2664x
001759
8. September 2022

Berücksichtigung von P-Delta-Effekten in RFEM 6 und RSTAB 9

Berücksichtigung von P-Delta-Effekten in RFEM 6 und RSTAB 9

In RFEM 6 werden Auswirkungen nach Theorie II. Ordnung, auch kleine p-δ-Effekte, unter den Lastkombinationen standardmäßig automatisch berücksichtigt, wenn der Analysetyp entsprechend eingestellt ist. Bei der Berechnung nach Theorie II. Ordnung wird bezüglich p-δ die entlang eines Stabes lokal vorgefundene Krümmung berücksichtigt, welche durch zusätzliche Momente bei seitlichen Stabauslenkungen verursacht wird. Diese zusätzliche Krümmung kann zu erhöhten Schnittgrößen (Momenten) und das wiederum zu einer erhöhten seitlichen Verformung führen, bis der Stab das Gleichgewicht erreicht oder die kritische Knicklast überschritten wird. In RFEM 6 und RSTAB 9 ist es möglich, Lastfälle und Lastkombinationen nach verschiedenen Analyseverfahren zu berechnen.

Muss ich Stäbe in mehrere Segmente zerlegen, damit p-δ-Effekte berücksichtigt werden?

Eine Unterteilung der Stäbe mittels Knoten in mehrere Segmente ist zur Berücksichtigung von p-δ-Effekten nicht erforderlich. Das wird dadurch begründet, dass p-δ-Effekte nicht auf Knotenverschiebungen basieren.

In dem aus der amerikanischen Norm AISC 360-16 [1] beigefügten Beispiel soll RFEM 6 mit den Werten verglichen und verifiziert werden. Es werden die britischen Einheiten (imperial units) gemäß Abb. C-C2.2 Benchmark Problem Case 1 verwendet. Das Beispiel besteht aus einem einfach gelagerten I-Profil W14x48, bei dem eine gleichmäßige Kraft von 0.200 kip/ft auf die starke Achse angesetzt wird. Das Bild unten zeigt die entsprechende Modellierung in RFEM 6.

Anschließend wird eine veränderliche Axiallast mithilfe separater Lastfälle aufgebracht. Im Bild unten sind die unterschiedlichen Lasten und zugehörigen Momente/Durchbiegungen aus AISC 360-16 [1] dargestellt. Diese Werte werden für den Nachweis verwendet und miteinander verglichen.

Damit die Ergebnisse aus AISC 360-16 [1] und RFEM 6 leicht verglichen werden können, wurde nachfolgend eine Tabelle erstellt. Je näher die Ausnutzung bei 1,000 liegt, desto genauer ist das Ergebnis. Wie in der Tabelle zu sehen ist, gibt es bei jedem Ergebnis eine fast genaue Übereinstimmung, kleinere Abweichungen sind auf Rundungen zurückzuführen. Am Ende dieses Fachbeitrags finden Sie das RFEM 6-Modell, das Sie herunterladen können.


Autor

Alex ist für die Schulung der Kunden, den technischen Support und die Programmentwicklung für den nordamerikanischen Markt verantwortlich.

Referenzen
  1. ANSI/AISC 360-16, Specification for Structural Steel Buildings