Verbesserungen beim Interaktionsnachweis in RCS
Im folgenden Artikel wird der Ansatz zur Berechnung der Längskraft durch Schub Ftd,s erläutert. Diese Methode besteht hauptsächlich darin, die Art der Krafteinleitung in den Querschnitt zu ändern. Wir beginnen mit der Definition des Querschnitts, der durch N-My-Mz belastet wird, und fügen dann schrittweise die Längskraft durch Schub und Torsion hinzu.
Lastverhalten N-My-Mz
Der Querschnitt wird in der ersten Phase durch eine Kombination von Normalkraft und Biegemomenten N-My-Mz belastet. Der Vergleich der Ergebnisse zwischen den Softwareversionen liefert uns die gleichen Ergebnisse.
Wird die Schubbewehrung im Querschnitt bemessen, kann der Schubwiderstand durch ein fiktives Strebenmodell aus Bügeln, Betonstreben und Längsbewehrungsstäben erreicht werden.
Die berechnete Längskraft infolge von Schub wird auf den Querschnitt mit allen Bauteilen (Beton und Bewehrung) aufgebracht. Der Anfangsspannungszustand aus dem Lastverhalten N+My+Mz ist für jedes Bauteil bereits definiert.
Die Gleichung für die Berechnung der Längskraft infolge von Schub:
\[F_{td,s} = V_{ed}(cot \theta -cot \alpha ) \]
Die Längskraft Ftd,s wird standardmäßig aufgebracht:
- Der Schwerpunkt des schubfesten Abschnitts - für die Querschnitte, bei denen die Anwendung in der Lage ist, einen solchen Abschnitt zu definieren (der rote Bereich in der folgenden Abbildung).
- Der Schwerpunkt des Querschnitts - für die Querschnitte, bei denen die Anwendung nicht in der Lage ist, einen solchen Abschnitt zu definieren.
Interaktion N-My-Mz-Vz
Das Lastverhalten des Abschnitts infolge der Kombination von N+My+Mz+Ftd,s wird berechnet. Es ist festzustellen, dass die Druckspannung im Beton und in den Bewehrungsstäben abnimmt, während die Spannung in der Zugbewehrung zunimmt (im Vergleich zur Antwort N+My+Mz). Der Abschnitt befindet sich immer noch im Gleichgewicht.
Interaktion N-My-Mz-Vz-T
Bei Abschnitten, die auch auf Torsion beansprucht werden, wird eine zusätzliche Längszugkraft Ftd,t auf die Längsbewehrung innerhalb des für den Torsionsnachweis ausgewählten Bügels aufgebracht. Das Berechnungsmodell ist etwas anders, da wir davon ausgehen, dass der Abschnitt aus Längsbewehrungsstäben besteht, während wir den Beton vernachlässigen. Die Antwort N+My+Mz+Ftd,s definiert den anfänglichen Spannungszustand eines jeden Bewehrungsstabs. Folglich wird Ftd,t unter der Bedingung angewendet, dass alle Bewehrungsstäbe, die einer Torsion widerstehen, die gleiche Dehnungszunahme aufweisen.
Die Annahmen für die Berechnung bedeuten, dass in einigen Fällen, wie z. B. bei Abschnitten, die sich über dem Zwischenlager eines Durchlaufträgers befinden, andere Ergebnisse zu beobachten sind. Wenn die Spannung in der Zugbewehrung aufgrund von N+My+Mz die Streckgrenze erreicht, tragen andere, weniger beanspruchte Bewehrungsstäbe die Längskraft aufgrund von Querkraft (z. B. in einer Druckzone).
Verfügbar in IDEA StatiCa Concrete und IDEA StatiCa Complete.