Ein Stahlbetonträger wird als Zweifeldträger mit Kragarm ausgeführt. Der Querschnitt variiert über die Länge des Kragarms (gevouteter Querschnitt). Es werden die Schnittgrößen, die erforderliche Längs- und Bügelbewehrung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit berechnet.
In diesem Beispiel werden die Schubkräfte an der Schnittstelle zwischen Beton zu unterschiedlichen Zeitpunkten und der zugehörigen Bewehrung nach DIN EN 1992-1-1 ermittelt. Die mit RFEM 6 erhaltenen Ergebnisse werden im Folgenden mit der Handberechnung verglichen.
In den verfügbaren Normen wie EN 1991-1-4 [1], ASCE/SEI 7-16 und NBC 2015 sind Windlastparameter wie der Winddruckbeiwert (Cp) für Grundformen aufgeführt. Wichtig dabei ist, wie Windlastparameter schneller und genauer berechnet werden können, anstatt mit zeitraubenden und teilweise komplizierten Formeln in Normen zu arbeiten.
Bestimmen Sie analytisch das Torsionsträgheitsmoment eines Rohrquerschnitts (Ringfläche) und vergleichen Sie die Ergebnisse von verschiedenen Wandstärken mit der numerischen Lösung in RFEM 5 und RSTAB 8.
Im aktuellen Validierungsbeispiel untersuchen wir den Windkraftbeiwert (Cf ) von Würfelformen mit EN 1991-1-4 [1]. Es gibt dreidimensionale Fälle, auf die wir im nächsten Teil näher eingehen werden.
Das Modell basiert auf dem Beispiel 4 aus [1]: Punktgestützte Platte.
Die Flachdecke eines Bürogebäudes mit rissempfindlichen Leichtbauwänden soll bemessen werden. Es sind Innen-, Rand- und Eckfelder zu untersuchen. Die Stützen und die Flachdecke werden monolithisch gefügt. Rand- und Eckstützen werden bündig mit dem Deckenrand platziert. Die Achsen der Stützen bilden ein quadratisches Raster. Es handelt sich um ein biegesteifes System (Gebäude mit Schubwänden ausgesteift).
Das Bürogebäude hat 5 Stockwerke mit einer Stockwerkshöhe von 3,000 m. Die anzunehmenden Umgebungsbedingungen werden als "geschlossene Innenräume" definiert. Es gibt überwiegend statisch wirkende Einwirkungen.
Der Fokus in diesem Beispiel liegt auf der Ermittlung der Plattenmomente und der erforderlichen Bewehrung über den Stützen unter Volllast.
Eine dünne Platte wird auf der einen Seite befestigt und auf der anderen Seite mit einem verteilten Moment belastet. Zunächst wird die Platte als ebene Platte modelliert. Weiterhin wird die Platte als ein Viertel der Zylinderfläche modelliert. Die Breite des ebenen Modells ist gleich der Länge eines viertel Kreisumfangs des gekrümmten Modells. Das gekrümmte Modell hat somit nahezu die gleiche Torsionskonstante wie das ebene Modell.
A steel cantilever with a rectangular cross‑section is fully fixed on one side and free on the other. Das Ziel von diesem Verifizierungsbeispiel ist, die Eigenfrequenzen der Struktur zu ermitteln.
Ein Kragträger mit I-Profil ist am linken Ende gelagert und wird durch das Drehmoment M belastet. Ziel dieses Beispiels ist es, das feste Lager mit dem Gabellager zu vergleichen und das Verhalten einiger repräsentativer Größen zu untersuchen. Der Vergleich mit der Lösung mittels Platten wird ebenfalls durchgeführt. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel.
Ein Rohr mit tubulärem Querschnitt wird einem Innendruck ausgesetzt. Dieser Innendruck hat eine axiale Verformung des Rohres (den Bourdon-Effekt) zur Folge. Bestimmen Sie die axiale Verformung des Rohrendpunktes.
Im aktuellen Validierungsbeispiel untersuchen wir den Winddruckwert sowohl für allgemeine statische Nachweise (Cp,10 ) als auch für Bekleidungs- bzw. Fassadenbemessung (Cp,1 ) von Gebäuden mit rechteckigem Grundriss mit EN 1991-1-4 [1]]]. Es gibt dreidimensionale Fälle, auf die wir im nächsten Teil näher eingehen werden.
A thin circular ring of a rectangular cross-section is exposed to external pressure. Ermitteln Sie die Verzweigungslast und den zugehörigen Lastfaktor für das Knicken in der Ebene.
Ein Viertelkreisstab mit rechteckigem Querschnitt wird mit einer außerhalb der Ebene befindlichen Kraft belastet. This force causes a bending moment, torsional moment, and transverse force. While neglecting self-weight, determine the total deflection of the curved beam.
Ein Zweimassenschwinger besteht aus zwei linearen Federn und Massen, die an den Knoten konzentriert sind. The self-weight of the springs is neglected. Determine the natural frequencies of the system.
A simply supported beam is loaded by pure bending. Aufgrund des Biegeknickens versuchen Sie die Verzweigungslast und den zugehörigen Lastfaktor zu ermitteln.
A sphere is subjected to a uniform flow of viscous fluid. Die Geschwindigkeit der Flüssigkeit wird als unendlich betrachtet. The goal is to determine the drag force. The parameters of the problem are set so that the Reynolds number is small and the radius of the sphere is also small, thus the theoretical solution can be reached - Stokes flow (G. G. Stokes 1851).
A strut with a circular cross-section is supported according to four basic cases of Euler buckling and subjected to pressure force. Ermitteln Sie die Verzweigungslast.
Ein Kragarm wird an seinem freien Ende durch ein Moment belastet. Unter Verwendung der geometrisch-linearen Analyse und der Theorie III. Ordnung und unter Vernachlässigung des Eigengewichts des Trägers' sind die maximalen Durchbiegungen am freien Ende zu bestimmen. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel.
Eine rechteckige Stahlplatte mit Abmessungen wird einfach an ihren Rändern gelagert. Determine the natural frequencies of the rectangular plate.
Eine Stütze besteht aus einem Betonprofil (Rechteck 100/200) und einem Stahlquerschnitt (I-Profil 200). Sie wird einer Druckkraft ausgesetzt. Ermitteln Sie die Verzweigungslast und den zugehörigen Lastfaktor. Die theoretische Lösung basiert auf dem Knicken eines einfachen Trägers. In diesem Fall sind aufgrund unterschiedlicher Trägheitsmomente und Materialeigenschaften zwei Bereiche zu berücksichtigen.
Eine breite Platte mit Öffnung wird mittels Zugspannung σ in einer Richtung belastet. Die Plattenbreite ist mit Bezug auf den Radius der Öffnung groß und mit Bezug auf den Zustand der ebenen Spannung sehr dünn. Es soll die Radialspannung σr, die Tangentialspannung σθ und die Schubspannung τrθ um die Öffnung herum bestimmt werden.
Ein Kragträger ist an seinem linken Ende vollständig befestigt und am anderen Ende einem Biegemoment unter Berücksichtigung der Plastizität ausgesetzt.
Ein Kragträger mit einem Rechteckquerschnitt befindet sich auf einer elastischen Winkler-Bettung und wird durch eine verteilte Belastung beansprucht. The image shows the calculation of the maximum deflection and maximum bending moment.
Das Modell basiert auf dem Beispiel 4 von [1]: Punktgestützte Platte. Die Schnittgrößen und die erforderliche Längsbewehrung sind dem Nachweisbeispiel 1022 zu entnehmen. In diesem Beispiel wird das Durchstanzen in der Achse B/2 untersucht.
A cantilever is loaded by a moment at its free end. Using the geometrically linear analysis and large deformation analysis, and neglecting the beam's self-weight, determine the maximum deflections at the free end. Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem von Gensichen und Lumpe vorgestellten Beispiel.
A cantilever is loaded by a transversal and an axial force on the right end and is fully fixed on the left end. Das Problem wird durch folgenden Parametersatz beschrieben. The problem is solved by using the geometrically linear analysis, second-order analysis, and large deformation analysis.
Zwischen zwei Stützen ist ein sehr festes Seil aufgehängt. Determine the equilibrium shape of the cable (the catenary), consider the gravitational acceleration, and neglect the stiffness of the cable. Verify the position of the cable at the given test points.
Bemessen wird eine Innenstütze im Erdgeschoss eines dreigeschossigen Gebäudes. Die Stütze ist monolithisch mit dem oberen und unteren Träger verbunden. Das vereinfachte Brandbemessungsverfahren A für Stützen nach EC2-1-2 wird dann geprüft und die Ergebnisse mit [1] verglichen.
Die Setzungen eines starren quadratischen Fundaments gegründet auf Seeton [1] werden mit RFEM berechnet. Ein Viertel des Fundaments wird modelliert. Das Fundament hat an beiden Seiten eine Breite von 75,0 m. Zur Generierung der Ergebnisse werden Bauzustände verwendet.
Im aktuellen Validierungsbeispiel wird der Winddruckwert sowohl für die allgemeine Tragwerksplanung (Cp,10 ) als auch für örtliche Tragwerksnachweise, wie z. B. Verkleidungs- oder Fassadensysteme (Cp,1 ) basierend auf dem Flachdachbeispiel [1] and Japanische Windkanal-Datenbank . Die empfohlene Einstellung für ein dreidimensionales Flachdach mit spitz zulaufender Traufe wird im nächsten Teil beschrieben.