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Das Add-On Nichtlineares Materialverhalten ermöglicht die Berücksichtigung von Materialnichtlinearität in RFEM 6. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über die verfügbaren nichtlinearen Materialmodelle, die nach Aktivierung des Add-Ons in den Basisangaben des Modells zur Verfügung stehen.
Der Vorteil des RFEM 6 Add-Ons Stahlanschlüsse besteht darin, dass man Stahlverbindungen mit Hilfe eines FE-Modells untersuchen kann, dessen Modellierung vollautomatisch im Hintergrund abläuft. Die Eingabe der Stahlverbindungskomponenten, die die Modellierung steuert, kann über eine manuelle Definition der Komponenten oder mithilfe der in der Bibliothek verfügbaren Vorlagen erfolgen. Letzteres wurde bereits in einem früheren Fachbeitrag mit dem Titel "Definition von Stahlanschlusskomponenten mithilfe der Bibliothek" behandelt. Die Definition von Parametern für die Bemessung von Stahlanschlüssen ist das Thema des Fachbeitrags "Bemessung von Stahlanschlüssen in RFEM 6".
Bei der statischen Analyse stabilitätsgefährdeter Bauteile mit den Modulen RF-STABIL (für RFEM) beziehungsweise RSKNICK (für RSTAB) kann eine Aktivierung der internen Teilung von Stäben erforderlich werden.
Mit RF-/STAHL EC3 ist es möglich, einen Querschnitt im Rahmen der Bemessung automatisch optimieren zu lassen. Dies erfolgt bei entsprechender Aktivierung in der Tabelle 1.3 auf Basis der aktuellen Profilreihe oder bei geschweißten Querschnitten im Rahmen der definierten variablen Parameter.
In der Standardeinstellung wird in den Bemessungsmodulen die Querschnittsklasse für jeden Stab und Lastfall automatisch bestimmt. In der Eingabemaske der Querschnitte kann der Nutzer die Querschnittsklasse jedoch auch manuell vorgeben, zum Beispiel wenn lokales Beulen konstruktiv ausgeschlossen ist.
Das Zusatzmodul RF-/STAHL EC3 übernimmt die für den Biegeknicknachweis zu benutzende Knicklinie für einen Querschnitt automatisch aus den Querschnittseigenschaften. Insbesondere für allgemeine Querschnitte, aber auch für Sonderfälle, kann die Zuordnung der Knicklinie in der Moduleingabe manuell angepasst werden.
Wenn nichtlineare Effekte - wie zum Beispiel ausfallende Lager, Bettungen, Stabnichtlinearitäten oder Kontaktvolumina - im Modell verwendet werden, so ist es möglich, diese in den globalen Berechnungsparametern zu deaktivieren.
Die Bemessung der Flächenbewehrung erfolgt in RF-BETON Flächen mittels eines frei definierbaren Bewehrungsnetzes. In der grafischen Anzeige der Ergebnisse von RF-BETON Flächen in RFEM ist die Anzeige der Bewehrungsrichtung durch Aktivierung des Bewehrungspfeils möglich, der die Bewehrungsrichtung symbolisiert.
Mit dem Zusatzmodul RF-/HOHLPROF lassen sich Verbindungen für Knoten untersuchen, an denen Hohlprofile anschließen. RF-/HOHLPROF führt die Tragsicherheitsnachweise nach EN 1993-1-8:2005.
Beim Durchschlagen tritt eine wesentliche Änderung der Tragwerksgeometrie unter Belastung ein. Nach dem Erreichen der Instabilität des Gleichgewichts wird wieder eine stabile, tragfähige Lage erreicht. Das Durchschlagproblem erfordert eine experimentelle Herangehensweise. Es ist notwendig, dass man sich schrittweise durch manuelle Laststeigerungen herantastet.
Um die geglätteten Schnittgrößen aus den Glättungsbereichen auch für die Bemessung von Betonflächen in RF-BETON Flächen zu verwenden, müssen diese im Modul aktiviert werden. Dies geschieht über die Schaltfläche [Details] im Register "Extras" durch die Aktivierung der Option "Geglättete Schnittgrößen in definierten Glättungsbereichen für GZT-Berechnung und analytisches Verfahren der GZG-Berechnung verwenden".
Als Alternative zur herkömmlichen automatischen Anordnung der Flächenbewehrung in RF-BETON Flächen ist es auch möglich, diese individuell nach eigenen Vorgaben zu verteilen. Dies ist beispielsweise für die Erstellung von Bewehrungsplänen von Vorteil, da hier die Bewehrungsbereiche klar definiert und auch bemaßt werden können.
Das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG ermittelt in RFEM Gleichgewichtsformen von Membran- und Seilelementen. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
Ab Programmversion RFEM 5.06 kann nicht nur eine automatische Anordung der Zusatzbewehrung in RF-BETON Flächen stattfinden, sondern die Flächenbewehrung kann auch manuell definiert werden. Hier können zusätzlich zur gleichmäßig verteilten Grundbewehrung verschiedene Flächenbewehrungen (je Fläche, rechteckig, kreisförmig oder polygonal) definiert werden.
Da bei den automatisierten Typen der Rahmenecken der Typ "Durchlaufender Riegel" nicht enthalten ist, soll hier auf eine Möglichkeit der Bemessung dieses Typs eingegangen werden. Über die manuelle Definition und den Typ "Durchlaufende Stütze" ist die Bemessung einer solchen Trägerkonstellation möglich.
RFEM kann bei der Erstellung von Quadrangelflächen automatisch deren vier Eckpunkte ermitteln. Bei komplexeren Strukturen kann es vorkommen, dass nicht die optimalen Eckpunkte gefunden werden. Eine manuelle Angabe der vier Eckpunkte kann hier zu einem besseren Ergebnis führen.
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.
Das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG wird in den Modell-Basisangaben im Register "Optionen" aktiviert. Diese Aktivierung bewirkt, dass im Hauptprogramm die Membran- und Seilelemente ein zusätzliches Menü zur Beschreibung des Vorspannungszustandes erhalten und ein Lastfall RF-FORMFINDUNG angelegt wird.
Um beim Kopieren, Spiegeln oder Rotieren auch die Belastung mitzunehmen, muss die entsprechende Option aktiviert werden. Dazu wird im Dialog für die "Detaileinstellungen für Verschieben/Rotieren/Kopieren" das entsprechende Häkchen gesetzt. Danach werden bis zur Deaktivierung der Funktion die Lasten bei der Erstellung von Kopien mitkopiert.
Mit Version 5.04.xx erfolgt eine Anpassung beim Grafikdruck ins Protokoll. Damit die Grafiken im Protokoll angezeigt werden können, müssen die zugehörigen Bereiche in der Protokoll-Selektion im Register "Globale Selektion" aktiviert sein (siehe Bild). Durch die Aktivierung werden die zugehörigen Register für die Tabellen freigeschaltet. Hier sollte nun ebenfalls eine entsprechende Auswahl vorgenommen werden.