Die Statiksoftware RFEM 6 ist die Basis einer modular aufgebauten Programmfamilie. Das Hauptprogramm RFEM 6 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.
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Im aktuellen Stand von RFEM 6 muss die Schub- und Längsbewehrung für Stäbe manuell definiert werden. Dies wird im Add-On Betonbemessung als "Vorhandene Bewehrung" bezeichnet. Die Add-On-Berechnung ermittelt dann die benötigte "Erforderliche Bewehrung" aus der Analyse und gibt ferner die "Nicht abgedeckte Bewehrung" aus. Der Anwender muss manuell zusätzliche Bewehrung aufbringen, wenn die "Erforderliche Bewehrung" nicht erreicht wird.
Für Flächen kann RFEM 6 die Bewehrung automatisch auslegen.
Auslegung der Flächenbewehrung
Für die Zukunft ist eine automatische Bemessung auch der Stabbewehrung geplant, sodass es nicht nur die manuelle Eingabemöglichkeit gibt.
Ja, in der Betonbemessung in RFEM 6 ist der Verformungsnachweis unter Berücksichtigung des Risszustandes im Querschnitt enthalten.
Dafür wird in der Betonbemessung die effektive Steifigkeit entsprechend des vorhandenen Querschnittszustandes gerissen (Zustand II) bzw. ungerissen (Zustand I) für jedes Element berechnet und dann in einer zweiten FEM Berechnung für die Verformung verwendet.
In RFEM 5 entspricht dies der Lösung in dem Zusatzmodul "RF-BETON Deflect". In RFEM 6 ist diese Methode in der Betonbemessung inklusive.
Weiterführende Informationen zu der Ermittlung des Risszustandes im Rahmen der genannten Verformungsberechnung bietet der unterhalb verlinkte Fachbeitrag.
Bei der Verwendung von Bemessungs-Add-Ons für Gebrauchstauglichkeitsnachweise werden alle Stäbe standardmäßig als an den Endknoten gelagert angenommen. Ist der Stab stattdessen ein Kragträger oder beinhaltet eine innere Lagerung in Kombination mit sowohl einem Kragträger als auch einem beidseitig gelagertem Stabtyp, so sollte unter den Stabdetails ein neues Bemessungsauflager definiert werden.
Die Option "Bemessungsauflager" finden Sie im Stabdialog unter dem Register "Bemessungsauflager & Durchbiegung". Entlang der Stablänge erkannte Knoten wie Stabanfang, Stabende oder interne Knoten können mit Auflagern versehen werden.
Im Dialog "Neues Bemessungsauflager" kann der Auflagertyp aus der Dropdownliste ausgewählt werden, einschließlich allgemein, Beton oder Holz. "Allgemein" gibt dem Programm Anhaltspunkte darüber, welcher Durchbiegungsstabtyp und welches Grenzdurchbiegungsverhältnis aus den Gebrauchstauglichkeitskonfigurationen referenziert werden sollte, bspw. Kragträger (z.B. L/180) oder beidseitig gelagert (z.B. L/360). Die alternativen Typen "Beton" und "Holz" beeinflussen den Durchbiegungsnachweis ebenfalls, beinhalten jedoch zusätzliche Festigkeitsbemessungsoptionen, wie z.B. eine Momenten- und Schubschnittgrößenmodifikation für die Betonbemessung und eine Prüfung der Spannung senkrecht zur Faserrichtung für die Holzbemessung.
Weitere detaillierte Informationen zu dieser neuen Einstellung in RFEM 6 inklusive eines Bemessungsauflagers vom Typ "Holz" finden Sie in dem unter den Links aufgeführten Webinar (EN) zum Zeitpunkt 51:05.
Sowohl Lagerkräfte als auch Belastung werden bei Berechnung mit Wölbkrafttorsion im Schwerpunkt angenommen. Ein unsymmetrisches Profil bekäme dementsprechend automatisch Torsion, siehe Bild.
Einige Materialien haben mehrere Grenzspannungsgrenzen für Druck, Zug usw. Für diese Materialien muss die Grenzspannung vom Anwender manuell eingegeben werden.
Die Grenzspannungswerte werden im Register Materialwerte aufgelistet.
Diese Werte können in den Stab-/Flächenkonfigurationen unter dem Grenzspannungstyp Benutzer hinzugefügt werden.
Sie finden die Ergebnisse für das Durchstanzen ebenfalls im Ergebnis-Navigator.Die Ergebnisse sind aufgeteilt in die Nachweise 'An Knoten' und die Bewehrung 'An Knoten'.Die Durchstanzlasten sowie der Verlauf der Querkräfte im kritischen Rundschnitt (geglättet und nicht-geglättet) sind Zwischenergebnisse der Nachweise und sind entsprechend in diesem Teil des Navigators angeordnet.
Die Verwölbung eines Querschnitts kann in der Darstellung im "Vollmodus" angezeigt werden. Dazu ist es sinnvoll, im Steuerpanel den Anzeigefaktor für Wölbkrafttorsion zu erhöhen, siehe Bild 1.
Zusätzlich kann der Wert der lokalen Verformung ω [1/m] im Ergebnisnavigator ausgewählt werden, siehe Bild 2.
Nachdem in den Basisangaben die Wölbkrafttorsion aktiviert wurde, können Wölbfedern und Wölbeinspannungen definiert werden. Dazu sind im Dialogfenster "Stab bearbeiten", Register "Basis", Quersteifen zu aktivieren, siehe Bild 1.
Im Register "Quersteifen" können mehrere Stabquersteifen angelegt werden und über die Schaltfläche "Neue Stabquersteife" die notwendigen Parameter definiert werden. Beim Steifentyp "Stirnplatte" wird die resultierende Wölbfeder in Abhängigkeit des Materials und der Abmessungen automatisch ermittelt, siehe Bild 2.
Neben weiteren Varianten können unter dem Steifentyp "Wölbfeder" auch eine starre Wölbeinspannung oder benutzerdefinierte Wölbfedersteifigkeit definiert werden.
Alternativ können Stabquersteifen auch über den Daten-Navigator oder die Menüleiste "Einfügen", "Typen für Stäbe", "Stabquersteifen" angelegt werden. In diesem Fall sind sie über die Pick-Funktion oben rechts im Dialogfenster "Neue Stabquersteife" den entsprechenden Stäben zuzuordnen.
Sie können in einem Lastfall vom Analyse-Typ Modalanalyse auch Strukturmodifikationen definieren. Hierbei haben Sie Zugriff auf Steifigkeitsmodifikationen einzelner Objekte und können bei Bedarf auch gewählte Objekte deaktivieren.
Um das Interaktionsdiagramm einzublenden, müssen Sie den Dialog "Nachweisdetails" für die Betonbemessung öffnen.
Auf der linken Seite des Dialogs können Sie dann das "Interaktionsdiagramm" anhaken. Dadurch erscheint ein zusätzliches Register "Interaktionsdiagramm". In diesem können Sie die Einstellungen für die Ergebnisdarstellung steuern.
Prüfen Sie, ob das Material, welches den Stäben zugewiesen wurde, mit der Norm, die zur Bemessung im Add-On "Betonbemessung" ausgewählt wurde, kompatibel ist.
Des Weiteren prüfen Sie bitte, ob im Dialog "Stab bearbeiten" alle Bemessungseigenschaften (Dauerhaftigkeitsklasse, Betondeckung, Schub- und Längsbewehrung, etc.) korrekt vorgegeben wurden.
Um sich Eigenformen ihrer dynamischen Analyse anzuschauen, müssen Sie einen Lastfall vom Analysetyp Modalanalyse erstellen und dort Ihre Einstellungen für die Modalanalyse treffen.
Nachdem Sie die Berechnung gestartet haben, können Sie im Ergebnis-Navigator Ihre Ergebnisse auswerten. Weitere Informationen stehen Ihnen auch in der Tabelle zur Verfügung.
Sie können die Darstellung der Normierung der Eigenformen direkt im Navigator - Ergebnisse anpassen. Bei Änderung der Einstellung muss keine Neuberechnung durchgeführt werden.
Je nach Einstellung stellt die größte Verschiebung bzw. Verformung den Referenzwert 1 dar, auf den die übrigen Ergebnisse skaliert werden.
Im Knicklängen-Dialog kann dieser Nachweis im Add-On durch einfaches Deaktivieren der Option "Biegedrillknicken" ausgeschlossen werden.
Gelenke für eine Verwölbung sind an jedem Stabende standardmäßig vorhanden. Das Teilen von Stäben führt demnach zu einem Gelenk der Verwölbung.
Ist kein Wölbgelenk, sondern eine kontinuierliche Verwölbung erwünscht, so ist ein Stabsatz zu definieren. Dort wird bei aktiviertem Add-On "Wölbkrafttorsion" automatisch die Verwölbung übertragen. Ist dies beim Stabsatz wiederum nicht erwünscht, so ist die Option "Unstetige Wölbkrafttorsion" zu aktivieren, siehe Bild.
Nein, dies ist im aktuellen Entwicklungsstand von RFEM 6 leider nicht möglich.
Siehe hierzu auch die unten verlinkte FAQ zu RFEM 5 und RF-BETON Flächen. Das Bemessungskonzept ist aktuell analog hierzu aufgebaut und beruht auf einer Bewehrung auf der Ober- und Unterseite.
Es kann zu dem Ergebnis kommen, dass alle Nachweise für einen bestimmten Stab oder Stabsatz eingehalten sind, aber trotzdem eine 'nicht abgedeckte Bewehrung' ausgegeben wird. Siehe hierzu auch Bild 01 und 02.
Ursache hierfür ist, dass der Verlauf der 'vorhandenen Bewehrung' für die obere und untere Lage aus der Anordnung der Bewehrungsstäbe innerhalb des Querschnitts generiert wird.
Hierbei werden die Bewehrungsstäbe oberhalb des Schwerpunkts der 'oberen Lage' und die Bewehrungsstäbe unterhalb des Schwerpunkts der 'unteren Lage' zugewiesen. Das bedeutet, dass der Verlauf der 'vorhandenen Bewehrung' nicht den tatsächlichen Verlauf der Nulllinie innerhalb des Querschnitts berücksichtigt und überprüft, welcher Bewehrungsstab tatsächlich in der Zugzone liegt.
Bei den Nachweisen wird aber der tatsächliche Verlauf der Nulllinie innerhalb des Querschnittes überprüft. Somit können auch Bewehrungsstäbe, die geometrisch der 'unteren Bewehrung' zugewiesen wurden (Verlauf der vorhandenen Bewehrung), rechnerisch der Zugbewehrung zugewiesen worden sein. Dies ist in Bild 03 ersichtlich. Die rot markierten Bewehrungsstäbe sind geometrisch der unteren Bewehrung zugewiesen worden. Aus dem Spannungsverlauf innerhalb des Querschnitts ist aber ersichtlich, dass diese auch unter Zug stehen und entsprechend für die Nachweise angesetzt werden. Für den Nachweis werden also alle Stäbe (rote und grüne Markierung in Bild 03) angesetzt. Daher sind die Nachweise an dieser Stelle alle eingehalten, obwohl der Verlauf der 'nicht abgedeckten Bewehrung' etwas anderes vermuten lässt.
Um eine Erdbebenanalyse durchzuführen, benötigen Sie eine Modalanalyse und danach einen Lastfall vom Analysetyp Antwortspektrenverfahren.
Nachdem Sie Ihre Modalanalyse durchgeführt haben, erstellen Sie Ihren neuen Lastfall. Darin finden Sie die gewohnten Einstellungen aus der vorherigen Programmgeneration.
Im Reiter Antwortspektrum können Sie Ihr Antwortspektrum wie gewohnt definieren. Wenn Sie hier auf ein Antwortspektrum nach Norm zurückgreifen wollen, müssen Sie beachten, dass die gewünschte Norm in den Basisangaben der Normen II ausgewählt ist.
Im Reiter Wahl der Formen können wieder Eigenformen ausgewählt und bei Bedarf gefiltert werden.
Wenn Sie den Lastfall berechnet haben, gelangen Sie in die Ergebnisausgabe.
In den Modalanalyse-Einstellungen kann eine Mindestlängenänderung für Seile und Membrane eingestellt werden, um eine Anfangsvorspannung auf die Objekte zu bringen und somit die Konvergenz der Berechnung zu verbessern. Diese Anfangsvorspannung wird in einem vereinfachten Ansatz auf die Objekte aufgebracht.
Wenn Sie diese Einstellung mit einer Flächenlast der Lastart Längenänderung vergleichen, müssen Sie dabei beachten, dass sich die beiden Ansätze unterscheiden. Mit der Flächenlast führen Sie eine Berechnung durch, sodass die tatsächliche Vorspannung von der vorgegebenen Vorspannung abweichen kann. Bei der Berechnung werden auch andere Randbedingungen, z.B. die Querdehnzahl vom Material, berücksichtigt.
Sie können dies gut kontrollieren, wenn Sie die Querdehnzahl des Material variieren. Eine Querdehnzahl ungleich 0 führt dazu, dass die Verformung in x- und y-Richtung der Fläche wechselwirkt, was nicht mehr zu einer konstanten Spannung/ Dehnung über die gesamte Fläche führt.
Ist die Querdehnzahl 0, dann erhalten Sie die gleichen Ergebnisse.
Unter dem RFEM 6-Add-On Betonbemessung - Globale Einstellungen - Bewehrungsstab - Definition der Stabgröße kann die Voreinstellung "Bezeichnung der Stabgröße" auf "Nenndurchmesser" geändert werden. Mit dieser Option kann der Benutzer den Durchmesser der Stabgröße direkt einstellen, anstatt eine Standardstabgröße aus der Dropdown-Liste auszuwählen.