Statiksoftware für Membranbau und Textilbau

Statische Berechnung von Tragwerken nach FEM

Das Statikprogramm RFEM ist die Basis einer modular aufgebauten Programmfamilie. Das Hauptprogramm RFEM dient zur Definition der Struktur, Materialien und Einwirkungen ebener und räumlicher Platten-, Scheiben-, Schalen- und Stabtragwerke. Mischsysteme sind ebenso möglich wie die Behandlung von Volumen- und Kontaktelementen.

Formfindung von Membrankonstruktionen

Mit dem Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG lässt sich die Form von zug- bzw. druckbelasteten Strukturen wie Membran- und Seilkonstruktionen, Schalen usw. suchen. Die Form wird dabei über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen ermittelt. Das vorverformte Modell dient dann als Grundlage für alle weiteren Berechnungen. 

Schnittmuster für Membrankonstruktionen

Das Modul RF-ZUSCHNITT errechnet und organisiert Schnittmuster für Membrankonstruktionen. Die Randbedingungen der Zuschnittmuster auf der gekrümmten Geometrie werden über die Randlinien und unabhängige ebene oder geodätische Schnittlinien erfasst. Der Ebnungsprozess erfolgt über die Theorie der minimalen Energie.

Berücksichtigung von nichtlinearen Materialgesetzen

Das Zusatzmodul RF-MAT NL ermöglicht die Berücksichtigung von nichtlinearem Materialverhalten in RFEM.

Es besteht die Option zur Kopplung von Flächen mit dem Steifigkeitstypen „Membran“ und „Membran-Orthotrop“ mit den Materialmodellen „Isotrop nichtlinear elastisch 2D/3D“ und „Isotrop plastisch 2D/3D“ (Zusatzmodul RF-MAT-NL erforderlich). Diese Funktionalität erlaubt die Simulation des nichtlinearen Dehnungsverhaltens von z. B. ETFE-Folien.

Weitere Zusatzmodule für die statische Berechnung von Membran- und Textilkonstruktionen

Für die Berechnung von Membran- und Textilkonstruktionen bzw. deren Unterkonstruktion sind die Zusatzmodule der Branche Stahlbau zu empfehlen.

Auszug aus Knowledge Base und Produkt-Features | Membran- und Textilbau

  1. Bild 01 - Zuschnitt einer halben Kugel

    Zuschnitt für Membranhülle und Seilelemente

    Seil- und Membrankonstruktionen gelten als sehr schlanke und ästhetische Baukonstruktionen. Die teils sehr komplexen doppelt gekrümmten Formen können über geeignete Formfindungsalgorithmen gefunden werden. Ein möglicher Lösungsansatz ist hier zum Beispiel die Formensuche über das Gleichgewicht zwischen der Oberflächenspannung (vorgegebene Vorspannung und zusätzliche Last wie Eigengewicht, Druck etc.) und den gegebenen Randbedingungen.

  2. Bild 01 - Grundformen von Membrankonstruktionen [1]

    Formfindung und Zuschnitt von Membrantragwerken

    Für den Entwurf der Membrankonstruktionen ist ein spezifisches Verfahren notwendig, welches im Unterschied zu den meisten konventionellen Tragwerken beachtet werden muss. Die Suche nach geeigneten vorgespannten Formen und die Erstellung von Schnittmustern sind zu einem unerläßlichen Teil der Planung von Membrantragwerken geworden. Der Beitrag wird nun im Folgenden die zwei Hauptprozesse der Planung von Membrankonstruktionen kurz behandeln. Er hat zum Ziel, die physikalischen Eigenschaften der Membrantragwerke näher zu erläutern und die einzelnen Thesen an Beispielen zu verdeutlichen.

  3. Folienkissen mit Materialmodell Isotrop plastisch 2D/3D

    Nichtlineares Materialgesetz für Membranen

    In RFEM besteht die Option zur Kopplung von Flächen mit dem Steifigkeitstypen „Membran“ und „Membran-Orthotrop“ mit den Materialmodellen „Isotrop nichtlinear elastisch 2D/3D“ und „Isotrop plastisch 2D/3D“ (Zusatzmodul RF-MAT NL erforderlich). 

    Diese Funktionalität erlaubt die Simulation des nichtlinearen Dehnungsverhaltens von z. B. ETFE-Folien.

Weitere Fachbeiträge in der Knowledge Base

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Video: Zusatzmodule RF-FORMFINDUNG & RF-ZUSCHNITT

Dlubal-Webinar: Formfindung und Zuschnitt von Membrankonstruktionen in RFEM

Video: Pneumatische Membrantragwerke mit RF-FORMFINDUNG

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Masterarbeit zur Membran-Bemessung nach FEM

Masterarbeit Rostislav Lang

Die Masterarbeit von Rostislav Lang befasst sich mit der Analyse von Membrankonstruktionen in der Finite-Elemente-Software RFEM.

RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

Basisprogramm

Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung, Berechnung und Bemessung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

Erstlizenzpreis
3.540,00 USD
RFEM Membran- und Textilbau
RF-FORMFINDUNG 5.xx

Zusatzmodul

Formfindung von Membran- und Seilkonstruktionen

Erstlizenzpreis
1.750,00 USD
RFEM Membran- und Textilbau
RF-ZUSCHNITT 5.xx

Zusatzmodul

Schnittmuster für Membrankonstruktionen

Erstlizenzpreis
2.240,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL EC3 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stahlstäben nach EC 3

Erstlizenzpreis
1.480,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL Wölbkrafttorsion 5.xx

Modulerweiterung für RF-STAHL EC3

Biegedrillknicknachweise nach Theorie II. Ordnung mit 7 Freiheitsgraden

Erstlizenzpreis
850,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL Plastizität 5.xx

Modulerweiterung für RF-STAHL EC3

Plastische Bemessung von Querschnitten nach dem Teilschnittgrößenverfahren (TSV) und der Simplex-Methode.

Erstlizenzpreis
850,00 USD
RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-ALUMINIUM 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Aluminium-Stäben nach Eurocode 9

Erstlizenzpreis
1.480,00 USD