Wenn Sie mit Massivholzmodellen in RFEM 6 arbeiten, insbesondere in Deckensystemen, kann die Verwendung von Linienfreigaben oder Liniengelenken in Kombination mit Ebenen (starr oder nachgiebig) zu falschen Annahmen, irreführenden Ergebnissen und numerischer Instabilität führen. Im Folgenden wird erläutert, warum von diesem Ansatz generell abgeraten wird:
Warum Linienfreigaben und Ebenen nicht gut zusammenpassen
Normalkraftgelenke unterbrechen Lastpfade:
Linienfreigaben beinhalten oft horizontale (axiale) Verschiebungsfreigaben, die die Kontinuität zwischen Bodenplatten unterbrechen. Allerdings geht die Ebenen-Implementierung in RFEM von einer durchgehenden Verbindung zwischen Knoten in der Ebene aus. Wenn diese Annahmen im Widerspruch zueinander stehen, verhält sich das globale 3D-Modell unrealistisch.
Ebenen überschreiben lokales Verhalten:
Wenn Sie eine Ebene verwenden—insbesondere eine starre—behandelt die Software das gesamte Deckensystem als ein einzelnes Element in der Ebene. Es erkennt keine lokalen Unstetigkeiten wie Schlupf oder Spalte, die durch Linienfreigaben oder -gelenke eingeführt werden. Dies kann Folgendes verursachen:
- Verlust der Lastübertragung zu Trägern
- Null-Biegemomente in Bauteilen, bei denen eine strukturelle Einwirkung erwartet wird
- Falsche Kraftpfade und Durchbiegungen
Keine physikalische Bedeutung für Freigaben in ebenenbasierten Modellen:
Im Gebäudemodellansatz von RFEM erzwingt die Ebene (starr oder nachgiebig) eine horizontale Verbindung über alle Flächen hinweg. Das bedeutet, dass Linienfreigaben in der Platte keine reale Wirkung haben—und tatsächlich die Stabilität des Modells verschlechtern oder zu irreführenden Schlussfolgerungen führen können.
Häufige Fehler beim Modellieren
Das Modell scheint zu berechnen, bildet aber das reale Verhalten nicht ab:
Mit bestehenden Ebenen werden alle definierten Linienfreigaben oder -gelenke, die echten Schlupf oder Trennung (z.B. zwischen BSP-Platten) simulieren sollen, im globalen 3D-Modell nicht respektiert. Schlimmer noch, das Lastübertragungs-Feature ignoriert Bauteile mit Freigaben, was zu unerwarteten Null-Kraft-Ergebnissen führt.
- Numerische Instabilität in Theorie II. Ordnung
Nachgiebige Ebenen führen elastische Flexibilität ein und in Kombination mit mehreren Linienfreigaben kann das Modell numerisch instabil werden oder in der Analyse nach Theorie II. Ordnung (P-Delta) versagen.
Empfehlungen für bewährte Verfahren
Vermeiden Sie Linienfreigaben und -gelenke in ebenenbasierten Modellen:
Wenn Sie Ebenen (starr oder nachgiebig) verwenden, modellieren Sie keine Liniengelenke oder -freigaben, um ein Verhalten zwischen den Platten zu simulieren.
Verwenden Sie vollständige 3D-Modellierung für realistische Ergebnisse:
Wenn Ihr Ziel ist, Schlupf, Spalte oder nichtlineares Verhalten zwischen Massivholzplatten zu erfassen, verwenden Sie gar keine Ebenen. Stattdessen:
- Modellieren Sie jede Bodenplatte mit ihrer tatsächlichen Steifigkeit (Biege- und Axialsteifigkeit)
- Verwenden Sie Standardverbindungen von Fläche zu Fläche oder von Stab zu Stab.
- Führen Sie Nichtlinearitäten explizit ein (z.B. Federn oder Kontaktelemente)
Seien Sie klar bei der Modellierungsabsicht:
Entscheiden Sie frühzeitig: Möchten Sie ein vereinfachtes Deckenverhalten (Ebene verwenden) oder eine detaillierte Platteninteraktion (keine Ebene)? Die Kombination der beiden führt zu falschen oder instabilen Ergebnissen.
Abschließender Rat
Linienfreigaben und Ebenen vertreten unterschiedliche Modellierungsphilosophien:
- Ebenen nehmen eine starre oder nachgiebige Kontinuität in der Ebene an.
- Linienfreigaben führen lokale Flexibilität oder Unstetigkeit ein.
Die Verwendung beider im selben Deckensystem schafft Konflikte, die RFEM nicht sinnvoll lösen kann. Für eine realistische und physikalisch genaue Modellierung von Massivholz—insbesondere dort, wo das Verhalten zwischen den Platten wichtig ist—verzichten Sie auf die Ebene und modellieren Sie die Struktur vollständig in 3D.