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.
Mit RSTAB 9 steht dem anspruchsvollen Tragwerksplaner eine 3D-Stabwerkssoftware zur Verfügung, die den Anforderungen im modernen Ingenieurbau gerecht wird und die den aktuellen Stand der Technik widerspiegelt.
Sind Sie oft zu lange mit der Querschnittsberechnung beschäftigt? Dlubal-Software und das eigenständige RSECTION-Programm erleichtern Ihnen die Arbeit, indem sie Profilkennwerte für verschiedenste Querschnitte ermitteln und eine anschließende Spannungsanalyse durchführen.
Wissen Sie immer, woher der Wind weht? Aus Richtung Innovation natürlich! Mit RWIND 3 haben Sie ein Programm an Ihrer Seite, das einen digitalen Windkanal zur numerischen Simulation von Windströmungen nutzt. Diese Strömungen schickt das Programm um beliebige Gebäudegeometrien und ermittelt die Windlasten auf den Oberflächen.
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Sollen für ein Bauteil für einen Typ der Bemessungssituation für unterschiedliche Konfigurationen eigene Bemessungsergebnisse ermittelt werden, bietet das Add-On "Analyse von Bauzuständen (CSA)" eine Lösung. Dieses Add-On erlaubt u.a. auch die parallele Simulation eines Modells mit einer konstanten Objektanzahl. In diesem Sonderfall wird das Basismodell intern mehrfach nebeneinander platziert und kann so mit unterschiedlich eingestellten Bemessungskonfigurationen an die Bemessung übergeben werden.
Zur Umsetzung können sie vorgehen, wie folgt:
Im Nachweis 1b) für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit wird die Verformung wfin aus den Verformungsanteilen wcreep und winst berechnet. Die Kriechverformung wcreep beinhaltet dabei den Verformungsbeiwert kdef. Dieser ist einerseits vom verwendeten Material, andererseits von der Nutzungsklasse abhängig.
Der Verformungsbeiwert kdef ist mit dem Wert 0,6 voreingestellt. Er ändert sich nicht automatisch anhand der jeweiligen Nutzungsklasse. Um gegebenenfalls einen anderen kdef-Wert für den Nachweis im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit heranzuziehen, können Sie die Einstellungen des nationalen Anhangs entsprechend anpassen. Achten Sie dabei darauf, welches Bauteil der schlechtesten (höchsten) Nutzungsklasse entspricht.
Bei der Bemessung von Brettsperrholzplatten (BSP-Platten) sollten gemäß dem American National Standard Institute ANSI/APA PRG 320 die berechneten Momententragfähigkeiten in die starke Festigkeitsrichtung (β = 0°) aus konservativen Gründen mit 0,85 multipliziert werden.
Dieser Wert wird im Add-On Holzbemessung als Konservatismusfaktor Ccon bezeichnet und kann in der Festigkeitskonfiguration für NDS angepasst werden.
Die Ergebnisse unterscheiden sich sehr wahrscheinlich darin, dass Sie die Glättung der Flächenschnittgrößen nicht identisch eingestellt haben.
Sie können das in RFEM 6 und in dem Add-On separat einstellen.
Wenn die Glättung in beiden Einstellungen gleich ist, sind die Spannungen auch identisch.
Für CSA O86 und NDS können die im Add-On Holzbemessung verwendeten Modifikations- und Anpassungsfaktoren manuell angepasst werden. Die Faktoren sind unter den Materialeigenschaften aufgeführt.
Um sie manuell zu bearbeiten, öffnen Sie zunächst die Materialien, die für die Holzbemessung verwendet werden, und setzen Sie sie dann auf "Benutzerdefiniert". Navigieren Sie dann zum Register "Holzbemessung", wo die Modifikations- und Anpassungsfaktoren manuell eingegeben werden können.
Die Berechnung für Torsion in der NDS-Festigkeitskonfiguration wirkt mit der eingestellten Torsionsgrenze zusammen, um die Sicherheit des Stabes und der Struktur zu gewährleisten. Im Folgenden finden Sie für die einzelnen Optionen eine kurze Erläuterung:
Nur Torsionsgrenze überprüfen:Das Verhältnis Torsionsnachweis wird mit der Torsionsgrenze verglichen. Ist das Verhältnis kleiner als der Grenzwert, so erfolgt keine weitere Berechnung. Wenn das Verhältnis größer ist als die Torsionsgrenze, wird ein Fehler im Nachweis ausgegeben. Der Fehler ist dann der maßgebendste Nachweis in den grafischen und tabellarischen Ergebnissen.
Nach Timber Construction Manual:Es wird eine Torsionsbemessung nach dem Timber Construction Manual 4.6 durchgeführt und das Ergebnis ist eine typische Ausnutzung auf Grundlage der Berechnung.
Torsion ignorieren:Diese Einstellung ist der ersten Option sehr ähnlich. Das Verhältnis wird aus der Torsionsberechnung mit der Torsionsgrenze verglichen. Wenn das Verhältnis kleiner ist als der Grenzwert, so erfolgt keine weitere Berechnung. Wenn das Verhältnis größer ist als der Grenzwert, wird im Nachweis eine Warnung ausgegeben. Diese Warnung ist kein maßgebender Nachweis in den Ergebnistabellen oder der Grafik und dient lediglich als Warnung aus Sicherheitsgründen.
Um die gesamte Torsion bei der Stabbemessung zu vernachlässigen, muss der Grenzwert für Torsion erhöht werden.
RFEM bietet Ihnen die Möglichkeit für die statische Berechnung und Bemessung von Laminat- und Sandwichtragwerken. Gleiches gilt für Brettsperrholz. Spannungs- und Durchbiegungsnachweise von Laminat- und Sandwichflächen werden unter Berücksichtigung des Schubverbundes nach der Laminattheorie durchgeführt.
Programme und Add-Ons
RFEM ist das Basisprogramm, mit dem Sie das Modell und die Einwirkungen definieren. Es sind ebene und räumliche Tragwerke möglich, die aus Platten, Scheiben, Schalen und Stäben bestehen.
Für die Spannungs- und Durchbiegungsnachweise von Laminatflächen benötigen Sie das Sonderlösungs-Add-On Mehrschichtige Flächen. Damit können Sie Schichtenaufbauten definieren und untersuchen.
Mit dem Bemessungs-Add-On Holzbemessung können Sie auch die stabförmigen Tragelemente der Konstruktion nachweisen, beispielsweise nach Eurocode 5 oder ANSI/AWC NDS.
Dynamische Analysen
Falls Erdbebenberechnungen oder Schwingungsuntersuchungen notwendig sind, stehen mit den Add-Ons für Dynamische Analysen geeignete Werkzeuge zur Verfügung, um Eigenfrequenzen und -formen zu ermitteln oder äußere Erregungen zu untersuchen.
Bei Fragen zu den Dlubal-Holzbaulösungen steht Ihnen unser Vertriebsteam gerne Rede und Antwort.
Für die Berechnung und Bemessung im Holzbau sind sowohl RFEM als auch RSTAB bestens geeignet.
Basisprogramme RFEM oder RSTAB
Mit den Basisprogrammen RFEM oder RSTAB wird das Modell mit seinen Eigenschaften und den Einwirkungen definiert. Neben räumlichen Stabwerken wie Hallen oder Raumfachwerken können Sie mit RFEM auch Platten, Scheiben- und Schalentragwerke modellieren. Damit erweist sich RFEM als die vielfältigere Variante – insbesondere, wenn Sie auch in anderen Disziplinen, wie beispielsweise im Massivbau, tätig sind.
Verfügbare Normen
Add-Ons für Holzbau
Bemessungs-Add-Ons ergänzen die Funktionalität der Basisprogramme. Mit dem Add-On Holzbemessung können Sie die Tragfähigkeits-, Stabilitäts-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise nach den oben angegebenen Normen führen. In Kombination mit dem Analyse-Add-On Wölbkrafttorsion (7 Freiheitsgrade) sind auch Stabilitätsnachweise unter Berücksichtigung von bis zu sieben Freiheitsgraden möglich.
Das Sonderlösungs-Add-On Mehrschichtige Flächen für RFEM eignet sich bestens für Laminatflächen aus Brettsperrholz (CLT).
Die Formel zur Bestimmung der Anfangsquerschnittshöhe di (CSA) oder der Abmessung eines quadratischen Ersatzquerschnitts aeq (NDS) für die Berechnung des Schlankheitsgrades lautet wie folgt:
Der Standard ASCE 7-22 bietet mehrere Typen von Bemessungsspektren an. In dieser FAQ möchten wir uns auf die folgenden beiden Bemessungsspektren konzentrieren:
Das Two-Period Spektrum ist im Programm wie gewohnt hinterlegt. Es kann jedoch aufgrund der verfügbaren Daten aus der Norm lediglich das horizontale Bemessungsspektrum/ MCER-Spektrum sowie die kraftbezogene und verschiebungsbezogene Modifikation angeboten werden.
Für das Multi-Period Bemessungsspektrum sind diskrete Zahlenwerte vorgegeben. ASCE 7-22 führt auf, dass diese Werte auf der Seite der USGS Seismic Design Geodatabase abgefragt werden können. Im derzeitigen Entwicklungsstand gibt es für Sie die Möglichkeit, ein benutzerdefiniertes Antwortspektrum mit g-Faktor (abhängig von der Massenumwandlungskonstante) zu erstellen, um die Daten von z.B. dem ASCE 7 Hazard Tool [1] zu verwenden.
Gehen Sie bitte wie folgt vor:
Das Hauptprogramm RFEM 6 bzw. RSTAB 9 lebt von der Eindeutigkeit. Die komplette Eingabe im Programm ist so eingerichtet, dass für jede Berechnungsaufgabe ein eindeutiges Ergebnis ausgegeben wird. Ähnlich ist die Bemessung der Objekte organisiert. Das Programm manifestiert in der Eingabe für jedes Bemessungsobjekt die nötigen Eigenschaften mit der dazugehörigen Belastung und gibt nach der Analyse ein eindeutiges Ergebnis für dieses Objekt aus.
Sollen für das komplette Modell für unterschiedliche Belastungsniveaus eigene Bemessungsergebnisse ermittelt werden, bietet das Add-On "Analyse von Bauzuständen (CSA)" eine Lösung. Dieses Add-On erlaubt neben der prinzipiellen Simulation des Bauablaufs (Anwachsen der Objekte) auch die parallele Simulation von Modellen mit einer konstanten Objektanzahl. In diesem Sonderfall wird das Basismodell intern mehrfach nebeneinander platziert und kann so mit unterschiedlichen Belastungen an die Bemessung übergeben werden.
Gehen Sie zur Umsetzung wie folgt vor:
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.
Dies ist in RFEM 5 oder dem Zusatzmodul RF-STAGES nicht möglich. In der neuen Programmgeneration ist dies jedoch möglich. Im Add-On "Analyse von Bauzuständen" für RFEM 6 können jetzt die Eigenschaften von Bauteilen modifiziert werden.
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.
Ja, Sie können auch Antwortspektren aus RFEM 6 exportieren, um diese dann z.B. in RFEM 5 als benutzerdefiniertes Antwortspektrum zu importieren. Beachten Sie dabei, dass der Export und Import über Excel durch die unterschiedlichen Versionen auch unterschiedliche Spalten/ Bezeichnungen erhalten kann.
Exportieren Sie Ihre Daten in RFEM 6 zu Excel.
Wenn Sie diese Tabelle direkt importieren wollen, erhalten Sie eine Fehlermeldung. RFEM 5 erwartet eine andere Arbeitsblattbezeichnung sowie lediglich 2 Spalten.
Wenn Sie in Excel den Namen anpassen und die Spalte der Frequenzergebnisse löschen, so können Sie das Antwortspektrum in RFEM 5.
Um den Verformungsnachweis einer Fläche durchzuführen, muss das Add-On Spannungs-Dehnungs-Berechnung aktiviert sein. Aktivieren Sie dann das Kontrollfeld "Dehnungsberechnung", indem Sie im Daten-Navigator mit der rechten Maustaste auf "Spannungs-Dehnungs-Berechnung" klicken.
Mit Hilfe der Farbskala können die Verformungsbereiche oberhalb der 0,5‰-Grenze angezeigt werden.
Massen können in den Modalanalyse-Einstellungen vernachlässigt werden.
Es können Massen in allen festen Knotenlagern und Linienlagern vernachlässigt werden, oder auch eine Auswahl einzelner Objekte benutzerdefiniert erstellt werden.
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.
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.
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.