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26. Juli 2023

Kollaps-Simulation von Gebäuden unter dynamischer Belastung

Die Ereignisse der letzten Jahre erinnern uns daran, wie wichtig erdbebensicheres Bauen in gefährdeten Regionen ist. Sie als Ingenieur müssen beim Entwerfen von Bauwerken permanentes zwischen Wirtschaftlichkeit – und den finanziellen Möglichkeiten – sowie der statischen Sicherheit abwägen. Ist ein Kollaps unvermeidlich, bewerten Sie, wie sich dieser auf das Bauwerk auswirkt. Dieser Artikel soll Ihnen eine Option aufzeigen, wie Sie diese Bewertung durchführen können.

Mit Dlubal Software generieren Sie Akzelerogramme und Antwortspektren, die direkt in der Erdbebenanalyse im Programm verwendet werden. Die Analyse ist darauf ausgelegt, ein Strukturversagen im Rahmen des Sicherheitskonzeptes zu vermeiden. Was, wenn es dennoch zum Kollaps kommt? In diesem Fall hilft Ihnen eine Kollaps-Bewertung dabei, Schwachstellen aufzudecken oder Schutzbereiche zu planen. Exportieren Sie ein Akzelerogramm aus der umfangreichen RFEM 6 Bibliothek für solche Zwecke und verwenden Sie es weiter.

FAQ 005181 | Export Antwortspektrum RFEM 6

Das ist jedoch nicht alles. Das statische Modell Ihres Bauwerks ist bereits vorhanden und kann auch in anderen Programmen weiterverwendet werden. Hier kommen die verschiedenen Schnittstellen der Dlubal-Software zum Tragen.
Interoperabilität zwischen Statiksoftware und CAD-Programmen ist wichtiger denn je. Austauschformate ermöglichen es Ihnen, physische und architektonische Modelle für beide Softwaretypen zur Verfügung zu stellen. Das Ziel ist ein intelligentes Gebäudedatenmodell – das BIM-Modell.
Die Dlubal-Software verfügt über viele verschiedene Schnittstellen. Eine davon ist die IFC-Schnittstelle (Industry Foundation Classes).

RFEM 6/ RSTAB 9 - IFC Export/ Import

Nun haben Sie das 3D Modell und das einwirkende Akzelerogramm. Können Sie diese Daten weiterverarbeiten, um einen Kollaps zu simulieren?

Ja! Es gibt ein Add-On für Blender®, das eine solche Simulation mithilfe von Objekteigenschaften, sogenannten "Constraints" (Zwangsbedingungen), abbilden kann. Das Add-On "Bullet Constraints Builder" (BCB) ermöglicht solch eine Simulation. Wie Sie das Add-On im Detail anwenden, wird in einem weiteren Fachbeitrag erklärt.

Schritt für Schritt Anleitung zur Simulation des Kollaps mit RFEM und Bullet Constraints Builder (BCB) in Blender

Um die Daten aus RFEM 6 verwenden zu können, ist noch eine Anpassung an das erwartete Eingabeformat notwendig.

Anpassung des IFC für Blender® 2.79

Das BCB Add-On steht derzeit nur für eine ältere Version von Blender® zur Verfügung (2.79). Um das IFC effizient in Blender® zu verwenden, empfehlen wir die Installation der aktuellen Version (3.5) sowie der Installation des BlenderBIM Add-Ons.

Blender Software Version 3.5 BlenderBIM Add-on

1. Exportieren Sie das IFC-Modell aus RFEM 6

2. Importieren Sie das IFC-Modell in Blender® 3.5

3. Exportieren Sie das Modell als .OBJ-Datei

4. Importieren Sie die .OBJ-Datei in Blender® 2.79

Anpassung des Akzelerogramm für die Verwendung im BCB

Das BCB Add-On erwartet als Eingabe für das Akzelerogramm eine ASCII-Textdatei mit kommaseparierten Werten (.csv). Der Aufbau ist dabei mit 4 Spalten vorgegeben (t [s], X [m/s²], Y [m/s²], Z [m/s²]). Zeilen, die mit # beginnen, werden übersprungen. Um dieses Format zu erhalten, gehen Sie wie folgt vor:

1. Laden Sie zum Beispiel ein Akzelerogramm aus der Bibliothek

2. Exportieren Sie das Akzelerogramm nach Excel

3. Passen Sie die Ausgabe analog der Vorgabe für BCB an (4 Spalten: t [s], X [m/s²], Y [m/s²], Z [m/s²]) und speichern Sie die Datei als .csv

Mit diesen Daten können Sie die Kollaps-Simulation in Blender® starten. Wie Sie das Add-On im Detail anwenden, wird in einem weiteren Fachbeitrag erklärt.

Schritt für Schritt Anleitung zur Simulation des Kollaps mit RFEM und Bullet Constraints Builder (BCB) in Blender

Autor

Herr Hoffmann beschäftigt sich mit der Entwicklung im Bereich Dynamik, Membranbau und RWIND. Weiterhin kümmert er sich im Kundensupport um die Anliegen unserer Anwender.

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