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001346
Dipl.-Ing. (FH) Robert Vogl
12. Januar 2021
Rahmen mit Knickstäben
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Dieses Modell demonstriert die instabile Dynamik eines Rahmens, bei dem ausgefallene Zugstäbe in Folge von Druckkräften aus dem Berechnungsprozess eliminiert werden. Im Ablauf eines Stabmodells nach Theorie II. Ordnung führt der Übergang von Zug- zu Druckkräften in kritischen Elementen zu einem vorzeitigen Abbruch der Berechnung. Durch die Integration von Knickstäben, umgesetzt in L-Profilen und Winkeln, werden instabile Zustände anschaulich verdeutlicht. Eine schematische Abbildung unterstützt die Darstellung des räumlichen Aufbaus und visualisiert dabei die Knotenpunkte sowie Ausfallmechanismen. Das Modell eignet sich als technisches Beispiel zur Analyse von Instabilitäten und Berechnungsabbrüchen.

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Rahmen mit Knickstäben

Anzahl Knoten 6
Anzahl Linien 7
Anzahl Stäbe 7
Anzahl Lastfälle 1
Gesamtgewicht 0,583 t
Abmessungen (metrisch) 4.815 x 3.215 x 4.215 m
Abmessungen (imperial) 15.8 x 10.55 x 13.83 feet
Programmversion 5.24.02

Dieses Statikmodell können Sie herunterladen, um es für Übungszwecke oder für Ihre Projekte einzusetzen. Wir übernehmen jedoch keine Garantie und Haftung für die Richtigkeit sowie Vollständigkeit des Modells.

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Technische Fachbeiträge
Eingabe einer Zwischenabstützung in Mitte von Stab 1
Die Lagerungsbedingungen eines biegebeanspruchten Trägers sind wesentlich für seinen Widerstand gegenüber Biegedrillknicken. Wird zum Beispiel ein Einfeldträger in Feldmitte seitlich gehalten, so kann im Optimalfall das Ausweichen des gedrückten Gurtes verhindert und eine zweiwellige Eigenform erzwungen werden. Das kritische Biegedrillknickmoment erhöht sich durch diese Zusatzmaßnahme wesentlich. In den Zusatzmodulen zur Stabbemessung ist es über die Eingabemaske "Zwischenabstützungen" möglich, verschiedene Arten von seitlichen Halterungen an einem Stab zu definieren.
Bemessungslasten und Imperfektionen für die Tragwerksberechnung
Dieser Fachbeitrag untersucht die Auswirkungen der Anschlusssteifigkeit auf die Schnittgrößenermittlung sowie die Bemessung der Anschlüsse am Beispiel eines zweistöckigen, zweischiffigen Stahlrahmens.
Abmessungen Stirnplatte
Bemessen werden soll ein Montagestoß aus Hohlprofilen mit Stirnplatten. Es handelt sich hierbei um den Untergurt eines Fachwerkträgers, welcher aus Transportgründen geteilt werden muss.
KB 1900 | Abstützwirkung bei Flanschverbindungen von kreisförmigen Hohlprofilen
In diesem Beitrag wird die Abstützwirkung bei drei Arten von Verbindungen behandelt und verglichen: eine Verbindung mit Ringflansch, eine vollständige Stirnplatte und ein ausgesteifter Ringflansch.
Screenshots
Produkt-Features
Feature 002678 | Anschluss von kreisförmigen Hohlprofilen

Im Add-On Stahlanschlüsse haben Sie die Möglichkeit, kreisförmige Hohlprofile mittels Schweißnähten anzuschließen.

Die runden Profile lassen sich untereinander verbinden oder an ebene Bauteile anschließen. Auch die Ausrundungen von genormten und dünnwandigen Profilen können mit einer Schweißnaht angeschlossen werden.

Zum Erklärvideo
Feature 002672 | Stabilitäts- und Querschnittsnachweise für kaltgeformte Querschnitte nach EN 1993-1-3

Im Add-On Stahlbemessung können Sie für kaltgeformte Querschnitte nach EN 1993-1-3 die Stabilitäts- sowie Querschnittsnachweise nach den Abschnitten 6.1.2 - 6.1.5 und 6.1.8 - 6.1.10 führen.

Zum Erklärvideo
Feature 002667 | Klassifizierung von Stahlanschlüssen nach der Steifigkeit

Im Add-On Stahlanschlüsse können Sie die Steifigkeiten der Anschlüsse klassifizieren.

Für die gewählten Schnittgrößen N, My und/oder Mz werden neben der Anfangssteifigkeit auch die Grenzwerte für gelenkige und starre Anschlüsse ausgegeben. Die sich daraus ergebene Klassifizierung wird anschließend mit "gelenkig", "nachgiebig" oder "starr" tabellarisch dargestellt.

Zum Erklärvideo
Feature 002669 | Vorgespannte Schrauben für Stahlanschlüsse

Im Add-On "Stahlanschlüsse" haben Sie die Möglichkeit, in sämtlichen Komponenten die Vorspannung von Schrauben bei der Berechnung zu berücksichtigen. Die Vorspannung lässt sich einfach bei den Schraubenparametern mittels einer Checkbox aktivieren und hat Auswirkungen sowohl auf die Spannungs-Dehnungsberechnung als auch auf die Steifigkeitsanalyse.

Vorgespannte Schrauben sind spezielle Schrauben, die im Stahlbau verwendet werden, um eine hohe Klemmkraft zwischen den verbundenen Bauteilen zu erzeugen. Diese Klemmkraft bewirkt eine Reibung zwischen den Bauteilen, die die Übertragung von Kräften ermöglicht.

Funktionsweise
Vorgespannte Schrauben werden mit einem bestimmten Drehmoment angezogen, wodurch sie sich dehnen und eine Zugkraft erzeugen. Diese Zugkraft wird auf die verbundenen Bauteile übertragen und führt zu einer hohen Klemmkraft. Die Klemmkraft verhindert ein Lösen der Verbindung und sorgt für eine sichere Kraftübertragung.

Vorteile

  • Hohe Tragfähigkeit: Vorgespannte Schrauben können hohe Kräfte übertragen.
  • Geringe Verformung: Sie minimieren die Verformung der Verbindung.
  • Ermüdungsfestigkeit: Sie sind widerstandsfähig gegen Ermüdung.
  • Einfache Montage: Sie sind relativ einfach zu montieren und demontieren.

Berechnung und Bemessung
Die Berechnung von vorgespannten Schrauben erfolgt in RFEM mittels des durch das Add-On "Stahlanschlüsse" generierten Analyse-FE-Modells. Dabei werden Klemmkraft, Reibung zwischen den Bauteilen, Scherfestigkeit der Schrauben und Tragfähigkeit der Bauteile berücksichtigt. Die Bemessung erfolgt nach DIN EN 1993-1-8 (Eurocode 3) oder der US-Norm ANSI/AISC 360-16. Das erstellte Analysemodell inklusive Ergebnisse kann als eigenständiges RFEM-Modell gespeichert und verwendet werden.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Im Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 möchte ich einen Querschnitt nicht bemessen. Kann ich diesen Querschnitt schnell aus der Auswahl entfernen?
Sind die gezeigten Modelle und Präsentationen vom Infotag 2018 frei verfügbar und können Sie mir diese bitte zusenden?
Wie kann ich Membranspannungen in den Ergebnissen von RF-STAHL Flächen anzeigen?
Was ist der Unterschied zwischen den Zusatzmodulen RF-/STAHL und RF-/STAHL EC3?
Ich vergleiche eine Bemessung auf Biegeknicken nach dem Ersatzstabverfahren und Schnittgrößen nach Theorie I. Ordnung mit einer Spannungsberechnung nach Theorie II. Ordnung inkl. Imperfektionen. Die Unterschiede sind sehr groß. Woran kann das liegen?
Trotz definierter Glättungsbereiche werden diese bei der Bemessung in RF-STAHL Flächen nicht berücksichtigt. Welche Einstellung habe ich hier übersehen?
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