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.
In RFEM stehen verschiedene Tools für die Modellierung zur Verfügung. Diese Funktionen ermöglichen ein schnelles und effektives Abbilden von komplizierten Strukturen im Programm. Die Verbindung zweier Kreise oder Bögen beispielsweise kann mit der Funktion "Tangente zu Kreisen oder Bögen" hergestellt werden.
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.
RFEM 5 bietet im Menü "Ergebnisse" → "Neuer Glättungsbereich" die Option einen Glättungsbereich zu definieren. Dabei kann zwischen einer rechteckigen, kreisförmigen oder elliptischen Form gewählt werden. Dieses Werkzeug kann beispielsweise verwendet werden, um Singularitäten durch Knotenlasten auf einen gewünschten Glättungsbereich zu "verschmieren".
Wenn es um Windlasten auf Gebäudetypen nach ASCE 7 geht, finden sich zahlreiche Quellen, die die Berechnungsnormen ergänzen und Ingenieure bei der Aufbringung der seitlichen Lasten unterstützen. Jedoch kann es vorkommen, dass Ingenieure Schwierigkeiten haben, ähnliche Quellen für Windlasten auf Konstruktionen, die keine Gebäude sind, zu finden. Dieser Fachbeitrag erläutert die Schritte, die notwendig sind, um Windlasten nach ASCE 7-16 zu berechnen und auf einen kreisförmigen Stahlbetonbehälter mit Kuppeldach aufzubringen.
In diesem Beitrag wird die Untersuchung der numerischen Methode auf einen Biegeträger mit einer kreisförmigen Öffnung bezogen. Dabei wird als Anhaltspunkt das Beispiel eines Lochträgers aus [1] verwendet. Die dortige Modellierung als 3D-Modell wurde hier vereinfacht auf eine zweidimensionale Diskretisierung heruntergebrochen.
Neben Bögen und Kreisen können in DUENQ 8.xx folgende gekrümmte Querschnittsteile modelliert werden:EllipsenElliptische BögenParabelnHyperbelnSplinesNURBS (non-uniform rational B-Spline)
In den RFEM und RSTAB steht seit Version X.06.3039 die CQC-Regel (Complete Quadratic Combination) zur Verfügung. In den Basisangaben des Modells kann die CQC-Regel aktiviert werden und es stehen dann für Lastfälle des Typs "Erdbeben" die zusätzlichen Eigenschaften "Kreisfrequenz" und "Lehrsche Dämpfung" zur Verfügung.
Wegen der strukturellen Effizienz und des wirtschaftlichen Nutzens finden Dächer in Form einer Kuppel häufig Anwendung bei Lagerhallen oder Stadien. Auch wenn die Kuppel eine ansprechende geometrische Form besitzt, ist diese für die Abschätzung der Windlasten wegen der Reynolds-Zahl-Effekte umso komplexer. Die Außendruckbeiwerte (cpe) sind abhängig von den Reynolds-Zahlen und der Schlankheit der Struktur. Eine Hilfestellung zur Abschätzung der Windlasten auf eine Kuppel ist in EN 1991-1-4 [1] gegeben. Auf dieser Grundlage werden nachfolgend Hinweise gegeben, wie die Windlast in RFEM definiert werden kann. Auf die in Bild 1 gezeigte Struktur unterteilen sich die Windlasten wie folgt:Windlast auf die WändeWindlast auf die Kuppel
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.
Hin und wieder kommt es vor, dass neben geraden Trägern auch gebogene oder sogar ringförmige Träger in RSTAB berechnet beziehungsweise bemessen werden müssen. Dazu gibt es unter "Extras" -> "Modell generieren" das Werkzeug "Kreis". Mit dessen Hilfe ist es möglich, entweder Vollkreise oder Teilkreise zu erzeugen. Der wichtigste Parameter ist hier die Anzahl der neuen Knoten, denn darüber wird die Genauigkeit der Ergebnisse gesteuert.
In RF-/JOINTS Holz - Stahl zu Holz kann für die Verbindungsmitteltypen Stabdübel, Passbolzen, Nägel und Schrauben eine kreisrunde Anschlussform ausgewählt werden. Bei dieser Anschlussform wird ein Mindestradius entsprechend der Empfehlungen des STEP-1-Berichts des Informationsdienstes Holz umgesetzt.
Kontaktvolumen können zwischen zwei ebenen Flächen oder zwischen zwei Kreiszylinderschalen erzeugt werden. Ist jedoch der Bereich des Kontaktproblems etwas komplizierter, muss entweder das System so vereinfacht werden, dass die Anforderungen eines Kontaktvolumens erreicht werden, oder man greift auf die "alte" Modellierungsart mittels Stäbchenmodell zurück.
In RFEM und RSTAB kann man neben einer Biege-, Torsions-, Längs- und Dehnungslast auch einen Innendruck für Stäbe mit kreisförmigen Hohlquerschnitten definieren und berechnen. Die aus der Innendrucklast folgenden Umfangsspannungen und Axialspannungen werden mittels der "Kesselformel" ausgewertet und an die Bemessungsmodule zur Überlagerung mit den restlichen Spannungen aus den Schnittgrößen übergeben.
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.