Regeldateien:¶
Sobald die erforderliche Bewehrung berechnet ist, müssen die physikalischen Bewehrungselemente so ausgelegt werden, dass sie die konstruktiven Randbedingungen, Vorschriften und anderen Anforderungen optimal erfüllen. Normalerweise muss der Ingenieur alle Möglichkeiten auf der Grundlage seiner eigenen Erfahrungen und Kenntnisse bewerten, um die günstigste Lösung zu ermitteln.
Ein Ansatz, um auf diese Art von implizit gegebenem Wissen zuzugreifen, ist die Expertensystemtechnik. Expertensysteme gelten als Zweig im Bereich der Künstlichen Intelligenz und werden derzeit in vielen Anwendungsbereichen wie der medizinischen Diagnostik oder dem Aufbau von Computern eingesetzt. Eine der wichtigsten Annahmen in (regelbasierten) Expertensystemen ist, dass das Wissen eines Experten in Regeln vom Typ IF … THEN … ausgedrückt werden kann. Das System bietet Möglichkeiten diese Regeln in einer sehr einfachen und zugänglichen Syntax, oft ähnlich der menschlichen Sprache, vorzugeben. Damit ist es dem Experten möglich, sein Wissen ohne tiefere Programmierkenntnisse einzugeben. Diese Regeln werden dann vom Expertensystem innerhalb der sogenannten Inferenzmaschine verarbeitet, um neue Schlussfolgerungen zu generieren oder bestimmte Aktionen auszulösen.
Die automatische Generierung des 3D-Bewehrungsmodells in SOFiSTiK Reinforcement Generation folgt diesem Ansatz. Jeder Schritt bei der Generierung des Bewehrungsmodells, wie z.B. die Bestimmung der Bewehrungsanordnung im Querschnitt oder die Berechnung von Verankerungen und Übergreifungslängen, kann durch Regeln gesteuert werden.
Um beispielsweise den Durchmesser der Längsstäbe in einem Balken zu steuern, kann der Benutzer die folgenden Regeln definieren:
//$ range of allowed parameters for the diameter of longitudinal bars.
d_asl = [ 0.006, 0.008, 0.010, 0.012, 0.014, 0.016, 0.020, 0.025, 0.028, 0.032, 0.040 ]
//$ restrictions of the range according to the height of the cross-section
Is_Beam {
d_asl <= 0.028
Section_Height <= 0.50 : d_asl <= 0.025
Section_Height <= 0.40 : d_asl <= 0.025
Section_Height >= 0.50 : d_asl >= 0.016
Section_Height >= 0.80 : d_asl >= 0.020
}
Entsprechend den unterschiedlichen Anforderungen in der Bewehrungsplanung wird es unterschiedliche Arten von Regelsätzen zur Erzeugung der Bewehrung geben. Es wird Regeln zur Einhaltung der Bemessungsvorschriften geben, oder Regeln, die der Anwender projekt- oder firmenspezifisch definieren kann.
Optimierung¶
Die Definition der physikalischen Bewehrung kann vom Ingenieur gesteuert werden, um die automatische Generierung des 3D-Bewehrungsmodells zu optimieren und ein Ergebnis zu erzielen, das mehreren Zielen gerecht wird.
Die Anforderungen des Ingenieurs werden mit Hilfe von Gewichtungsfaktoren erfasst, die auf bestimmte Ziele wirken und deren Relevanz während des Generierungsprozesses erhöhen oder verringern.
Diese Faktoren werden in der Regeldatei gespeichert:
//$ weighting factors ( >1.0 increases effect, <1.0 decreases effect, 0.0 no effect)
//$ F1: try to use as less bars as possible (increase rather diameter than number)
//$ F2: try to reduce difference between inserted and required reinforcement
//$ F3: try to avoid using multiple layers of reinforcement (bending beams only)
//$ F4: prefer to use same diameter for base and supplemental reinforcement
//$ F5-F8: reserved
W_FACTORS = [ 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 1.0, 1.0, 1.0, 1.0 ]
Parameter¶
Im Folgenden finden Sie eine Liste von vordefinierten Parametern, die in einer Regeldatei verwendet werden können.
Bemerkung
Bei der Eingabe des Parameters wird die Groß-/Kleinschreibung nicht beachtet.
Materialeigenschaften¶
F_CD |
Bemessungswert der Betrondruckfestigkeit [MPa] |
F_CK |
charakteristische Zylinderdruckfestigkeit des Betons nach 28 Tagen [MPa] |
F_CM |
Mittelwert der Zylinderdruckfestigkeit des Betons [MPa] |
F_CTD |
Bemessungswert der Betonzugfestigkeit [MPa] |
F_CTM |
Mittelwert der zentrischen Zugfestigkeit des Betons [MPa] |
F_BD |
Bemessungswert der Verbundfestigkeit [MPa] (DIN EN1992-1-1, 8.4.2) |
F_YK |
Charakteristischer Wert der Streckgrenze des Betonstahls [MPa] |
F_YD |
Bemessungswert der Streckgrenze des Betonstahls [MPa] |
F_TK |
charakteristischer Wert der Zugfestigkeit des Betonstahls [MPa] |
Querschnittsgeometrie und Lage der Bewehrungen¶
SECTION_HEIGHT |
Querschnittshöhe [m] |
SECTION_WIDTH |
Querschnittsbreite [m] |
LAYER_ID |
Nummer Bewehrungslage |
LAYER_ZS |
Lokale z-Koordinate der Bewehrungslage [m] |
LAYER_WIDTH |
Länge der Bewehrungslage [m] |
IS_COLUMN |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
IS_BEAM |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
ISLOWERREINFORCEMENT |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
ISUPPERREINFORCEMENT |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
ISBASEREINFORCEMENT |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
MAXBARSTEPDIFFERENCE |
Maximale Differenz im Stabdurchmesser von Grund- und Zulagebewehrung |
Längsbewehrung¶
ISMAINDIRECTION |
Bedingung für Bewehrung in Hauptrichtung (Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch) |
C_ASL |
Betondeckung Längsbewehrung [m] |
D_ASL |
Stabdurchmesser Längsbewehrung [m] |
D_KST |
Stabdurchmesser konstruktive Bewehrung [m] |
D_ASL |
Stabdurchmesser Grundbewehrung in Längsrichtung [m] |
D_ASL2 |
Stabdurchmesser Zulagebewehrung in Längsrichtung [m] |
S_ASL |
Stababstand Längsbewehrung [m] |
S_ASL2 |
Stababstand Längsbewehrung [m] |
ASL_REQ_MAX |
Erforderliche maximale Längsbewehrung [m2] |
ASL_PRO |
vorhandene Längsbewehrung [m2] |
N_ASL |
Anzahl Längsstäbe |
ASL_UTIL |
Ausnutzungsgrad as_req/as_pro |
F_ASL |
Faktor für Über-/Unterbewehrung |
Schub-/Querbewehrung¶
ISTRANSDIRECTION |
Bedingung für Bewehrung in Querrichtung (Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch) |
C_ST |
Betondeckung Schubbewehrung [m] |
D_ST |
Stabdurchmesser Schubbewehrung [m] |
S_ST |
Bügelabstand Schubbewehrung [m] |
ASB_REQ_MAX |
Erforderliche Schubbewehrung [m2/m] |
ASB_PRO |
Mindestschubbewehrung [m2/m] |
HOOK_ANGLE |
Biegewinkel Haken |
HOOK_LENGTH |
Hakenlänge |
F_ASB |
Faktor für Über-/Unterbewehrung |
Verankerung der Bewehrung¶
IS_ANCHORAGE_STRAIGHT |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
IS_ANCHORAGE_BEND_BAR |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
IS_ANCHORAGE_HOOK |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
IS_ANCHORAGE_WELDED |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
ALPHA_1 |
Faktor zur Berücksichtigung der Biegeform |
ALPHA_2 |
Faktor zur Berücksichtigung der Betonmindestüberdeckung |
ALPHA_3 |
Berücksichtigung von Querbewehrung |
ALPHA_4 |
Berücksichtigung von angeschweißten Querstäbe innerhalb der erforderlichen Verankerungslänge |
ALPHA_5 |
Wirkung von Druck quer zur Spaltzug-Riss-Ebene |
ALPHA_6 |
Prozentsatz der gestoßenen Bewehrung (DIN EN1992-1-1, 8.7.3 (2)) |
LB_RQD |
Grundwert der Verankerungslänge [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.3 (2)) |
LB_D |
Bemessungswert der Verankerungslänge [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.4 (1)) |
LB_EQ |
Alternative Verankerungslänge [m] (DIN EN1992-1-1, 8.4.4 (2)) |
D_MIN |
Biegerollendruchmesser für Längsstäbe [m] |
D_MINST |
Biegerollendruchmesser für Bügel [m] |
L_0 |
Übergreifungslänge [m]: |
REINFORCEMENTINTENSION |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
REINFORCEMENTINCOMPRESSION |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
PERCENTAGELAPPEDBARS |
Prozentsatz gestoßener Stäbe (Tabelle 8.3) |
ISBONDGOOD |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
Nur Platten¶
IS_FLOOR |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
IS_WALL |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
THICKNESS |
Dicke der Platte / Wand [m] |
SOFLAYERS |
Boolean Variable: 1=wahr, 0=falsch |
BASEREINFORCEMENTSYSTEM |
Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch. Die Flächenbewehrung wird für die Grundbewehrung verwendet |
BAR_LEN |
Minimal gültige Länge der Bewehrungsstäbe [m] |
AS_DIFF |
Unterschied in As zur Berücksichtigung einer Änderung der Bewehrungsverteilung [m2/m] |
MERGE_LEN |
Maximale Länge zum Zusammenführen von Bewehrungsstäben [m] |
MERGE_AS |
Bewehrungsfläche As zur Prüfung, ob zwei Flächenbewehrungen verschmolzen werden können [m2/m] |
AS_BASE |
Grundbewehrung [m2/m] |
NO_BASE_REINFORCEMENT |
Keine Grundbewehrung erstellen, Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch |
RECOGNIZE_REINFORCEMENT |
Berücksichtigen Sie vorhandene Bewehrung, Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch |
Sonstige¶
W_FACTORS |
Bei der Optimierung verwendete Gewichtungsfaktoren |
CONSTRAINTSFILE_ONLY |
Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch. Dialogeingabe ignorieren |
CREATESINGLEBARS |
Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch. Einzelstäbe erstellen (keine Bewehrungsverlegung) |
APPLYMATCHINGXFORM |
Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch. Vergleicht exportierte Geometrie mit Revit-Geometrie, um Stäbe an der Revit-Position zu erstellen (nur CDB) |
ADSJUSTTOSECTION |
Boolesche Variable: 1=wahr, 0=falsch. Passen Sie die Bewehrung parametrisch an die Revit-Geometrie an, falls sie sich vom exportierten Modell unterscheidet (nur CDB) |
Verankerung¶
Die Bestimmung von Verankerungen und Überlappungen kann durch die Bemessungsregeln gesteuert werden. Die Verankerungslänge wird durch den Parameter „LB_D“ definiert. Durch Modifikation der Regeldatei ist ein Einfluss auf deren Berechnung möglich.
In der Standard-Regeldatei ist die Verankerungslänge gemäß Eurocode EN 1992-1-1:2004 wie folgt definiert:
//$ --------------------------------------------------------------------
//$ 8.4 Anchorage of longitudinal reinforcement
//$ --------------------------------------------------------------------
//$ 8.4.2 Ultimate bond stress
f_bd = 2.25*eta_1*eta_2*f_ctd
//$ 8.4.2. Bond conditions
eta_1 = 0.7 ; isBondGood : eta_1 = 1.0
eta_2 = 1.0 ; d_asl > 0.032 : eta_2 = (0.132-d_asl)*10
//$ 8.4.4 Design anchorage length
lb_d = alpha_1*alpha_2*alpha_3*alpha_4*alpha_5 * lb_rqd * asl_util
//$ 8.4.4 (1) Minimum anchorage length
reinforcementInTension : lb_d >= MAX(0.3*alpha_1*alpha_4*lb_rqd,10*d_asl)
reinforcementInCompression : lb_d >= MAX(0.6*lb_rqd,10*d_asl)
//$ 8.4.4 (2) alternative anchorage length
lb_eq = 0.7 * lb_rqd * asl_util
//$ Coefficients of Table 8.2
alpha_1 = 1.0 //$ factor considering shape of bars
alpha_2 = 1.0 //$ factor considering concrete minimum cover
alpha_3 = 1.0 //$ effect of confinement by not welded transverse reinforcement
alpha_4 = 1.0 //$ effect of confinement by welded transverse reinforcement
alpha_5 = 1.0 //$ effect of transverse pressure
Die Bewehrungsstäbe werden über den erforderlichen Verlegebereich hinaus eingelegt. Dies repräsentiert die notwendige Verankerungslänge. Im Bild unten ist dieser Fall grün hinterlegt.
