Mit stabbezogenen Nichtlinearitäten lassen sich nichtlineare Zusammenhänge zwischen Kräften (oder Momenten) und Dehnungen in den Stäben abbilden. Einige nichtlineare Eigenschaften können bei der Spezifikation des Stabtyps selbst festgelegt werden. Ein Zugstab beispielsweise kann sich als Fachwerkstab vorstellen, bei dem die Dehnung proportional zur Zugkraft ansteigt. Die Dehnung eines solchen Stabes' könnte jedoch unter Druck eskalieren, ohne dass eine feststellbare Kraft für dieses Phänomen notwendig wäre.
Stabnichtlinearitäten sind grundsätzlich für diverse Stabtypen anwendbar, allerdings muss eine logische Kombinatorik gewährleistet sein. Würde man beispielsweise für einen Druckstab das Kriterium "Ausfall bei Druck" festlegen, würde dies zu rechnerischen Problemen führen. Folglich sind Stabnichtlinearitäten für Zugstäbe, Druckstäbe, Knickstäbe und Seilstäbe vorgeschrieben.
| 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. Eine Druckkraft wird erst dann aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Ausfall bei Druck mit Schlupf | Der Stab kann keine Druckkräfte aufnehmen. Eine Zugkraft wird erst dann aufgenommen, wenn der Schlupf ux überwunden ist. | |
| Schlupf | Der Stab kann erst nach einer Dehnung oder Stauchung um den Betrag ux eine Normalkraft aufnehmen. Hinweis: Eine Linienverdichtung an einem Stab mit Schlupf bewirkt eine interne Stabteilung in kleine Stabteile. An jedem dieser Teilstäbe wird das Schlupf-Kriterium angesetzt. | |
| Ausfall bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbeschränkt auf, fällt jedoch bei einer Zugkraft größer Nt aus. | |
| Fließen bei Zug | Der Stab nimmt Druckkräfte unbeschränkt auf, aber nur eine maximale Zugkraft Nt. Vergrößert sich die Dehnung, bleibt die Zugkraft im Stab gleich. | |
| Ausfall mit Grenzwert bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbeschränkt auf, fällt jedoch bei einer Druckkraft größer Nc aus. | |
| Fließen bei Druck | Der Stab nimmt Zugkräfte unbeschränkt auf, aber nur eine maximale Druckkraft Nc. Vergrößert sich die Dehnung, bleibt die Druckkraft im Stab gleich. | |
| Ausfall | Der Stab fällt beim Erreichen der Druckkraft Nc oder beim Erreichen der Zugkraft Nt aus. | |
| Fließen | Der Stab beginnt beim Erreichen der Druck-kraft Nc oder der Zugkraft Nt zu fließen: Vergrößert sich die Dehnung, bleibt die Kraft konstant. |
