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.
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Da für ein Netz mehrere Seilsegmente rasterförmig modelliert werden müssen, bilden die Seile keinen durchlaufenden Stab. Dies ist für das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG nicht ideal, da Seilvorspannungseigenschaften wie Durchhang, Ziellänge oder Kraft am besten an einem einzigen Seilsegment angesetzt werden. Auf ein Seil, das über seine Länge in mehrere Segmente zerlegt ist, kann diese Einstellung nicht ohne weiteres übernommen werden.
Am besten lässt sich das Netz in RFEM mit einem Flächenelement modellieren. Die Material- und Steifigkeitseigenschaften der Fläche stimmen mit denen des Netzes überein. RF-FORMFINDUNG kann dann auf das Flächenelement, wie z. B. eine Vorspannkraft oder Spannung, aufgebracht werden.
Neben der Vorspannkraft oder dem angestrebten Seildurchhang kann auch die Seillänge vorgegeben werden, wie in Bild 01 zu sehen ist.
Das Programm versucht dann, das Seil so unter der einwirkenden Kraft (Lastfall vom Typ 'Formfindung' mit z. B. Eigengewicht) einzupassen, dass die Länge der vorgegebenen Länge entspricht.
Mit Aktivierung des Zusatzmoduls RF-FORMFINDUNG wird für jedes Element mit Formfindungseigenschaften ein hochqualitativer Formfindungsprozess nach der URS-Methode vor der eigentlichen Strukturanalyse festgelegt. Dieser Prozess ergibt nach der Berechnung eine optimale Gleichgewichtsform, die annähernd exakt die vorgegebenen Formfindungsparameter widerspiegelt (Vorspannung, Durchhang, etc.).
Da diese URS-Methode jedoch zur Darstellung eine iterative Berechnung benötigt, gibt das Programm für die reine Modellierung einen interaktiven Grafikmodus auf Basis der Kraftdichte-Methode an die Hand. Dieser Modus stellt direkt mit Eingabe der Elemente die resultierende Elementform anhand der hinterlegten Formfindungseigenschaften dar.
Um etwaige Anfangskomplikationen aufgrund nicht vollständig definierter Modelle zu vermeiden, kann der Modus jederzeit in dem Kontextmenü mit der Option "Form anzeigen" ein- und ausgeschaltet werden.
Der Grafikmodus berücksichtigt in der Ermittlung sämtliche kraft bezogene Formfindungseingaben an Stab- und Flächenelementen. Dabei wird an allen relevanten Knoten mit einem anschließenden Element oder einer Lagerdefinition eine feste Randbedingung in die jeweilige Richtung angenommen. Zusätzlich werden zur optimierten Darstellung von Zeltspitzen integrierte Öffnungen in Flächen berücksichtigt.
Diese interaktive Formfindung ist generell nur für die grafische Darstellung der Elemente mit applizierter Belastung gedacht und arbeitet unabhängig von der URS-Formfindung, welche immer vor der reinen Strukturanalyse erledigt wird. Die Vernetzung der Flächen basiert jedoch auf der aktuell dargestellten Form und kann so mit der Aktivierung der interaktiven Formfindung beeinflusst werden.
Berechnen Sie zum Beispiel eine Konstruktion mit Balken, Stützen und Seilen, so berücksichtigt RSTAB / RFEM nur für das Seil die Theorie III. Ordnung (Seiltheorie). Seile können nur Zug aufnehmen; sie fallen bei negativen Normalkräften aus.
Der Stabtyp "Seil" bewirkt, dass die Berechnung nach Theorie III. Ordnung ausgeführt wird und Seilketten so keinen Abbruch erzeugen, wie es bei der Anordnung "Zugstab an Zugstab" der Fall wäre. Dies ist der wesentliche Unterschied zum Stabtyp "Zugstab". Seile werden also automatisch nach Theorie III. Ordnung unter Berücksichtigung von Longitudinal- und Transversalkräften berechnet.
Zugstäbe und Seile verfügen jeweils über eine Steifigkeit in Längsrichtung, wobei Seilen zusätzlich eine ideelle Steifigkeit auch in Querrichtung zugewiesen wird. Sie beträgt 1/200 der Steifigkeit in Längsrichtung. Diese Quersteifigkeit ist erforderlich, um eine Seilkette berechnen zu können.
Zur korrekten Ermittlung der Durchhanglinien verformter Seile müssen Seile durch mehrere aneinander anschließende Seilstäbe modelliert werden (Seilkette). Fehlt diese Unterteilung, so erfolgt keine Ermittlung der Durchhanglinie. Dies führt zu unbrauchbaren Ergebnissen.