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Mit Hilfe der Lastart Pfützenbildung können Sie Regeneinwirkungen auf mehrfach gekrümmte Flächen unter Berücksichtigung der Verschiebungen nach Theorie III. Ordnung simulieren.
Dieser numerische Regenvorgang untersucht die zugeordnete Flächengeometrie und legt fest, welche Regenanteile abfließen und welche sich in Pfützen (Wassersäcken) auf der Fläche sammeln. Die Pfützengröße ergibt dann für die statische Analyse eine entsprechende Vertikallast.
Dieses Feature lässt sich beispielsweise für die Analyse von annähernd horizontalen Membrandachgeometrien unter einer Regenbelastung anwenden.
Mit dem Lastassistenten "Lagerreaktionen übernehmen" können Sie in RFEM 6 und RSTAB 9 einfach Reaktionskräfte aus anderen Modellen übernehmen. Der Assistent bietet Ihnen die Möglichkeit, mit wenigen Schritten alle bzw. mehrere Knoten- und Linienlasten verschiedener Modelle miteinander zu verknüpfen.
Die Lastübernahme aus Lastfällen und Lastkombinationen kann automatisch oder manuell erfolgen. Die Modelle müssen dabei im gleichen Dlubal-Center-Projekt gespeichert sein.
Der Lastassistent "Lagerreaktionen übernehmen" unterstützt das Konzept der Positionsstatik und bietet Ihnen die Möglichkeit, die einzelnen Positionen digital miteinander zu koppeln.
Wussten Sie schon? In den Bemessungsauflagern können Sie für den Nachweis "Druck rechtwinklig zur Faser" Vollgewindeschrauben als Querdruck-Verstärkungselemente definieren. Dabei werden die Schrauben auf Hineindrücken und Knicken nachgewiesen.
Zusätzlich erfolgt der Nachweis der Querdrucktragfähigkeit in der Ebene der Schraubenspitze. Den Lastausbreitungswinkel können Sie linear unter 45° oder nichtlinear (nach Bejtka I., Verstärkung von Bauteilen aus Holz mit Vollgewindeschrauben, Universität Karlsruhe (TH), 2005) berücksichtigen.
Neben den statischen Lasten sollen auch andere Lasten als Massen berücksichtigt werden? Das Programm ermöglicht es Ihnen für Knoten-, Stab-, Linien- und Flächenlasten. Zunächst müssen Sie dafür bei der Definition der betreffenden Last die Lastart Masse auswählen. Definieren Sie für solche Lasten eine Masse oder Massenanteile in X-, Y- und Z-Richtung. Bei Knotenmassen haben Sie außerdem die Möglichkeit, auch Trägheitsmomente X, Y und Z anzugeben, um komplexere Massenpunkte zu modellieren.
Um Massen für die Modalanalyse zu definieren, stehen Ihnen mehrere Möglichkeiten offen. Während Massen aus Eigengewicht automatisch berücksichtigt werden, können Lasten und Massen direkt im Lastfall mit der Modalanalyse berücksichtigt werden. Sie benötigen mehr Möglichkeiten? Wählen Sie aus, ob Gesamtlasten als Massen und Lastanteile in die globale Z-Richtung oder nur die Lastanteile in Richtung der Schwerkraft berücksichtigt werden sollen.
Das Programm bietet Ihnen eine zusätzliche oder alternative Möglichkeit der Massenübernahme: Die manuelle Definition von Lastkombinationen, ab denen Massen in der Modalanalyse berücksichtigt werden. Sie haben eine Bemessungsnorm ausgewählt? Anschließend können Sie eine Bemessungssituation mit dem Kombinationstyp Erdbeben Masse anlegen. Dadurch berechnet das Programm automatisch eine Massensituation für die Modalanalyse nach der gewünschten Bemessungsnorm. Mit anderen Worten: Das Programm erzeugt auf Grundlage der voreingestellten Kombinationsbeiwerte für die gewählte Norm eine Lastkombination. Diese enthält die Massen, welche letztendlich für die Modalanalyse verwendet werden.
Eine weitere hilfreiche neue Funktion des Lastassistenten ist die Ermittlung der Stablasten aus Flächenlasten mit der Vorgabe von Flächen (über Eckknoten) und Zellen in einer Definition.
Damit Ihre Arbeit weiterhin effizient und schnell von der Hand geht, wurden dem Lastassistenten neue Funktionen hinzugefügt. Dazu gehören das Sperren von neuen Stäben, das Glätten von auftretenden Punktlasten und das Berücksichtigen von Exzentrizitäten sowie der Querschnittsverteilung.
In RFEM sind für Sie hilfreiche neue Modelltypen hinzugefügt worden:
2D | XZ | 3D
2D | XY | 3D
1D | X | 3D
Diese Modelltypen erlauben Ihnen die Modellierung in einer 1D- bzw. 2D-Umgebung (mit optionaler Querschnittsdrehung in alle Richtungen), aber einen dreidimensionalen Lastansatz und daraus folgende 3D-Schnittgrößen.
Behalten Sie die natürlichen Bedingungen Ihres Bauortes immer im Auge, indem Sie ihn auf einer digitalen Landkarte festlegen. So werden sowohl die Adressdaten (inklusive Höhenlage) als auch die Schneelastzone, Windzone und die Erdbebenzone automatisch übernommen. Der Lastassistent nutzt diese Daten ebenfalls.
Die Landkarte mit Markierung Ihres Bauorts wird zudem im Basisangaben-Register “Modellparameter” dargestellt.
In den Modalanalyse-Einstellungen müssen Sie alle Angaben treffen, welche für die Ermittlung der Eigenfrequenzen notwendig sind. Dazu gehören beispielsweise Massenansätze und Eigenwertlöser.
Das Add-On Modalanalyse bestimmt die niedrigsten Eigenwerte der Struktur. Entweder Sie passen die Anzahl der Eigenwerte selbst an, oder sie wird automatisch ermittelt. Damit sollen Sie entweder effektive Modalmassenfaktoren oder maximale Eigenfrequenzen erreichen. Massen werden direkt aus Lastfällen oder Lastkombinationen importiert. Dabei haben Sie die Option, die Gesamtmasse, Lastanteile in globale Z-Richtung oder nur den Lastanteil in Richtung der Schwerkraft zu berücksichtigen.
Zusätzliche Massen können Sie manuell an Knoten, Linien, Stäben oder Flächen definieren. Darüber hinaus können Sie die Steifigkeitsmatrix beeinflussen, indem Sie Normalkräfte oder Steifigkeitsänderungen eines Lastfalls oder einer Lastkombination importieren.
Einfache Definition von Bauzuständen in der RFEM-Struktur mit Visualisierung
Hinzufügen, Entfernen, Modifizieren und Reaktivieren von Stab-, Flächen- und Volumenelementen und deren Eigenschaften (z. B. Stab- und Liniengelenke, Freiheitsgrade für Lager usw.)
Automatische und manuelle Kombinatorik mit Lastkombinationen in den einzelnen Bauzuständen (z. B. zur Berücksichtigung von Montagelasten, Montagekranen etc.)
Berücksichtigung nichtlinearer Effekte wie Zugstabausfall oder nichtlinearen Lagern
Bei der Lastaufbringung hilft Ihnen dieses Feature weiter. Sie können die benötigte Belastung inkrementell aufbringen lassen. Diese Möglichkeit eignet sich insbesondere für Ihre Berechnungen nach der Theorie großer Verschiebungen (III. Ordnung). In RFEM ist es für Sie zudem möglich, damit die Durchschlagprobleme unkompliziert zu bewältigen.
Auch eine Planung mit Stäben wird Ihnen in den Programmen durch spezifische Funktionen erleichtert. Sie können Stäbe exzentrisch anordnen, elastisch betten oder als starre Kopplungen definieren. Stabsätze erleichtern Ihnen die Lastanordnung auf mehreren Stäben. In RFEM sind auch Exzentrizitäten für Flächen möglich. Hier können Sie zudem Knoten- und Linienlasten in Flächenlasten umwandeln. Zerlegen Sie nach Bedarf Flächen in Teilflächen sowie Stäbe in Flächen.
Wenn Sie mit Lasten arbeiten, finden Sie hier eine Auswahl an hilfreichen Funktionen. Für Stab- und Flächenlasten stehen Ihnen vielfältige Lastarten zur Verfügung (Kraft, Moment, Temperatur, Vorkrümmung usw.). Stablasten können Sie Stäben, Stabsätzen oder Stablisten zuweisen. Bei Imperfektionen lassen sich Schiefstellung und Vorkrümmung präzise nach Eurocode, der amerikanischen Norm ANSI/AISC 360, der kanadischen Norm CSA S16 usw. ermitteln.
Mit der Ansichtsoption Kamera-Flugmodus kann man durch das RFEM- bzw. RSTAB-Modell fliegen. Die Richtung und Geschwindigkeit des Fluges lassen sich über die Tastatur steuern. Zudem besteht die Möglichkeit, den Flug durch das Modell als Video abzuspeichern.
Für Stablasten der Lastart 'Kraft' lassen sich Ausmitten definieren. Die Lastausmitten können über einen absoluten bzw. relativen Versatz angesetzt werden.
Um alle Effekte der außermittigen Lasten zu berücksichtigen, wird die Berechnungsart III. Ordnung (große Verformungen) empfohlen.
Die in RFEM/RSTAB festgelegten Querschnitte werden vom Modul automatisch übernommen. Die Bemessung in RF-/STAHL EC3 kann für alle dünnwandigen Querschnitte erfolgen. Das Programm wählt automatisch die effizienteste, normgerechte Bemessungsmethode.
Beim Tragsicherheitsnachweis erfolgt die Berücksichtigung von mehreren Beanspruchungen und der Anwender kann zwischen den von der Norm zur Verfügung gestellten Interaktionsnachweisen auswählen.
Ein wesentlicher Bestandteil der Nachweisführung nach dem Eurocode 3 ist die Einteilung der nachzuweisenden Querschnitte in die Querschnittsklassen 1 bis 4. Damit soll die Begrenzung der Beanspruchbarkeit und Rotationskapazität durch lokales Beulen von Querschnittsteilen festgestellt werden. RF-/STAHL EC3 ermittelt dazu automatisch das (c/t)-Verhältnis der druckbeanspruchten Querschnittsteile und nimmt die Klassifizierung voll automatisch vor.
Bei den Stabilitätsnachweisen kann für jeden einzelnen Stab oder Stabsatz ausgewählt werden, ob Biegeknicken in y- und/oder z- Richtung möglich ist. Auch zusätzliche, seitliche Halterungen, können definiert werden. Schlankheitsgrad und ideale Verzweigungslast werden anhand der Randbedingungen von RF-/STAHL EC3 automatisch ermittelt. Für den Biegedrillknicknachweis kann der Anwender das für den Nachweis benötigte ideale Biegedrillknickmoment vom Programm automatisch ermitteln lassen aber auch manuell definieren. Auch der Lastangriffspunkt von Querlasten, welcher einen Einfluss auf die Drillbeanspruchung hat, kann über die Einstellung in den Details berücksichtigt werden. Weiterhin lassen sich Drehbettungen (z. B. aus Trapezblechen und Pfetten) und Schubfelder (z. B. aus Trapezblechen und Verbänden) berücksichtigen.
Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit ist in der modernen Bauweise, mit immer schlanker werdenden Querschnitten ein wichtiger Faktor in der statischen Berechnung. In RF-/STAHL EC3 kann der Anwender hierfür Lastfälle, Last- und Ergebniskombinationen den verschiedenen Bemessungssituationen einzeln zuweisen. Die entsprechenden Grenzwerte sind im Nationalen Anhang vordefiniert, können aber auch verändert werden. Das Modul bietet die Möglichkeit Bezugslängen und Überhöhungen zu definieren und für den Nachweis zu berücksichtigen.
Die Belastung kann inkrementell aufgebracht werden. Diese Möglichkeit eignet sich für Berechnungen nach der Theorie großer Verschiebungen (III. Ordnung). Für Stäbe können die Schubverformungen berücksichtigt und die Schnittgrößen auf das verformte oder unverformte System bezogen werden. In RFEM lassen sich zudem Durchschlagprobleme bewältigen.
Für Stab- und Flächenlasten stehen vielfältige Lastarten zur Verfügung (Kraft, Moment, Temperatur, Vorkrümmung etc.). Stablasten können Stäben, Stabsätzen oder Stablisten zugewiesen werden. Bei Imperfektionen lassen sich Schiefstellung und Vorkrümmung nach Eurocode oder der amerikanischen Norm ANSI/AISC 360 ermitteln.
Stäbe können exzentrisch angeordnet, elastisch gebettet oder als starre Kopplungen definiert werden. Stabsätze erleichtern die Lastanordnung auf mehreren Stäben.
In RFEM sind auch Exzentrizitäten für Flächen möglich. Hier lassen sich zudem Knoten- und Linienlasten in Flächenlasten umwandeln. Flächen können in Teilflächen sowie Stäbe in Flächen zerlegt werden.
Umfangreiche und komfortable Optionen in den Eingabemasken erleichtern die Abbildung des statischen Systems:
Knotenlager
Die Lagerungsart jedes Knotens kann explizit bearbeitet werden.
Eine Wölbversteifung lässt sich an jedem Knoten definieren. Die resultierende Wölbfeder wird automatisch über die Eingabeparameter ermittelt.
Elastische Stabbettung
Liegt eine elastische Stabbettung vor, können die Federkonstanten manuell eingegeben werden.
Alternativ werden die vielfältigen Möglichkeiten zur Definition der Dreh- und Wegfeder aus einem Schubfeld genutzt.
Stabendfedern
RF-/FE-BGDK berechnet die Federkonstanten automatisch. Über Dialoge mit Detailbildern lassen die Kennwerte einer Wegfeder durch ein anschließendes Bauteil, einer Drehfeder durch eine anschließende Stütze oder einer Wölbversteifung (Typauswahl zwischen Stirnplatte, U-Profil, Winkel, angeschlossene Stütze, Trägerüberstend) vom Programm ermitteln.
Stabendgelenke
Wurden in RFEM/RSTAB noch keine Stabendgelenke für den Stabsatz definiert, kann man diese explizit für RF-/FE-BGDK festlegen.
Lastangaben
Die Knoten- und Stablasten für die ausgewählten Lastfälle und Lastkombinationen werden in separaten Masken verwaltet. Dort können sie einzeln bearbeitet, gelöscht oder ergänzt werden.
Imperfektionen
Die Imperfektionen werden automatisch von RF-/FE-BGDK durch eine Skalierung der niedrigsten Eigenform angesetzt.
Die Detailangaben für den Biegedrillknicknachweis werden getrennt für Stäbe und Stabsätze festgelegt. Dabei können folgende Parameter eingestellt werden:
Lagerungsart / Biegedrillknicklast
Zur Auswahl stehen Gabellagerung, Gabellagerung-Eingespannt oder Kragträger
Sonderlagerungen sind über die Angabe des Einspanngrades βz und Wölbeinspanngrades β0 möglich. Der Wölbeinspanngrad kann speziell in dieser Sektion ebenfalls durch Angabe von Geometrieabmaßen eine elastische Wölblagerung einer Stirnplatte, eines U-Profils, eines Winkels, eines Stützenanschlußes und eines Trägerüberstandes berücksichtigen.
Alternativ besteht auch die Möglichkeit der direkten Eingabe der Biegedrillknicklast NKi oder der Knicklänge sKi
Schubfeld
Ein Schubfeld kann aus Trapezprofil, Verband oder einer Kombination daraus definiert werden
Alternativ kann die Schubfeldsteifigkeit Svorh auch direkt eingegeben werden
Drehbettung
Wahl zwischen kontinuierlicher und nichtkontinuierlicher Drehbettung
Lastangriffspunkt
Die z-Koordinate des Lastangriffspunktes kann frei in einer detaillierten Querschnittsgrafik ausgewählt werden. (Obergurt, Untergurt, Schwerpunkt)
Alternativ kann die Angabe auch über Picken oder manuelle Feldeingabe erfolgen.
Trägerart
Für Standardprofile stehen Gewalzter Träger, Geschweißter Träger, Wabenträger, ausgeklinkter Träger oder Voutenträger (Steg oder Flansch geschweißt) zur Verfügung
Für Sonderprofile besteht die Möglichkeit, direkt den Trägerbeiwert n, den reduzierten Trägerbeiwert n oder den Abminderungsfaktor κM einzugeben
In den Eingabemasken sind alle für die Ermittlung der Eigenfrequenzen notwendigen Angaben zu treffen, wie beispielsweise Massenansätze und Eigenwertlöser.
RF-/DYNAM Pro - Eigenschwingungen bestimmt die niedrigsten Eigenwerte der Struktur. Die Anzahl der Eigenwerte kann angepasst werden. Massen werden direkt aus Lastfällen oder Lastkombinationen importiert (mit der Option, die Gesamtmasse oder nur den Lastanteil in Richtung der Schwerkraft zu berücksichtigen).
Zusätzliche Massen können manuell an Knoten, Linien, Stäben oder Flächen definiert werden. Darüber hinaus kann die Steifigkeitsmatrix beeinflusst werden, indem Normalkräfte oder Steifigkeitsänderungen eines Lastfalls oder einer Lastkombination importiert werden.
Einfache Definition von Bauzuständen in der RFEM/RSTAB-Struktur mit Visualisierung
Hinzufügen, Entfernen und Modifizieren von Stab-, Flächen und Volumeneigenschaften (z. B Stabendgelenke, Flächenexzentrizitäten, Freiheitsgrade für Lager usw.)
Wahlweise Überlagerung der Bauzustände mit zusätzlichen temporären Belastungen z. B. zur Berücksichtigung von Montagelasten, Montagekranen etc.
Berücksichtigung nichtlinearer Effekte wie Zugstabausfall, Bettungen oder nichtlinearen Lagern
Ergebnisdarstellung numerisch und grafisch für einzelne Bauzustände oder als Einhüllende (Max/Min) aller Bauzustände
Detailliertes Ausdruckprotokoll mit Dokumentation sämtlicher Struktur- und Lastangaben für jede Bauphase