RFEM-/RSTAB-Zusatzmodul, Einzelprogramm RF-/FE-BEUL

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Beulsicherheitsnachweis steifenloser oder ausgesteifter Platten

RF-/FE-BEUL steht als Zusatzmodul für RFEM/RSTAB bzw. als eigenständig lauffähiges Einzelprogramm zur Verfügung. Es ermöglicht Beulsicherheitsnachweise für rechteckige Platten nach folgenden Normen:

  • European Union EN 1993-1-5:2006
  • Germany DIN 18800-3:1990-11

Die Platten können mit horizontalen bzw. vertikalen Steifen (Flachstahl, Winkel, T-Steife, Trapezprofil, U-Profil) versehen sein. Die Belastung der Platte an den Rändern ist nahezu beliebig und kann auch aus RFEM/RSTAB übernommen werden. Die Beulsicherheitsuntersuchung erfolgt in RF-/FE-BEUL immer am Gesamtfeld, da so die eventuell vorhandenen Steifen im 3D-Finite-Elemente-Modell berücksichtigt werden. Somit entfallen die Nachweise für Einzel- oder Teilfelder.

  1. Maske 1.3 Belastung

    Leistungsmerkmale

    • Bei der Bemessung nach Eurocode 3 stehen folgende Nationale Anhänge (NA) zur Verfügung:
      • Germany DIN EN 1993-1-5/NA:2010-12 (Deutschland)
      • Finland SFS EN 1993-1-5/NA:2006 (Finnland)
      • Belgium NBN EN 1993-1-5/NA:2011-03 (Belgien)
      • Italy UNI EN 1993-1-5/NA:2011-02 (Italien)
      • Netherlands NEN EN 1993-1-5/NA:2011-04 (Niederlande)
      • Norway NS EN 1993-1-5/NA:2009-06 (Norwegen)
      • Czech Republic CSN EN 1993-1-5/NA:2008-07 (Tschechische Republik)
      • Cyprus CYS EN 1993-1-5/NA:2009-03 (Zypern)
      Zusätzlich können benutzerdefinierte Nationale Anhänge mit spezifischen Beiwerten angelegt werden.
    • Übernahme aller relevanten Schnittgrößen aus RFEM/RSTAB durch Wahl der Stab- und Beulfeldnummern mit Ermittlung der maßgebenden Randspannungen
    • Zusammenfassung der Spannungen in Lastfällen mit Ermittlung der maßgebenden Belastung
    • Getrennte Materialien für Steife und Platte möglich
    • Übernahme der Steifen aus einer umfangreichen Bibliothek (Flach- und Wulstflachstahl, Winkel-, T-, U- und Trapezprofil)
    • Ermittlung der wirksamen Breiten nach EN 1993-1-5 (Tab. 4.1 oder 4.2) bzw. nach DIN 18800 Teil 3 Gl. (4)
    • Optionale Berechnung der Kritischen Beulspannungen nach den analytischen Formeln der Anhänge A.1, A.2, A.3 des EC 3 oder mittels FEM-Berechnung
    • Nachweise (Spannung, Verformung, Drillknicken) der Längs- und Quersteifen
    • Optionale Berücksichtigung des Knickeinflusses gemäß DIN 18800 Teil 3, Gl. (13)
    • Fotorealistische Darstellung (3D-Rendering) des Beulfeldes einschließlich Steifen, Spannungszuständen sowie der Beulfigur mit Animation
    • Dokumentation aller Eingabe- und Ausgabedaten in einem prüffähigen Ausdruckprotokoll
  2. Eingabe einer T Beulsteife

    Eingabe

    Zunächst sind die Materialdaten, Beulfeldabmessungen und Randbedingungen (gelenkig, eingespannt, frei, gelenkig-elastisch) festzulegen. Hierzu bestehen Übernahmemöglichkeiten aus RFEM/RSTAB. Anschließend können die Randspannungen lastfallweise manuell definiert oder aus RFEM/RSTAB übernommen werden. 

    Die Steifen können als räumlich wirkende Flächenelemente modelliert werden, die an die Platte exzentrisch angeschlossen sind. Die Exzentrizitäten der Steifen brauchen daher nicht durch wirksame Breiten berücksichtigt zu werden. Die Biege-, Schub-, Dehn-, St.-Venantsche sowie bei geschlossenen Steifen die Bredtsche Steifigkeit der Steifen wird im 3D-Modell automatisch erfasst.

  3. Detaileinstellungen

    Bemessung

    Die Nachweise erfolgen schrittweise durch die Eigenwertberechnung der idealen Beulwerte für die einzelnen Spannungszustände sowie des Beulwertes für die gleichzeitige Wirkung aller Spannungskomponenten.

    Der Beulnachweis wird mit der Methode der reduzierten Spannungen geführt, wobei je Beulfeld die einwirkenden Spannungen mit einem aus dem von-Mises-Fließzustand reduzierten Grenzspannungszustand verglichen werden. Grundlage für den Nachweis ist ein einziger Systemschlankheitsgrad, der auf der Grundlage des gesamten Spannungsfeldes bestimmt wird. Ein Nachweis der Einzelbeanspruchungen und die nachfolgende Zusammenführung mittels Interaktionskriterium entfällt daher. 

    Für die Erfassung des knickstabähnlichen Beulverhaltens werden die Eigenwerte der idealen Beulfeld-Knickwerte mit frei angenommenen Längsrändern berechnet. Anschließend werden die Schlankheitsgrade und Abminderungsfaktoren nach EN 1993-1-5, Kap. 4 oder Anhang B bzw. DIN 18800 Teil 3, Tabelle 1 ermittelt. Der Nachweis erfolgt dann gemäß EN 1993-1-5, Kap. 10 bzw. DIN 18800 Teil 3, Gl. (9), (10) bzw. (14). 

    Das Beulfeld wird in finite Viereck- oder, falls nötig, in Dreieckelemente diskretisiert. Jeder Knoten eines Elements besitzt sechs Freiheitsgrade. 

    Der Biegeanteil eines Dreieckelements basiert auf dem LYNN-DHILLON-Element (2nd Conf. Matrix Meth. JAPAN – USA, Tokyo) nach der Mindlinschen Biegetheorie. Der Membran-Anteil des Elements basiert auf dem BERGAN-FELIPPA-Element. Die Viereckelemente bestehen aus vier Dreieckelementen, wobei der innere Knoten eliminiert wird.

  4. Grafische Darstellung der Beulfigur

    Ergebnisse

    Die Ergebnisse werden mit Verweisen auf die EN 1993-1-5 bzw. die DIN 18800 ausgegeben. Zur Veranschaulichung stellt RF-/FE-BEUL die Berechungsergebnisse jeweils getrennt für die Einwirkung nur einer Randlast sowie infolge gleichzeitiger Wirkung aller Randlasten dar.

    Bei mehreren Lastfällen wird der maßgebende Lastfall gesondert dargestellt. Ein zeitintensiver Vergleich der Berechnungsdaten erübrigt sich somit. 

    In Maske 2.5 werden die Verzweigungslastfaktoren für sämtliche Lastfälle und die jeweiligen Beulformen ausgegeben. 

    Die Beulfiguren und die Belastungen des Beulfeldes können in einem Grafikfenster visualisiert werden. Dies dient der schnellen Kontrolle von Beulfiguren und Lasten. Durch die zusätzliche Animationsmöglichkeit lässt sich das Beulverhalten ausgesteifter Platten anschaulich darstellen. 

    Alle Tabellen können nach MS Excel, OpenOffice.org Calc oder in eine CSV-Datei exportiert werden.

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PREIS für RFEM (netto)

  • RF-FE-BEUL 5.xx

    900,00 USD

  • Zusatzlizenz

    405,00 USD

PREIS für RSTAB (netto)

  • FE-BEUL 8.xx

    900,00 USD

  • Zusatzlizenz

    405,00 USD

PREIS (netto)

  • FE-BEUL 8.xx - Einzelprogramm

    900,00 USD

  • Zusatzlizenz

    405,00 USD