In der vorliegenden Arbeit sollen Knickuntersuchungen - im Labor und theoretisch - zu beidseitig gelagerten Stützen durchgeführt werden, die im Euler-Spektrum II bis IV liegen.
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Autor
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Andreas Holz
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Hierbei werden die elastischen Einspanngrade bezüglich ihrer Verträglichkeit mit dem Werkstoff Glas und das Zusammenwirken von Stab und Einspannelement im Mittelpunkt der Untersuchungen stehen.
Im Weiteren ist abzuklären, wo die kritischen Beanspruchungsstellen der Stäbe liegen. Ist dies wie in den üblichen Fällen die Stabmitte oder sind dies die Einspannstellen mit den vorhandenen Krümmungswerten aus den Federn.
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Bei der globalen Berechnung wird die Steifigkeit, die anhand eines ausgesuchten Schichtaufbaus sowie einer bestimmten Glasgeometrie berechnet wird, jeder Fläche zugewiesen. Anschließend wird die Berechnung mit der Plattentheorie fortgesetzt. Dabei kann gewählt werden, ob der Schubverbund der Schichten berücksichtigt werden soll oder nicht.
Ist die lokale Berechnung eingestellt, kann eine 2D- oder 3D-Berechnung angegeben werden. Zweidimensionale Berechnung heißt, dass die Einscheiben- oder Verbundscheibenverglasung wie eine Fläche modelliert wird, deren Dicke basierend auf einer ausgewählten Aufbau- und Glasgeometrie berechnet wird (anhand der Plattentheorie). Der Schubverbund kann hier wie für die globale Berechnung optional berücksichtigt werden.
Während der dreidimensionalen Berechnung werden Volumen im Modell verwendet, die jeweils die Aufbauschichten ersetzen. Die Ergebnisse sind in diesem Fall genauer, aber die Berechnung kann auch zeitaufwendiger sein.
Isolierglas kann nur modelliert werden, wenn die lokale Berechnung ausgewählt wurde. Die Gasschicht wird immer wie ein Volumenelement modelliert, daher ist es notwendig, einzelne Isolierglasteile unabhängig von der umgebenden Struktur zu bemessen. Das ideale Gasgesetz (thermische Zustandsgleichung idealer Gase) wird für die Berechnung berücksichtigt und die Theorie III. Ordnung angewandt.
Im Zusatzmodul werden die zu bemessenden Flächen ausgewählt (z. B. per Pick-Funktion). Die Geometrie der Glasscheibe wird, genauso wie die Lasten, aus dem RFEM-Modell importiert.
Anschließend ist zu entscheiden, ob die Berechnung ohne den Einfluss der Umgebungsstruktur (lokale Berechnung) oder unter Berücksichtigung dieses Einflusses (globale Berechnung) stattfinden soll. Wird die Berechnungsart Lokal eingestellt, so wird jede für die Bemessung ausgewählte Fläche vom Modell abgelöst und einzeln berechnet.
Bei der Berechnungsart Global wird die Gesamtstruktur einschließlich eingegebener Glasscheiben berücksichtigt. Sämtliche Daten zum Glasschichtaufbau und den Glaseigenschaften der einzelnen Schichten werden in den Eingabemasken von RF-GLAS festgelegt. Es können die Schichttypen Glas, Folie und Gas ausgewählt werden. Das gewünschte Material kann direkt aus der Bibliothek, die eine große Anzahl an Materialien enthält, übernommen werden.
Alle Parameter der einzelnen Schichten können einschließlich ihrer Dicken bearbeitet werden. Zudem können etliche unterschiedliche Schichtaufbauten in RF-GLAS angelegt werden, sodass verschiedene Glasarten zusammen bemessen werden können.
Bei Isolierverglasung können äußere Lasten sowie Lasten aus Temperatur, atmosphärischem Druck und Höhenänderungen für die Berechnung berücksichtigt werden. Diese Lasten werden in RF-GLAS auf der Grundlage von klimatischen Lastparametern automatisch berechnet. Wurde die lokale Berechnungsart ausgewählt, so müssen Linienlager, Knotenlager und Randstäbe der Flächen in RF-GLAS festgelegt werden. Diese Lager und Stäbe werden nur in RF-GLAS berücksichtigt und beeinflussen das in RFEM erstellte Modell nicht.
Nach der Berechnung werden die Ergebnisse in übersichtlichen Ergebnisfenstern angezeigt. Mit einem Blick lässt sich der maximale Ausnutzungsgrad erkennen. Das Spannungsdiagramm hinsichtlich der Schichtaufbaudicken wird dort ebenso dargestellt.
Darüber hinaus zeigt RF-GLAS eine Stückliste an, für Isolierverglasung zudem den Gasdruck. Die Ergebnisse können grafisch im RFEM-Modell dargestellt werden.
Sowohl die Eingabe- als auch die Ergebnistabellen von RF-GLAS können einschließlich Grafiken in das Ausdruckprotokoll von RFEM eingebunden werden. Es ist außerdem möglich, sämtliche Tabellen nach MS Excel zu exportieren.
Hauptprogramm
Statiksoftware für die Finite-Elemente-Berechnung (FEM) von ebenen und räumlichen Tragwerken aus Platten, Wänden, Schalen, Stäben (Balken), Volumenkörpern und Kontaktelementen
Hauptprogramm
Die neue Generation der 3D-FEM-Software dient der statischen Berechnung von Stäben, Flächen und Volumen.
Zusatzmodul
Bemessung von Einscheiben-, Verbund- und Isolierverglasung
