Als vorteilhaftes Produktmerkmal bieten RFEM- und RSTAB-Programme parametrisierte Eingaben, um Modelle über Variablen zu bilden oder anzupassen. In diesem Beitrag erfahren Sie, wie Sie globale Parameter definieren und diese in Formeln zur Ermittlung von Zahlenwerten verwenden.
Die häufigste Ursache für instabile Modelle sind ausfallende Stabnichtlinearitäten wie Zugstäbe. Als einfachstes Beispiel dient dazu ein Rahmen, dessen Stützen am Fußpunkt gelenkig gelagert sind und am Stützenkopf Momentengelenke aufweisen. Dieses labile System soll durch einen Kreuzverband aus Zugstäben stabilisiert werden. Bei Lastkombinationen mit horizontalen Lasten bleibt dieses System stabil. Wird es jedoch ausschließlich vertikal belastet, fallen beide Zugstäbe aus und das System wird instabil, was zu einem Berechnungsabbruch führt. Dies lässt sich vermeiden, indem die besondere Behandlung der ausfallenden Stäbe unter "Berechnung" → "Berechnungsparameter" → "Globale Berechnungsparameter" aktiviert wird.
Vor Erstellung eines statischen Modells macht sich jeder Anwender Gedanken über die Randparameter des Systems und wie das Modell am besten abgebildet werden kann. Ein besonderes Augenmerk sollte hierbei auch auf die Orientierung des globalen Koordinatensystems gelegt werden. Im ingenieurtechnischen Bereich wird die globale Z-Achse in der Regel nach unten orientiert (in Richtung der Eigengewichtskraft), wobei sie im architektonischen Bereich meist nach oben ausgerichtet verläuft. Diese Unterschiede können oftmals zu Schwierigkeiten bei der Modellierung führen, beispielsweise beim Austausch von Gesamtmodellen oder DXF-Folien.
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.
Im Folgenden soll ein Zweifeldträger, welcher auf Biegung beansprucht ist, mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen werden. Auf Grund ausreichender Stabilisierungsmaßnahmen wird das globale Stabilitätsversagen ausgeschlossen.
Für einen Zweifeldträger soll die Querschnittsklasse nachgewiesen werden. Außerdem sind die erforderlichen Querschnittsnachweise zu führen. Auf Grund ausreichender Stabilisierungsmaßnahmen wird das globale Stabilitätsversagen ausgeschlossen.
Bei Hängekranen wird der Untergurt des Kranbahnträgers zusätzlich zur globalen Haupttragwirkung durch die Radlasten auf lokale Flanschbiegung beansprucht. Der Untergurt verhält sich infolge dieser lokalen Biegespannungen plattenartig und weist einen zweiachsigen Spannungszustand auf [1].
Gemäß EN 1993-1-1 [1] müssen in den Berechnungen in der Regel äquivalente geometrische Ersatzimperfektionen verwendet werden, deren Werte die möglichen Wirkungen aller Imperfektionen abdecken. In EN 1993-1-1 Abschnitt 5.3 werden die grundsätzlichen Imperfektionen für die Tragwerksberechnung sowie die Bauteilimperfektionen angegeben.
In räumlichen Tragwerken spielt die Stablage eine wichtige Rolle für die Ermittlung der Schnittgrößen. Die Ausrichtung der Stabachsen kann zum einen durch einen globalen Querschnittsdrehwinkel, zum anderen durch einen stabspezifischen Stabdrehwinkel definiert werden. Diese beiden Winkel werden addiert, um die Lage der Stab-Hauptachsen im 3D-Modell festzulegen.
Knotenlager werden standardmäßig bezogen auf das globale Achsensystem definiert. Je nach Situation kann jedoch eine Knotenlagerdrehung erforderlich werden. Als Beispiel soll eine Bodenplatte mit Pfahlgründung dienen. Die Pfähle stehen aus geologischen Gründen nicht senkrecht, sondern schief im Erdreich. Die Endpunkte der Pfähle werden jeweils mit einem Knotenlager versehen, welches nur Kräfte entlang der Bohrpfahlrichtung aufnehmen kann. Hierzu ist eine Drehung der Knotenlager nötig. Die Möglichkeiten hierfür wurden bereits in vorangegangenen Beiträgen erwähnt.
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.
Werden in einem Modell Nichtlinearitäten wie zum Beispiel Kontaktvolumen verwendet, so kann es vorkommen, dass am Ende der Berechnung eine Warnmeldung wegen lokal nicht eingehaltener Konvergenzkriterien erscheint. Die Ursache dafür ist, dass während der Berechnung die Konvergenz der globalen Iterationsbedingungen maßgebend ist.
In der globalen Selektion des Ausdruckprotokolls kann im unteren Abschnitt "Anzeigen von" ausgewählt werden, ob unter anderem ein Inhaltsverzeichnis angelegt werden soll. Das Inhaltsverzeichnis benötigt bei einer einspaltigen Darstellung oft zu viel Platz.
In RF-GLAS stehen generell zwei unterschiedliche Berechnungsarten in der Tabelle 1.1 zur Verfügung. Einerseits ist dies eine "Lokale" und andererseits eine "Globale" Berechnung.
In der neuesten Version von RFEM wurde die Knotenkopplung implementiert. Damit besteht nun die Möglichkeit, Knoten ideell miteinander zu verbinden. Der Typ Diaphragma ist dabei eine Möglichkeit Knoten in einer Ebene zu koppeln. Diese Option steht nicht nur für das globale Koordinatensystem zur Verfügung, sondern auch für benutzerdefinierte Koordinatensysteme.
Soll die im Bild dargestellte Struktur um die globale Y-Achse gedreht werden, so ist dies zunächst nicht ohne Weiteres möglich. Um ein besseres Handling zu erzielen, ist immer die Achse gesperrt, in die man blickt. Bei sehr hohen Strukturen kann es jedoch hilfreich sein, die Ansicht um 90 Grad um die Blickrichtung zu drehen.
Bei der Lastdefinition von Knotenlasten bestehen nun mehrere einfache Möglichkeiten diese zu drehen:~ Drehung mittels Winkel um die globalen Koordinatenachsen in bestimmter Reihenfolge~ Ausrichtung am benutzerdefinierten Koordinatensystem~ Richtung zum bestimmten Knoten~ Ausrichtung mittels zweier Knoten~ In Richtung eines Stabes/einer Linie
Die in RF-TENDON infolge der Vorspannung ermittelten Ersatzlasten werden als Stablasten oder als Linienlasten an RFEM übergeben. Eine Stablast wird für Stabtypen mit eigener Steifigkeit, eine Linienlast wird für Stabtypen ohne eigene Steifigkeit verwendet. Um schon in RF-TENDON nachvollziehen zu können, welche Werte für die einzelnen Lasten an RFEM übergeben werden, sind folgende Anzeigeeinstellungen zu treffen:~ Bezug der Lasten auf das globale Koordinatensystem (GKS)~ Lastanzeige: "Punkt"
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.