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FAGUS

Querschnittsdefinition und
Querschnittsanalysen


Mit FAGUS werden Stabquerschnitte zur Verwendung in verschiedenen Cubus-Programmen definiert. Mit der Option Analyse ist FAGUS ein Programm zur Lösung vielfältiger Querschnitts­analysen, primär in den Bereichen Stahl- und Spannbeton. Bei dünnwandigen Querschnitten werden auch der Schubmittelpunkt und die Schubspannungsverteilungen aus Querkraft und Torsion ermittelt. Normen wie SIA, EC2, DIN, OeNorm u.a. werden unterstützt.

FAGUS dient ferner als Nachlaufprogramm für Nachweis- und Bemessungsaufgaben aus STATIK und seine Berechnungsmodule kommen auch in mehreren anderen Cubus-Programmen zum Einsatz.

Querschnitte

Geometrie, Baustoffe

  • Querschnitte bestehen aus einem oder mehreren Querschnittsteilen und optionalen Bewehrungselementen.
  • Jedem Querschnittsteil ist ein Baustoff (aus Bibliothek) zugeordnet, womit auch Verbundquerschnitte möglich sind.
  • Ein Querschnittsteil kann durch eine beliebige polygonale Begrenzung oder als dünnwandiges Element durch die Eingabe der Elementachse (resp. Achspolygon) und der Elementdicke definiert werden.
  • Die Eingabe eines Querschnitts oder eines Querschnittsteils kann auf folgende Weisen erfolgen:
    • durch Eingabe/Konstruktion mit dem Grafikeditor
    • durch Abrufen eines Elements aus der umfangreichen Profilbibliothek
    • durch Verwendung eines parametrisierten Querschnitts
    • durch Übernehmen schon bestehender Querschnitte oder Querschnittsteile
  • Die vorhandene Bibliothek parametrisierter Querschnitte umfasst häufig vorkommende Querschnittstypen wie Rechteck, T, usw. und kann beliebig erweitert werden.






Bewehrung

  • Schlaffe Bewehrungselemente können punkt-, linien- oder kreisförmig definiert werden, vorgespannte Lagen punktförmig
Bewehrter FAGUS-Querschnitt
Bewehrung innerhalb eines FAGUS-Querschnittes

Schubwände

  • Zur Aufnahme von Schubkräften aus Querkraft und Torsion in nicht dünnwandigen Querschnitten kann durch die Eingabe von Schubwänden ein entsprechendes Modell definiert werden.
Schubwände
Schubwände

Querschnittsvarianten

  • Unterstützung von Querschnittsvarianten. Diese werden definiert durch:
    • Aktivieren/Deaktivieren von Teilquerschnitten
    • Ändern von Baustoffen in Teilquerschnitten
    • Zuordnen der Bewehrungsgruppen zu den Varianten
Querschnittsvarianten
Querschnittsvarianten

Querschnittsbibliothek

  • Übernahme von Querschnitten aus anderen Berechnungen
  • Aufbau einer Bibliothek von Querschnitten

Schnittstellen

  • Import und Export im DXF-Format
  • Übergabe von Grafiken und Texten in andere Applikationen (Word, Excel, ...) über die Zwischenablage
  • Übernahme der Eingabedaten von FAGUS-3/4/5-Berechnungen
Dialog Querschnittsverwaltung
Dialog der Querschnittverwaltung

Analysen

Für alle Querschnittstypen:

  • Ermittlung der Ausnutzung für eine gegebene Beanspruchung (N, My, Mz), wobei eine oder zwei der Schnittkraftkomponenten festgehalten werden können
  • Momenten-Krümmungsdiagramme (My oder Mz) für eine Serie von Normalkraftniveaus
  • Momenten-Steifigkeitsdiagramme (My oder Mz) für eine Serie von Normalkraftniveaus
  • Spannungsnachweis für eine gegebene Dehnungsebene
  • Spannungsnachweis mit schrittweiser Einführung von Belastungen oder Dehnungen an Querschnittsteilen, die auch schrittweise aktiviert werden können
  • Spannungsnachweis für eine gegebene Beanspruchung (N, My, Mz)
  • Allgemeine Interaktionsdiagramme für (My, Mz, N), wobei eine der Komponenten jeweils auf einem beliebigen Niveau festgehalten wird
  • N-My-Interaktionsdiagramme für die eingegebene Bewehrung oder für eine Serie vorgegebener Bewehrungsgehalte
  • Scheibenkräfte im Stahlbeton-Schubwand-Modell aus elastischer Schubflussberechnung
  • Ermittlung der Torsionskonstante für beliebige Querschnitte mittels FE-Berechnung
  • Instationäre thermische FE-Analyse
  • Mechanische Analyse unter erhöhten Temperaturen (Brandnachweise) mit Übernahme der Temperaturverteilung aus der FE-Analyse
  • Stabilitätsnachweise für Druckglieder nach SIA und EN (Verfahren mit Nennkrümmung)

Für Querschnitte mit schlaffer Bewehrung:

  • Bemessung der schlaffen Längsbewehrungen für eine gegebene Beanspruchung (N, My, Mz, Vy, Vz, T) sowie der Bügelbewehrungen für (Vy, Vz, T)

Für dünnwandige Querschnitte:

  • Ermittlung des Schubmittelpunktes sowie der Schubspannungsverteilung für gegebene Schnittkräfte (Vy, Vz, T)

Verbundquerschnitte mit Belastungsstufen

  • Spannungsanalysen für schrittweises Erfassen von Querschnittsteilen und Belastungen

Querschnitt “Platte”

  • Für den Querkraftsnachweis eines Querschnittes ohne Querkraftbewehrung

Stahlbetonwände

  • Nachweise einzelner Wände und ganzer Wandpfeiler.
  • Bemessung der Wandbewehrung unter Verwendung von Spannungsfeldern aufgrund Gleichgewichtsbedingungen am Scheibenelement.
  • Übersichtliche und kompakte Darstellung der Resultate in den Tabellen und Grafiken.
  • Bei kleinen horizontalen Beanspruchungen ist eine direkte Abstützung über eine Betondruckdiagonale ohne rechnerische Bewehrung möglich.
  • Falls in der Wand nur verteilte Bewehrungen vorhanden sind, kann trotzdem eine Analyse erfolgen (d.h. es ist kein klassisches Fachwerkmodell mit Zug- und Druckgurt erforderlich).
  • Bemessung und Nachweise wahlweise mittels Spannungsfeldern oder mittels Standard-Analyse möglich

Erdbebenanalysen: Torsionssteifigkeit von Wandpfeilern

  • Verbesserte Torsionssteifigkeit für Wandpfeiler mittels Kombination aus St. Venant- und Wölbtorsionsanteilen
Ausnutzung Querschnitt
Ausnutzung eines Querschnittes


M/EI-Diagramm
M/EI-Diagramm


Interaktionsdiagramme
Interaktionsdiagramme


Schubmittelpunkt
Schubmittelpunkt


Serienrechnung
Dialog einer Serienrechnung


Ausgabe eine Serienrechnung
Ausgabe einer Serienrechnung

Analyseparameter

  • Wählbare Definition der Grenzzustände für Bemessung, Tragsicherheitsnachweise und Interaktionsdiagramme (maximale Dehnungen, zulässige Spannungen)
  • Baustoffabhängige Widerstandsbeiwerte
  • Vorgegebene und eigene Baustoffe, welche den Teilquerschnitten zugewiesen werden können
  • Typ der Arbeitsdiagramme für Beton, Bewehrungs- und Spannstahl
  • Weitere Parameter wie Minimalbewehrungen, Druckdiagonalenneigung und Grenzspannung für die Bügelbewehrung...

Unterstützte Normen

  • SIA, Eurocode, DIN, OeNorm (weitere auf Anfrage)
Dialog Analyseparameter
Dialog Analyseparameter
 

Gemeinsame Eigenschaften der Cubus-Programme

Alle Cubus-Programme verwenden gemeinsame Module wie den CubusExplorer zur Verwaltung der Berechnungen, den CubusViewer für die Druckvorschau und die meisten auch den Grafikeditor zur grafischen Eingabe von Objekten. Mehr...