Eingeschränkte Interaktionsprüfung in Beam und RCS
Schauen wir uns zunächst genau an, wie diese Funktion die Nachweise beeinflusst. Wie der Name schon andeutet, handelt es sich um eine Modifikation des Interaktionsnachweises. Weitere Informationen zum Nachweis selbst finden Sie unter den folgenden Links.
Im verlinkten Artikel erfahren Sie, dass der Nachweis die Interaktion zwischen Querkraft, Torsion und Biegung behandelt. Die Funktion zur eingeschränkten Interaktionsprüfung beeinflusst, wie die Längskraft aus der Querkraft ΔFtd,s verwendet wird, die zur Längskraft aus der Torsion ΔFtd,t addiert und mit der Biegung im Interaktionsnachweis kombiniert wird.
Im folgenden Artikel erfahren Sie, wie die Längskraft aus der Querkraft ΔFtd,s für die Zwecke der Interaktionsbewertung auf einen Querschnitt angewendet wird.
Kurz zusammengefasst: Die Längsquerkraft ΔFtd,s wird berechnet.
\[\Delta F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \]
Anschließend wird sie auf den querkrafttragenden Querschnitt in dessen Schwerpunkt aufgebracht, oder auf den Schwerpunkt des gesamten Querschnitts, wenn der querkrafttragende Querschnitt nicht bestimmt werden kann. Danach wird die Längstorsionskraft ermittelt und der Querschnitt für die Kombination N+My+Mz+ΔFtd,s+ΔFtd,t im Interaktionsnachweis bewertet.
Nun kommen wir schließlich dazu, was diese Funktion leisten kann. Wenn das Kontrollkästchen für die eingeschränkte Interaktionsprüfung aktiviert ist, wird die Längskraft aus der Querkraft unter bestimmten Bedingungen im Interaktionsnachweis nicht berücksichtigt. Schauen wir uns also an, wie dieser Ausschluss zunächst in der RCS-Anwendung und dann in der Beam-Anwendung funktioniert.
Eingeschränkte Interaktionsprüfung in der RCS-Anwendung
Der folgende Text bezieht sich auf ein Beispiel, bei dem wir die RCS-Anwendung als eigenständige Anwendung verwenden. Die Funktionalität befindet sich im Abschnitt „Bemessungsbauteil".
Wenn sie aktiviert ist, wird die Längskraft aus der Querkraft ΔFtd,s auf keinen Querschnitt oder Extremwert im Projekt angewendet. Es ist außerdem erforderlich, für welche GZT-Kombination sie gelten soll.
Eingeschränkte Interaktionsprüfung in der Beam-Anwendung
In der Beam-Anwendung finden Sie diese Funktionalität unter Betonbemessung 1D – Daten.
Wenn aktiviert, werden am Träger Bereiche im Abstand d (statische Höhe des Querschnitts) vom Auflager definiert, in denen die Längskraft aus der Querkraft ΔFtd,s ausgeschlossen wird.
Das bedeutet: Wenn Sie eine Nachweisposition in diesem Bereich definieren und zur RCS-Anwendung wechseln, um die Normnachweise über die Schaltfläche „Detailliert" im oberen Menüband anzuzeigen, sehen Sie für diese Querschnitte einen Nullwert für ΔFtd,s. Querschnitte außerhalb dieses Bereichs werden einschließlich der Kraft ΔFtd,s nachgewiesen.
In der folgenden Abbildung bedeutet dies, dass die Querschnitte 1, 2 und 5 mit ausgeschlossenem ΔFtd,s nachgewiesen werden.
Die Abbildung zeigt ein Beispiel eines Stufenträgers (mit Bauzuständen), bei dem Nachweispositionen direkt definiert sind. Für den Fall eines Stahlbetonträgers, bei dem sogenannte Bewehrungszonen definiert sind, die einen einzelnen bewehrten Querschnitt repräsentieren und für die Extremwerte automatisch für die Bemessung gesucht werden, werden diese Bewehrungszonen in der Nähe der Auflager in Teilzonen (der Länge d vom Auflager) unterteilt. Die Extremwerte werden dann für die Teilzonen separat gesucht, was zu einer größeren Anzahl von Extremwerten führt.
Dies wird anhand eines einfachen Trägers veranschaulicht, bei dem nur eine Bewehrungszone definiert wurde.
Wenn die eingeschränkte Interaktionsprüfung deaktiviert ist (Standardeinstellung), werden die Extremwerte für alle Schnittgrößen in dieser einen Zone gefunden und der Querschnitt wird einschließlich der Kraft ΔFtd,s für alle Extremwerte bewertet.
Wenn die eingeschränkte Interaktionsprüfung aktiviert ist, wird die Zone in drei Teilzonen unterteilt, für die Extremwerte unabhängig voneinander gesucht werden. In den detaillierten Ergebnissen in RCS ist dann zu sehen, dass für die Extremwerte in den äußersten Teilzonen ΔFtd,s ausgeschlossen ist und für die Extremwerte der mittleren Teilzone ΔFtd,s im Interaktionsnachweis enthalten ist.
Bezug zum Eurocode
Abschnitt 6.2.3 (7) in EN 1992-1-1 legt die Notwendigkeit fest, die Längszugkraft in der Längsbewehrung des zugbeanspruchten Stegs zu berücksichtigen, mit der Einschränkung, dass der Wert MEd,max/z nicht überschritten werden darf. Die Beam-Anwendung hingegen geht davon aus, dass sie im Strebe-und-Zugband-Modell des Trägers nach der ersten Strebe vorhanden sein wird. Wenn man davon ausgeht, dass der Winkel der ersten Strebe 45° beträgt, endet die erste Strebe im oben genannten Abstand d. Die Bedingung (MEd/z) + ΔFtd ≤ MEd,max/z wird nicht direkt kontrolliert, und es kann vorkommen, dass in einem Abstand etwas größer als d vom Auflager eine größere Längskraft aus der Querkraft angesetzt wird, als nach der Norm erforderlich ist.