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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Beim Erzeugen eines neuen Stabendgelenkes muss für das Gelenk ein globales Koordinatensystem angegeben werden, damit die Option "Scherengelenk" zur Verfügung steht. Nach Auswahl der Funktion steht ein neues Register zur Verfügung, in dem genau festgelegt werden kann, in welche Richtungen das Scherengelenk wirken soll.
Im unteren Beispiel gibt es zwei Substrukturen. Das linke Modell zeigt das Verhalten eines Systems, bei dem Momente in einer kontinuierlichen Richtung zwischen zwei Elementen mit einem definierten Scherengelenk übertragen werden.
Das rechte Modell zeigt das Verhalten eines Systems, bei dem nur eines der Elemente ein Scherengelenk hat.
Die Option "Steifigkeit mittels fiktiver Wand" steht nur zur Verfügung, wenn das lokale Achssystem der gelagerten Linie gewählt wurde, nicht für das globale Koordinatensystem.
Sobald also unter Koordinatensystem "Lokal xyz" gewählt und die Option aktiviert wurde, steht der Tab "Steifigkeit mittels fiktiver Wand" zur Verfügung. Siehe auch Bild 01 und 02.
Wenn RFEM identische Lagerreaktionen in lokaler und globaler Richtung anzeigt, obwohl das lokale Linien-Achssystem eindeutig nicht identisch mit dem globalen Koordinatensystem ist, liegt dies höchstwahrscheinlich an der Definition des Linienlagers. Ein Beispiel hierfür ist in Bild 01 gegeben.
Hier lohnt sich ein prüfender Blick in den Dialog "Linienlager bearbeiten", siehe auch Bild 02. Ist hier beim Koordinatensystem "Global XYZ" eingestellt, ist die Lagerdefinition am globalen Achssystem ausgerichtet. Es können folglich auch nur globale Lagerreaktionen ermittelt werden.
Stellt man das Koordinatensystem auf "Lokal xyz" um, wird die Linienlagerung entsprechend des Linien-Achssystems definiert. Somit können auch lokale Lagerreaktionen berechnet werden.Die Ausrichtung der Linienlager wird auch im Rendering visualisiert. Bild 03 zeigt den Unterschied zwischen globaler und lokaler Ausrichtung von Linienlagern.
Mit RSTAB 9 und RFEM 6 können sehr leicht Vorlagen angelegt werden. Am einfachsten geht dies, indem man eine neue Datei anlegt und alle gewünschten Konfigurationen anlegt. Diese Datei kann dann über "Datei → Als Vorlage...speichern" gesichert werden.
Auf diese Art und Weise lassen sich bequem mehrere standardisierte Vorlagen anlegen. Ein großer Vorteil bei der Verwendung von Vorlagen besteht darin, dass nicht jedes Mal Einstellungen wie z. B. das verwendete Material, Nummerierung an/aus, Sprache usw. beim Anlegen eines neuen Modells eingestellt werden müssen.
Eine gute Vorlage sollte die folgenden Komponenten enthalten:
Außerdem sind die folgenden Einstellungen auch meist recht hilfreich:
In RFEM ist es möglich, für die Ergebnisausgabe ein Flächenraster zu definieren. Dabei kann das Raster lokal auf die Fläche bezogen werden oder auf einen globalen Punkt im Koordinatensystem. Damit besteht die Möglichkeit, für jede Fläche das Raster auf denselben Ursprung zu beziehen. Diese Einstellung muss allerdings für jede Fläche einzeln definiert werden.
Im Video ist die Vorgehensweise veranschaulicht.
Laut DIN EN 1993-1-1:2010-12 [1] Anhang BB.1.1 darf unter bestimmten Bedingungen die Knicklänge im einzelnen Verband verwendet werden. Das bedeutet, dass hier nicht der Stabsatz, sondern die Einzelstäbe mit den in der Norm angegeben Knicklängenbeiwerten angesetzt werden dürfen.
Da dieses Vorgehen nur das lokale Versagen betrachtet, sollte unabhängig davon die komplette Struktur auf globales Versagen untersucht werden. Für diese Bemessung muss der Stabsatz die entsprechende Imperfektion erhalten. Der Nachweis kann unter bestimmten Bedingungen je nach Modell an Einzelstäben erfolgen (z. B. Mast), oder es muss der Stabsatz auf Versagen aus der Ebene untersucht werden (Fachwerkträger) wie im angehängten Beispiel.
Liniengelenk
Liniengelenke steuern die Verbindungen zwischen Flächen. Damit lassen sich auch komplette Entkopplungen von Flächen oder nachgiebige Kopplungen über lineare Federn berücksichtigen. Intern sind Liniengelenke auch Linienfreigaben, außer bei integrierten Linien. Ein solches Liniengelenk funktioniert so, dass die Steifigkeit in der angrenzenden ersten Elementreihe der zugeordneten Fläche entsprechend der gewählten Freiheitsgrade abmindert wird. Im Betonbau kann mit einem Liniengelenk z. B. eine Montagefuge definiert werden. Im Holzbau ist insbesondere wegen der sehr begrenzten Rotationsübertragung von Kräften eine Modellierung über Liniengelenke erforderlich.
Linienfreigabe
Mit Linienfreigaben lassen sich an einer Linie verbundene Elemente (Stäbe, Flächen und Volumen) voneinander entkoppeln. Es wird eine neue Linie an derselben Stelle generiert, die nur die gesperrten Freiheitsgrade überträgt. Dabei lassen sich im Unterschied zum Liniengelenk auch nichtlineare Effekte berücksichtigen.
Zunächst muss der Linienfreigabe-Typ erstellt werden. Damit werden die offenen Freiheitsgrade bzw. Federkonstanten und gegebenenfalls Nichtlinearitäten definiert. Anschließend kann die Linienfreigabe für Stäbe, Flächen und Volumen an einzelnen Linien vorgenommen werden. Im selben Dialogfenster kann auch das Achssystem der Freigabe manipuliert werden.
Wurden im Modell bereits Liniengelenke verwendet, so können diese schnell zur einer Linienfreigabe konvertiert werden. Damit lassen sich sehr leicht nichtlineare Wirkungsweisen im System berücksichtigen.
Die Flächenbettungen beziehen sich immer auf das lokale Koordinatensystem der Fläche.
Sie können die lokalen Koordinatensysteme über das Kontextmenü einer Fläche einblenden: Klicken Sie mit rechter Maustaste auf eine Fläche und wählen dann die Option "Lokale Achsensysteme ein/aus".