Scheiben mit Finiten Elementen

SCN

PLT

Das Programm SCN berechnet beliebige Scheibentragwerke und wandartige Träger nach der Methode der finiten Elemente. Die leistungsfähige grafische Bedienung ermöglicht durch zahlreiche Funktionen eine schnelle und effiziente Bearbeitung des komplexen Rechenmodells. Beliebige Systeme mit geraden und gekrümmten Kanten sowie Aussparungen können modelliert werden. Stahlbetonwände des üblichen Hochbaus in Massivbauweise werden als Scheibe mit allen statisch relevanten Lasten erfasst.

Enthalten in folgenden Paketen: 

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Eingabe

Die Eingabe erfolgt vorrangig grafisch interaktiv und bauteilbezogen. Unterstützend können DXF-Folien eingelesen und selbstdefinierte Hilfskonstruktionen bzw. Hilfsraster eingesetzt werden. Dank eines lokal definierbaren Koordinatensystems und richtungsorientierter Eingaben lassen sich Punkte/Bauteile einfach und exakt per grafischer Eingabe sowie numerischer Koordinateneingabe anlegen.

 

Über die Undo- und die Redo-Funktion können Arbeitsschritte zurückgenommen und wiederhergestellt werden, was zu einer sicheren und effizienten Arbeitsweise führt. Verschiedene Import-Möglichkeiten runden die Eingabe ab.

System

Das Tragverhalten der Scheibe wird beeinflusst durch:

  • global einstellbare Grundparameter wie
    • Normen
    • Beton- und Stahlgüten
    • Vorgaben zur Dauerhaftigkeit zur Definition von Betoneigenschaften, Expositionsklassen, zulässigen Rissbreiten und zul. Grenzdurchmessern
    • Bewehrungslage zur Definition des Schwerpunktes der vorderen und hinteren Bewehrungslage

 

  • Bereichsdefinitionen wie
    • Bewehrungsbereiche zur Definition einer Grundbewehrung und zur Vorgabe von gedrehten Richtungen der Bewehrung
    • Dickenbereiche zur Beschreibung von Teilbereichen der Platte mit unterschiedlichen Plattendicken

 

  • Linien- und punktförmigen Auflager
    • Auflager zur Definition von Auflagerfedern, deren Steifigkeit benutzerdefiniert eingestellt werden kann
Belastung

Lasten werden in verschiedenen Lastfällen definiert, denen immer eine eindeutige Einwirkungsgruppe zugewiesen wird. Die Lasten in einem Lastenfall werden immer als zusammenwirkend angesetzt. Durch die Zuordnung einzelner Lastfälle zu einer Alternativgruppe können diese auch so definiert werden, dass sie sich gegenseitig ausschließen. Eine Berücksichtigung aller möglichen Kombinationen findet bei der Berechnung automatisch statt. Der Anwender kann bestimmte Lastfälle auch von der Überlagerung ausschließen.

 

Lastarten:

Als Belastung können Punkt- und Linienlasten eingegeben werden. Für Linienlasten kann zwischen konstanter und nichtkonstanter Belastung unterschieden werden.

Lagerbedingungen

Als Lagerbedingungen können Punkt- oder Linienlager eingegeben werden. Über die entsprechenden Bauteile auf der grafischen Oberfläche können Punkt- oder Linienlager direkt interaktiv erzeugt werden.

Netzeigenschaften

Mit dem automatischen Netzgenerator können Netze mit Viereckselementen erzeugt werden. Welche Bemessungspunkten hier berechnet werden sollen, kann der Nutzer frei definieren. Dabei können auch Vorgaben für die Größe der Elemente gemacht werden. Durch die Eingabe von Zwangsgeometrien lässt sich die Netzgenerierung noch weiter beeinflussen. Frei definierbare Linien, Punkte und Kreise stehen dabei zur Verfügung.

FE-Berechnung

Für die Berechnung der Scheibe werden viereckige isoparametrische Verschiebungselemente genutzt. Damit können für die im Hochbau üblichen Scheiben effizient hinreichend genaue Schnittkräfte berechnet werden.

Biegebemessung Stahlbeton

Für die Bemessung der Bewehrung wird das Verfahren nach Baumann eingesetzt. Als Modell dient ein gerissenes Plattenelement. Im Bemessungsansatz wird orthogonale Netzbewehrung vorausgesetzt. Die Bewehrungsrichtung kann beliebig definiert sein. Hierbei kann ausgewählt werden, ob bei überschrittener zulässiger Druckspannung die erforderliche Druckbewehrung ermittelt werden soll.

Beton Ausnutzungsgrad

Hier wird die Ausnutzung der Betondruckspannung ermittelt und bei Bedarf die erforderliche Druckbewehrung.

Tragsicherheit
  • Zugkraftbemessung der Scheibe
  • Ermittlung der Betonausnutzung
Gebrauchstauglichkeit

Die vorhandene Rissbreite bzw. der zulässige Grenzdurchmesser der Längsbewehrung wird in Abhängigkeit vom Bewehrungsgrad der Zugbewehrung berechnet.

Allgemein

Neben einer umfangreichen grafischen und tabellarischen Ausgabe für Statik-Dokumente im A4-Format können sämtliche Grafiken auch im sogenannten Planformat ausgegeben werden. Dabei können verschiedene Planköpfe definiert/verwendet werden.

Ausgabe

Das Ausgabeprofil bietet eine Vielzahl an variablen Einstellungsmöglichkeiten, um ein individuelles Statik-Dokument zu erstellen. Die Maßstäbe sind frei wählbar.

Importmöglichkeiten
  • Aus dem Gebäudemodell GEO können bereits definierte Wände mit allen Belastungen und geometrischen Eingaben importiert werden.
  • Aus verschiedenen CAD-Programmen können Daten in das Scheibenprogramm importiert werden.
  • Über eine direkte Schnittstelle zu GLASER ISBCAD können CAD-Daten eingelesen werden , auf deren Grundlage sich weiterarbeiten lässt.
  • Aus ALLPLAN lassen sich Daten übernehmen. Voraussetzung dafür ist ein bauteilgerechtes Arbeiten in ALLPLAN.
  • Über eine DXF-Schnittstelle können Geometriedaten in Form von Hilfskonstruktionen aus allen gängigen CAD-Programmen importiert werden. Diese Daten lassen sich im Programm über eine Fangfunktion zur einfachen Eingabe der Geometrie verwenden.
Exportmöglichkeiten
  • Per DXF-Datei können grafische Darstellungen und Ergebnisse exportiert werden.
  • Bewehrungsdaten werden in einem offenen Datenformat mit der Bezeichnung ASF übergeben. Die Verwendung dieser Daten im Zielsystem ist abhängig von den dort verfügbaren Funktionen. Das ASF-Format ermöglicht die Übergabe aller Daten aus der FEM-Berechnung. Mit diesen Daten können im CAD-System ALLPLAN alle Ergebnisse visualisiert und interaktiv bei der Erstellung der Bewehrungsplanung verwendet werden.
  • Für die Software GLASER ISBCAD wurde eine spezielle Schnittstelle eingerichtet, die für die Erstellung der Bewehrungs herangezogen werden kann.
Stahlbeton
  • DIN EN 1992, DIN 1045 / DIN 1045-1
  • ÖNORM EN 1992, ÖNORM B 4700
  • UNI EN / NTC 1992
  • BS EN 1992
  • PN EN 1992

Hilfsmittel