Auch wenn viele meinen, mit dem Bau eines Gebäudes sei die Arbeit des Ingenieurs erledigt, stimmt das nicht so ganz. Ein Statiker sollte immer daran denken, dass die Zeit auch dann noch Einfluss auf das Bauprojekt hat, wenn es fertiggestellt ist.
Daher muss das Langzeitverhalten der Materialien bei der Berechnung berücksichtigt werden. Das ist wichtig, weil Langzeiteffekte wie Kriechen, Schwinden und Alterung den Verlauf der Schnittgrößen beeinflussen können. Dieser Einfluss kann mit einer zeitabhängigen Analyse (time-dependent analysis, kurz: TDA) berücksichtigt werden.
Sowohl in RFEM 6 als auch in RSTAB 9 ist es möglich, die zeitabhängigen Faktoren mit dem Add-On "Zeitabhängige Analyse (TDA)" zu berücksichtigen. Nach dem Erwerb können Sie dieses Add-On wie in Bild 1 gezeigt in den Basisangaben aktivieren.
Nach der Aktivierung des Add-Ons werden folgende Dialoge um TDA-relevante Optionen erweitert: "Materialien" in der Kategorie "Basisobjekte" sowie "Lastfälle" und "Lastkombinationen" in der Kategorie "Lastfälle und Kombinationen". Ersterer wird erweitert, um spezifische Eigenschaften zu erfassen und die zeitabhängigen Eigenschaften des Materials festzulegen.
Bitte beachten Sie, dass dies derzeit nur für Beton gilt; das Add-On befindet sich noch in der Entwicklung und wird in Zukunft weitere geeignete Materialien aufnehmen. Bei den letzteren ("Lastfälle" und "Lastkombinationen") werden die Analysetypen um die "Zeitabhängige Analyse (TDA)" erweitert.
Beide werden in den nächsten Abschnitten dieses Beitrags näher erläutert.
Lastfälle und Kombinationen
Sie können zeitabhängige Nachweise für die Lastfälle führen, die dem Analysetyp "Zeitabhängige Analyse" zugeordnet sind. Die Zuweisung dieses Analysetyps und die Festlegung der zeitbezogenen Parameter erfolgt in den Registern "Lastfälle" und "Lastkombinationen" des Dialogs "Lastfälle und Kombinationen".
Ist in den Basisangaben das Add-On "Zeitabhängige Analyse (TDA)" aktiviert, erscheint die "Statische Analyse | Time-dependent analysis (TDA)” appears in the list of analysis types to choose from (Image 2). Sie können diese Art der Analyse also mit Lastfällen und Kombinationen verknüpfen, für die Sie die zeitabhängige Untersuchung durchführen möchten. As shown in Image 2, you can add time information to these load cases, such as the start and end of the load.
Please note that you can customize the TDA settings in the “Edit Static Analysis Settings” window (Image 3). You can specify the number of increments for the time-dependent analysis and define the time distribution. Currently only a "linear" distribution is available, but other time distribution types such as logarithmic division are under development.
In the “Main” tab of the same window (Image 4), you can also save the result of each load increment.
The program then enables the modeling of creep effects, as explained in the following subchapter. The calculation is carried out nonlinearly according to the rheological model (generalized Kelvin model).
Zeitabhängige Materialeigenschaften
Neben der Liste der Analysetypen bei den "Lastfällen und Kombinationen" werden bei Aktivierung des Add-Ons auch die Optionen im Dialog "Material" erweitert, um spezifische Eigenschaften berücksichtigen zu können. For suitable materials (currently only concrete), the additional tab shown in Image 5 is available to you to define the material properties relevant for the time-dependent analysis.
Somit können Sie im Register "Zeitabhängige Kennwerte des Betons" angeben, welche zeitabhängigen Effekte angesetzt werden sollen. Es stehen "Kriechen" und "Schwinden" zur Auswahl. Hakt man beispielsweise das Kontrollfeld "Kriechen" zur Berücksichtigung von zeitabhängigen Verformungen des Materials an, so kann festgelegt werden, aus welchen Parametern das Programm die Kriechzahl φ ermittelt, und man kann auch die Modifizierung der Betonreifung festlegen.
Zusätzlich können Sie Parameter für die Visualisierung des "Kriechzahl-Zeit-Diagramms" definieren, wie beispielsweise die Anzahl der Schritte und das Alter des Betons zum betrachteten Zeitpunkt.
Ergebnisse
After the calculation, you can display the end-time deformations for each load case as shown in Image 6. Diese Ergebnisse werden für Sie auch im Ausdruckprotokoll von RFEM 6 und RSTAB 9 dokumentiert. Dabei können Sie den Inhalt des Protokolls und die Menge der Datenausgabe für die Nachweise gezielt auswählen.
