Finite-Element-Bemessung von Stahlverbindungen basierend auf der Komponentenmethode (CBFEM)

 Eine revolutionäre Methode zur Analyse und zum Design von Stahlbauanschlüssen

Das CBFEM Prinzip

CBFEM ist eine Synergie aus der Komponentenmethode und der FE-Analyse.

 

Die CBFEM-Methode basiert auf der Idee, dass die meisten verifizierten und sehr vorteilhaften Teile der Komponentenmethode beibehalten werden sollten. Der Schwachpunkt der Komponentenmethode - ihre Allgemeingültigkeit bei der Analyse der Spannungen einzelner Komponenten - wurde durch Modellierung und Analyse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) ersetzt.


Was ist CBFEM?

CBFEM ist eine einzigartige Methode zur Konstruktion und Überprüfung von Stahlverbindungen, Bauteilen und Verankerungen. Sie kann für die meisten Verbindungen, Verankerungen und Details verschiedener Topologien verwendet werden.

 

Die CBFEM-Methode liefert klare Informationen über das Verhalten des Anschlusses oder Bauteils.

 

Die Methode ist schnell, effizient und normkonform.


Wie funktioniert CBFEM?

CBFEM teilt die gesamte Verbindung in getrennte Komponenten auf - Stahlplatten, Schweißnähte, Schrauben, Anker und Betonblock. Das Analysemodell wird automatisch aus jeder Komponente erstellt.

 

Die designorientierte FEM ist so optimiert, dass sie die für einen Normnachweis relevante Ergebnisse liefert und gleichzeitig das tatsächliche Strukturverhalten abdeckt.


Das CBFEM Berechnungsmodell

Vor Beginn der Berechnung wird automatisch das CBFEM-Anschlussmodell generiert. Es besteht aus Platten, Schrauben, Ankern und Schweißnähten. Alle Platten werden als Schalenelemente vernetzt. Schrauben und Anker werden durch spezielle nichtlineare Federn approximiert und Schweißnähte werden so diskretisiert, dass die Spannungsumverteilung aufgrund von Plastifizierungen ermöglicht wird.


Warum ist CBFEM einzigartig?

Die CBFEM-Methode ist robust und allgemein ohne Einschränkungen in Bezug auf Topologie, Design oder Belastung. Dank seiner verschiedenen Verifizierungs- und Validierungsverfahren ist sie eine absolut zuverlässige und bewährte Methode.

 

Durch CBFEM haben Sie die absolute Freiheit bei der Gestaltung Ihrer Anschlüsse.


Weitere Informationen über die Bemessung von Stahlverbindungen

IDEA StatiCa Connection ist das Ergebnis der Zusammenarbeit der IDEA StatiCa Entwicker mit den technischen Universitäten in Prag und Brünn - beide führend in der Forschung von Stahlbauten. Mit über 2.000 verkauften Lizenzen ist IDEA StatiCa Connection zum neuen Standard für die Berechnung von Stahlverbindungen geworden.

 

In einem Beitrag im Stahlbau Heft 5/2020 werden die Grundsätze der Finite-Elemente-Modellierung für die Bemessung von Stahlverbindungen ausführlich beschrieben. Sie können diesen Artikel hier kostenlos downloaden:

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Finite-Element-Bemessung von Stahlverbindungen basierend auf der Komponentenmethode (CBFEM)
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Das Buch über CBFEM in IDEA StatiCa Connection

Möchten Sie mehr über die CBFEM-Methode erfahren? Wissen Sie, welche Verifizierungen das Team der Technischen Universität in Prag unter der Leitung von Professor Wald durchgeführt hat?

 

František Wald ist Professor und Leiter der Abteilung für Stahl- und Holzkonstruktionen an der Technischen Universität in Prag. Während seiner beruflichen Laufbahn nahm er an zehn europäischen Projekten zum Verbindungsdesign und mehreren anderen Projekten teil, die sich auf die Komponentenmethode, Stützenfüße, Stahl- und Betonverbindungen und die erweiterte Finite-Elemente-Analyse konzentrierten. Er hat in ECCS TC 10 Stahlanschlüsse und im Projektteam an der Vorbereitung der EN1993-1-8 Version 2020 gearbeitet.

 

Hören Sie dem Autor des Buches zu Video 3:57 (Englisch)

WALD, František, Benchmark cases for advanced design of structural steel connections. Czech Technical University Prague, 2019. ISBN 978-80-01-06565-5, 230 Seiten.


Gibt es weitere Einsatzgebiete der CBFEM?

Ja, zum Beispiel HILTI, ein führender Spezialist für die Befestigungstechnik, hat nach Jahren gründlicher Tests beschlossen, CBFEM in PROFIS Engineering (ein Cloud-Bemessungsprogramm) aufzunehmen. Basierend auf einer Entwicklungspartnerschaft zwischen HILTI und IDEA StatiCa berechnet und überprüft das neue PROFIS Engineering jetzt den kompletten Fußpunkt mithilfe von CBFEM.


PARTNERSCHAFTEN

Wir beziehen Experten in allen Phasen des Produktentwicklungszyklus ein - von der Primärforschung an Methoden und dem Testen von Prototypen bis hin zur Validierung und Verifizierung der tatsächlichen Ergebnisse, die aus der Software hervorgehen. Zu unseren wichtigsten Partnern gehören die ETH Zürich, die Technische Universität in Prag und HILTI.