Verwendung des Ergebnisstabes in RFEM

Walter Fröhlich | Dlubal Software

Seit der Freigabe von RFEM 5 steht der Stabtyp „Ergebnisstab“ zur Verfügung. Der Ergebnisstab ist ein virtueller Stab ohne jegliche Steifigkeit und benötigt keine Lagerung. Er kann vielseitig eingesetzt werden, um Ergebnisse aus Stäben, Flächen und Volumen aufzuintegrieren und als Stabschnittgrößen auszugeben.

Eingabe
Nach Auswahl des Stabtyps „Ergebnisstab“ müssen weitere Parameter vorgegeben werden. Es stehen vier Möglichkeiten zur Vorgabe des Integrationsbereiches zur Verfügung:

– Innerhalb des Quaders – Quadratisch: Es wird ein quadratischer Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt in der Stabachse liegt.
– Innerhalb des Quaders – Allgemein: Es wird ein rechteckiger Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt variieren kann.
– Innerhalb des Zylinders: Es wird ein kreisförmiger Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt in der Stabachse liegt.
– Von definierten inklusiven Objekten: Es werden nur die Elemente zur Auswertung verwendet, die in der darunterliegenden Liste „Inklusive Objekte“ aufgeführt sind und sich innerhalb des möglichen Wirkungsbereiches (siehe nächster Abschnitt) befinden.

Überschneidet der Integrationsbereich Objekte, die nicht berücksichtigt werden sollen, sind diese in der Liste „Ausnehmen von inklusiven Objekten“ zu selektieren.

Wirkungsbereich des Ergebnisstabes
Ein Ergebnisstab kann nur Ergebnisse von Elementen liefern, die sich innerhalb einer rechtwinkligen Achse von Stabanfang und Stabende befinden. Alle Elemente außerhalb dieser Grenzen bleiben unberücksichtigt.

Zur Verdeutlichung: Die rot markierten Bereiche im rechten Bild werden nicht für die Ergebnisse herangezogen. Die türkisfarbenen Flächen wurden manuell als Hilfsflächen modelliert und stellen die Grenzen des Ergebnisstabes dar.

1 - Wirkungsbereich
1 – Wirkungsbereich

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Schubflächenberechnung mit DUENQ

Stefan Frenzel | Dlubal Software

Für die Bemessung von Querschnitten werden in der Regel viele verschiedene Querschnittswerte benötigt. In RFEM und RSTAB sind alle dazu benötigten Werte für normierte Querschnitte in der Querschnittsdatenbank vorhanden und man kann diese zur direkten Bemessung heranziehen. Handelt es sich dagegen um nicht normgerechte Querschnitte, so gibt es mit DUENQ die Möglichkeit, auch diese Querschnitte zu verwenden. Über eine einfache Geometrieeingabe können alle benötigten Querschnittswerte ermittelt werden. In folgendem Beispiel wird die Berechnung der Schubfläche anhand eines konkreten Beispiels durchgeführt.

Theoretischer Hintergrund der Schubflächenberechnung
Die Schubfläche ist eine berechnete Reduzierung der Querschnittsfläche. Mit Hilfe dieses Werts kann man die Schubverformung bei der Ermittlung der Schnittgrößen berücksichtigen und zudem die Schubspannung in einem Querschnitt berechnen. Die Reduzierung der Querschnittsfläche resultiert aus dem unterschiedlichen Verlauf des Stoffgesetzes und dem Gleichgewicht im Querschnitt, was zu einem Widerspruch führt. Die Ursache für diesen Widerspruch ist die Hypothese vom eben bleiben der Querschnitte, da sich der Querschnitt in Wirklichkeit verwölben würde, wenn eine Querkraftwirkung eintritt. Aus diesem Grund führt man in der Festigkeitslehre die Schubfläche ein. Die Herleitung dieser Schubfläche wird im Folgenden beschrieben.

Gleichsetzen der Formänderungsenergie II* für ein Stabelement dx

1 - Herleitung
1 – Herleitung

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Modellierung einer Fußplatte unter Berücksichtigung der Plattenbiegung und realistischer Dübelkraftverteilung (nichtlinear)

René Flori | Dlubal Software

Bei der Bemessung von Stützenfüßen werden zur Verankerung häufig Hochleistungsdübel eingesetzt. In diesem Beispiel soll die Abbildung mit verschiedenen Modellen und deren Auswertung erläutert werden.

Möglichkeiten der Modellierung
Für die Verteilung der Dübelkraft sind die Lagerung der Fußplatte und deren Steifigkeit maßgebend. Weiterhin ist auch die Modellierung der Dübellager wichtig für eine realitätsnahe Verteilung der Kräfte.

In Modell A wurde die Fußplatte als „starre“ Fläche ausgebildet, hier bleibt eine etwaige Plattenbiegung unberücksichtigt. In Modell B ist die Fußplatte über Dicke und Material mit einer realistischen Steifigkeit abgebildet. Die Öffnungen der Dübellöcher sind mit starren Flächen verschlossen und im Zentrum der starren Flächen befinden sich lineare Knotenlager.

Model B ist wesentlich genauer, doch die linearen Knotenlager, welche auch Druck aufnehmen, und die Füllung der Dübellöcher mit starren Flächen führe immer noch zu einer verfälschten, zu geringen Plattenverformung.

Modell C wurde aus Modell B abgeleitet. Es sind hier lediglich die starren Flächen entfernt worden und die Ränder der Dübellöcher haben nichtlineare Linienlager. Die Nichtlinearität ist so definiert, dass bei Druck auf die Auflager diese ausfallen. Zug sollen sie dagegen aufnehmen. Die Lagerung der Fußplatte ist ebenfalls nichtlinear abgebildet. Hier soll nur Druck auf den Untergrund übertragen werden, bei abhebenden Kräften versagt die Bettung.

1 - Modell A, B, C
1 – Modell A, B, C

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Bemessung der Schienenschweißnähte von Kranbahnträgern nach DIN EN 1993-6 im Grenzzustand der Tragfähigkeit

Steffen Clauß | Dlubal Software

Sofern Kranbahnträger mit Flachstahlschienen konzipiert werden, ist auch immer die Verschweißung dieser Schienen ein Detail für die Bemessung beziehungsweise Auslegung. Generell kann hierfür zwischen durchlaufenden oder nicht durchlaufenden Kehlnähten als Befestigung gewählt werden. Der folgende Beitrag soll einen Überblick über die Nachweisführungen und deren Besonderheiten geben, speziell bei Verwendung der DIN EN 1993-6.

Anordnungsmöglichkeiten der Schienenkehlnähte
Für nicht durchlaufende Kehlnahtverbindungen kann weiterhin zwischen zwei Varianten gewählt werden. Diese sind auf folgendem Bild aus [2] dargestellt.

1 - Anordnungsmöglichkeiten
1 – Anordnungsmöglichkeiten

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Manuelle Anordnung der Flächenbewehrung

Moritz Bertram | Dlubal Software

Als Alternative zur herkömmlichen automatischen Anordnung der Flächenbewehrung in RF-BETON Flächen ist es auch möglich, diese individuell nach eigenen Vorgaben zu verteilen. Dies ist beispielsweise für die Erstellung von Bewehrungsplänen von Vorteil, da hier die Bewehrungsbereiche klar definiert und auch bemaßt werden können.

Aktivierung der manuellen Bewehrungsdefinition
Die Umschaltung auf die manuelle Bewehrungsdefinition erfolgt in RF-BETON Flächen unter der Schaltfläche [Details…] über das Register „Bewehrung“. Hier muss dann die „Manuelle Definition der Bewehrungsbereiche“ ausgewählt werden.

Im Anschluss daran erscheint dann in der Maske „1.4 Bewehrung“ im Register „Längsbewehrung“ anstelle der „Zusatzbewehrung für Gebrauchstauglichkeit“ der Abschnitt „Vorhandene Bewehrung“.

1 - Aktivierung
1 – Aktivierung

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Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte

Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte
Realisiert mit Dlubal-Software: Verteilzentrum für US-amerikanische und kanadische Supermärkte

Andreas Hörold | Dlubal Software

Im Jahr 2016 erhielt NEDCON den Auftrag, die Stahlkonstruktion für zwei vollautomatische Verteilzentren für zwei Supermarktketten zu montieren. Ein Verteilzentrum befindet sich im US-Bundesstaat Michigan, das andere in der kanadischen Provinz Alberta.

Das Projekt…
Beeindruckende Kundenprojekte…

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Vergleich von unterschiedlichen Bodenmodellen mittels RFEM

Markus Baumgärtel | Dlubal Software

Eine Bettung wird in RFEM meist mit dem Bettungsmodulverfahren durchgeführt. Grund hierfür ist die relativ einfache und übersichtliche Handhabbarkeit. Ebenso sind keine iterativen Berechnungen nötig und die Berechnungszeit ist relativ gering. Der Ansatz nach dem Bettungsmodulverfahren bedeutet, dass zum Beispiel eine Fundamentplatte flächig elastisch gelagert ist.

1 - Federn für Flächenbettung [1]
1 – Federn für Flächenbettung [1]
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Einwirkungen auf Silos nach DIN EN 1991-4

Sonja von Bloh | Dlubal Software

Silos dienen als Großspeicher zur Lagerung von schüttbaren Massengütern wie landwirtschaftliche Produkte oder Ausgangsstoffe sowie Zwischenprodukte industrieller Fertigung. Der Entwurf und die Bemessung solcher Bauwerke erfordern eine genaue Kenntnis der Beanspruchungen der Baustruktur durch das Schüttgut. Die DIN EN 1991-4 „Einwirkungen auf Silos und Flüssigkeitsbehälter“ 1 enthält allgemeine Prinzipien und Vorgaben zur Ermittlung dieser Einwirkungen.

Anwendungsbereich
Die Anwendung der Bemessungsregeln für Silozellen und Silobauwerke unterliegt geometrischen Begrenzungen. In DIN EN 1991-4 [1] sind die geometrischen Abmessungen auf hb / dc < 10 mit hb < 100 m sowie dc < 60 m beschränkt. Darüber hinaus werden Anwendungsgrenzen hinsichtlich der Querschnittsform des Silos und des gelagerten Schüttguts genannt.

1 - Darstellung von Silozellen mit Benennung der geometrischen Kenngrößen und Lasten, Quelle: DIN EN 1991-4
1 – Darstellung von Silozellen mit Benennung der geometrischen Kenngrößen und Lasten, Quelle: DIN EN 1991-4

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