Handbuch - EC3-STOSS Statik Software

EC3 Stoss 2015 Handbuch
Stand Juni 2015
EC3-Stoss 2015 Handbuch
Rev. 02
Inhaltsverzeichnis
1
Das Hauptfenster............................................................................................................................. 3
1.1
2
Das Menüband ........................................................................................................................ 3
1.1.1
Datei ................................................................................................................................ 3
1.1.2
Module ............................................................................................................................ 3
1.1.3
Info................................................................................................................................... 3
1.1.4
Update verfügbar! ........................................................................................................... 3
Die Berechnungsmodule ................................................................................................................. 4
2.1
Allgemein ................................................................................................................................. 4
2.2
Aufbau der Programmoberfläche ........................................................................................... 4
2.2.1
3
Datei ............................................................................................................................ 5
2.2.1.2
Bearbeiten ................................................................................................................... 5
2.2.1.3
Bibliothek..................................................................................................................... 5
2.2.1.4
Berechnen ................................................................................................................... 5
Eingabe der Belastung ..................................................................................................... 6
2.2.3
Die Anschlussbibliothek................................................................................................... 7
2.2.4
Auswählen und Editieren von Anschlusseigenschaften .................................................. 8
2.2.4.1
Profile .......................................................................................................................... 8
2.2.4.2
Material ....................................................................................................................... 9
2.2.4.3
Schrauben .................................................................................................................. 10
2.2.4.4
Anschlussparameter .................................................................................................. 11
2.2.5
Die Ergebnisse ............................................................................................................... 12
2.2.6
Bemerkungen zur Berechnung ...................................................................................... 13
2.2.6.1
Module IH2, IH4 und IH4.1 ........................................................................................ 13
2.2.6.2
Gruppenbildung von Schraubenreihen ..................................................................... 13
2.2.6.3
Eigenschaften in Dickenrichtung der Stirnplatte....................................................... 13
Schnittstellen ................................................................................................................................. 14
RSTAB Schnittstelle................................................................................................................ 14
3.1.1
Import von Positionsdaten und Schnittgrößen ............................................................. 14
3.1.2
Export der errechneten Anfangsrotationssteifigkeit..................................................... 15
Troubleshooting ............................................................................................................................ 16
4.1
5
2.2.1.1
2.2.2
3.1
4
Das Menüband ................................................................................................................ 5
Probleme beim Erstellen des Ausdruckprotokolls ................................................................ 16
Literaturverzeichnis ....................................................................................................................... 16
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Rev. 02
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
1.1.1 Datei
Hier besteht die Möglichkeit das Programm zu beenden.
1.1.2 Module
In diesem Reiter können die verschiedenen Berechnungsmodule geladen werden.
1.1.3 Info
Hier kann die aktuelle Versionsnummer des Programms und die Donglenummer eingesehen werden.
1.1.4 Update verfügbar!
Wenn ein Update veröffentlicht wurde erscheint dieser Reiter. Hier kann die Installation des Updates
gestartet werden.
Abbildung 1
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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 Mz,Ed momentan nicht unterstützt.
2.2
Aufbau der Programmoberfläche
1
2
5
3
4
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.
2.
3.
4.
5.
Menüband, Lastinformationen und Positionsbezeichnung
Belastungseingabe
Profil- und Materialauswahl bzw. Profil- und Materialbearbeitung
Schrauben-, Stirnplatten- und Schweißnahtauswahl und Bearbeitung
Berechnungsbereich – Zusammenstellung der Nachweise
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2.2.1
Rev. 02
Das Menüband
2.2.1.1 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 3
2.2.1.2 Bearbeiten
In diesem Menüpunkt können folgende Punkte bearbeitet werden:
 Profile
 Materialien
 Schrauben
 Schraubenabstände und Schweißnähte
Abbildung 4
2.2.1.3 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.
2.2.1.4 Berechnen
Startet die Berechnung des jeweiligen Moduls.
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2.2.2





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Eingabe der Belastung
NEd – Designwert der Normalkraft (Zug positiv, Druck negativ)
Vz,Ed – Designwert der Querkraft in Z-Richtung des Profils
My,Ed - Designwert des Biegemoments um die Y-Achse des Profils (Bei überstehenden Stössen
Aufnahme durch die Schraubenreihen im Überstand).
Vy,Ed – Designwert der Querkraft in Y-Richtung des Profils
Mz,Ed - Designwert des Biegemoments um die Z-Achse des Profils (Eingabe bei TrägerStützenstößen nicht möglich)
Abbildung 5
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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 Ft,Rd der Schraube.
Kategorie E – Die Berechnung erfolgt mit der Vorspannkraft Fp,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
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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.
2.2.4.1 Profile
Über die „Länderselektion“ können wahlweise europäische oder chinesische Profilreihen
vorselektiert werden. Die im Folgenden aufgelisteten Profilreihen sind verfügbar.
Europäische Walzprofile
 IPE nach DIN 1025-5:1994
 HE-A nach DIN 1025-3:1994
 HE-B nach DIN 1025-2:1995
 HE-M nach DIN 1025-4:1994
Chinesische Walzprofile
 HW nach GB/T 11263-2010
 HN nach GB/T 11263-2010
 HP nach GB/T 11263-2010
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, tf, tw 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
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Rev. 02
2.2.4.2 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
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Rev. 02
2.2.4.3 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 Ft,Rd der Schraube.
Kategorie E – Die Berechnung erfolgt mit der Vorspannkraft Fp,C,Rd der Schraube.
Mit Klick auf „Übernehmen“ werden die Informationen in die Modulform übergeben.
Abbildung 9
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2.2.4.4
Rev. 02
Anschlussparameter
Folgende Parameter können eingegeben werden:
 dp – Stirnplattendicke
 e3 – Schraubenabstand vertikal (siehe Leitbild)
 ü – Stirnplattenüberstand
 w3 – Schraubenabstand horizontal zum Rand (siehe Leitbild)
 w1 – Schraubenabstand horizontal untereinander (siehe Leitbild)
 af – Kehlnahtdicke am Trägerflansch
 aw – Kehlnahtdicke am Trägersteg
Abbildung 10
Sobald alle erforderlichen Werte von Profil (Eingabe aus 4.1.3.1) 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.
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Rev. 02
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 My,Ed (Abbildung 13)
 Ermittlung der Anfangsrotationssteifigkeit (Abbildung 13)
Abbildung 11
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2.2.6
Rev. 02
Bemerkungen zur Berechnung
2.2.6.1 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 My sind nicht identisch mit der Tragfähigkeit für Mz.
2.2.6.2 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 12
2.2.6.3 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 HVNähte erfolgt ist die Z-Güte vom Anwender manuell zu ermitteln.
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3
Rev. 02
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
3.1.1 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
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Rev. 02
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
https://www.dlubal.com/de/
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4
Rev. 02
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
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