Verwendung des Ergebnisstabes in RFEM

Fachbeitrag

001406 23. Februar 2017 Fachbeitrag RFEM Walter Fröhlich Ergebnisse

Seit der Freigabe von RFEM 5 steht der Stabtyp "Ergebnisstab" zur Verfügung. Der Ergebnisstab ist ein virtueller Stab ohne jegliche Steifigkeit und benötigt keine Lagerung. Er kann vielseitig eingesetzt werden, um Ergebnisse aus Stäben, Flächen und Volumen aufzuintegrieren und als Stabschnittgrößen auszugeben.

Eingabe

Nach Auswahl des Stabtyps "Ergebnisstab" müssen weitere Parameter vorgegeben werden. Es stehen vier Möglichkeiten zur Vorgabe des Integrationsbereiches zur Verfügung:

  • Innerhalb des Quaders - Quadratisch: Es wird ein quadratischer Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt in der Stabachse liegt.
  • Innerhalb des Quaders - Allgemein: Es wird ein rechteckiger Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt variieren kann.
  • Innerhalb des Zylinders: Es wird ein kreisförmiger Integrationsbereich verwendet, dessen Schwerpunkt in der Stabachse liegt.
  • Von definierten inklusiven Objekten: Es werden nur die Elemente zur Auswertung verwendet, die in der darunterliegenden Liste "Inklusive Objekte" aufgeführt sind und sich innerhalb des möglichen Wirkungsbereiches (siehe nächster Abschnitt) befinden.

Überschneidet der Integrationsbereich Objekte, die nicht berücksichtigt werden sollen, sind diese in der Liste "Ausnehmen von inklusiven Objekten" zu selektieren.

Wirkungsbereich des Ergebnisstabes

Ein Ergebnisstab kann nur Ergebnisse von Elementen liefern, die sich innerhalb einer rechtwinkligen Achse von Stabanfang und Stabende befinden. Alle Elemente außerhalb dieser Grenzen bleiben unberücksichtigt.

Zur Verdeutlichung: Die rot markierten Bereiche im rechten Bild werden nicht für die Ergebnisse herangezogen. Die türkisfarbenen Flächen wurden manuell als Hilfsflächen modelliert und stellen die Grenzen des Ergebnisstabes dar.

Bild 01 - Wirkungsbereich

Querschnitt

Für die Schnittgrößen des Stabes ist es irrelevant, welcher Querschnitt verwendet wird. Soll also der Ergebnisstab nur für die Ermittlung von Schnittgrößen verwendet werden, kann ein beliebiger Querschnitt benutzt werden. Soll jedoch eine anschließende Bemessung in den Zusatzmodulen wie RF-STAHL EC3 oder RF-BETON Stäbe erfolgen, spielt der Querschnitt eine wichtige Rolle und sollte dann auch genau definiert werden.

Stabteilung der Ergebnisse

Damit der Schnittgrößenverlauf einen nicht zu groben Verlauf aufweist, sollte in den globalen Berechnungsparametern die Anzahl der Stabteilungen für Ergebnisverläufe höher eingestellt werden.

Bild 02 - Stabteilung

Lage des Ergebnisstabes

Für die Schnittgrößen N, Vy und Vz spielt der parallele Abstand des Ergebnisstabes zum Schwerpunkt der aufintegrierten Objekte keine Rolle. Sollen also nur die Normal- und Querkräfte ausgewertet werden, kann der Ergebnisstab für eine übersichtliche Darstellung neben beziehungsweise über der Struktur modelliert werden.

Für die Schnittgrößen Mt, My und Mz ist es jedoch entscheidend, dass der Ergebnisstab in den Schwerpunkt der betrachteten Objekte gelegt wird. Zu den aufintegrierten Momenten werden noch die Normalkräfte, multipliziert mit dem Abstand der einzelnen FE-Netzpunkte, zum Schwerpunkt des Ergebnisstabes hinzuaddiert.

Bild 03 - Lage des Ergebnisstabes

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