Einwirkungen und Lasten

Einwirkungen und Lasten werden in MicroFe vor allem mithilfe der Schaltflächen im Register Einwirkungen erzeugt.

Über die Schaltfläche "EW" haben Sie die Möglichkeit, Lastfälle (zunächst ohne das Setzen von konkreten Lasten)  zu definieren und diese den Einwirkungen nach DIN EN 1990 zuzuordnen.

Beispiel: Sie wollen den Lastfall "Wind aus westlicher Richtung" definieren. Dazu würden Sie einen gleichnamigen Lastfall anlegen und diesen Lastfall der Windeinwirkung nach DIN EN 1990 zuordnen. Bei der Eingabe von Lasten steht nun der Lastfall "Wind aus westlicher Richtung" zur Verfügung. Lasten, die Sie diesem Lastfall zuordnen, werden bei der Schnittgrößenermittlung nach DIN EN 1990 automatisch mit dem Teilsicherheitsbeiwert für veränderliche Lasten und den Kombinationsbeiwerten für Wind berücksichtigt.

Für das Beispiel klicken Sie also zunächst auf die Schaltfläche EW im Register "Einwirkungen". Dadurch öffnet sich ein Dialog, in dem Sie feststellen, dass die Einwirkung "Wind" standardmäßig bereits vorhanden ist. Nun klicken Sie auf die Einwirkung Wind und legen mithilfe der Schaltfläche "LF" einen neuen Lastfall an, den Sie für das Beispiel "Wind aus westlicher Richtung" nennen. Nun erzeugen Sie z.B. mithilfe der Schaltfläche "Flächenlast" (Register Einwirkungen) eine neue Last. Im Eigenschaftenfenster weisen Sie die Last dem soeben erzeugten Lastfall zu.

Alternativ funktioniert auch die folgende Vorgehensweise:

Erzeugen Sie z.B. mithilfe der Schaltfläche "Flächenlast" (Register Einwirkungen) eine neue Last, die Sie später dem Lastfall "Wind aus westlicher Richtung" zuweisen wollen. Im Eigenschaftenfenster öffnen Sie die Auswahlliste zur Festlegung des Lastfalls. Hier fahren Sie mit der Maus über die Einwirkung "Wind" und wählen in der nun geöffneten Auswahlliste die Funktion "Neuer Lastfall..." (siehe Bild unten). Es öffnet sich ein Fenster, in dem Sie für die Beschreibung "Wind aus westlicher Richtung" eingeben können.

Jede Last muss beim Erzeugen einem Lastfall zugeordnet werden, der einer Einwirkung untergeordnet ist oder wird. Standardmäßig werden alle manuell erzeugten Lasten dem Lastfall 2 zugeordnet.

Eigengewichtslasten der Konstruktion (des Modells) befinden sich in Lastfall 1. In den Positionseigenschaften der Bauteile kann im Register Belastung jedes Bauteils vorgegeben werden, ob diese Eigengewichtslasten angesetzt werden sollen.

Lastfelder bei Platten

In den Positionseigenschaften von Platten werden bereits beim Erzeugen der Platte Belastungen für die Platte festgelegt. Bei Verwendung der mb-Vorlagen ist standardmäßig ein Wert für die ständig wirkende Ausbaulast und ein Wert für die veränderlich wirkende Nutzlast vorgegeben. Die ständig wirkende Ausbaulast wird standardmäßig Lastfall 1 zugeordnet, die veränderlich wirkende in den Positionseigenschaften der Platte definierte Nutzlast werden automatisch je Platte einem neuen Lastfall zugeordnet. Die in den Positionseigenschaften der Platte definierten Flächenlasten werden Lastfelder genannt und beziehen sich zunächst auf die gesamte Fläche der Platte.

Für die Berechnung ist es jedoch vorgeschrieben, Nutzlasten schachbrettartig anzusetzen. Somit kann es erforderlich sein, durch die Plattengeometrie vorgegebene Nutzlastbereiche im Nachhinein zu unterteilen. Hierzu dient die Funktion "Lastfelder teilen", die über die gleichnamige Schaltfläche im Register Einwirkungen erreicht wird. Bei einem Klick auf den unteren Bereich dieser Auswahlschaltfläche wird die Funktion "Lastfelder vereinigen" erreicht.

Durch das Teilen eines Lastfeldes werden die neu entstehenden Lastfelder jeweils einem Lastfall zugeordnet.

Einzellasten und Einzelmomente

Einzellasten und Einzelmomente werden über die Schaltfläche "Punktlast" eingegeben. Durch Klicken auf die Schaltfläche werden im Eigenschaftenfenster die Eigenschaften der Vorlage angezeigt. Geben Sie hier die gewünschte(n) Wirkungsrichtung(en) und die zugehörige(n) Lastordinate(n) ein. Wenn Sie sich in einem 3D-Modell befinden, können Sie Lasten in x-, y- und z-Richtung und Momente um die x-, y- und z-Achse eingeben. Die Lastordinate wird entweder direkt numerisch eingegeben oder aus einer BauStatik-Position oder einem anderen MicroFe-Modell übernommen. Auf Wunsch kann eine Lastaufstandsfläche definiert werden. Nachdem Sie die Eigenschaften der Punktlast wunschgemäß definiert haben, setzen Sie sie per Maus oder durch numerische Eingabe  an die vorgesehene Wirkungsstelle.

Linienlasten

Streckenlasten oder Streckenmomente werden über die Schaltfläche "Linienlast" eingegeben. Nach dem Klicken auf die Schaltfläche können im Eigenschaftenfenster die Eigenschaften der Vorlage verändert werden. Hier sind die gewünschten Wirkungsrichtungen und die zugehörigen Lastordinaten für die zu erzeugende Streckenlast anzugeben. Konstante oder trapezförmig veränderliche Lasten sind möglich. Wenn Sie sich in einem 3D-Modell befinden, können Sie Lasten in x-, y- und z-Richtung und Momente um die x-, y- und z-Achse eingeben. Alternativ kann auch das lokale Koordinatensystem als Bezugskoordinatensystem verwendet werden.

Die Lastordinaten werden entweder direkt numerisch eingegeben oder aus einer BauStatik-Position oder einem anderen MicroFe-Modell übernommen. Auf Wunsch kann eine Lastaufstandsbreite definiert werden. Nachdem Sie die Eigenschaften der Last wunschgemäß definiert haben, setzen Sie sie per Maus oder durch numerische Eingabe  an die vorgesehene Wirkungsstelle.

Flächenlasten

Die gleichnamige Schaltfläche "Flächenlasten" dient zur Erzeugung von konstanten oder trapezförmigen flächig wirkenden Lasten. Nach dem Klicken auf die Schaltfläche können im Eigenschaftenfenster die Eigenschaften der Flächenlast festgelegt werden. Hier sind die gewünschten Wirkungsrichtungen und die zugehörigen Lastordinaten für die zu erzeugende Last anzugeben. Wenn Sie sich in einem 3D-Modell befinden, können Sie Lasten in x-, y- und z-Richtung eingeben. Alternativ kann auch das lokale Koordinatensystem als Bezugskoordinatensystem verwendet werden.

Flächenlasten wirken nicht immer direkt auf die Tragstruktur. Für solche Fälle kann in den Positionseigenschaften der Flächenlasten vorgegeben werden, auf welche Tragelemente eine Flächenlast verteilt werden soll. Der Anwender hat die Möglichkeit, die Flächenlast selbst aufzuteilen, oder eine automatische Lastverteilung auszuwählen.

Temperaturlasten

Bei Scheiben, Schalen und stabförmigen 3D-Bauteilen kann eine gleichmäßige Erwärmung des Querschnitts eingegeben werden. Die eingegebene Temperatur T ist die Temperatur,  mit der das Bauteil gleichmäßig erwärmt wird. Diese Temperaturlast wirkt innerhalb einer Flächenebene bzw. in Längsrichtung eines Stabes.

Bei stabförmigen 3D-Bauteilen beschreibt die Angabe ΔT(s) eine Temperaturveränderung über die Querschnittsbreite in s-Richtung. Der Temperaturunterschied zwischen beiden Seiten des Bauteils (in s-Richtung) ist anzugeben.

Bei Platten, Schalen und stabförmigen 3D-Bauteilen ermöglicht die Angabe von ΔT(t) die Berücksichtigung einer Temperaturdifferenz über die Querschnittshöhe in t-Richtung.

Für Flächen kann die Temperaturlast entweder als konstante Blocklast auch als Trapezlast mit über die Fläche veränderlichen Lastwerten eingegeben werden. Die Trapezlast wird über drei Lastordinaten in den Punkten P-1, P-2 und P-3 definiert.

Vorspannung

Mit dieser Funktion werden Vorspannkräfte auf ein Tragwerk angesetzt, um die Schnittgrößen infolge der angesetzten Vorspannkraft zu ermitteln und damit die Bemessung von Stahlbetonbauteilen durchzuführen.

Nach einem Klick auf die Schaltfläche Vorspannung geben Sie im Eigenschaftenfenster die Vorspannkraft an. Die Lage des Spanngliedes wird zunächst im Grundriss der Platte oder des Balkens definiert. Markieren Sie anschließend das Spannglied, um die Höhenlage und den Höhenverlauf anzugeben. Im Fenster Selektion bearbeiten können Sie weitere Punkte auf dem Spannglied setzen. Im Eigenschaftenfenster definieren Sie nun den Höhenverlauf des Spanngliedes anhand der eingetragenen Teilungspunkte.

Abminderungen infolge Kriechens, Schwindens und Relaxation müssen vom Anwender berücksichtigt und eingegeben werden. Die Funktion "Standardlast - Vorspannung" ist ausschließlich zur Schnittgrößenermittlung für die Stahlbetonbauteile als Grundlage für deren Bemessung geeignet. Es erfolgt keine Bemessung der Spannglieder und keine Abminderung der Spannkraft nach DIN EN 1992. Für eine korrekte Bemessung der Stahlbetonbauteile ist somit die bereits nach DIN EN 1992 infolge Kriechens, Schwindens und Relaxation abgeminderte Vorspannkraft anzusetzen.