Ein entscheidender Schritt bei der Numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics - CFD) ist es, ein Validierungsbeispiel zu erstellen, um Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Simulationsergebnisse zu gewährleisten. Bei diesem Vorgang werden die Ergebnisse der CFD-Simulationen mit experimentellen oder analytischen Daten aus realen Szenarien verglichen. Es soll der Nachweis erbracht werden, dass das CFD-Modell die physikalischen Phänomene, die es simulieren soll, wirklichkeitsgetreu abbilden kann. In diesem Beitrag werden die wesentlichen Schritte bei der Entwicklung eines Validierungsbeispiels für die CFD-Simulation erläutert, von der Auswahl eines geeigneten physikalischen Szenarios bis zur Analyse und dem Vergleich der Ergebnisse. Bei sorgfältiger Einhaltung dieser Schritte können sowohl Ingenieure als auch Experten in Forschung und Entwicklung die Glaubwürdigkeit ihrer CFD-Modelle erhöhen und so den Weg für deren effektiven Einsatz in verschiedenen Bereichen wie der Aerodynamik, der Luft- und Raumfahrttechnik sowie der Umwelttechnik ebnen.
Jetzt können in RFEM 6 auch kaltgeformte Stahlstäbe nach AISI S100-16 bemessen werden. Die Bemessung erfolgt über die Auswahl von "AISC 360" als Norm im Add-On Stahlbemessung. Anschließend wird für die Bemessung der kaltgeformten Profile automatisch "AISI S100" ausgewählt.
Gemäß Abs. 6.6.3.1.1 und Abs. 10.14.1.2 des ACI 318-19 bzw. CSA A23.3:19 berücksichtigt RFEM die Abminderung von Betonstab- und -flächensteifigkeiten für verschiedene Bauteilarten. Zur Auswahl stehen gerissene und ungerissene Wände, Flachplatten, Flachdecken, Balken und Stützen. Die programmintern zur Verfügung stehenden Multiplikatoren stammen aus den Tabellen 6.6.3.1.1(a) und 10.14.1.2.
Die Wirkung der Schiene als "statisch mittragend" oder "statisch nicht mittragend" wird in KRANBAHN über die Auswahlmöglichkeiten "Schiene-Flanschverbindung" in den Details festgelegt. Diese Einstellung steuert die Berechnung der Lasteinleitungslänge nach EN 1993-6, Tab. 5.1.
Das Einfügen von Löchern in Flächen ist durch eine große Auswahl an Werkzeugen sehr einfach. Um bei Volumen Löcher oder Bohren einzufügen, ist zu beachten, dass bei einem durchgehendem Loch am Anfang und am Ende eine Öffnung erstellt werden muss und zudem eine Fläche, welche das Loch von dem Volumen abtrennt.
Schnitte eignen sich auf hervorragende Weise, um Ergebnisse übersichtlich darzustellen und auszuwerten. In den Schnittdialogen von RFEM und RSTAB lassen sich dabei mehrere Ergebnisarten gleichzeitig anzeigen.
Nachdem in RF-TENDON die endgültige Spanngliedgeometrie ermittelt wurde, kann der Export in ein CAD-Programm nützlich sein. Dazu steht unter anderem der Export in das Dateiformat .dxf zur Verfügung. Die Exportfunktion ist über einen Rechtsklick in den Arbeitsbereich auswählbar. Nach der Auswahl des DXF-Formats und des Speicherorts können zusätzliche Einstellungen vorgenommen werden.
Zur übersichtlicheren Darstellung der Struktur ist es möglich, diese in verschiedenen Farben darzustellen. Die entsprechende Auswahl kann über einen Klick mit der rechten Maustaste in das Arbeitsfenster aufgerufen werden.
In RFEM 5 und RSTAB 8 kann jetzt eine eigene Arbeitsebene mittels einfacher Auswahl dreier Punkte erstellt werden. Dazu ist es nicht mehr erforderlich, ein benutzerdefiniertes Koordinatensystem zu erzeugen.
Die Endergebnisse der Bemessung von Stäben und Stabsätzen im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 können im Arbeitsfenster von RFEM und RSTAB grafisch dargestellt werden. Über Auswahl des entsprechenden Bemessungsfalls im Lastfallmenü werden die dort enthaltenen Ergebnisse dargestellt.
In Teil 1 wurde die Auswahl der Auslegungskritierien für die Dimensionierung der Bewehrung für den Gebrauchstauglichkeitsnachweis in RF-BETON Stäbe und BETON erläutert. In diesem Beitrag wird auf die Funktion "Wirtschaftlichste Bewehrung für Rissbreitennachweis finden" näher eingegangen.
Für die Einwirkungen auf Straßenbrücken sind zusätzlich zu den grundlegenden Kombinationsregeln der EN 1990 noch weitere Kombinationsbedingungen zu beachten, die in EN 1991-2 festgelegt sind. Hierzu bieten RFEM und RSTAB eine automatische Kombinatorik an, die in den Basisangaben bei Auswahl der Norm EN 1990 + EN 1991-2 aktiviert werden kann. Die Teilsicherheitsbeiwerte und Kombinationsbeiwerte je nach Einwirkungskategorie sind bei Auswahl des jeweiligen Nationalen Anhangs bereits hinterlegt.
Im Beitrag werden die verschiedenen Optionen zur Ermittlung der zulässigen Verformung von Kranbahnträgern beschrieben. Da in der Praxis Mehrfeldträger und nachgiebige, seitliche Stützungen (Schlingerverband) Anwendung finden, soll hier Klarheit über die Auswahl des richtigen Verfahrens geschaffen werden.
Bei der Bearbeitung von Elementen über die COM-Schnittstelle stellt die Selektion von Elementen oft ein Problem dar, da sie nicht visuell über das Arbeitsfenster durchgeführt werden kann. Gerade bei Modellen, welche über die Programmoberfläche erzeugt wurden und dann über ein eigenes Programm modifiziert werden sollen, kann die Auswahl schwierig sein. Neben der Ausnahme, dass die Auswahl zuvor über RFEM getroffen wurde, gibt es mehrere Alternativen für die Programmierung.
Gemäß Abschnitt 6.6.3.1.1 und Abschnitt 10.14.1.2 von ACI 318-14 bzw. CSA A23.3-14 berücksichtigt RFEM effektiv die Reduzierung der Steifigkeit von Betonstäben und -flächen für verschiedene Elementtypen. Zur Auswahl stehen gerissene und ungerissene Wände, Flachplatten, Flachdecken, Balken und Stützen. Die programmintern zur Verfügung stehenden Multiplikatoren stammen aus den Tabellen 6.6.3.1.1(a) und 10.14.1.2.
Der Brandschutznachweis kann in RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-2 geführt werden. Die Bemessung erfolgt nach dem vereinfachten Berechnungsverfahren auf der Tragfähigkeitsebene. Als Brandschutzmaßnahmen können Bekleidungen mit verschiedenen physikalischen Eigenschaften gewählt werden. Es stehen die Einheits-Temperaturzeitkurve, Außenbrandkurve sowie die Hydrokarbon-Brandkurve für die Ermittlung der Gastemperatur zur Auswahl.
Die Produktpalette der Dlubal Software enthält verschiedene Module für den Nachweis von Stahl- und Holzverbindungen. So besteht im Modul RF-/JOINTS Stahl Stützenfuß die Möglichkeit, Fußpunkte von gelenkigen oder eingespannten Stahlstützen zu untersuchen. Für die wirtschaftliche und sichere Bemessung des Stützenfußes spielt die Auswahl der Befestigungsmittel, der Fundamentgeometrie und der Materialgüten eine entscheidende Rolle.
Der exzentrische Radlastangriff von 1/4 der Schienenkopfbreite muss laut DIN EN 1993-6 nur für den Ermüdungsnachweis ab einer Schadensklasse S3 berücksichtigt werden. Durch eine zusätzliche Eingabeoption in den Detaileinstellungen kann jedoch diese Exzentrizität ebenfalls für den Schweißnahtnachweis im Grenzzustand der Tragfähigkeit berücksichtigt werden. Mit der Auswahl dieser Option wird der Nachweis unter exzentrischer Radlast unabhängig der Schadensklasse immer berücksichtigt.
RFEM und RSTAB bieten eine Vielzahl von Selektionsmöglichkeiten. Erwähnt wurden unter anderem die Selektion mittels "Selektieren speziell" oder Tabellen.
In RF-/DYNAM Pro - Ersatzlasten steht seit der Version X.06.3039 eine vorzeichengerechte Überlagerung der Ergebnisse auf Basis der dominanten Eigenform zur Verfügung. Bei der modalen Überlagerung der Ergebnisse aus den einzelnen Eigenformen muss eine quadratische Überlagerungsvorschrift verwendet werden. In RFEM und RSTAB stehen dafür die SRSS- und die CQC-Regel zur Auswahl. Auch dürfen nur Ergebnisse und keine Lasten direkt überlagert werden. Der Grund liegt in den Eigenformen einer Struktur, welche beliebig skaliert und damit auch richtungsvariabel sind.
Für den Bereich der Lastanwendung gibt es im Lastgenerierer "Aus Flächenlast mittels Ebene" und "Aus Flächenlast mittels Zellen" zwei Auswahlmöglichkeiten.
Über den Button [Details] ist es in RF-GLAS möglich, die gewünschten anzuzeigenden Ergebnisse auszuwählen. Um eine bessere Übersicht bei der Ergebnisauswertung zu erlangen, können sowohl die einzelnen Spannungsbilder – Hauptspannungen, Spannungen orientiert an den Achsen, Schubspannungen – als auch die unterschiedlichen Ergebnistabellen separiert an- beziehungsweise abgewählt werden. Diese Option ermöglicht es für jeden User, die individuell benötigten Ergebnisse zu erhalten.
Ist die Kombinatorik nach EN 1990 + EN 1991-2 gewählt und wird ein Lastfall in der Einwirkungskategorie gr1a, gr2 oder gr5 definiert, so ist im Programm zusätzlich festzulegen, welches Lastmodell dem Lastfall zugrunde liegt. Diese Information ist notwendig, um die Kombinationsregeln für die automatische Kombinatorik nach EN 1990 + EN 1991-2 festlegen zu können. In Kategorie gr1a können zum Beispiel TS (LM1), UDL (LM1) oder Fuß- und Fahrradweg gewählt werden. Voreingestellt ist dabei TS (LM1). In Kategorie gr2 steht die Spezifikation Brems- und Anfahrkräfte oder Zentrifugalkräfte zur Auswahl.
Um die Wahl der entsprechenden Linienfreigabe zu erleichtern erscheint beim Anwählen einer Linienfreigabe das Achsenystem der Linienfreigabe. Bei einem Liniengelenk ist die Orientierung oft anders, daher wurde bei den Liniengelenken die Darstellung in der Vorauswahl verbessert.
RFEM und RSTAB bieten über die Exportschnittstelle ("Datei" -> "Exportieren") die Möglichkeit, Modelldaten, Lastdaten sowie Ergebnisse in einem Schritt an Excel oder in eine CSV-Datei zu übergeben. Die zu exportierenden Tabellen können im Abschnitt "Tabellen exportieren" ausgewählt werden. Die Option "Nur bestimmte Tabellen" ermöglicht, nur eine bestimmte Auswahl an Tabellen zu exportieren. Der entsprechende Auswahldialog wird über die Schaltfläche [Lastfälle und Tabellen für den Export wählen] geöffnet.
Knotenlasten können mithilfe des Kontextmenüs "Knotenlast kopieren" schnell auf andere Knoten kopiert werden. Dazu ist zunächst die zu kopierende Knotenlast zu selektieren und dann aus dem Kontextmenü der Eintrag "Knotenlast kopieren" zu wählen. Im erscheinenden Fenster "Mehrfachauswahl" sind dann die Knoten auszuwählen, auf die die Knotenlast kopiert werden sollen. Nach Verlassen des Fensters mit "OK" wird die Knotenlast kopiert.
In BETON und RF-BETON Stäbe kann aus der Maske 3.1 beziehungsweise 3.2 ein Dialog mit dem 3D-Rendering der vorhandenen Bewehrung geöffnet werden. Dort ist es nun auch möglich, unterschiedliche Bewehrungsansichten in mehreren Dialogfenstern gleichzeitig anzeigen zu lassen. Die aus RFEM bekannte Auswahl "Isometrie mit 3 Ansichten" steht auch hier zur Verfügung.
Seit Version X.04.0096 ist es möglich, auch andere Material-Kategorien als Nadelholz, Laubholz und Brettschichtholz nach EN 1995-1-1 als Stab zu bemessen. Das Bemessungsspektrum wurde für die Material-Kategorien LVL, Sperrholz, OSB-/Faser-/Spanplatten erweitert. Um die Auswahl in der Materialbibliothek zu erleichtern, wurde dort ein weiterer Filter eingebaut, mit welchem sich gezielt nach der Eigenschaft Platten- oder Scheibenbeanspruchung filtern lässt.
Die Dlubal-Programme verfügen über eine Materialbibliothek. Diese beinhaltet fast alle bauingenieurrelevanten Materialen mit den zugehörigen Kennwerten für die Berechnung und die Bemessung.
Um die Längsbewehrung für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit auszulegen, muss diese Funktion aktiviert werden. Dies geschieht im Fenster "1.1 Basisangaben" unter dem Reiter "Gebrauchstauglichkeit". Nach Auswahl der Nachweismethode "Analytisch..." kann im Fenster "Einstellungen für analytische Methode der Gebrauchstauglichkeitsnachweise" die entsprechende Zusatzoption unter dem Abschnitt zur Bestimmung der Längsbewehrung aktivert werden.