Treffen im Raum ausgerichtete Stäbe in einem Knoten aufeinander, so liegen die lokalen x- bzw. y-Achsen der Stäbe nicht in einer Ebene, da die lokalen z-Achsen in Ebene der Schwerkraft ausgerichteten werden.
Allgemeine dünnwandige Querschnitte weisen oft unsymmetrische Geometrien auf. Die Hauptachsen solcher Profile liegen dann nicht parallel zu den horizontal und vertikal ausgerichteten Achsen Y und Z. Bei der Ermittlung der Querschnittswerte wird neben den hauptachsenbezogenen Trägheitsmomenten der Winkel α zwischen der Schwerpunktachse y und der Hauptachse u bestimmt.
Über die entsprechende Option im "Zeigen-Navigator" können die Flächen im Rendering nach der Richtung der lokalen z-Achse eingefärbt werden. Standardmäßig werden die Seite, die in negativer z-Richtung liegt, rot und die diejenige, die in positiver z-Richtung liegt, blau eingefärbt.
DXF-Folien von Grundrissen können in FEM-Programmen nicht direkt verwendet werden, da in der Zeichnung die Außenkonturen der Elemente (Wände, Decken...) vorhanden sind. Das Statikprogramm benötigt aber die Systemachsen.
In der EN 1993-1-1 wurde mit dem Allgemeinen Verfahren ein Nachweisformat für Stabilitätsnachweise eingeführt, welches sich für ebene Systeme mit beliebigen Randbedingungen und veränderlicher Bauhöhe anwenden lässt. Die Nachweise können für eine Belastung in der Haupttragebene und gleichzeitiger Druckbeanspruchung geführt werden. Dabei werden die Stabilitätsfälle Biegedrillknicken und Biegeknicken aus der Haupttragebene heraus, also um die schwache Bauteilachse, nachgewiesen. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.
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.
Möchte man in RSTAB oder RFEM ein Knotenlager an den Stabachsen des anschließenden Stabes ausrichten, geht das am einfachsten mit der Funktion "Stab wählen und dessen Stabdrehung übernehmen".
Schlanke Biegeträger mit einem großen h/b-Verhältnis, die parallel zur schwachen Achse belastet werden, neigen zu Stabilitätsproblemen. Dies ist bedingt durch das Ausweichen des Druckgurtes.
In diesem Fachbeitrag soll eine Pendelstütze mit einer mittig angreifenden Normalkraft und einer auf die starke Achse wirkenden Linienlast mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen werden.
In diesem Fachbeitrag wird eine Pendelstütze mit einer mittig angreifenden Normalkraft und einer auf die starke Achse wirkenden Linienlast mit Hilfe des Zusatzmoduls RF-/STAHL EC3 nach EN 1993-1-1 nachgewiesen. Stützenkopf und Stützenfuß werden als Gabellager angenommen. Die Stütze ist zwischen den Auflagern nicht gegen Verdrehen gehalten. Der Querschnitt der Stütze ist ein HEB 360 aus S235.
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.
In RF-PIPING können jetzt auch Axialkompensatoren verwendet werden. Diese dienen zur Aufnahme von Ausdehnungs- und Druckbewegungen in Achsenrichtung aufgrund von Wärmedehnungen der Rohrleitung.
Über den Button [Details] ist es in RF-GLAS möglich, die gewünschten anzuzeigenden Ergebnisse auszuwählen. Um eine bessere Übersicht bei der Ergebnisauswertung zu erlangen, können sowohl die einzelnen Spannungsbilder – Hauptspannungen, Spannungen orientiert an den Achsen, Schubspannungen – als auch die unterschiedlichen Ergebnistabellen separiert an- beziehungsweise abgewählt werden. Diese Option ermöglicht es für jeden User, die individuell benötigten Ergebnisse zu erhalten.
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.
Bühnen können mit der neuen Option "Eckstielstabachse" direkt an die Eckstiele angeschlossen werden. Eine Angabe der Bühnenbreite beziehungsweise Koppelstabdefinitionen sind somit nicht erforderlich.
Neben einer besseren Übersichtlichkeit des Modells durch die Einteilung in ein Achsenraster können Änderungen am Modell sehr schnell mit dem Linienraster umgesetzt werden.
In RF-STAHL Flächen lassen sich auch die Spannungen ablesen, die für den Nachweis von Schweißnähten beispielsweise nach EN 1993-1-8, Bild 4.5 relevant sind. Beim Auswerten der Spannungsanteile ist das lokale xyz-Achsensystem der Flächen zu beachten.
Um die Wahl der entsprechenden Linienfreigabe zu erleichtern erscheint beim Anwählen einer Linienfreigabe das Achsenystem der Linienfreigabe. Bei einem Liniengelenk ist die Orientierung oft anders, daher wurde bei den Liniengelenken die Darstellung in der Vorauswahl verbessert.
Bei der Modellierung von bogenförmigen Stäben ist eventuell schon einmal die in der Grafik dargestellte Problematik aufgefallen. Es scheint, als ob sich der Querschnitt des Stabes verdrillt beziehungsweise eine aufgebrachte Last bezogen auf die lokale z-Achse die Richtung ändert. Doch wie kommt dies zu Stande?
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
In RFEM wurde die Temperaturbelastung um eine Richtung erweitert. Nun ist es auch möglich, Temperaturbelastungen radial auf eine Struktur aufzubringen. Die Definition der Belastung erfolgt dabei über einen Außen- und Innenknoten und eine Achse, um welche die radiale Belastung aufgebracht wird.
Bei der Berechnung der Flächenbewehrung mit RF-BETON Flächen werden die Ergebniswerte für die beiden Flächenseiten +/-z ausgebeben. Falls man nun unsicher ist, welche Seite einer Fläche die positive oder negative z-Seite ist, kann in RFEM das lokale Koordinatensystem jeder Fläche im Projekt-Navigator - Zeigen über "Modell" -> "Flächen" -> "Flächen-Achsensystem x,y,z" eingeblendet werden. Bei größeren Strukturen kann dies schnell unübersichtlich werden. Aus der Vielzahl der Koordinatenkreuze erkennt man beispielsweise schwer, falls eine Fläche nicht richtig ausgerichtet ist (siehe oberer Teil des Bildes).
Oftmals ist es nötig, das FE-Netz von Flächenelementen an die geometrische Struktur anzupassen. In RFEM stehen hierzu verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Die Achsen der FE-Elemente können beispielsweise um einen Punkt gedreht, in Richtung eines Punktes ausgerichtet oder an einem benutzerdefinierten Koordinatensystem orientiert werden. Als weitere Option kann auch die Orientierung parallel einer Linie ausgewählt werden, und im Speziellen können hierbei auch mehrere Linien angegeben beziehungsweise ausgewählt werden.
In RFEM und RSTAB besteht nun auch die Möglichkeit, Knotenlasten zu rotieren beziehungsweise auf Stabachsen zu beziehen. Damit kann man nun auch schräge Stäbe mit Knotenlasten rechtwinklig oder entlang der Stabachse belasten.
Bei der Definition von Stabendgelenken sowie Stabnichtlinearitäten spielt unter anderem das lokale Koordinatensystem des Stabes eine große Rolle. Je nach Ausrichtung der Achsen werden anschließend die Definitionen vorgenommen. Die Sichtbarkeit dieser Stabachsen kann temporär mittels der Vorselektion gesteuert werden.