Modul "HBV – Flachdecke"

Die Eingabe gliedert sich in:

• allgemeine Angaben zum Projekt bzw. zum betrachteten Bauteil
• Definition des statischen Systems
• Definition des Querschnittes
• Lastangaben
• Angabe der Brand- und Schwingungsparameter

Eine graphische Darstellung der Eingabedaten erfolgt auf der rechten Seite. Diese bietet eine schnelle Kontrollmöglichkeit.

Im Bereich Allgemeines kann die Nutzungsklasse festgelegt werden. HBV-Elemente sind für die Nutzungsklassen 1 und 2 zugelassen.

• Nutzungsklasse 1: entspricht i.A. einer üblichen Wohnraumnutzung
• Nutzungsklasse 2: wird i.A. bei überdachten, offenen Bauwerken verwendet

In der vorliegenden Version kann nur ein Einfeldträger erstellt werden. In diesem Eingabebereich werden die Auflagerbreiten und die Spannweite festgelegt.

Folgende Optionen stehen derzeit (zur Abschätzung des Einflusses) zur Verfügung:

• kurzzeitig wirkenden Anteil berücksichtigen / nicht berücksichtigen
• gerissene Höhe berücksichtigen / nicht berücksichtigen
• Systemkriechbeiwert Ψ_conc berücksichtigen / nicht berücksichtigen

Des Weiteren können hier auch die Grenzwerte für die Verformung gesetzt werden. Sollte in Zukunft in die Einstellungen verschoben werden.

Die Eingabe des Querschnitts unterteilt sich in den Holz- und Betonbauteil sowie die Definition der Verbindung.

Die Eingabe des Betonquerschnitts erfolgt über die Abmessungen sowie einer Materialauswahl. Des Weiteren können das Endschwindmaß und die Kriechzahl definiert werden.

Die Bewehrung der Betonplatte erfolgt durch Auswahl eines Produktes sowie Angabe der Überdeckung c_nom. Durch Anhaken der Bewehrung wird diese in der Berechnung mitberücksichtigt, sonst vernachlässigt, da der Einfluss der Bewehrung bei HBV-Flachdecken sehr gering ist.

Bei diesem Modul kann derzeit nur ein Brettsperrholzquerschnitt definiert werden. Die Eingabe erfolgt analog zum CLTdesigner.

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Die Verbindung des Holz- und Betonquerschnitts kann derzeit mittels Kerven oder Schrauben realisiert werden. Für Vergleichsrechnungen wurden jedoch auch der starre und lose Verbund implementiert.

Bei einer Verbindung mit Kerven müssen folgende Eingaben gemacht werden:

• Anzahl der Kerven pro Seite
• Abstand zwischen den Kerven
• Randabstand
• Abmessung (Länge, Breite und Höhe) der Kerve
• Verschiebungsmodul K_ser (durch Sperren der Eingabe, werden die Werte aus der Technischen Spezifikation je nach Kerventiefe verwendet)
• Angaben zur Abhebesicherung, wie Schraubendurchmesser, effektive Länge, relative Lage zur Kerve und Anzahl der Schrauben je Kerve und Bauteilbreite (wenn nicht angehakt, wird der Nachweis der Abhebesicherung nicht geführt)

Bei einer Verbindung der Verbundbauteile mittels Schrauben sind folgende Parameter zu definieren:

• Einschraubwinkel
• Abmessungen der Schraube (Durchmesser, Länge, effektive Länge, Länge der Schraube im Beton errechnet sich automatisch)
• Festigkeit- und Steifigkeitseigenschaften der Schraube
• Schraubenabstände (Anzahl unterschiedlicher Bereiche, minimaler und maximaler Abstand, daraus errechnet sich der effektive Schraubenabstand, Randabstand, Anzahl und Abstand quer zur Spannweite)

Die Lasten sind unterteilt in Eigengewicht der Platte (g_0,k), ständige Lasten (g_1,k), Nutzlast (q_k), Schneelast (s_k) und Windlast (w_k). Diese Unterteilung ist notwendig, um die Lastfallkombinationen automatisch durchführen zu können.

Das Eigengewicht der Platte wird automatisch berechnet. Die Berechnungsmethode kann in den Einstellungen verändert werden. Defaulteinstellung dafür ist die Berechnung nach ON B 1991-1-1. Hier wird mit einer Wichte von 5,5 kN/m³ für den Holzbauteil und für den Betonbauteil gerechnet.

Bei Eingabe der Nutzlast ist ebenso eine Kategorie auszuwählen:

• A: Wohnflächen
• B: Büroflächen
• C: Flächen mit Personenansammlungen (außer Kategorie A, B und D)
• D: Verkaufsflächen
• E: Lagerflächen
• F: Parkhäuser für leichte Fahrzeuge
• G: Parkhäuser
• H: Dachkonstruktionen

Bei der Eingabe der Schneelast ist eine Höhen- bzw. Länderangabe erforderlich:

• < 1000 m
• > 1000 m
• FIN, IS, N, S

Einzellasten können derzeit noch nicht eingegeben werden.

In der Karteikarte „Brand“ kann durch die Auswahl Brand oben und/oder Brand unten festgelegt werden, ob eine Brandbemessung erforderlich ist. Die Angabe der Branddauer erfolgt in Minuten und kann durch Drücken der Pfeile in 30-Minuten-Schritten oder durch Eingabe einer Minutenanzahl zwischen 0 und 240 geändert werden. Die Festlegung, ob ein Brandschutzsystem vorhanden ist, oder nicht, erfolgt über das Anhaken der Option "Brandschutzsystem". Des Weiteren ist die Lage ("oben" und/oder "unten") zu deklarieren und die Parameter t_ch, t_f, k₂ und k₃ anzugeben. Für den Fall, dass die Versagenszeit der Brandschutzbekleidung gleich der Zeitdauer bis zum Beginn des Abbrandes des geschützten Bauteils ist, ist die Option "t_f = t_ch" anzuhaken.

Im Fall eines benutzerdefinierten Querschnittes kann auch festgelegt werden, ob die Elemente mit einem hochtemperaturbeständigen Klebstoff verarbeitet sind und ob die einzelnen Schichten fugenfrei angeordnet bzw. seitenverklebt sind. Für die Auswahl der BSP-Produkte werden diese beiden Werte automatisch gesetzt und können auch nicht verändert werden.

Einige Produzenten bieten BSP-Elemente mit unterschiedlichen Klebstoffen an, daher ist bei diesen auch anstatt der Auswahl "Klebstoff hochtemperaturbeständig" die Auswahl der Klebstoffe möglich.

Die Werte k_fire (Umrechnungsfaktor 20%-Fraktile) und d₀ (Schichtdicke zur Berücksichtigung des Einflusses der Temperatureinwirkung) sind fix gesetzte Werte und somit nicht veränderbar. Die Abbrandrate ist abhängig von der Option fugenfrei oder seitenverklebt. Bei einem benutzerdefinierten Querschnitt kann dieser Wert aber geändert werden.

In manchen Zulassungen oder Bemessungsvorschlägen kommt es auch vor, dass ab der 2. Schicht mit einer anderen Abbrandrate gerechnet wird. Dies wird dann wie folgt angezeigt:

Die Auswahl, ob ein Schwingungsnachweis durchgeführt werden soll, erfolgt in der Karteikarte „Schwingungen“.

Für den Schwingungsnachweis sind folgende Angaben von Bedeutung:

• Hohe oder normale Anforderung? Diese Auswahl hat Einfluss auf die Grenzwerte.
• Modaler Dämpfungsgrad
• Berücksichtigung der Estrichsteifigkeit
  • Estrichstärke
  • Elastizitätsmodul des Estrichs
• Lagerung (2-seitig oder 4-seitig)
• Raumbreite b quer zur Spannrichtung

Für den gewählten Querschnitt wird die wirksame Breite b_w für das Steifigkeitskriterium angegeben.

Aus den eingegebenen Lasten werden automatisch die Lastfallkombinationen erstellt. Die jeweiligen k_mod- und k_def-Werte können aufgrund der Klassifizierung der Lasten automatisch ermittelt werden.

In der Karteikarte „Querschnittswerte“ können die effektiven Steifigkeiten (abhängig von der gewählten Berechnungsmethode und dem jeweiligen Zeitpunkt) abgerufen werden.

Eine Zusammenfassung der Nachweise kann in der Karteikarte Nachweise abgerufen werden. Dort werden die Ausnutzungsgrade der einzelnen Grenzzustände angegeben und farblich gekennzeichnet, ob der jeweilige Nachweis erfüllt (grün), nicht erfüllt (rot) oder ein genauerer Nachweis erforderlich (gelb) ist. Ebenso werden die Stellen der maximalen Ausnutzung und die maßgebende Kombination angegeben.

In den Karteikarten Spannungen Bruttoquerschnitt und Spannungen Nettoquerschnitt (Querschnitt bei den Kerven) werden die maßgebenden Spannungen aus dem ULS-Nachweis dargestellt.

In der Karteikarte Verformungen werden das verformte System zum Zeitpunkt t = 0 und t = ∞ dargestellt.

Unter der Karteikarte Details können die Schnittgrößen, Verformungen und Spannungen der einzelnen Anteile zu den verschiedenen Zeitpunkten angezeigt werden.