Möglichkeit Ergebnisse aus Lastfällen, Lastkombinationen und Ergebniskombinationen einzulesen. Die Auswahlmöglichkeiten und Optionen sind in Abbildung 13 dargestellt. Die maßgeblichen Schnittgrößen können in der Tabelle ausgewählt, und in das jeweilige Berechnungsmodul für die Bemessung des Anschlusses übertragen werden. Abbildung 13 Seite 14 von 16

15 3.1.2 Export der errechneten Anfangsrotationssteifigkeit Wenn die errechnete Anfangsrotationssteifigkeit für die starke Achse übergeben werden soll, wird ein neues Gelenk angelegt. Sie haben hierbei die in Abbildung 14 und 15 abgebildeten Optionen. Nachdem das neue Stabgelenk erfolgreich angelegt wurde wird dessen Gelenknummer angegeben (Abbildung 16). Abbildung 14 Abbildung 15 Abbildung 16 RSTAB im Internet Seite 15 von 16

16 4 Troubleshooting 4.1 Probleme beim Erstellen des Ausdruckprotokolls Manche Systeme haben von Haus aus Demoversionen von MS Office installiert. Diese laufen nach einer gewissen Zeit ab und können ohne anschließenden Kauf der Software nicht mehr verwendet werden. Bitte stellen Sie sicher, dass eine gültige MS Office Version auf Ihrem System installiert und auch als Standardanwendung für *.doc/*.docx Dateien definiert ist. 5 Literaturverzeichnis Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 Band 1 Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 Band 2 Stahlbau-Praxis nach Eurocode 3 Band 3 Schneider Bautabellen 20. Auflage Seite 16 von 16