Nichtlinearitäten in Bezug auf Stäbe können verwendet werden, um nichtlineare Zusammenhänge zwischen Kräften (oder Momenten) und Dehnungen innerhalb der Stäbe darzustellen. Einige nichtlineare Eigenschaften können bei der Festlegung des Stabtyps selbst festgelegt werden. Beispielsweise kann ein Zugstab als Fachwerk verstanden werden, bei dem die Dehnung proportional zur Zugkraft zunimmt. Die Dehnung eines solchen Stabs kann jedoch unter Druck zunehmen, ohne dass für dieses Phänomen eine feststellbare Kraft erkennbar ist.
Grundsätzlich sind Stabnichtlinearitäten auf verschiedene Stabtypen anwendbar, solange logische Kombinationen gewährleistet sind. Die Festlegung von „Ausfall bei Druck“ als Kriterium für einen Druckstab würde beispielsweise zu Berechnungsproblemen führen. Daher sind Stabnichtlinearitäten für Zugstäbe, Druckstäbe, Knickstäbe und Seilstäbe unzulässig.
| Stabtyp | Diagramm in RFEM | Beschreibung |
|---|---|---|
| Ausfall bei Zug | Der Stab kann keine Zugkräfte aufnehmen. | |
| Ausfall bei Druck | Der Stab kann keine Druckkräfte aufnehmen. | |
| Ausfall bei Zug mit Schlupf | Der Stab kann keine Zugkräfte aufnehmen. Druckkräfte werden erst aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Ausfall bei Druck mit Schlupf | Der Stab kann keine Druckkräfte aufnehmen. Zugkräfte werden erst aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Schlupf | Der Stab nimmt Normalkräfte erst auf, nachdem eine Dehnung oder Verkürzung um den Wert ux überschritten wurde. Hinweis: Eine Linienverdichtung an einem Stab mit Schlupf führt zu einer internen Stabteilung in kleine Stabteile. Das Schlupfkriterium wird auf jeden dieser Teilstäbe angewendet. | |
| Ausfall bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbegrenzt auf, fällt jedoch aus, wenn Zugkräfte Nt überschreiten. | |
| Fließen bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbegrenzt auf, jedoch nur eine maximale Zugkraft von Nt. Wenn die Dehnung zunimmt, bleibt die Zugkraft im Stab konstant. | |
| Ausfall bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbegrenzt auf, fällt jedoch aus, wenn Druckkräfte Nc überschreiten. | |
| Fließen bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbegrenzt auf, jedoch nur eine maximale Druckkraft von Nc. Wenn die Dehnung zunimmt, bleibt die Druckkraft im Stab konstant. | |
| Ausfall | Der Stab fällt aus, wenn die Druckkraft Nc oder die Zugkraft Nt erreicht wird. | |
| Fließen | Der Stab beginnt zu fließen, wenn die Druckkraft Nc oder die Zugkraft Nt erreicht wird: Wenn die Dehnung zunimmt, bleibt die Kraft konstant. |
