◻ Stab2D-NL - Leistungsbeschreibung

Implementierte Anforderungen

Berücksichtigung aller nichtlinearen Effekte auf Querschnittsebene entsprechend der Möglichkeiten des Programms INCA2 (nichtlineare Spannungs-Dehnungs-Beziehung, Schwinden, Kriechen, Vorspannung, nachträglich ergänzte Querschnitte, Tension-Stiffening / versteifende Mitwirkung der gerissenen Betonzugzone)

Berücksichtigung der Verlängerung der Systemachse beim Aufreißen des Balkens infolge Biegemomenten-Beanspruchung:
Durch das Aufreißen des Betons erfährt der Querschnitt im Schwerpunkt eine positive Dehnung. Wird diese aufsummiert, vergrößert sich der Abstand zwischen Stabanfang und -ende bei zwängungsfreier Lagerung. Ist der Stab verformungsbehindert eingespannt, baut sich dadurch eine teilweise sehr große Normalkraft im Stab auf.
Durch das Schwinden des Betons verkürzt sich der Stab jedoch wieder und es entsteht eine Zugkraft im Balken bei dehnbehinderter Lagerung.

Gevoutete Querschnitte (sowohl linear als auch INCA2-Querschnitte), damit lässt sich z.B. eine Parabelförmige Spanngliedführung näherungsweise durch einen Polygonzug abbilden. Ein weiteres Beispiel sind Stahlbetontürme für Windenergieanlagen, die über die Höhe veränderliche Querschnittsabmessungen und Bewehrungsmengen aufweisen.

Theorie 3. Ordnung (bei Biegung verkürzt sich der Abstand von Stabanfang und -ende),
Berechnung von Seiltragwerken mit großen Verformungen als Biegestab(!)

Automatische Ausrundung der Biegemomente bei Durchlaufträgern über den Mittelauflagern. Besonders wichtig, wenn eine nichtlineare Berechnung bis zum Grenzzustand der Tragfähigkeit durchgeführt werden soll (Auflagerkraft wird als äquivalente Auflagerpressung berücksichtigt).

Balken mit nichtlinearer elastischer Bettung, p-y-Kurven für Pfähle gemäß DNV OS J101, nichtlineare Weg- und Drehfedern

Steuerung der Belastung in verschiedenen Lastverläufen möglich, z.B. separat für verschiedene Lastfälle, Schwinden oder Kriechen

Benutzerfreundliche Oberfläche mit umfangreicher numerischer und grafischer Ergebnisausgabe, Assistenten für Lastaufbringung, Querschnittsdefinition etc.

Ausgelenkter Stab (horizontale und
vertikale Verschiebung), Berechnung
nach Theorie 3. Ordnung

Methode der verschmierten Risse: Beim Aufreißen des Querschnitts werden keine diskreten Risse angenommen. Auch andere Effekte, die beim Aufreißen auftreten (z.B. Schlupf der Bewehrung), werden nicht explizit, sondern pauschal im Mitwirkungsgesetz der gerissenen Betonzugzone nach /Quast/ und /Espion/ berücksichtigt.

Starrer Verbund zwischen den einzelnen Elementen eines Querschnitts. Typische Verbundträger können damit in guter Übereinstimmung gerechnet werden, wenn die Kopfbolzendübel für vollständige Schubkraftdeckung gewählt wurden und die Beanspruchung kleiner als ca. 80% der maximalen Belastung ist. Ist die Belastung höher oder bei nur teilweiser Schubkraftdeckung, kann die Verformung der Kopfbolzendübel nicht mehr vernachlässigt werden. Die Bernoulli-Hypothese trifft nicht mehr zu, so dass die Tragfähigkeit etwas überschätzt und die Verformungen unterschätzt werden.
Prinzipiell kann aber über eine getrennte Modellierung des Stahlträgers und der Betonplatte sowie einer nachgiebigen Verbindung (Kopfbolzendübel) das genaue Verhalten des Verbundträgers berücksichtigt werden.