Häufig werden auch rotationssymmetrische Strukturen/Strukturteile im kartesischen Koordinatensystem eingegeben. Soll beispielsweise anschließend eine Änderung des Radius vorgenommen werden, ist dies mit einigem Aufwand verbunden, da die Koordinaten gegebenenfalls zunächst umgerechnet und knotenweise geändert werden müssen.
Es wird bei der Definition von realen Auflagerbedingungen immer wieder erforderlich, eine Mischung aus linearen und nichtlinearen Lagerbedingungen zu verwenden. So kann ein Träger, der auf einer Wand aufliegt, hier Druck in die Wand einleiten, abhebende Kräfte sollen vom Linienlager (Wand) nicht übernommen werden. Diese Kräfte sollen zum Beispiel über Schrauben, welche als lineare Knotenlager definiert werden, abgetragen werden.
Bei der Modellierung von komplexeren Tragwerken mit einem erhöhten Wiederholungsgrad treten identische Material- und Querschnittsdefinitionen häufig auf.
Die Computertechnologie hat die digitale Tragwerksplanung fest im Griff. Jede neue Entwicklung erlaubt es den beteiligten Planern, die Grenze des Machbaren weiter nach oben zu schieben.
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 7-22 auf einen runden Stahlbetonbehälter mit Kuppeldach aufzubringen und zu berechnen.
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.
Diese Studie vergleicht den Winddruck auf ein hohes Gebäude aus der RWIND-Simulation-Berechnung mit den Ergebnissen von Dagnew et al., die auf der 11th Americas Conference on Wind Engineering im Juni 2009 veröffentlicht worden sind. In diesem Artikel werden die Windergebnisse auf das Commonwealth Advisory Aeronautical Council (CAARC) Gebäude nach verschiedenen numerischen Methoden mit den experimentellen Daten auf Basis von Windkanalversuchen miteinander verglichen.
In Deutschland regelt die DIN EN 1991-1-4 mit dem nationalen Anhang DIN EN 1991-1-4/NA die Windlasten. Das Normpaket gilt für Hoch- und Ingenieurbauwerke bis zu einer Höhe von 300 m.
Der Wind, der parallel an den Flächen eines Baukörpers vorbeistreift, kann an diesen Flächen Reibungskräfte erzeugen. Dieser Effekt ist vor allem meist bei sehr großen Bauwerken von Interesse.
Bauwerke reagieren abhängig von ihrer Steifigkeit, Masse und Dämpfung unterschiedlich auf eine Windeinwirkung. Hier wird grundsätzlich zwischen schwingungsanfälligen und nicht schwingungsanfälligen Gebäuden unterschieden.
Die Regelungen der Windlasten erfolgt nach Eurocode 1 - Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 1-4: Allgemeine Einwirkungen - Windlasten. Die national festgelegten Parameter eines jeweiligen Landes sind in den nationalen Anhängen zu finden.
In der Numerischen Strömungsmechanik (Computational Fluid Dynamics - CFD) können komplexe Flächen, die nicht vollständig massiv sind, mithilfe eines porösen und durchlässigen Mediums modelliert werden. In der Praxis sind das beispielsweise textile Bauten für Windschutzkonstruktionen, Drahtgewebe, perforierte Fassaden und Verkleidungen, Jalousien sowie Rohrbündel (übereinander angeordnete, horizontale Zylinder) usw.
Building Information Modeling bestimmt die Schlagzeilen in der Bauplanung. Während die Einen schon nur noch mit BIM-Methoden planen, viele sich erstmals mit der Thematik befassen und andere kaum die Zeit im Arbeitsalltag finden, neue Prozesse einzuführen, scheint in der Tragwerksplanung das Thema nur unter Anderem eines zu sein: Was kann der Statiker von BIM an Vorteilen gewinnen?
Gebäudemodell ist eines der Add-Ons für Sonderlösungen in RFEM 6. Es ist ein nützliches Werkzeug für die Modellierung, mit dem sich Stockwerke einfach definieren und manipulieren lassen. Das Gebäudemodell kann bereits zu Beginn der Modellierung der Struktur angelegt oder im Nachhinein aktiviert werden.
Wer nach den aktuellen Normen eine statische Berechnung für ein Tragwerk erstellen will, muss sich neben Einwirkungen und Bauteilwiderständen auch mit der Kombination der Einwirkungen befassen. Die bekanntesten Einwirkungen in der Baustatik sind zum Beispiel der ständig wirkende Lastfall Eigengewicht, der plötzlich wirkende Lastfall Wind und Schnee.
Wer nach den aktuellen Normen eine statische Berechnung für ein Tragwerk erstellen will, muss sich neben Einwirkungen und Bauteilwiderständen auch mit der Kombination der Einwirkungen befassen. Die bekanntesten Einwirkungen in der Baustatik sind zum Beispiel der ständig wirkende Lastfall Eigengewicht, die plötzlich wirkenden Lastfälle Wind und Schnee.
Wer nach den aktuellen Normen eine statische Berechnung für ein Tragwerk erstellen will, muss sich neben Einwirkungen und Bauteilwiderständen auch mit der Kombination der Einwirkungen befassen. Die bekanntesten Einwirkungen in der Baustatik sind zum Beispiel der ständig wirkende Lastfall Eigengewicht, der plötzlich wirkende Lastfall Wind und Schnee.
Mit dem neuen Stabtyp "Ergebnisstab" in RFEM 5 hat man nun auch die Möglichkeit, sich die Lastsummen einzelner Geschosse einfach ermitteln zu lassen. Dazu modelliert man einen Stab in dem gewünschten oder in allen Geschossen und gibt bei den Parametern des Ergebnisstabes die zu berücksichtigenden Wände als inklusive Objekte vor. RFEM integriert dann die Flächenschnittgrößen zu Stabschnittgrößen.
Die Berechnung von Tragwerken basierend auf digitalen Zwillingen wird zunehmend zur Alltagsaufgabe im Ingenieurbüro. Denn wenn schon ein digitales Bauwerksmodell existiert, will man auch die darin enthaltenden Informationen möglichst nahtlos weiter nutzen. Dies stellt weitreichende Anforderungen bezüglich Modellierung und Schnittstellen bei BIM-kompatibler Statiksoftware.
CFD-Berechnungen sind im Allgemeinen sehr komplex. Die genaue Berechnung von Windströmungen um komplizierte Strukturen herum ist sehr rechen- und zeitintensiv. In vielen bautechnischen Anwendungen wird eine hohe Genauigkeit nicht benötigt; in solchen Fällen ermöglicht es unser CFD-Programm RWIND 2, das Modell der Struktur zu vereinfachen und so die Kosten erheblich zu reduzieren. In diesem Beitrag werden einige Fragen zur Vereinfachung beantwortet.
Tragwerke sind von Natur aus dreidimensional. Weil man aber in der Vergangenheit nicht in der Lage war, Berechnungen an dreidimensionalen Modellen ohne weiteres durchzuführen, wurden die Tragwerke vereinfacht und in ebene Teilsysteme zerlegt. Mit der zunehmenden Leistungsfähigkeit von Computern und zugehöriger Software kann man heute oft auf diese Vereinfachungen verzichten.Digitale Trends, wie zum Beispiel Building Information Modeling (BIM) oder neue Möglichkeiten der Erstellung von realitätsnah visualisierten Modellen, verstärken diesen Trend. Aber haben wir von 3D-Modellen wirklich einen Vorteil oder folgen wir nur einem Trend? Nachfolgend einige Argumente für die Arbeit in 3D-Modellen.
Design loads specified in the AASHTO Bridge Design Specification are available in the RF-MOVE Surfaces moving load library. Design Truck (HS-20), Tandem, Type 3, and Overload are available options.
Mit RF-BEWEG Flächen kann man einfach und schnell Wanderlasten erstellen. Eine Bibliothek mit Lastmodellen nach dem Eurocode 1 Teil 2 steht zur Verfügung. Durch die Eingabe von Schrittweiten, Versätzen an Anfang und Ende und des Abstand zu einer Bezugslinie lassen sich flexible, auch benutzerdefinierte Lastmodelle erzeugen und die Anzahl der generierten Lastfälle steuern. RF-BEWEG Flächen generiert Lastfälle und auf Wunsch eine Ergebniskombination als Umhüllende aller Ergebnisse.
RFEM und RSTAB sind Programme, bei denen die grafische Eingabe dominiert. Sämtliche Eingaben sind über Dialoge möglich und auch die Struktur des Projektnavigators ist auf eine Eingabe mit der Maus optimiert. Dennoch gibt es immer wieder Punkte, bei denen die tabellarische Eingabe schneller zum Ziel führen kann.