Definition von Stahlanschlusskomponenten mithilfe der Bibliothek

Mit dem Add-On Stahlanschlüsse in RFEM 6 lassen sich Stahlverbindungen anhand eines FE-Modells erstellen und bemessen. Sie können die Modellierung der Verbindungen über eine einfache und komfortable Eingabe von Komponenten steuern. Stahlanschlusskomponenten können manuell oder mithilfe der verfügbaren Vorlagen in der Bibliothek definiert werden. Die erstgenannte Methode wurde in einem früheren Fachbeitrag mit dem Titel "Ein neuartiger Ansatz zur Bemessung von Stahlanschlüssen in RFEM 6" behandelt. Der vorliegende Beitrag wird sich auf die letztere Methode konzentrieren, d.h. es wird gezeigt, wie Sie mit Hilfe der in der Bibliothek verfügbaren Vorlagen Stahlanschlusskomponenten definieren können.

Zunächst ist es wichtig, dass das Add-On Stahlanschlüsse in den Basisangaben des Modells aktiviert wird. Damit werden im Navigator die Typen für Stahlanschlüsse verfügbar und Sie können mit einem Doppelklick auf den Eintrag Stahlanschlüsse einen neuen Anschluss anlegen. Alternativ kann der Dialog "Neuer Stahlanschluss" über Einfügen → Typen für Stahlanschlüsse → Stahlanschlüsse → Dialog aufgerufen werden (Bild 1).

Analog zur manuellen Definition von Stahlanschlusskomponenten, ist es hier notwendig, den Knoten des RFEM-Modells, der zu der Stahlverbindung gehören soll, auszuwählen. Anhand der Knotenauswahl erkennt das Programm die Verbindungsstäbe und weist diese wie in Bild 2 gezeigt zu. Standardmäßig sind alle Stäbe selektiert, Sie können jedoch die Selektion der Stäbe aufheben, die nicht zu der Stahlverbindung, die bemessen werden soll, gehören.

Es ist noch festzulegen, welcher Stab gelagert ist, da bei der Finite-Elemente-Methode (FEM) mindestens ein Stab gelagert sein muss, während der andere die Belastung im Hinblick auf die Schnittgrößen aufnehmen soll. Dies erfolgt im Register Stäbe des Dialogs "Neuer Stahlanschluss". In diesem Register können auch die Grundeinstellungen für die Stäbe wie Material und Querschnitt angepasst werden (Bild 3).

Als nächstes können die Komponenten des Stahlbauanschlusses definiert werden. Wie bereits erwähnt, werden zur Erstellung der gewünschten Verbindung die in der Programmbibliothek angebotenen Stahlanschlussvorlagen verwendet. Es ist hervorzuheben, dass die Bibliothek ständig erweitert wird. Die verfügbaren Vorlagen sind über die in Bild 4 dargestellte Schaltfläche zugänglich. Sie sind in drei allgemeine Kategorien eingeteilt: biegesteif, gelenkig und Fachwerk. Dabei gibt es jeweils verschiedene Unterkategorien, in denen die Vorlagen organisiert sind: Träger-Träger-Verbindungen, Träger-Stützen-Verbindungen, Stützen-Träger-Verbindungen, Kreuzstöße, K-Stöße usw. Alternativ können eigene benutzerdefinierte Stahlanschluss-Vorlagen hinterlegt und verwendet werden. Für die Verbindung in diesem Beitrag wird eine Stirnplattenstoß-Vorlage gewählt, um die biegesteife Träger-Träger-Verbindung zwischen den ausgewählten Stäben herzustellen. Sie können die Vorlage über die Schaltfläche "Vorlage anwenden" auswählen. Anschließend werden die Verbindungsstäbe automatisch als Träger 1 und 2 zugewiesen, Sie können dies jedoch zusammen mit dem Material der Platte anpassen (Bild 4).

Die Komponenteneinstellungen können im Register Komponenten des Dialogs "Neuer Stahlanschluss" weiter bearbeitet werden (Bild 5). Zunächst kann die Lage einschließlich Ursprung (bei diesem Anschlusstyp halber Winkel oder senkrecht), Längsversetzung und Drehung um die x-, y- und z-Achsen gewählt werden. Als nächstes kann sowohl die Dicke des Blechs angepasst als auch seine Abmessungen und Versätze festgelegt werden.

Die Einstellungen für die anderen Komponenten wie Schrauben und Schweißnähte können ebenfalls angepasst werden. So können Sie beispielsweise den Durchmesser und die Festigkeitsklasse der Schrauben sowie Anzahl und Abstand (horizontal und vertikal) definieren. Genauso lassen sich Kehl-, Doppelkehl- und Stumpfnähte an der Vorder- oder Rückseite von Flanschen und Stegen festlegen.

Als nächstes kann eine Plausibilitätskontrolle wie in Bild 6 gezeigt durchgeführt werden, um die Verbindung zu prüfen. Entdeckt das Programm fehlende Daten, Plattenkollisionen, fehlerhafte Schweißnähte etc., werden diese als Fehler aufgelistet. Anderenfalls wird die Meldung "Kein Fehler gefunden" ausgegeben, was bedeutet, dass die Verbindung ordnungsgemäß definiert ist.

Es ist auch möglich, die endgültige Konfiguration für die Bemessung zuzuweisen, was in einem der nächsten Knowledge Base-Beiträge behandelt wird.

Nach dem Einfügen steht der Stahlanschluss im RFEM-Arbeitsfenster zur Verfügung. In Bild 7 ist z. B. das detaillierte Stahlanschlussmodell dargestellt; Sie können sich jedoch auch entscheiden, ob die Anschlussmodelle vereinfacht oder gar nicht angezeigt werden sollen.

3D-Modell

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Modell | Stahlverbindung von 2 Stäben