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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Die Berechnungsparameter werden in RFEM 6 und RSTAB 9 nicht mehr in einem gleichnamigen Dialog verwaltet, sondern in Form von Statikanalyse-Einstellungen in der Navigatorkategorie Lastfälle und Kombinationen.
Drei Analysetypen sind voreingestellt:
Sie können die Parameter dieser Analysetypen anpassen oder auch weitere Typen erstellen.
Im Dialog 'Lastfälle und Kombinationen' weisen Sie dann den Lastfällen und Lastkombinationen die relevante Statikanalyse-Einstellung (SA) zu.
Ein Grund für die lange Berechnungszeit bei geringer Auslastung des Prozessors kann die Verwendung des iterativen statt des direkten Solvers sein. Beide Optionen steuern das Verfahren, das zur Lösung des Gleichungssystems verwendet wird.
Der direkte Löser ist eine Methode, die Matrixzerlegungstechniken wie die LU-Zerlegung verwendet, um das Gleichungssystem in einem einzigen Schritt zu lösen. Dieser Ansatz ist im Allgemeinen robuster und kann mit jeder Art von Problem umgehen, kann jedoch mehr Speicher und Rechenressourcen benötigen, insbesondere bei sehr großen Systemen. Der iterative Löser, wie das CG-Verfahren (Conjugate Gradient) oder das GMRES-Verfahren (Generalized Minimal Residual), löst das Gleichungssystem durch iterative Verfeinerung der Lösung.
Welches Lösungsverfahren zu den schnelleren Ergebnissen führt, hängt von der Komplexität des Modells und der Größe des verfügbaren Arbeitsspeichers im Rechner ab. Wenn die Ressourcen bei der Lösung großer, komplexer Modelle keine Rolle spielen, wird in den meisten Fällen der direkte Solver empfohlen, der am schnellsten sein wird. Überprüfen Sie dies in den Statikanalyse-Einstellungen in RFEM 6.
Um eine Modellvorlage zu erstellen, muss ein Modell geöffnet sein.In diesem Modell können RFEM-Elemente definiert werden, die auch in jedem neuen Modell zur Verfügung stehen, das mit dieser Vorlage erstellt wird.
So können Sie beispielsweise ein Modell mit bereits aktivierten Add-Ons erstellen, ohne dieses Register beim Anlegen eines neuen Modells öffnen zu müssen.Ein weiteres Beispiel kann die Festlegung einer bestimmten Gruppe von Materialien, Querschnitten oder eventuell auch Statikanalyse-Einstellungen sein.
Wenn die Vorlage mit den vordefinierten Elementen fertig ist, gehen Sie zum Menü:Datei → Als Vorlage speichern.
Wenn sich ein neues Fenster öffnet, müssen Sie möglicherweise eine 'Neue Vorlagenkategorie erzeugen'.Dort sehen Sie auch ein Verzeichnis, in dem Vorlagen als *.ft6 Datei abgespeichert werden.
Nach der Erstellung der Vorlage kann diese beim Anlegen eines neuen Modells verwendet werden.Im Fenster zur Erstellung des Modells wählt man einfach die Option:Initialisierung des neuen Modells → Vorlage → Vorlagenname
Videoanleitung
Im Dialog der Statikanalyse-Einstellungen finden Sie im Bereich der Optionen II die Checkbox "Gleichgewicht für unverformte Struktur" (Bild 1). Ist diese aktiv, so erfolgt die Analyse der Struktur, wobei die Verformung auf 0 zurückgesetzt wird.
Nachfolgend sehen Sie beispielhaft das Ergebnis der Ermittlung des Primärspannungszustandes, also der Analyse eines Bodenmassivs unter Eigengewicht. Im Bauzustand 2 ist in den Statikanalyse-Einstellungen die Option "Gleichgewicht für unverformte Struktur" aktiviert, gegenüber dem Bauzustand 1 mit nicht aktivierter Option.Die Ergebnisse sind in Bild 2 gegenübergestellt.
Es wird deutlich, dass der Spannungszustand in den Strukturen übereinstimmt, bei aktivierter Option jedoch die Verformungen auf 0 zurückgesetzt sind.
Während der Berechnung wird im Solver-Fenster von RFEM 6 und RSTAB 9 das Konvergenzdiagramm angezeigt (siehe Bild 01).
Zum Einfügen und Editieren der Berechnungsdiagramme wurde eine neue Hauptgruppe eingeführt. Sie finden diese im Daten-Navigator unterhalb der Gruppe 'Lasten'. In den Ergebnistabellen lassen sich die Berechnungsdiagramme ebenfalls aufrufen, sofern Sie welche definiert haben (siehe Bild 02).
Wenn Sie einen Lastfall oder eine Kombination über mehrere Laststufen berechnen, aktivieren Sie in den Statikanalyse-Einstellungen zusätzlich das Speichern der Ergebnisse aller Laststufen (siehe Bild 03). Anderenfalls werden im Berechnungsdiagramm nur die Ergebnisse des höchsten Inkrements angezeigt.
Der Dialog 'Berechnungsdiagramm bearbeiten' wird in Bild 04 gezeigt.
Durch die Festlegung von Laststufen kann das definierte Lastniveau stufenweise gesteigert werden, wobei für jede Laststufe solange iteriert wird, bis das Gleichgewicht gefunden wird. Diese Option ist besonders für Analysen nach Theorie II. oder III. Ordnung relevant, da sich die Gleichgewichtsfindung bei großen Verformungen oftmals als schwierig herausstellt.
Eine Laststeigerung kann grundsätzlich in den Statikanalyse-Einstellungen definiert werden. Hierfür müssen die Statikanalyse-Einstellungen geöffnet werden und anschließend lediglich die Anzahl der Laststufen vergrößert werden. Um neben dem finalen Lastfaktor auch die Zwischenergebnisse der einzelnen Laststufen darzustellen, können mit der Funktion "Ergebnisse aller Laststeigerungen speichern" die Zwischenergebnisse sichtbar gemacht werden.
Um diese Laststufen animiert darzustellen, gibt es im Ergebnis-Navigator die Option, eine Animation zu starten.
Dieses Animationselement findet sich im Weiteren für mehrere Listboxen im Programm. So können auch die Lastfälle und Lastkombinationen sowie die Listboxen in der Tabelle als Animation dargestellt werden.
Um das nichtlineare Materialverhalten in RFEM 6 bzw. RSTAB 9 zu aktivieren, muss das Add-On Nichtlineares Materialverhalten aktiviert werden.
Das Materialmodell sollte dann im Materialdialog von der Voreinstellung "Linear elastisch" auf die entsprechende "Plastisch"-Einstellung geändert werden, je nachdem, ob es sich bei dem Element um einen 1D-Stab, eine 2D-Fläche oder ein 3D-Volumen handelt.
Zuletzt sollten noch die Statikanalyse-Einstellungen geändert werden, um die Anzahl der Laststufen festzulegen und das Kontrollfeld "Ergebnisse aller Laststufen speichern" zu aktivieren.
Nach der Berechnung können alle Ergebnisse entsprechend der gewählten Laststufe im Panel Navigator - Ergebnisse eingesehen werden.
Ja, das ist möglich. Dazu muss am besten eine neue "Statikanalyse-Einstellung" angelegt werden. In dieser kann neben der Berechnungstheorie und diverser anderer Einstellungen auch ein Multiplikationsfaktor für die Belastungen eingestellt werden.
Die konfigurierten "Statikanalyse-Einstellungen" können danach den jeweiligen Lastfällen zugeordnet werden.
Die Berechnungsparameter finden Sie unter Menü → "Berechnen" → "Statikanalyse-Einstellungen", siehe Bild.
Der RSTAB 9 - Solver wählt automatisch die beste Strategie und versucht zunächst, alle Nichtlinearitäten auf einmal zu lösen. Schlägt das fehl, so werden die Nichtlinearitäten nacheinander gelöst. Nichtlinearitäten von Gelenken und Auflagern werden auf dieselbe Weise berücksichtigt.
In RFEM 6 sind entsprechende Einstellungen im Dialogfenster "Statikanalyse-Einstellungen bearbeiten" im Register "Reaktivierung" vorzunehmen, siehe Bild.