RFEM 5 Version 5

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11.8.2.1 Stablasten aus Flächenlast mittels Ebene

Stablasten aus Flächenlast mittels Ebene

Bild 11.184 Dialog Flächenlasten in Stablasten umwandeln mittels Ebenen
Flächenlastrichtung

Es ist anzugeben, ob die Last senkrecht zur Ebene oder global bezogen auf die wahre bzw. projizierte Fläche wirkt. Die Grafik rechts unten veranschaulicht die gewählte Lastrichtung.

Stablastrichtung

Dieser Abschnitt steuert, ob die generierten Stablasten als globale oder lokale Lasten abgelegt werden (siehe Kapitel 6.2). Der Unterschied wirkt sich vor allem bei nichtlinearen Berechnungen aus.

Bereich der Lastanwendung

Es bestehen zwei Wahlmöglichkeiten. Liegt in der Lastebene zwischen den Stäben eine Fläche vor (z. B. Wand- oder Dachfläche), die im RFEM-Modell nicht abgebildet ist, sollte Voll gefüllt gewählt werden. Damit wird die Flächenlast, die auf die ganze Ebene wirkt, auf die Stäbe umgerechnet. Wenn die Konstruktion aber nur aus Stäben besteht (z. B. Gittermast), ist die Option Nicht gefüllt, nur an Stäbe zu wählen. Dann wird lediglich die effektive bzw. projizierte Fläche belastet, die durch die Stabquerschnitte als „Lastangriffsfläche“ vorliegt. Die Last wird unter Berücksichtigung der Stablage angesetzt.

Lastaufteilungsart

Der Abschnitt steuert, wie die Flächenlastanteile den Stäben zugeordnet werden. Das Verfahren der Winkelachsen kann für Polygone angewandt werden, die keinen überstumpfen Winkel aufweisen. Es werden die Schnittpunkte der Winkelhalbierenden so miteinander verbunden, dass wie in nebenstehender Skizze gezeigt die anteiligen Einzugsflächen entstehen. So kann die Flächenlast eindeutig auf die Stäbe verteilt werden.

Das Winkelachsenverfahren ist bei Ebenen mit überstumpfem Winkel oder bei Vielecken nicht anwendbar. Diese Fälle können mit der Lastaufteilungsart Konstant bewältigt werden: Neben den Winkelhalbierenden wird auch der Schwerpunkt der Ebene ermittelt. Liegen die Schnittpunkte der Winkelhalbierenden vor dem Schwerpunkt, entstehen dreieckige Einzugsflächen; liegen sie hinter dem Schwerpunkt, wird eine zum Stab parallele Linie durch den Schwerpunkt gezogen, die mit den beiden Winkelhalbierenden eine Einzugsfläche bildet.

Bild 11.185 Lastaufteilungsart Konstant

Dieses Verfahren führt dazu, dass Flächen nicht berücksichtigt oder doppelt angesetzt werden. Der fehlende bzw. restliche Betrag wird mit einer Konstanten multipliziert, damit die Summe der Flächen- und Stablasten gleich ist.

Die Option Kombiniert ermittelt die Einzugsflächen von Drei-, Vier- und Vielecken soweit möglich nach der Winkelachsenmethode. Ist diese Methode nicht verwendbar, wird automatisch auf die konstante Lastverteilung umgeschaltet. Die kombinierte Methode ist deshalb voreingestellt; RFEM wählt automatisch das geeignete Verfahren.

Flächenlastverteilung

Die Last kann Gleichmäßig oder Linear veränderlich auf die Fläche wirken. Es lassen sich auch Flächenlasten definieren, die frei Veränderlich in Richtung einer globalen Achse wirken (z. B. höhenabhängige Windlast). Über die Schaltfläche ist ein Dialog zugänglich, in dem die Lastparameter in Abhängigkeit von den Koten definiert werden können.

Bild 11.186 Dialog Veränderliche Flächenlast

In der linken Spalte sind die globalen Ordinaten der Kote anzugeben und rechts jeweils die Werte der Flächenlast zuzuweisen. Die Grafik visualisiert den aktuellen Stand der Eingabe.

Bei frei veränderlichen Lasten muss im Einstellungen-Dialog die Korrektur der Verteilung nach dem Momentengleichgewicht gewählt werden (siehe Bild 11.178). Ist dies nicht der Fall, werden konstante Stablasten erzeugt.

Flächenlastgröße

Wirkt die Last gleichmäßig auf die Fläche, ist der Lastwert in das Eingabefeld einzutragen. Bei linear veränderlichen Lasten sind drei Knotennummern mit den zugeordneten Lasten anzugeben. Die Knoten lassen sich auch mit im Arbeitsfenster grafisch auswählen.

Abgrenzung der Flächenlastebene

Die Abgrenzung der Flächenlastebene erfolgt über die Eckknoten der Ebene. Die Knoten sind mit nacheinander im Arbeitsfenster anzuklicken. Dabei wird die Ebene in der Selektionsfarbe gekennzeichnet. Die vollständig eingegebene Ebene erscheint in blaugrüner Farbe. Es sind mindestens drei Knoten für eine Ebene erforderlich. Die Fläche braucht nicht allseitig von Linien oder Stäben begrenzt sein.

Es können verschiedene Ebenen definiert werden, die dann in der Liste des Eingabefeldes Eckknoten erscheinen.

Wenn dieser Dialog mehrmals hintereinander aufgerufen wird, kann es sein, dass die zuletzt eingegebenen Ebenen in der Liste Eckknoten voreingestellt sind. Damit diese Ebenen nicht unbeabsichtigt doppelte Lasten erhalten, sollte man die komplette Liste mit der Schaltfläche löschen.

Ohne Wirkung auf Stäbe

Im Abschnitt Ohne Wirkung auf ist es möglich, Stäbe von der Lastabtragung auszuschließen (z. B. Pfetten, Verbände). Die Auswahl erfolgt stabweise oder durch Angabe eines Musterstabes, der [Parallel] zu den lastfreien Stäben ist. Es empfiehlt sich die grafische Selektion mit .

Die Schaltfläche ruft den Dialog Einstellungen für Lastgenerierung auf (siehe Bild 11.178). Dort kann die Toleranz für die Integration von Knoten in die Lastebene angepasst sowie eine Korrektur der generierten Lasten vorgenommen werden.

Mit der Schaltfläche [Lastkorrekturfaktoren] können die Lasten für bestimmte Stäbe skaliert werden. Damit lässt sich z. B. die Durchlaufwirkung einer Dachschalung auf die Randsparren erfassen, um dort reduzierte Stablasten zu erzeugen. Es öffnet sich folgender Dialog.

Bild 11.187 Dialog Korrekturfaktoren Stäben zuordnen

Die Stäbe können mit und im Arbeitsfenster ausgewählt und mit einem Faktor skaliert werden.

[OK] startet die Generierung der Stablasten. Es erscheint eine Übersicht mit Informationen zu den Zellen und Lasten.

Bild 11.188 Dialog Info über Umwandlung der Flächenlasten in Stablasten

Falls unzulässige Zellen ausgewiesen werden, konnte RFEM die Lasten nicht eindeutig zuweisen. Die Schaltfläche hebt die aktuelle unzulässige Zelle in der Grafik hervor, listet alle Ursachen für unzulässige Zellen auf. Oft sind entfernte Kanten (d. h. von der Lastabtragung ausgenommene Randstäbe) der Zelle oder kreuzende, nicht verbundene Stäbe verantwortlich für Probleme beim Konvertieren der Last.

Im Abschnitt Gesamtmoment zum Nullpunkt werden die ermittelten Stablasten mit den angesetzten Flächenlasten verglichen. Bei Differenzen kann mit wieder der Ausgangsdialog aufgerufen werden. Die Anpassungen sind dann im Dialog Einstellungen für Lastgenerierung vorzunehmen (siehe Bild 11.178), der über die Schaltfläche zugänglich ist.

Die beiden Schaltflächen im Infofenster sind mit folgenden Funktionen belegt:

Tabelle 11.15 Schaltflächen im Info-Fenster zu umgewandelten Stablasten

Es wird wieder der Dialog Flächenlasten in Stablasten umwandeln aufgerufen, in dem die Generierungsparameter angepasst werden können.

Das Arbeitsfenster wird aufgerufen, in dem die Ansicht geändert werden kann (Ansichtsmodus). Die Rückkehr zum Info-Fenster erfolgt mit [Zurück] oder [Esc].