DIE GENERATION 9

Einleitung

Wir freuen uns, Ihnen die neue Generation 9 unserer Programme vorstellen zu können. Alle Teile unserer Programmpalette wurden rundum überarbeitet. Bei den bestehenden Programmen wurden viele neue Funktionen addiert und Kundenwünsche umgesetzt, ganz neue Module wurden entwickelt und Änderungen in den Normen und an der Betriebssystemumgebung wurden integriert.

Die Schwerpunkte

CEDRUS Im Gebäudemodul haben wir den sogenannten Geschossverbund eingeführt, bei dem mehrere Geschosse eines Gebäudes zusammengefasst und als Schalenmodell berechnet werden können. Damit können Kraftflüsse modelliert werden, die im reinen Plattenstapelmodell nicht möglich waren. Linear veränderliche Plattendicke und Flächenlasten ergänzen die Möglichkeiten bei der Modellierung der Platten.

BIM Der Import von BIM-Daten zur Erstellung eines Berechnungsmodells für das Gebäudemodul wurde stark verbessert.

LARIX Wir haben ein neues Modul «Nagelwände» entwickelt, mit dem alle Aspekte einer Nagelwand anschaulich und effizient behandelt werden können. Bemessungen für die Spritzbetonschale, die Nägel und die Standsicherheit stehen zur Verfügung. Die bekannten Module «Standsicherheit», «Baugruben» und «Stützmauern» wurden mit neuen Funktionen ergänzt und überarbeitet.

MURUS Im Bereich der Mauerwerkswände gibt es neu die Möglichkeit, Verstärkungen zu bemessen. Dies sowohl im MURUS für Einzelwände als auch in MURUS-P zur Erdbebenertüchtigung von Gebäuden. Zudem wurde die Erdbebenüberprüfung und die Erdbebenertüchtigung von Mauerwerksgebäuden effizienter gestaltet.

FAGUS Bei den Stahlbetonnachweisen stehen neu Ultrahochleistungs-Faserbeton UHFB und benutzerdefinierte Sigma-Epsilon-Diagramme zur Verfügung.

AVENA Für den Stahlbau haben wir die Querschnittsbibliothek erweitert, damit benutzerdefiniert Querschnitte nachgewiesen werden können.

STATIK Im Stabstatik-Programm wurden mehrere Möglichkeiten addiert, um Nichtlinearitäten im Modell berücksichtigen zu können. Dies sind z.B. nichtlineare Lagerkomponenten und nichtlineare Fachwerkstäbe.

Dokumentation & Videos Die gesamte Dokumentation der Programme wurde erweitert und präsentiert sich jetzt als zusammenhängende, verlinkte Sammlung. Zudem haben wir für einige komplexe Fragestellungen Anleitungsvideos erstellt und werden die Sammlung der Videos für die Generation 9 weiter ausbauen.

64-Bit-Programme Mit der Generation 9 werden ausschliesslich 64-Bit-Version der Programme ausliefern. Vor allem das Gebäudemodul von CEDRUS wird davon profitieren können, weil bei sehr grossen Modellen nun der gesamte Arbeitsspeicher für die Berechnung verwendet werden kann.

Netzwerklizenzen Der überarbeitete Softwareschutz sorgt dafür, dass blockierte Netzwerklizenzen der Vergangenheit angehören.

CEDRUS

Geschossverbund ¹

Im neuen, erweiterten Plattenstapelmodell kann der Benutzer mehrere Geschosse zu einem Geschossverbund zusammenfassen. Somit lassen sich die Platten, Wände und Stützen zu einem dreidimensionalen Schalenmodell verknüpfen. Im Unterschied zum aktuellen Plattenstapelmodell, in welchem die Wände nur die vertikalen Kräfte nach unten weiterleiten, können Sie nun auch Zugkräfte aufnehmen und als ebene Scheiben wirken. So muss z.B. eine hochbelastete Wand, unter der sich keine Wände und Stützen befinden und die ihre Last ausschliesslich auf die Geschossplatte abträgt, nicht mehr mittels eines Überzugs modelliert werden.

Beim Geschossverbund handelt es sich um eine Erweiterung des bestehenden Plattenstapelmodells, womit die schnelle und gewohnte Datenerfassung und die Plattenbemessung mittels CEDRUS nach wie vor erhalten bleibt. Ein Plattenstapel lässt sich z.B. auf mehrere als Schale verbundene Abfanggeschosse lagern und behält seine Vorteile wie schnelle, unkomplizierte Lösung und einfache Nachvollziehbarkeit der Resultate.

Aufhängung über mehrere Geschosse Aufhängung über mehrere Geschosse

Aufhängung mittels Stützen Aufhängung mittels Stützen

BIM-Import mit neuer Funktionalität

Der Import von BIM-Daten wurde stark verbessert. Neu werden fehlerhafte oder unvollständige Geometriedaten, wenn möglich, automatisch korrigiert bzw. ergänzt. Es können jetzt auch mehrschichtige Gebäudeelemente importiert werden, um aus den tragenden Schichten ein Berechnungsmodell zu erzeugen. Die Geschosserkennung wurde komplett erneuert, womit jetzt auch mehrere unabhängige 'Geschosstürme' automatisch erkannt werden.

Mehrschichtige BIM-Elemente (z.B. Wände) Mehrschichtige BIM-Elemente (z.B. Wände)

Auswahl der tragenden Schicht bei mehrschichtigen BIM-Elementen Auswahl der tragenden Schicht bei mehrschichtigen BIM-Elementen

Linear veränderliche Flächenlasten Neu ist es möglich, linear veränderliche Flächenlasten zu definieren. Der Benutzer gibt den Wert der Flächenlast an zwei Punkten an und definiert damit die Linie mit der grössten Veränderung der variablen Last. Der Umriss der Last ist ein beliebiges Polygon in der Ebene der Platte.

Platte mit linear veränderlicher Last Platte mit linear veränderlicher Last

Materialzonen mit variabler Dicke Neu ist es möglich, sowohl für die Ober- als auch für die Unterseite einer Materialzone eine Neigung zu definieren. Dadurch kann die Dicke der Platte auf jeder Seite linear variiert werden. Der Benutzer legt die Kote der Platte an je zwei Punkten auf der Oberseite und der Unterseite der Platte fest. Die Verbindungslinie der zwei Punkte definiert die Falllinie der zugehörigen Fläche.

Materialzonen mit variabler Dicke Materialzonen mit variabler Dicke

Bügelbemessung für Unterzüge, verbesserte Querkräfte ¹

Bei Unterzügen und Balkenschnitten werden zusätzlich zur Längsbewehrung jetzt auch die Bügel bemessen. Um adäquate Querkräfte zu erhalten, konnten wesentliche Verbesserungen am Finite-Element-Netz und bei der Ermittlung der Querkräfte gemacht werden.

Zentraler Bericht für Gebäude

Im Gebäudemodul war es bisher nicht möglich, das 3D-Modell (Plattenstapel) und die einzelnen Geschosse in einem gemeinsamen Bericht zu dokumentieren und bei Änderungen zu aktualisieren. Diesen Kundenwunsch konnten wir nun in der neuen Generation umsetzen.

LARIX

Neues Modul Nagelwände

Das Programm LARIX erhält, neben den Modulen «Standsicherheit», «Stützmauern» und «Baugruben» ein neues Modul «Nagelwände».

Nagelwände mit beliebiger, ebener Geometrie können bemessen und nachgewiesen werden. Es können auch mehrere unabhängige Wandabschnitte als Gesamtsystem untersucht werden und der etappenweise Bauvorgang wird berücksichtigt. Die Verankerungen können sowohl gespannt als auch ungespannt und beliebig angeordnet sein. Im Gegensatz zu den anderen Modulen können das Wandsystem, das Baugrundmodell und auch die Belastungen in einem dreidimensionalen Modell definiert werden. Eine parametrisierte Eingabe für einfache Fälle wird ebenfalls unterstützt.

Räumliches Modell der Nagelwände Räumliches Modell einer Nagelwand

2D-Schnitte durch das Modell 2D-Schnitt durch das Modell

Mit dem neuen Modul können alle erforderlichen Nachweise der Nagelwand effizient durchgeführt werden:

• Standsicherheit mit Blockgleitverfahren und Lamellenverfahren in allen Bauetappen
• Bewehrte Spritzbetonschale
• Durchstanzen der Verankerungen
• Kippen, Gleiten und Grundbruch des ‘vernagelten’ Bodenkörpers

Neben den verschiedenen Nachweisen können auch die meisten Parameter des Nagelwandsystems vorgängig bemessen werden:

• Nagellänge
• Nageltyp
• Nagelabstand
• Stärke und Bewehrung der Spritzbetonwand

Vorhandene Nagelwand-Berechnungen des Moduls «Standsicherheit» können sehr einfach in das neue Modul «Nagelwände» importiert werden.

Erdbebenbeanspruchung bei Stützmauern

Im Modul «Stützmauern» wurde der Einfluss einer Belastung infolge Erdbeben erweitert. Die zusätzliche Beschleunigung wirkt neu auf alle am System beteiligten Massen. Neben der Stützmauer und dem Bruchkörper im Boden werden auch das Grundwasser und das Bodenmaterial zwischen der Stützmauer und der sekundären Gleitlinie berücksichtigt.

Darstellung der Gleitlinien

Das Modul «Standsicherheit» stellt neu eine bessere Darstellung aller berechneten Gleitlinien zur Verfügung. Diese werden in einer Tabelle aufgelistet, mit der die gewünschten Gleitlinien selektiv dargestellt werden können.

Berechnete Gleitlinien können selektiv dargestellt werden Berechnete Gleitlinien können selektiv dargestellt werden

Nachweis von Spundwänden

Die Nachweise bzw. Bemessung von Spundwandprofilen wurden an die aktuelle Europäischen Norm EN 1993-5: 2007 angepasst. Die Abminderungsfaktoren βB und βD können entweder manuell definiert oder aus den nationalen Anhängen der Deutschen, Französischen oder Britischen Norm gewählt werden. Die Bibliothek der verfügbaren Spundwandprofile wurde mit den Profilen der folgenden Kataloge ergänzt: ArcelorMittal General Catalogue 2021 thyssenkrupp Katalog 2020

Eigenschaften einer Spundwand Eigenschaften einer Spundwand

MURUS

Verstärkung von Mauerwerkswänden (Retrofit)

MURUS ermöglicht es, die Tragsicherheit verstärkter Mauerwerkswände nachzuweisen bzw. die erforderlichen Verstärkungen zu bemessen. Die folgenden Massnahmen sind zur Verstärkung der Mauerwerkswände verfügbar:

• Erhöhung des Schubwiderstands mit Lamellen, TRM-Systemen (Textile Reinforced Mortar) oder auch Spritzbetonsystemen.
• Vorspannung: Alle Massnahmen, deren Einfluss auf eine Mauerwerkswand durch eine zusätzliche äussere Normalkraft an der Oberseite der Wand modelliert werden kann.

Vorspannung Vorspannung	Verstärkung einer Einzelwand mit MURUS Verstärkung einer Einzelwand mit MURUS
Spriztbeton, TRM-System Spriztbeton, TRM-System
Lamellen Lamellen

Querkraftnachweis 'Out-of-Plane'

Für den Nachweis der Mauerwerkswände unter seismischen Querbeanspruchungen haben wir in Ergänzung zu dem bisherig verfügbaren kraftbasierten Verfahren das energiebasierte Verfahren bereitgestellt. Da das Verfahren das nichtlineare Verhalten querbeanspruchter Wände genauer berücksichtigen kann, ist es in vielen Fällen weniger konservativ als das kraftbasierte Verfahren.

Erhaltung von bestehenden Gebäuden

Zur Vereinfachung von Berechnungen für Erhaltungsmassnahmen kann man in CEDRUS und STATIK bei vielen Analysen neu ein benutzerdefiniertes Analyseparameterset wählen. Dieses enthält alle erhaltungsspezifischen Parameter. Für Mauerwerksanalysen wurde zudem γ_m als Analyseparameter eingeführt.

FAGUS

Faserbeton

Für Querschnitte aus Ultrahochleistungs-Faserbeton UHFB wurde ein neuer Baustofftyp mit entsprechendem Materialverhalten eingeführt und die Analyseparameter mit den passenden Sicherheitsfaktoren ergänzt.

Sigma-Epsilon-Diagramm UHFB Sigma-Epsilon-Diagramm UHFB

Analyse mit starr-plastischem Verhalten Analyse mit starr-plastischem Verhalten

Querschnitte

Ist ein Querschnitt aus dünnwandigen Elementen aufgebaut, werden die Schlankheitsbedingungen gemäss Stahlbaunormen für beliebige Beanspruchungen analysiert. Die bestehende Querschnittsbibliothek mit den parametrisierten Querschnitten wurde ergänzt.

AVENA

Verallgemeinerte Querschnitte Falls gewisse Bedingungen erfüllt sind, können FAGUS Querschnitte von AVENA übernommen und mit dem vorhandenen Formelsatz gemäss Norm überprüft werden. Tragfähigkeit von U-Profilen Die Tragfähigkeit von auf Biegung beanspruchten U-Profilen kann nach dem modifizierten κm-Verfahren von Kindmann/Frinckel nachgewiesen werden.

AVENA-Analyse für FAGUS-Querschnitte AVENA-Analyse für FAGUS-Querschnitte

STATIK

Erdbebenertüchtigung, MURUS-P (Retrofit)

Mit der neuen Generation des Moduls 'MURUS-P' können nun lokale Massnahmen zur Erdbebenertüchtigung bestehender Mauerwerksgebäude durch Pushover-Berechnungen überprüft bzw. bemessen werden (siehe Verstärkung von Mauerwerkswänden, Retrofit).

Gebäude mit verstärkter Mauerwerkswand Gebäude mit verstärkter Mauerwerkswand

Nichtlinearitäten

Die neue Generation des Moduls 'Nichtlinearitäten' ermöglicht jetzt die Behandlung nichtlinearer Lagerkomponenten sowie nichtlinearer Fachwerkstäbe, die sich linear elastisch-ideal plastisch bzw. linear elastisch-linear verfestigend verhalten. Es ist auch möglich das Verschiebungsvermögen einer Lagerkomponente bzw. das Verformungsvermögen eines Fachwerkstabes auf einen bestimmten Wert zu begrenzen, bei dessen Erreichen die Lagerkomponente bzw. der Fachwerkstab als gerissen gilt und daher aus der Struktur ausgeschlossen wird. Dieses neue Feature erlaubt unter anderem die Modellierung von Isolatoren, Seilen und schlanken Knick-Stäben.

Struktur mit nichtlinearen Fachwerkstäben im elastischen, plastischen und gerissenen Zustand Struktur mit nichtlinearen Fachwerkstäben im elastischen, plastischen und gerissenen Zustand

Startbildschirm

Die Programme haben einen einheitlichen, neu gestalteten Startbildschirm, auf dem die wichtigsten Funktionen übersichtlich dargestellt sind. Sowohl die zuletzt bearbeiteten Berechnungen, als auch die Beispielberechnungen werden mit einer Vorschau dargestellt und erleichtern so die Auswahl. Alle verfügbaren Handbücher und deren Hauptkapitel werden aufgelistet und können geöffnet werden.

Startbildschirm der Programme am Beispiel von CEDRUS Startbildschirm der Programme am Beispiel von CEDRUS

¹  Dieses Feature ist noch in der Testphase