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Diagonalen aus Doppelwinkeln werden unter anderem im Rohrbrückenbau oder für reine Fachwerkträger verwendet. Sie werden vorwiegend auf Zug beansprucht, müssen aber je nach Lastangriff auch kleinere Druckkräfte übertragen. Besonders wenn die Diagonalen sehr schlank sind, sollte auch Biegung aus Eigengewicht berücksichtigt werden.
Ab der RFEM-Version 5.04.xx und RSTAB-Version 8.04.xx ist das neue Zusatzmodul RF-/DYNAM Pro - Eigenschwingungen verfügbar. Massen können nun direkt aus Lastfällen oder Lastkombinationen importiert werden.
Mit RF-/DYNAM Pro - Eigenschwingungen können komplette Lastfälle/Lastkombinationen als Masse übernommen werden. Dazu kann man im Modul einfach den Lastfall oder die Lastkombination, welche zu berücksichtigen ist, in einem Massenfall speichern.
Ein früherer Beitrag befasste sich mit dem Nachweis von Doppelwinkeln. Dabei wurde von der Voraussetzung ausgegangen, dass der Nachweis an einem einzelnen Stab erfolgt.
In RF-/DYNAM Pro - Eigenschwingungen ist es möglich, Normalkraftverläufe und Steifigkeitsänderungen direkt aus einem Lastfall (LF) oder einer Lastkombination (LK) zu importieren. Material-, Querschnitts-, Stab,- und Flächeneigenschaften können modifiziert, diese Änderungen dann in den LF-/LK-Berechnungsparametern aktiviert und somit auch in RF-/DYNAM Pro importiert werden.
In Verbindung mit dem Zusatzmodul RF-STABIL stehen ab RFEM 5.04 für Lastfälle und Lastkombinationen in den Berechnungsparametern neue Möglichkeiten der Systemanalyse (kritische Lastfaktoren) zur Verfügung:~ Die Laststeigerung muss nicht infolge eines Stabilitätsproblems beendet werden, sondern optional auch durch eine vorgegebene Grenzverformung.~ Die Berechnungsmethode ist für alle nichtlinearen Berechnungen anwendbar.~ Es kann eine Anfangslast (LF/LK) definiert werden, welche nicht erhöht wird (zum Beispiel Eigengewicht).~ Durch die Option "Verfeinerung der letzten Laststeigerung" ist eine effiziente Möglichkeit gegeben, um den kritischen Lastfaktor möglichst genau zu bestimmen.
Mit RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen wurde auch das Zeitverlaufsverfahren überarbeitet. In der Auswertung besteht nun die Möglichkeit, mehrere Graphen direkt im Programm zu vergleichen. Zudem können die Bilder in das Ausdruckprotokoll übernommen werden oder direkt als Wertetabelle nach Excel exportiert werden.
In RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen werden statische Lastfälle mit Zeitdiagrammen verknüpft, um die Systemanregung zu definieren. Dadurch wird es möglich, nicht nur Knotenlasten, sondern auch Linien, Flächen, freie oder generierte Lasten im Zeitverlaufsverfahren zu berücksichtigen.
In RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen können Zeitdiagramme direkt als Funktionen definiert werden. Der Parameter t ist für die Zeitschritte zu verwenden, andere Parameter können im Dialog "Parameter bearbeiten" definiert und dann in RF-/DYNAM Pro verwendet werden.
In RF-/DYNAM Pro ist es nun möglich, bestehende Ergebnisse zu behalten. Arbeitet man beispielsweise mit mehreren dynamischen Lastfällen, so besteht nun die Möglichkeit, einzelne dynamische Lastfälle zu berechnen oder zu ändern, während die Ergebnisse unveränderter dynamischer Lastfälle erhalten bleiben.
Um eine Anregung zu simulieren, die nicht nur mit der Zeit variiert, sondern auch ihre Position ändert, können mehere Last-Zeitdiagramm-Sätze in RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen kombiniert werden.
Der DIN-Auschuss NA 005-08-23 Stahlbrücken beantragte im Januar 2015 die bauaufsichtliche Einführung der Änderung der Gleichung 10.5 der DIN EN 1993-1-5. Es handelt sich hierbei um die Interaktion von Längs- und Querdruck im Beulnachweis. Diese Interaktionsgleichung sieht nun den Hilfsfaktor V vor, welcher sich aus den Abminderungsfaktoren der Längs- und Querspannungen berechnet.
In RF-/DYNAM Pro besteht in der aktuellen Version nun die Möglichkeit, Eigenformen von der Erdbebenbemessung auszuschließen. Dazu gibt es in den meisten Normen Vorschriften, um zu kleine effektive Modalmassenfaktoren auszuschließen. Unter dem Reiter "Eigenformen" besteht daher die Möglichkeit, den Faktor anzugeben und die Eigenformen damit automatisch nicht zu berücksichtigen.
Aus konstruktiven Gründen werden Querkraftanschlüsse häufig mit Fahnenblechen oder Flanschwinkeln ausgeführt. Wenn Haupt- und Nebenträger oberkantenbündig liegen sollen, sind Ausklinkungen oder lange Fahnenbleche erforderlich. Gelenkige Stirnplattenanschlüsse werden häufig nur mit dem Steg verschweißt ausgeführt.
Die modalen Ergebnisse eines Antwortspektrenverfahrens werden quadratisch überlagert, in RF-/DYNAM Pro stehen die SRSS- sowie die CQC-Regel zur Verfügung. Die Standardeinstellung in RF-/DYNAM Pro modifiziert diese quadratischen Gleichungen in äquivalente Linearkombinationen. Der Vorteil dieser Option ist, dass zugehörige Schnittgrößen ihre Vorzeichen bewahren und oft deutlich kleiner ausfallen im Vergleich zur Standard-SRSS- or Standard-CQC-Kombination. Die Standardkombinationsregeln sind konservativ und die "äquivalente Linearkombination" wird empfohlen.
Die Drillknicknachweise von Quer- und Längssteifen mit offenen Querschnitten sind in DIN EN 1993-1-5, Kap. 9 geregelt. Dabei wird zwischen einer vereinfachten und einer genauen Methode unterschieden, welche die Wölbsteifigkeit des Beulfeldes berücksichtigt. Vereinfachend gilt die Gleichung 9.3 der DIN EN 1993-1-5. Wird die Wölbsteifigkeit der Steife mit berücksichtigt, sollte entweder Gl. 9.3 oder Gl. 9.4 erfüllt werden. Beide Nachweise sind in FE-BEUL implementiert.
Wenn in RF-/DYNAM Pro - Ersatzlasten zufällige Torsionen berücksichtigt werden, exportiert das Modul für jeden Eigenwert zwei Lastfälle: einmal mit positivem Torsionsmoment, im anderen Fall mit negativem Torsionsmoment. Die generierten Ersatzlasten selber unterscheiden sich in diesen beiden Lastfällen nicht.
In RF-/STAHL EC3 steht dem Anwender neben den Stabilitätsnachweisen in den Abschnitten 6.3.1 bis 6.3.3 EN 1993-1-1 auch das Allgemeine Verfahren nach 6.3.4 EN 1993-1-1 zur Verfügung.
Mit RF-DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen kann eine Zeitverlaufsanalyse durchgeführt werden. Zum Beispiel können die Auswirkungen einer Explosion auf ein nahegelegenes Bauwerk untersucht werden. In "Dynamik der Baukonstruktionen" von Christian Petersen sind Formeln für Zeitdiagramm und Lastverteilung zur Beschreibung einer Explosion angegeben. Im Bild ist die Eingabe einer solchen Explosionslast dargestellt. In RFEM stehen die freien veränderlichen Lasten zur Verfügung, die eine flexible Eingabe des Lastverlaufes ermöglichen.
Der Stabilitätsnachweis des hier betrachteten Stahlrahmens kann mit dem Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 nach dem Allgemeinen Verfahren gemäß EN 1993-1-1 Abs. 6.3.4 geführt werden. In diesem ersten von drei Beiträgen soll die im Rahmen des Nachweiskonzeptes erforderliche Ermittlung eines Vergrößerungsfaktors der Bemessungslasten gezeigt werden, mit dem die ideale Verzweigungslast mit Verformungen aus der Haupttragwerksebene erreicht wird.
Der Stabilitätsnachweis des im ersten Beitrag beschrieben Stahlrahmens kann auch mit RF-/FE-BGDK nach dem Ersatzimperfektionsverfahren erbracht werden. In diesem Beitrag soll lediglich der Faktor für die Verzweigungslast berechnet beziehungsweise dessen Ermittlung aufgezeigt werden.
In diesem Beitrag sollen die ermittelten Eigenformen beziehungsweise Verzweigungslastfaktoren der vorangegangen Stabwerksmodelle mittels eines FE-Modells in RFEM (Flächenelemente) und RF-STABIL bestätigt werden.
Im RSTAB-Zusatzmodul DYNAM PRO ist nun möglich, Massen zu vernachlässigen, welche sich negativ auf den Ersatzmassenfaktor bei einer Eigenwertberechnung auswirken können. Dazu können unter [Details] die Massen deaktiviert werden. Hierzu zählen in erster Linie Massepunkte, die sich im Auflager der Strukturen befinden.
In RF-DYNAM Pro können seit der Version 5.06.1103 Massen an Knoten, Linien, Stäben und Flächen vernachlässigt werden. Diese Einstellung kann in den Detaileinstellungen vorgenommen werden und gilt global für alle definierten Massenfälle.
Mit Hilfe der Modalanalyse in DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen kann für periodisch angeregte Strukturen die stationäre Systemantwort ermittelt werden. Das ist von Vorteil, wenn nur der eingeschwungene Zustand der Struktur von Interesse ist. Anstatt der vollständigen Lösung der Bewegungsgleichung wird nur die spezielle Lösung ausgegeben.
Die Masterarbeit von Tamás Drávai, Haroon Khalyar und Gábor Nagy befasst sich mit dem Einfluss der Interoperabilität zwischen Computer Aided Design (CAD) und Finite-Elemente-Modellierung (FEM) auf Tragwerksmodelle und statische Berechnungen. Es wurden mehrere Fallstudien durchgeführt, bei denen ein Gebäude-Informationsmodell von CAD zu FEM-Software mit unterschiedlichen Datenaustauschformaten übertragen wurde.
Um das Tragverhalten von Mauerwerk unter der Verwendung von RFEM realistisch abschätzen zu können, müssen zuerst das Material und das Materialmodell gewählt werden. Da Mauerwerk auf Zug mit Rissbildung reagiert, muss hier ein nichtlineares Materialmodell verwendet werden, welches bei Vorhandensein des Zusatzmoduls RF-MAT NL selektiert werden kann.
Beulnachweise von ausgesteiften Platten stellen eine besondere Aufgabenstellung dar. DIN EN 1993-1-5 stellt für diese Herausforderung drei Berechnungsverfahren zur Verfügung:Methode der wirksamen Querschnitte, [1], Kap. 4-7Methode der reduzierten Spannungen, [1], Kap. 10Berechnungen mit der Finite-Element-Methode (FEM), [1], Anhang C
Soll der Stabilitätsnachweis von Stäben nach dem Ersatzstabverfahren unter Berücksichtigung der Schnittgrößen nach Theorie I. Ordnung geführt werden, ist die Bestimmung der maßgebenden Ersatzstablänge von großer Bedeutung.
Im Folgenden soll ein Einfeldträger, welcher auf Biegung und Druck beansprucht ist, mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen werden. Da der Träger als gevouteter Querschnitt ausgeführt ist und es sich damit nicht um ein gleichförmiges Bauteil handelt, ist der Nachweis entweder nach dem Allgemeinen Verfahren nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 zu führen oder mittels Theorie II. Ordnung. Beide Möglichkeiten sollen untersucht und verglichen werden, wobei für die Berechnung nach Theorie II. Ordnung ein zusätzliches Nachweisformat mittels Teilschnittgrößenverfahren zur Verfügung steht. Daraus gliedert sich die Bemessung in drei Schritte:Nachweis nach Abs. 6.3.4 EN 1993-1-1 (Allgemeines Verfahren)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, elastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse)Nachweis nach Theorie II. Ordnung, plastisch (Wölbkrafttorsionsanalyse und Teilschnittgrößenverfahren)