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Video | 3skeng Steelwork Tool
RFEM – Online-Handbuch Flächen
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.
Würfel - Validierungsbeispiel
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.
Produkt-Feature
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Sie haben individuelle Stützenquerschnitte und verwinkelte Wandgeometrien und benötigen dafür den Nachweis für das Durchstanzen?
Kein Problem. In RFEM 6 können Sie nicht nur für Rechteck- und Kreisquerschnitte, sondern für jegliche Querschnittsformen die Durchstanznachweise führen.
Die Berechnung des Gebäudemodells läuft in zwei Berechnungsphasen ab:
- Globale 3D-Berechnung des Gesamtmodells, in welchem die Decken als starre Ebene (Diaphragma) oder als Biegeplatte modelliert werden
- Lokale 2D-Berechnung der einzelnen Geschossdecken
Die Ergebnisse der Stützen und Wände aus der 3D-Berechnung und die Ergebnisse der Decken aus der 2D-Berechnung werden nach der Berechnung in einem einzigen Modell zusammengefasst. Dadurch muss zwischen dem 3D-Modell und der einzelnen 2D-Modellen der Decken nicht gewechselt werden. Der Anwender arbeitet nur mit einem Model, spart wertvolle Zeit und vermeidet eventuelle Fehler beim händischen Datenaustausch zwischen dem 3D-Modell und der einzelnen 2D-Decken-Modelle.
Die vertikalen Flächen im Modell können vom Nutzer in Schubwände (Shear Walls) und Öffnungsstürze (Sprandels) geteilt werden. Aus diesen Wandobjekten erzeugt das Programm automatisch interne Ergebnisstäbe, so dass diese dann nach der gewünschten Norm im Add-On Betonbemessung als Stäbe bemessen werden können.
Im Add-On Betonbemessung haben Sie die Möglichkeit, den vereinfachten Brandschutznachweises nach EN 1992-1-2 für Stützen (Kapitel 5.3.2) und Balken (Kapitel 5.6) zu führen.
Für den vereinfachten Brandschutznachweis stehen Ihnen folgende Nachweise zur Verfügung:
- Stützen : Mindestquerschnittsabmessungen für Rechteck- oder Kreisquerschnitte nach Tabelle 5.2a sowie die Gleichung 5.7 für die Berechnung der Branddauer
- Balken : Mindestmaße und -achsabstände nach den Tabellen 5.5 und 5.6
Die Schnittgrößenermittlung für den Brandschutznachweis kann nach zwei Verfahren ermittelt werden.
- 1 Hier fließen die Schnittgrößen der außergewöhnlichen Bemessungssituation direkt in die Bemessung ein.
- 2 Hier werden mittels des Eta,fi (ηfi) Faktors die Schnittgrößen der Kaltbemessung abgemindert und werden dann in der Heißbemessung verwendet.
Weiterhin ist es möglich sich den Achsabstand nach Gl. 5.5 ermitteln zu lassen.
Mit dem Add-On Betonbemessung können Sie für Stäbe und Flächen den Ermüdungsnachweis nach EN 1992-1-1, Kapitel 6.8 führen.
Für den Ermüdungsnachweis sind in den Bemessungskonfigurationen zwei Verfahren bzw. Nachweisstufen optional wählbar:
- Nachweisstufe 1: Vereinfachter Nachweis nach 6.8.6 und 6.8.7(2): Der vereinfachte Nachweis wird für die häufige Einwirkungskombination gemäß EN 1992-1-1, Kapitel 6.8.6 (2), und EN 1990, Gl. (6.15b), mit den im Gebrauchszustand relevanten Verkehrslasten geführt. Für den Bewehrungsstahl wird eine maximale Spannungsschwingbreite nach 6.8.6 nachwegwiesen. Die Betondruckspannung wird über die zulässige Ober- und Unterspannung nach 6.8.7(2) nachgewiesen.
- Nachweisstufe 2: Nachweis der schädigungsäquivalenten Spannung nach 6.8.5 und 6.8.7(1) (vereinfachter Betriebsfestigkeitsnachweis): Der Nachweis über schadensäquivalente Schwingbreiten wird für die Ermüdungskombination gemäß EN 1992-1-1, Kapitel 6.8.3, Gl. (6.69), mit der speziell definierten zyklischen Einwirkung Qfat geführt.
Hauptprogramm
Die neue Generation der 3D-FEM-Software dient der statischen Berechnung von Stäben, Flächen und Volumen.
Add-On
Das Add-On Betonbemessung ermöglicht verschiedene Nachweise nach internationalen Normen. Es lassen sich Stäbe, Flächen und Stützen bemessen sowie Durchstanz- und Verformungsnachweise führen.
Add-On
Mit dem Add-On Analyse von Bauzuständen (CSA) kann in RFEM der Bauablauf von Strukturen (Stab-, Flächen- und Volumentragwerke) berücksichtigt werden.
Add-On
Das Add-On Geotechnische Analyse ermittelt in RFEM anhand der Kennwerte aus Bodenproben den zu analysierenden Bodenkörper. Die genaue Erfassung der Baugrundverhältnisse beeinflusst die Qualität der statischen Analyse von Bauwerken maßgeblich.
Add-On
Mit dem Add-On Modalanalyse können Eigenwerte, Eigenfrequenzen und Eigenperioden für Stab-, Flächen- und Volumenmodelle berechnet werden.
Add-On
Im Add-On ist eine umfangreiche Bibliothek von Akzelerogrammen aus Erdbebengebieten enthalten, die zur Generierung von Antwortspektren genutzt werden können.
Add-On
Mit Hilfe des Add-Ons Pushover-Analyse haben Sie somit die Möglichkeit, die Auswirkungen eines Erdbebens auf Ihr spezielles Gebäude zu analysieren und damit zu beurteilen, ob das Gebäude dem Erdbeben standhält.
Add-On
Das Add-On Gebäudemodell für RFEM ermöglicht die Definition und Manipulation eines Gebäudes mittels Geschossen. Dabei können die Geschosse im Nachhinein vielseitig angepasst werden. Die Informationen über Geschosse und Gesamtmodell (Schwerpunkt) werden tabellarisch und grafisch ausgegeben.
Add-On
Das RFEM-Add-On Mauerwerksbemessung ermöglicht Ihnen die Bemessung von Mauerwerk mittels Finite-Elemente-Methode. Es wurde im Rahmen des Forschungsprojektes DDMaS (Digitizing the design of masonry structures) entwickelt. Das Materialmodell bildet hierbei das nichtlineare Verhalten der Ziegel-Mörtelkombination in Form einer Makromodellierung ab.
Add-On
Das Add-On Stahlbemessung führt die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Stäben aus Stahl nach verschiedenen Normen.
Add-On
Das Add-On Holzbemessung führt die Tragfähigkeits-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise für Holzstäbe nach verschiedenen Normen.
Add-On
Das Add-On Nichtlineares Materialverhalten ermöglicht die Berücksichtigung von Materialnichtlinearitäten in RFEM (z.B. isotrop plastisch, orthotrop plastisch, isotrope Beschädigung).
Add-On
Mit dem Add-On Strukturstabilität werden Stabilitätsuntersuchungen durchgeführt. Es ermittelt kritische Lastfaktoren und die dazugehörigen Stabilitätsfiguren.
Add-On
Das zweiteilige Add-On Optimierung & Kosten / CO2-Emissionsabschätzung findet für parametrisierte Modelle und Blöcke über die Künstliche-Intelligenz-Technik (KI) der Partikelschwarmoptimierung (PSO) passende Parameter zur Einhaltung üblicher Optimierungskriterien. Außerdem schätzt dieses Add-On die Modellkosten bzw. CO2-Emissionen durch Vorgabe von Stückkosten bzw. -emissionen je Materialdefinition für das Strukturmodell ab.
Hauptprogramm
Das moderne 3D-Statikprogramm eignet sich für die statische und dynamische Berechnung von Stabtragwerken und die Bemessung von Beton, Stahl, Holz usw.
Add-On
Mit dem Add-On Pushover-Analyse haben Sie die Möglichkeit, die Auswirkungen eines Erdbebens auf Ihr spezielles Gebäude zu analysieren und damit zu beurteilen, ob das Gebäude dem Erdbeben standhält.
Add-On
Im Add-On ist eine umfangreiche Bibliothek von Akzelerogrammen aus Erdbebengebieten enthalten, die zur Generierung von Antwortspektren genutzt werden können.
Add-On
Mit dem Add-On Modalanalyse können Eigenwerte, Eigenfrequenzen und Eigenperioden für Stab-, Flächen- und Volumenmodelle berechnet werden.
Add-On
Das Add-On Betonbemessung ermöglicht die Bemessung von Stäben und Stützen nach internationalen Normen.
Add-On
Das Add-On Stahlbemessung führt für Sie die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit für Stäbe nach unterschiedlichen Normen.
Add-On
Das Add-On Holzbemessung führt Tragfähigkeits-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise für Holzstäbe nach unterschiedlichen Normen.
Add-On
Das Add-On Aluminiumbemessung führt die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit von Stäben aus Aluminium nach verschiedenen Normen.
Add-On
Zum anderen schätzt dieses Add-On die Modellkosten bzw. CO2-Emissionen durch Vorgabe von Stückkosten bzw. -emissionen je Materialdefinition für das Strukturmodell ab.
Add-On
Das Add-On Spannungs-Dehnungs-Berechnung führt einen allgemeinen Spannungsnachweis, indem vorhandene Spannungen berechnet und mit den Grenzspannungen verglichen werden.
Add-On
Das Add-On Formfindung sucht eine optimale Form von normalkraftbelasteten Stäben und zugbelasteten Flächenmodellen. Die Form wird dabei über das Gleichgewicht zwischen der Stabnormalkraft bzw. der Membranspannung und den vorhandene Randbedingungen ermittelt.
Eigenständig
RWIND 2 ist ein Programm (digitaler Windkanal) zur numerischen Simulation von Windströmungen um beliebige Gebäudegeometrien mit Ermittlung der Windlasten auf deren Oberflächen. Das Programm kann als eigenständige Anwendung oder als Ergänzung zu RFEM und RSTAB für statische und dynamische Analysen verwendet werden.
Eigenständig
Mit RWIND 2 haben Sie ein Programm an Ihrer Seite, das einen digitalen Windkanal zur numerischen Simulation von Windströmungen nutzt.