RFEM Version 5

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8.1 Knoten - 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 4.1 gibt die Lagerkräfte und -momente in numerischer Form aus.

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

Bild 8.2 Ergebnisse-Navigator: Lagerreaktionen → Knotenlager
Bild 8.3 Tabelle 4.1 Knoten - Lagerkräfte

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

Lagerkräfte P X / P Y / P Z

In diesen drei Tabellenspalten werden die Auflagerkräfte nach Knoten geordnet aufgelistet. Die Kräfte sind im Regelfall auf die Achsen X, Y und Z des globalen Koordinatensystems bezogen. Über die Option Lagerreaktionen → Knotenlager → Lokal im Ergebnisse -Navigator lassen sich sowohl in der Grafik als auch in der Tabelle die auf die lokalen Lagerachsen X', Y' und Z' bezogenen Kräfte anzeigen (gedrehte Lager).

Bei Lagerdrehungen sind die Knoten wie im Bild 8.3 gezeigt mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet. Die Kräfte werden auf das gewählte Achsensystem bezogen ausgegeben. In der letzten Tabellenspalte wird der Drehwinkel des Lagers ausgewiesen.

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. Die Vorzeichen ergeben sich aus der Richtung der globalen Achsen. Ist die globale Z-Achse nach unten gerichtet, so hat der Lastfall Eigengewicht beispielsweise eine positive Lagerkraft PZ, eine Windlast entgegen der globalen X-Achse eine negative Lagerkraft PX zur Folge. Die in der Tabelle ausgewiesenen Lagerkräfte stellen damit die Fundamentlasten dar.

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 Arbeitsfenster können die Vorzeichen der eingeleiteten Kräfte mit angezeigt werden. Diese Option ist im Zeigen-Navigator unter dem Eintrag Ergebnisse zugänglich.

Bild 8.4 Zeigen-Navigator: Ergebnisse → Lagerreaktionen → Mit Vorzeichen

Die Vorzeichen in der Grafik sind auf das globale XYZ- bzw. gedrehte lokale X'Y'Z'-Achsensystem bezogen. Sie sollten nur zur Visualisierung der eingeleiteten Kräfte aktiviert werden, da sie sonst zu Missverständnissen führen.

Lagermomente MX / MY / MZ

In diesen drei Spalten werden die Auflagermomente nach Knoten geordnet aufgelistet. Die Momente sind im Regelfall auf die Achsen X, Y und Z des globalen Koordinatensystems bezogen. Über den Ergebnisse-Navigator lassen sich sowohl in der Grafik als auch in der Tabelle die auf die lokalen Lagerachsen X', Y' und Z' bezogenen Momente anzeigen.

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 Lagers. Die Vorzeichen ergeben sich aus der Richtung der globalen Achsen. Die Lagermomente der Tabelle stellen damit die Fundamentlasten dar.

Im Arbeitsfenster hingegen werden Reaktionsmomente vonseiten der Auflager angezeigt.

Für die Auflagermomente können ebenfalls die Vorzeichen in der Grafik mit angezeigt werden (siehe Bild 8.4). Ein positives Lagermoment wirkt rechtsschraubig um die jeweilige positive globale Achse. Hier gilt wie bei den Lagerkräften, dass die Vektoren bereits vorzeichenbehaftet sind und die Werteangaben davon unabhängig zu betrachten sind: Die Vorzeichen geben die Richtungen der Momente in Bezug auf die globalen Achsen an.

Grafisch lassen sich die Lagermomente als Vektor oder Bogen darstellen. Die Anzeigeart kann geändert werden über Menü

    • Optionen → Anzeigeeigenschaften → Bearbeiten.
Bild 8.5 Dialog Anzeigeeigenschaften (Ausschnitt): Knotenmomente in Bogendarstellung

Stellen Sie links die Kategorie Ergebnisse → Lagerreaktionen → Knotenmomente ein und wählen dann rechts die Darstellungsart Bogen.

Gedrehte Knotenlager

In der letzten Tabellenspalte werden die Drehwinkel gedrehter Knotenlager ausgewiesen (siehe Bild 8.3). Diese Knoten sind mit einem Sternchen (*) gekennzeichnet.

Kontrollsummen

Bei Lastfällen und Lastkombinationen werden ganz am Ende der Tabelle die Kontrollsummen von Lagerreaktionen und Belastung angegeben. Es werden Differenzen zwischen ∑ Kräfte und ∑ Lasten bestehen, wenn das Modell zusätzlich Linienlager und elastisch gebettete Stäbe oder Flächen besitzt. Für die Gesamtbilanz müssen deshalb auch die ∑ Kräfte berücksichtigt werden, die in den Tabellen 4.3, 4.7 und 4.21 vorliegen.

Lagerkräfte als Last übernehmen

Die Knotenlagerkräfte und -momente eines anderen RFEM-Modells können im aktuellen Modell als Lasten angesetzt werden. Damit lassen sich Lasten stockwerkweise übertragen, um 2D-Deckenplatten zu untersuchen. Diese Funktion ist im Kapitel 8.3 beschrieben.

Importierte Knotenlagerkräfte werden als freie Einzellasten angesetzt.

Lagerkräfte von Ergebniskombinationen filtern

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

    • Tabelle → Ansicht → Ergebnisfilter

oder die entsprechende Schaltfläche in der Tabellen-Symbolleiste.

Bild 8.6 Dialog Tabellenfilter (Ausschnitt)

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

Resultierende der Lagerreaktionen

Bei Lastfällen und Lastkombinationen werden die Resultierenden der Lagerreaktionen in Tabelle 4.0 Ergebnisse - Zusammenfassung für jede globale Richtung ausgegeben (siehe Bild 8.1). Über den Ergebnisse-Navigator lassen sich die Resultierenden auch am Modell visualisieren.

Bild 8.7 Ergebnisse-Navigator: Lagerreaktionen → Resultierende

Neben der Gesamtresultierenden P lassen sich die einzelnen Komponenten einblenden, die im Schwerpunkt des Modells idealisiert wirksam sind. So können auf einen Blick Lage und Größe der resultierenden Lagerkräfte überprüft werden.