Bei STEP handelt es sich um eine von der ISO intitiierte Schnittstellennorm (ISO 10303). In der Geometriebeschreibung können sämtliche für RFEM relevante Formen (Draht-, Flächen-, einfache Volumenmodelle) von CAD-Datenmodellen integriert werden.
Hinweis: Dieses Format ist nicht zu verwechseln mit der DSTV-Produktschnittstelle Stahlbau, welches ebenfalls die Dateiendung *.stp vewendet.
Die Ergebnisse werden mit Verweisen auf die EN 1993-1-5 bzw. die DIN 18800 ausgegeben. Zur Veranschaulichung stellt RF-/FE-BEUL die Berechungsergebnisse jeweils getrennt für die Einwirkung nur einer Randlast sowie infolge gleichzeitiger Wirkung aller Randlasten dar.
Bei mehreren Lastfällen wird der maßgebende Lastfall gesondert dargestellt. Ein zeitintensiver Vergleich der Berechnungsdaten erübrigt sich somit.
In Maske 2.5 werden die Verzweigungslastfaktoren für sämtliche Lastfälle und die jeweiligen Beulformen ausgegeben.
Die Beulfiguren und die Belastungen des Beulfeldes können in einem Grafikfenster visualisiert werden. Dies dient der schnellen Kontrolle von Beulfiguren und Lasten. Durch die zusätzliche Animationsmöglichkeit lässt sich das Beulverhalten ausgesteifter Platten anschaulich darstellen.
Alle Tabellen können nach MS Excel oder in eine CSV-Datei exportiert werden.
Nach der Berechnung werden die Eigenwerte, Eigenfrequenzen und -perioden aufgelistet. Diese Ergebnismasken sind im Hauptprogramm RFEM/RSTAB integriert. Die Eigenformen der Struktur sind tabellarisch geordnet und können grafisch dargestellt sowie animiert werden.
Alle Ergebnismasken und Grafiken sind Bestandteil des RFEM/RSTAB-Ausdrucksprotokolls. So kann eine klar strukturierte Dokumentation gewährleistet werden. Zudem ist ein Export der Tabellen in MS Excel möglich.
Bei den Nachweisen der Zug-, Druck-, Biege- und Querkraftbeanspruchung werden die Bemessungswerte der maximalen Beanspruchbarkeit den Bemessungswerten der Einwirkungen gegenübergestellt. Werden Bauteile gleichzeitig auf Biegung und Druck belastet, wird eine Interaktion durchgeführt. RF-/MAST Bemessung ermöglicht dem Anwender die Wahl, ob für die Interaktionsformel die Beiwerte nach Verfahren 1 (Anhang A) oder Verfahren 2 (Anhang B) ermittelt werden sollen.
Für die Nachweisführung des Biegeknickens ist weder die Angabe des Schlankheitgrades noch der idealen Verzweigungslast des maßgebenden Knickfalls erforderlich. Das Modul berechnet automatisch alle erforderlichen Beiwerte für den Bemessungswert der Biegebeanspruchbarkeit. Das ideale Biegedrillknickmoment ermittelt RF-/MAST Bemessung selbständig für jeden Stab an jeder x-Stelle des Querschnitts.
Frei ansetzbare Zwei- oder Dreibahnenbewehrung im Grenzzustand der Tragfähigkeit
Durch vektorielle Darstellung der Hauptspannungsrichtungen der Schnittgrößen besteht die Möglichkeit, die Ausrichtung der dritten Bewehrungsbahn optimal an die Beanspruchung anzupassen
Bemessungsvarianten zur Vermeidung von Biegedruckbewehrung oder von Schubbewehrung
Bemessung von Flächen als wandartige Träger (Scheibentheorie)
Möglichkeit zur Definition von Grundbewehrungen für obere und untere Bewehrungslage
Definition der vorhandenen Bewehrung für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit
Ergebnisausgabe in Punkten eines beliebig wählbaren Rasters
Optionale Erweiterung des Moduls mit einer nichtlinearen Verformungsberechnung. Diese ist zum einen durch eine normenkonforme Abminderung der Steifigkeit durch die Modulerweiterung RF-BETON Deflect oder durch eine allgemeine nichtlineare Berechnung, in dem die Steifigkeitsreduzierung durch einen iterativen Prozess ermittelt wird, mit RF-BETON NL möglich.
Bemessung mit Stützen-Anschnittmomenten
Präzise Aufschlüsselung von Unbemessbarkeitsursachen
Bemessungsdetails für alle Nachweisstellen zur klaren Nachvollziehbarkeit der Bewehrungsermittlung
Die Isolinien für die Längsbewehrung lassen sich als DXF-Datei exportieren und in CAD-Anwendungen als Grundlage für Bewehrungspläne verwenden
Als erste Ergebnisse werden die kritischen Lastfaktoren präsentiert. Damit ist eine Beurteilung der Stabilitätsgefährdung möglich. Bei Modellen mit Stäben werden die Knicklängen und kritischen Lasten der Stäbe tabellarisch ausgegeben.
In weiteren Ergebnismasken können die normierten Eigenformen knoten-, stab- und flächenweise überprüft werden. Die grafische Ausgabe der Eigenwerte ermöglicht eine Beurteilung des Knick- bzw. Beulverhaltens. Sie erleichtert es, Gegenmaßnahmen vorzusehen.
Als erste Ergebnisse präsentiert Ihnen das Programm die kritischen Lastfaktoren. Anschließend können Sie eine Beurteilung der Stabilitätsgefährdung durchführen. Bei Modellen mit Stäben werden Ihnen die Knicklängen und kritischen Lasten der Stäbe tabellarisch ausgegeben.
Sie können weitere Ergebnismasken nutzen, um die normierten Eigenformen knoten-, stab- und flächenweise zu überprüfen. Die grafische Ausgabe der Eigenwerte macht Ihnen eine Beurteilung des Knick- bzw. Beulverhaltens möglich. Sie erleichtert es Ihnen, Gegenmaßnahmen einzubringen.
Mit RX-HOLZ Stütze lassen sich Pendelstützen (optional mit elastischer Kopf- oder Fußeinspannung) und Kragstützen (optional mit elastischer Fußeinspannung) bemessen.
Hierzu stehen runde oder viereckige Querschnittsformen zur Verfügung.
Das Modul wertet die Vorformung eines Lastfalls, die Eigenformen einer Stabilitätsberechnung oder einer dynamischen Berechnung aus. Aufgrund dieser Ausgangsverformung kann entweder das Modell vorverformt werden oder es kann ein Lastfall mit Ersatzimperfektionen für Stäbe erzeugt werden.
Für Tragwerke mit Flächen- und Volumenelementen (nur RFEM) sowie mit Stäben eignet sich besonders das vorverformte Ersatzmodell. Der Anwender braucht nur noch den Maximalwert vorgeben, auf den die Verformung skaliert werden soll. Alle FE-Knoten bzw. Modellknoten werden dann affin zur Ausgangsverformung skaliert.
Ersatzimperfektionen eignen sich für Stabwerke. In einer zusätzlichen Maske sind die Schiefstellungen und Vorkrümmungen von Stäben und Stabsätzen zu definieren. Sie können entweder automatisch nach Normen erzeugt oder manuell definiert werden. Folgende Normen stehen zur Auswahl:
EN 1992:2004
EN 1993:2005
DIN 18800:1990-11
DIN 1045-1:2001-07
DIN 1052:2004-08
Es wird immer nur die Imperfektion angesetzt, die sich entsprechend der Ausgangsverformung am jeweiligen Stab ergibt. Außerdem können die Abminderungsfaktoren berücksichtigt werden. Somit ist ein wirtschaftlicher Ansatz der Imperfektion möglich.
Die Eingabe von Geometrie, Material, Querschnitten, Einwirkungen und Imperfektionen erfolgt in übersichtlich strukturierten Masken:
Geometrie
Schnelle und komfortable Systemeingabe
Definition der Lagerbedingungen anhand verschiedener Lagertypen (Gelenkig, Gelenkig verschieblich, Eingespannt, Benutzerdefiniert, Seitliche Halterung am Ober- oder Untergurt)
Optionale Vorgabe einer Wölbbehinderung
Variable Anordnung von starren und verformbaren Auflagersteifen
Einfügen von Gelenken möglich
Kranbahnprofile
I-förmige Walzprofile (I, IPE, IPEa, IPEo, IPEv, HE-B, HE-A, HE-AA, HL, HE-M, HE, HD, HP, IPB-S, IPB-SB, W, UB, UC, weitere Reihen nach AISC, ARBED, British Steel, Gost, TU, JIS, YB, GB usw.) kombinierbar mit Profilverstärkung des Obergurts (Winkel oder U-Profil) sowie mit Schiene (SA, SF) oder Lasche mit benutzerdefinierten Abmessungen
Unsymmetrische I-Profile (Typ IU) ebenfalls kombinierbar mit Profilverstärkung des Obergurts sowie mit Schiene oder Lasche
Einwirkungen
Es lassen sich Einwirkungen aus bis zu drei gleichzeitig betriebenen Kranen erfassen. Im einfachsten Fall wählt man einen benutzerdefinerten Kran aus der Bibliothek. Die Eingaben können aber auch manuell erfolgen:
Anzahl der Krane und Kranachsen (maximal 20 je Kran), Achsabstände, Lage der Kranpuffer
Einordnung nach EN 1993-6 in Schadensklasse mit editierbaren dynamischen Beiwerten und nach DIN 4132 in Hubklasse und Beanspruchungsgruppe bzw. -klasse
Vertikale und horizontale Radlasten aus Eigengewicht, Hublast, Massenkräfte aus Antrieb sowie Lasten aus Schräglauf
Axiale Belastung in Fahrtrichtung sowie Pufferkräfte mit frei definierbaren Exzentrizitäten
Ständige und veränderliche Zusatzlasten mit frei definierbaren Exzentrizitäten
Imperfektionen
Der Imperfektionsansatz erfolgt in Anlehnung an die erste Eigenschwingungsform - wahlweise identisch für alle zu berechnenden Lastkombinationen oder individuell für jede Lastkombination, da sich die Eigenformen je nach Belastung auch ändern können.
Zur Skalierung der Eigenformen stehen komfortable Werkzeuge zur Verfügung (Ermittlung von Stichmaßen für Vorverdrehung und Vorkrümmung).
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Definition zusätzlicher Auflager mit freier Wahl der Freiheitsgrade (zusätzlich können Weg- und Drehfedersteifigkeiten der Auflager und Gelenke frei definiert werden)
Anordnung von bis zu fünf Kehlbalken/Zangen inklusive Zwischenlager für Satteldächer
Automatische Generierung der Wind- und Schneelasten
Automatische Bildung der notwendigen Kombinationen für Tragfähigkeits-, Gebrauchstauglichkeits- und Brandschutznachweise (zusätzlich lassen sich eine Vielzahl an Stab- und Knotenlasten definieren)
Im EC 5 (EN 1995) stehen aktuell die folgenden Nationalen Anhänge zur Verfügung:
Deutschland DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 (Deutschland)
NBN EN 1995-1-1/ANB:2012-07 (Belgien)
BDS EN 1995-1-1/NA:2012-02 (Bulgarien)
DK EN 1995-1-1/NA:2011-12 (Dänemark)
SFS EN 1995-1-1/NA:2007-11 (Finnland)
NF EN 1995-1-1/NA:2010-05 (Frankreich)
I.S. EN 1995-1-1/NA:2010-03 (Irland)
UNI EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Italien)
NEN EN 1995-1-1/NB:2007-11 (Niederlande)
ÖNORM B 1995-1-1:2015-06 (Österreich)
PN EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Polen)
SS EN 1995-1-1 (Schweden)
STN EN 1995-1-1/NA:2008-12 (Slowakei)
SIST EN 1995-1-1/A101:2006-03 (Slowenien)
CSN EN 1995-1-1:2007-09 (Tschechische Republik)
BS EN 1995-1-1/NA:2009-10 (Vereinigtes Königreich)
CYS EN 1995-1-1/NA:2011-02 (Zypern)
Einfache Geometrieeingabe mit unterstützenden Grafiken
Eingabe gevouteter Kragarme mit Faseranschnitt an der Unterseite der Sparren
Umfangreiche Materialbibliothek, welche benutzerdefiniert erweitert werden kann
Ermittlung der Nachweisquotienten, Lagerkräfte und Verformungen
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
DUENQ berechnet alle relevanten Querschnittswerte einschließlich der plastischen Grenzschnittgrößen. Überlappungsbereiche werden realitätsgetreu erfasst. Bei Profilen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, bestimmt DUENQ die ideellen Querschnittswerte mit Bezug auf ein Referenzmaterial.
Neben der Spannungsanalyse elastisch-elastisch ist ein plastischer Nachweis mit Interaktion der Schnittgrößen für beliebige Querschnittsformen möglich. Die plastischen Interaktionsnachweise erfolgen nach der Simplex-Methode. Die Fließhypothesen können nach Tresca und von Mises gewählt werden.
DUENQ führt nach EN 1993-1-1 und EN 1999-1-1 eine Klassifizierung des Querschnitts durch. Für Stahlquerschnitte werden bei Querschnitten der Klasse 4 effektive Breiten für unausgesteifte oder längs ausgesteifte Blechfelder gemäß EN 1993-1-1 und EN 1993-1-5 ermittelt. Für Aluminiumquerschnitte werden bei Querschnitten der Klasse 4 effektive Dicken gemäß EN 1999-1-1 berechnet.
Optional werden im Programm die Grenzwerte (c/t) nach den Verfahren el-el, el-pl oder pl-pl gemäß DIN 18800 überprüft. Die (c/t)-Felder gleichgerichteter Elemente werden dabei automatisch erkannt.
DUENQ enthält eine umfangreiche Bibliothek von Walzprofilen und parametrisierten Profilarten. Diese können zusammengesetzt oder mit neuen Elementen ergänzt werden. Der Aufbau eines Profils aus unterschiedlichen Materialien gelingt problemlos.
Grafische Tools und Funktionen erlauben die Modellierung komplexer Querschnittsformen in CAD-Arbeitsweise. Die grafische Eingabe unterstützt u. a. das Setzen von Punktelementen, Kehlnähten, Bögen, parametrisierten Rechteck- und Rohrquerschnitte, Ellipsen, elliptische Bögen, Parabeln, Hyperbeln, Splines und NURBS. Alternativ wird eine DXF-Datei eingelesen und als Basis für die weitere Modellierung genutzt. Auch können Hilfslinien für die Modellierung genutzt werden.
Des Weiteren ermöglicht eine parametrisierte Eingabe, Modell- und Belastungsdaten so einzugeben, dass sie von bestimmten Variablen abhängig sind.
Elemente können grafisch geteilt oder an ein anderes Objekt angefügt werden. DUENQ nimmt die Teilungen automatisch vor und stellt mit Nullelementen sicher, dass der Schubfluss nicht unterbrochen wird. Für Nullelemente kann eine spezifische Dicke zur Schubübertragung festgelegt werden.
Bei den Nachweisen der Zug-, Druck-, Biege- und Querkraftbeanspruchung werden die Bemessungswerte der maximalen Beanspruchbarkeit den Bemessungswerten der Einwirkungen gegenübergestellt.
Werden Bauteile gleichzeitig auf Biegung und Druck belastet, wird eine Interaktion durchgeführt. RF-/STAHL EC3 ermöglicht dem Anwender die Wahl, ob für die Interaktionsformel die Beiwerte nach Verfahren 1 (Anhang A) oder Verfahren 2 (Anhang B) ermittelt werden sollen.
Für die Nachweisführung des Biegeknickens ist weder die Angabe des Schlankheitsgrades noch der idealen Verzweigungslast des maßgebenden Knickfalls erforderlich. Das Modul berechnet automatisch alle erforderlichen Beiwerte für den Bemessungswert der Biegebeanspruchbarkeit. Das ideale Biegedrillknickmoment ermittelt RF-/STAHL EC3 selbständig für jeden Stab an jeder x-Stelle des Querschnitts. Vom Anwender sind lediglich Angaben über etwaige seitliche Zwischenlager der einzelnen Stäbe/Stabsätze erforderlich, die in einer der Eingabemasken definiert werden.
Werden in RF-/STAHL EC3 Stäbe für die Heißbemessung ausgewählt, so erscheint eine weitere Eingabemaske zur Angabe zusätzlicher Parameter wie z. B. zum Beschichtungs- oder Verkleidungstyp. Als globale Einstellung können die erforderliche Dauer des Brandschutzes eingestellt sowie die Temperaturkurve und weitere Beiwerte gewählt werden. Im Ausgabeprotokoll werden tabellarisch die Zwischenwerte und das Endergebnis des Brandschutznachweises aufgelistet. Zudem kann die Temperaturkurve in das Protokoll gedruckt werden.
Mit Berechnungsstart führt das Programm eine Formfindung am Gesamtsystem durch. Die Berechnung berücksichtigt die Interaktion zwischen den Formfindungselementen (Membranen, Seile etc.) und der Tragkonstruktion.
Der Formfindungsprozess wird iterativ als eine spezielle nichtlineare Analyse, inspiriert von URS (Updated Reference Strategy) von Prof. Bletzinger / Prof. Ramm, realisiert. Dadurch erhält man Formen, die sich im Gleichgewicht befinden unter Berücksichtigung der definierten Vorspannung.
Weiterhin besteht mit dieser Variante die Möglichkeit, bei der Formfindung individuelle Lasten wie Eigengewicht oder den Innendruck für pneumatische Modelle zu berücksichtigen. Die Vorspannung für Flächen (z. B. Membranen) kann auf zwei verschiedene Arten definiert werden:
Standardmethode - Vorschreiben der erforderlichen Vorspannung in einer Fläche
Projektionsmethode - Vorschreiben der erforderlichen Vorspannung in der Projektion einer Fläche, Stabilisierung vor allem für konische Formen
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Im Nachweis der Tragfähigkeit wird die Steifigkeit der Gelenke durch den Teilsicherheitsbeiwert dividiert und im Gebrauchstauglichkeitsnachweis wird mit den mittleren Steifigkeiten gerechnet. Die Grenzwerte für Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit können ebenfalls separat eingestellt werden.
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Direkter Import von stp-Dateien aus diversen CAD-Programmen
Im EC 5 (EN 1995) stehen aktuell die folgenden Nationalen Anhänge zur Verfügung:
DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08 (Deutschland)
NBN EN 1995-1-1/ANB:2012-07 (Belgien)
DK EN 1995-1-1/NA:2011-12 (Dänemark)
SFS EN 1995-1-1/NA:2007-11 (Finnland)
NF EN 1995-1-1/NA:2010-05 (Frankreich)
UNI EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Italien)
NEN EN 1995-1-1/NB:2007-11 (Niederlande)
ÖNORM B 1995-1-1:2015-06 (Österreich)
PN EN 1995-1-1/NA:2010-09 (Polen)
SS EN 1995-1-1 (Schweden)
STN EN 1995-1-1/NA:2008-12 (Slowakei)
SIST EN 1995-1-1/A101:2006-03 (Slowenien)
CSN EN 1995-1-1:2007-09 (Tschechische Republik)
BS EN 1995-1-1/NA:2009-10 (Vereinigtes Königreich)
Automatische Generierung der Wind- und Schneelasten
Vielfältige optionale Reduzierungen nach der gewählten Norm
Einfache Geometrieeingabe mit unterstützenden Grafiken
Freie Eingabe gevouteter Geometrien. Durch die freie Wahl der Faseranschnittsseite kann die Bemessung des Biegedruck- und des Biegezugsbereich benutzerdefiniert festgelegt werden
Umfangreiche Materialbibliothek welche benutzerdefiniert erweitert werden kann
Ermittlung der Nachweisquotienten, Lagerkräfte und Verformungen
Farbige Bezugsskalen in den Ergebnismasken
Direkter Datenexport zu MS-Excel
DXF-Schnittstelle zur Erstellung von Produktionsunterlagen im CAD
Prüffähiges Ausdrucksprotokoll mit allen erforderlichen Nachweisen. Als Ausgabesprachen stehen viele Sprachen zur Verfügung u. a. Deutsch, Englisch, Französisch, Italienisch, Spanisch, Russisch, Tschechisch, Polnisch, Portugiesisch, Chinesisch, Niederländisch.
Direkter Import von stp-Dateien aus diversen CAD-Programmen
In den direkten Zeitschrittintegrationen ist die Berechnung unter Berücksichtigung eines Dämpfungsmaßes (auch Lehrsche Dämpfung) nicht möglich. Stattdessen sind vom Anwender die Rayleigh-Dämpfungskoeffizienten vorzugeben.
In vielen Fällen wird in der Fachliteratur nur das Dämpfungsmaß für bestimmte Konstruktionsformen als grobe Annäherung an die realen Dämpfungsverhältnisse angegeben. In RF-/DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen besteht die Möglichkeit, aus dem Wert des Dämpfungsmaßes die Rayleigh-Dämpfung zu ermitteln. Dies kann an einer bzw. zwei vom Anwender zu definierenden Eigenkreisfrequenzen erfolgen.
Berücksichtigung von 7 lokalen Verformungsrichtungen (ux, uy, uz, φx, φy, φz, ω) bzw. 8 Schnittgrößen (N, Vu, Vv, Mt,pri, Mt,sec, Mu, Mv, Mω) bei der Berechnung von Stabelementen
Nutzbar in Kombination mit einer statischen Berechnung nach Theorie I., II. und III. Ordnung (dabei können auch Imperfektionen berücksichtigt werden)
Ermöglicht in Kombination mit dem Add-on Stabilitätsanalyse die Ermittlung von kritischen Lastfaktoren und Eigenformen von Stabilitätsproblemen wie Drillknicken und Biegedrillknicken
Berücksichtigung von Stirnplatten und Quersteifen als Wölbfedern bei der Berechnung von I-Profilen mit automatischer Ermittlung und grafischer Anzeige der Wölbfedersteifigkeit
Grafische Darstellung der Querschnittsverwölbung von Stäben in der Verformungsfigur