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Autor
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Karol Szczotka
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Darüber hinaus beschreibt die Diplomarbeit die grundlegenden Aspekte der Bemessung von Seiltragwerken und die Probleme mit der CFD-Analyse von solchen Strukturen.
Bemessung von Seiltragwerken
Im Rahmen dieser Abschlussarbeit wird die statische Bemessung eines Membrandaches durchgeführt. Darüber hinaus beschreibt die Diplomarbeit die grundlegenden Aspekte der Bemessung von Seiltragwerken und die Probleme mit der CFD-Analyse von solchen Strukturen.
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Windschutzkonstruktionen sind spezielle textile Konstruktionen, die die Umwelt vor schädlichen chemischen Partikeln schützen sowie Winderosion eindämmen sollen, und dabei helfen wertvolle Ressourcen zu erhalten. RFEM und RWIND werden für die Wind-Tragwerk-Analyse zur einseitigen Fluid-Struktur-Kopplung (fluid-structure interaction (FSI)) eingesetzt.
In diesem Beitrag wird gezeigt, wie Windschutzkonstruktionen mit RFEM und RWIND statisch bemessen werden können.
In diesem Beitrag wird gezeigt, wie Windschutzkonstruktionen mit RFEM und RWIND statisch bemessen werden können.
RFEM und RSTAB können als Vertreter der allgemeinen Stab- beziehungsweise FEM-Programme eine Vielzahl von Teilgebieten des Bauwesens abdecken. So ist auch die Bemessung von Seiltragwerken in beiden Software-Lösungen möglich. Im Folgenden sollen einige Modellierungs- und Bemessungshilfen vorgestellt werden.
Seil- und Membrankonstruktionen gelten als sehr schlanke und ästhetische Baukonstruktionen. Die teils sehr komplexen doppelt gekrümmten Formen können über geeignete Formfindungsalgorithmen gefunden werden. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.
![Grundformen von Membrankonstruktionen [1]](/de/webimage/009595/2267898/01.png?mw=512&hash=cf6341ab051e7b5d63b2a035f430245c5cc92b11)
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Durch die aktivierte Option 'Topologie auf der Formfindungsform' im Projekt-Navigator - Zeigen erfolgt eine optimierte Modelldarstellung auf Basis der Formfindungsgeometrie. Dabei werden bspw. die Lasten auf das verformte System bezogen angezeigt.
Mit Aktivierung der Option 'Form anzeigen' im Kontextmenü wird bei Strukturänderungen von Membranflächen eine automatische vorläufige Formfindung anhand der hinterlegten Formfindungseigenschaften durchgeführt. Dieser interaktive Grafikmodus basiert auf der Kraftdichte-Methode.
Weitere Informationen FAQ
In RFEM besteht die Option zur Kopplung von Flächen mit dem Steifigkeitstypen „Membran“ und „Membran-Orthotrop“ mit den Materialmodellen „Isotrop nichtlinear elastisch 2D/3D“ und „Isotrop plastisch 2D/3D“ (Zusatzmodul RF-MAT NL erforderlich).
Diese Funktionalität erlaubt die Simulation des nichtlinearen Dehnungsverhaltens von z. B. ETFE-Folien.
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- Formfindung von:
- zugbelasteten Membran- und Seilkonstruktionen
- druckbelasteten Schalen und Stabtragwerken
- druck- und zugbelasteten Konstruktionen
- Berücksichtigung von Gasvolumen zwischen Flächen
- Interaktion mit der Tragkonstruktion (Bemessung der Unterkonstruktion nach zahlreichen Normen)
- Flächen als 2D- und Stäbe als 1D-Element
- Definition von verschiedenen Vorspannungsbedingungen für Flächen (Membranen und Schalen)
- Definition von Kräften oder geometrischen Anforderungen für Stäbe (Seile und Balkenstäbe)
- Berücksichtigung sämtlicher Lasten (Eigengewicht, Innendruck, etc.) bei der Formfindung
- Temporäre Lagerdefinitionen für den Formfindungsprozess
- Automatische vorläufige Formfindung von Membranflächen (weitere Informationen...)
- Definition von isotropem oder orthotropem Material für die statische Berechnung
- Optionale Definition von freien Polygonlasten
- Transformation der gefundenen Form in NURBS-Flächenelemente
- Möglichkeit der kombinierten Formfindung über die Integration der vorläufigen Formfindung
- Grafische Auswertung der neuen Form über farbige Koordinaten- und Neigungsplots
- Volle Dokumentation der Berechnung mit benutzerdefinierten adaptiven Auswertungsbildern
- Exportmöglichkeit des FE-Netzes als dxf- oder Excel-Datei
Obwohl ich zwei identische Systeme modelliert habe, bekomme ich eine unterschiedliche Form. Woran liegt das?
Wie kann eine faktorisierte Kombinatorik der Eigenlast im Zusammenhang mit der Formfindung erfolgen?
Es scheint, dass die Stäbe nach meiner Berechnung mit RF-FORMFINDUNG unverformt bleiben. Was habe ich falsch gemacht?
Kann ich mein Schnittmuster exportieren?
Wie modelliere ich eine abgehängte, linienförmig gestützte Membrandach-Konstruktion?
Wie modelliere ich ein Zeltdach mit zwei Kegelspitzen?
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