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Tabellenkalkulationsprogramme wie EXCEL erfreuen sich großer Beliebtheit bei Ingenieuren, da Berechnungen auf einfache Weise automatisieren und Ergebnisse schnell ausgegeben werden können. Die Verbindung von EXCEL als grafische Oberfläche und der Webservice API ist daher naheliegend. Mithilfe der freien Bibliothek xlwings für Python ist es möglich, EXCEL anzusteuern und Werte auszulesen und zu schreiben. Im Folgenden wird daher an einem Beispiel diese Funktionsweise erläutert.
Um Belastungen, welche über Höhe und Umfang veränderlich sind, auf rotationssymmetrische Objekte aufzubringen, gibt es in RFEM die freie veränderliche Last.
In RFEM können Belastungen frei auf Flächen definiert werden. Dabei ist es nicht direkt möglich, beispielsweise auf Kreisflächen eine veränderliche radiale Belastung zu definieren. Mit einem kleinen Trick lässt sich diese Art der Belastung aber trotzdem erstellen, nämlich durch Verwendung einer freien Kreislast.
Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.
Soll auf eine kegelförmige Bodenplatte eine partielle Auftriebslast aufgebracht werden, so bietet sich in RFEM die "freie Kreislast" an. Diese kann linear veränderlich definiert werden. Die Definition von Zentrum C und äußerer Berandung R ist komfortabel mit der Pickfunktion anzugeben.
Befindet man sich im Sichtbarkeitsmodus nach der Definition von zusammengehörigen generierten Lasten, werden diese bei der Darstellung als Flächenlast auch an den ausgeblendeten Strukturteilen angezeigt.
Für die Erfassung der maßgebenden Schnittgrößen einer Platte wird häufig eine schachbrettartige Belastung aufgebracht. Damit die Fläche nicht in die einzelnen Lastabschnitte unterteilt werden muss, wird meist eine Belastung mittels freier Rechtecklasten vorgenommen. Bei vielen Lasten kann die normale Lastdarstellung etwas unübersichtlich werden.
Häufig müssen in RFEM nur Teile und nicht die gesamte Fläche belastet werden. Klassischer Fall dazu ist der Erddruck. Dafür gibt es die Möglichkeit der freien Flächenlasten. Diese sind dann flächenunabhängig und werden in der Grafik in den definierten Koordinatenabmessungen dargestellt.
Die Lastgenerierer in RFEM und RSTAB, die automatisch eine Umwandlung von Flächenlasten auf Stablasten vornehmen, benötigen nahezu ebene Zellen. Bei bogenähnlichen Strukturen können die Zellen häufig nicht automatisch erkannt werden.
In RFEM 5 und RSTAB 8 können Flächenlasten wie Wind und Schnee über implementierte Lastgenerierer erzeugt werden. Diese Flächenlasten werden auf Stabwerke standardmäßig auch als Flächenlast in der Grafik dargestellt.
Mit der Funktion "Belastung generieren aus Flächenlast auf Öffnungen" können in RFEM automatisch beispielsweise Windlasten auf Fenster oder andere Lasten auf nichttragende und im Modell nicht abgebildete Strukturen in Öffnungen berücksichtigt werden. Die Funktion wird über "Extras" → "Belastung generieren" → "Aus Flächenlasten auf Öffnungen..." aufgerufen.
Mit RF-STANZ Pro können die Durchstanznachweise an punktförmigen Lasteinleitungsstellen (Stützenanschluss, Knotenlager und Kontenlast) sowie Wandenden und -ecken geführt werden.
In RFEM und RSTAB kann die vom Anwender modellierte Struktur durch benutzerdefinierte Maßlinien ergänzt werden. Beim Anlegen dieser Maßlinien werden nacheinander Objekte (zum Beispiel Endknoten einer Linie, Stäbe etc.) angeklickt, welche die Referenzpunkte der Bemaßung darstellen. Will man eine Maßlinie frei von der zuvor definierten Struktur in das Modell einfügen, ist zunächst ein zusätzlicher freier "Hilfsknoten" anzulegen, welcher als Referenzobjekt für die neue Bemaßung dient.
Bekommt man eine RFEM-/RSTAB-Datei zur weiteren Bearbeitung zugesandt, so werden die Strukturen mit den Anzeigeeinstellungen des letzten Bearbeiters geöffnet. Sofern diese Darstellung nicht den eigenen Anforderungen entspricht, kann man einfach mit der rechten Maustaste in einen freien Bereich des Projekt-Navigators - Zeigen klicken und "Dlubal Standard" auswählen. Die Einstellungen werden dann auf die Standardwerte zurückgesetzt.
Für den Bereich der Lastanwendung gibt es im Lastgenerierer "Aus Flächenlast mittels Ebene" und "Aus Flächenlast mittels Zellen" zwei Auswahlmöglichkeiten.
Um in RFEM eine Bemaßung abzusetzen, ist es dringend erforderlich, dass an den zu bemaßenden Stellen auch ein physikalischer Knoten vorhanden ist. Eine Bemaßung von freien Flächenlasten oder grafischen Ergebnissen war bislang somit nicht ohne weiteren Aufwand möglich.
Der Formfindungsprozess mit RF-FORMFINDUNG verschiebt die Eckknoten der FE-Elemente von einer Membranfläche im Raum bis die definierte Oberflächenspannung im Gleichgewicht mit den Randreaktionen steht. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
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.
Beim Modellieren der Belastung in RFEM kommen sehr häufig Linienlasten auf Flächen zum Einsatz. Hierbei kann es sich um eine Linienlast handeln, die direkt einer bestimmten Last zugeordnet ist, oder um eine freie Linienlast, welche über die Anfangs- und Endkoordinaten eingegeben wurde.
Die Streckenlasteingaben im Dialog "Stablast" akzeptieren neben einer manuellen Werteingabe auch eine adaptive Eingabe über die Funktion "Mehrschichtaufbau". Diese ist eine Bibliothek, in der Aufbauten aus mehreren Schichten zur Aufbringung von Lasten organisiert werden. Der Schichtaufbau kann frei über die Parameter Bezeichnung, Dicke, Wichte oder Flächenlast und Kommentar je Schicht beschrieben werden.
Mit RF-LAMINATE ist eine freie Definition der Materialien möglich. Damit lassen sich beliebige Schichtenaufbauten verschiedener Werkstoffe kombinieren. Auch eine Kombination von Beton und Holz ist möglich. Bei der Definition ist aber darauf zu achten, dass der starre Verbund gewährleistet ist. Im RF-LAMINATE kann mit vollem Schubverbund oder ohne Schubverbund gerechnet 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.
Als Neuerung in RF-/MAST Belastung können seit RFEM 5.04.0024 und RSTAB 8.04.0024 zusätzliche Flächenlasten im Lastfall Eigengewicht definiert werden, zum Beispiel aus Gitterrosten auf Bühnen.
Die "Lastverteilung" stellt die auf das System tatsächlich aufgebrachte Last in den FE-Netzpunkten und gegebenenfalls auf die FE-Flächen dar. Insbesondere bei Linienlasten und bei freien Lasten spielt die FE-Netzgröße für die Belastung eine große Rolle.
Um zum Beispiel Windlasten auf Kreiszylinder ansetzen zu können, wie sie in der Norm DIN EN 1991-4 Abschnitt 7.9 festgelegt sind, ist folgende Vorgehensweise nötig.