8.3 Linien - Lagerkräfte

Die Einträge unter den Lagerreaktionen im Ergebnisse-Navigator steuern, welche Komponenten im Arbeitsfenster grafisch anzeigt werden. Sie können auf die lokalen Achsen gedrehter Lager oder auf das globale XYZ-Achsensystem bezogen werden. Die Tabelle 4.3 gibt die Lagerkräfte und -momente in numerischer Form aus.

Liegt ein 2D-Modell vor, werden nur die Tabellenspalten der Lagerkräfte und -momente angezeigt, die für ein ebenes System relevant sind.

Der Lastfall, dessen Lagerreaktionen angezeigt werden sollen, kann in der Liste der Symbolleiste oder der Tabellen-Symbolleiste eingestellt werden.

Die Lagerkräfte werden nach Linien geordnet aufgelistet. Die x-Stellen der Tabellenspalte stellen die Abstände der FE-Knoten entlang der Linie dar. Sie sind auf den Anfangsknoten der Linie bezogen. Das Flächenraster ist für Linienlagerkräfte nicht relevant.

In den drei Tabellenspalten werden die Auflagerkräfte nach Linien geordnet aufgelistet. Die Kräfte können auf die globalen Achsen X, Y und Z oder die lokalen Achsen X', Y' und Z' der Linienlager bezogen werden. Der Achsenbezug in der Tabelle wird über den Ergebnisse-Navigator gesteuert (siehe nebenstehendes Bild).

In der Tabelle werden die Kräfte ausgegeben, die in das Lager eingeleitet werden. Es handelt sich also vorzeichenmäßig nicht um die Reaktionskräfte vonseiten des Auflagers. Bei globalem Bezug der Lagerkräfte ergeben sich die Vorzeichen aus den Richtungen der globalen Achsen. Ist die globale Z-Achse nach unten gerichtet, so hat z. B. der Lastfall Eigengewicht eine positive Lagerkraft p_Z, eine Windlast entgegen der globalen X-Achse eine negative Lagerkraft p_X zur Folge. Die in der Tabelle ausgewiesenen Lagerkräfte stellen damit die Fundamentlasten dar.

Werden die lokalen Lagerkräfte p_X', p_Y' und p_Z' angezeigt, so sind die Kräfte auf die Achsen der Linienlager X', Y' und Z' bezogen. Die Vorzeichen in der Tabelle für die eingeleiteten Kräfte ergeben sich damit aus den Richtungen der lokalen Lagerachsen. Diese können über das Linienlager-Kontextmenü oder den Zeigen-Navigator eingeblendet werden.

Die grünen Vektoren in der Grafik hingegen zeigen die Reaktionskräfte vonseiten der Lager an. Die Komponenten der Lagerreaktionen sind durch die Größe und Richtung der Vektoren visualisiert.

In den drei Spalten werden die Auflagermomente nach Linien geordnet aufgelistet. Die Momente sind entweder auf das globale XYZ-Achsensystem oder das lokale X'Y'Z'-Linienlagerachsensystem bezogen. Bei lokalem Bezug werden die Lagermomente als m_X', m_Y' und m_Z' bezeichnet.

In der Tabelle werden die Momente ausgegeben, die in das Lager eingeleitet werden. Es handelt sich − wie bei den Lagerkräften − vorzeichenmäßig nicht um die Reaktionen vonseiten des Linienlagers.

Im Arbeitsfenster hingegen werden die Reaktionsmomente vonseiten der Lager angezeigt. Neben der vektoriellen Anzeige ist eine Bogendarstellung möglich. Die Steuerung erfolgt über das Menü Optionen → Anzeigeeigenschaften → Bearbeiten (siehe Bild 8.5).

Bei Lastfällen und Lastkombinationen werden ganz am Ende der Tabelle die Kontrollsummen der Lagerreaktionen und Belastung angegeben. Diese sind stets auf das globale Achsensystem bezogen. Es werden Differenzen zwischen ∑ Kräfte und ∑ Lasten bestehen, wenn das Modell zusätzlich Knotenlager und elastisch gebettete Stäbe oder Flächen besitzt. Für die Gesamtbilanz sind deshalb auch die ∑ Kräfte zu berücksichtigen, die in diesen Tabellen vorliegen.

Die Ergebnisverläufe von Linienlagern können gezielt in einem neuen Fenster ausgewertet werden: Klicken Sie das (oder die selektierten) Linienlager mit der rechten Maustaste an und wählen dann im Kontextmenü die Option Ergebnisverläufe (siehe links bei Bild 8.12).

Das Fenster Ergebnisverläufe ist im Kapitel 9.5 beschrieben.

Im Arbeitsfenster sind für jedes Linienlager zusätzliche Informationen verfügbar:

• ∑ : Summe als resultierende Kraft
• 
  Φ : Durchschnittswert
• 
  x : Abstand des Linienmittelpunkts vom Linienanfang
• 
  e : Exzentrizität der Resultierenden bezogen auf den Linienmittelpunkt
• 
  M : Moment aus Exzentrizität der Resultierenden

Diese Angaben lassen sich im Zeigen-Navigator über Ergebnisse → Lagerreaktionen → Info einblenden.

Die Lagerkräfte werden in den aktuellen Lastfall importiert. Es kann sich deshalb als günstig erweisen, zunächst einen Lastfall für die neuen Lasten anzulegen.

Der Importdialog wird aufgerufen über das Menü

• Extras → Lagerkräfte als Last übernehmen.

Im Abschnitt Übernehmen von ist zunächst das relevante Modell anzugeben. Die links dargestellte Schaltfläche erleichtert die Auswahl. RFEM liest dann die berechneten Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen ein, unter denen die nächste Entscheidung zu treffen ist. Bei einer EK ist festzulegen, ob die maximalen oder die minimalen Lagerkräfte importiert werden sollen.

Sollen nicht Alle Lagerkräfte übernommen werden, so können die Nummern der relevanten Knoten, Linien und Flächen angegeben oder mit grafisch im Ausgangsmodell ausgewählt werden.

Im Abschnitt Lagerkräfte als Last im aktuellen Modell setzen auf sind die Nummern der Flächen einzutragen oder mit grafisch zu bestimmen, für die die Lasten erzeugt werden sollen.

Liegen die Ausgangs- und Zielflächen exakt übereinander, so ist im Abschnitt Versatz kein Eintrag erforderlich. Anderenfalls können dort die Versatzmaße Δ_X und Δ_Y für den Import festgelegt werden. Sie sind auf die globalen Achsen bezogen.

Für die Lagerkräfte der Linienlager besteht die Auswahlmöglichkeit, diese als freie Linienlasten mit konstantem (gemitteltem) oder polygonalem (tatsächlichem) Verlauf zu importieren.

Bei Ergebniskombinationen kann die Voreinstellung der ausgewiesenen Extremwerte angepasst werden über das Menü

• Tabelle → Ansicht → Ergebnisfilter

oder die entsprechende Schaltfläche in der Tabellen-Symbolleiste.

Die Kontrollfelder im Dialog Tabellenfilter steuern Art und Umfang der numerischen Ausgabe.