Wenn Ihnen experimentell ermittelte Flächendrücke für ein Modell zur Verfügung stehen, können diese in RFEM 6 auf ein Tragwerksmodell angesetzt, von RWIND 2 verarbeitet und als Windlasten für die statische Analyse in RFEM 6 verwendet werden.
Wie Sie die experimentell ermittelten Werte ansetzen, erfahren Sie in diesem Fachbeitrag.
Die RWIND-Ergebnisse können Sie sich direkt im Hauptprogramm anzeigen lassen. Wählen Sie im Navigator - Ergebnisse aus der oberen Liste den Ergebnistyp "Windsimulationsanalyse".
Derzeit sind folgende Ergebnisse verfügbar, die sich auf das RWIND-Berechnungsnetz beziehen:
Mit RWIND 2 Pro gelingt es Ihnen völlig problemlos, eine Durchlässigkeit auf eine Fläche anzuwenden. Sie benötigen lediglich die Definition
des Darcy-Koeffizienten D,
des Trägheitskoeffizienten I und
der Länge des porösen Mediums in Strömungsrichtung L,
um Druckrandbedingungen zwischen der Vorder- und Rückseite einer porösen Zone zu definieren. Dank dieser Einstellung erhalten Sie eine Strömung durch diese Zone mit einer zweiteiligen Ergebnisausgabe auf beiden Seiten des Zonenbereichs.
Doch das ist noch nicht alles. Zusätzlich erkennt die Generierung des vereinfachten Modells durchlässige Zonen und berücksichtigt entsprechende Öffnungen in der Modellhaut. Sie können auf eine aufwendige geometrische Modellierung des porösen Elements gut verzichten? Verständlich – dann haben wir gute Nachrichten! Mit der reinen Definition der Durchlässigkeitsparameter können Sie genau diesen unliebsamen Prozess umgehen. Nutzen Sie dieses Feature zur Simulation von durchlässigen Gerüstplanen, Staubschutzvorhängen, Netzkonstruktionen usw. Sie werden begeistert sein!
Kennen Sie schon den Editor zur Steuerung von Netzverdichtungen? Er wird Ihnen bei Ihrer Arbeit eine große Hilfe sein! Wieso? Ganz einfach – Er stellt Ihnen folgende Optionen zur Verfügung:
Grafische Visualisierung von Bereichen mit Netzverdichtungen
Netzverdichtung von Zonen
Deaktivierung der standardmäßigen 3D-Volumennetzverdichtung mit Transversion in entsprechende manuelle 3D-Netzverdichtungen
Diese Optionen helfen Ihnen dabei, auch bei Modellen mit unüblichen Abmessungen eine passende Regel für die Vernetzung des Gesamtmodells zu formulieren. Nutzen Sie den Editor, um kleine Modelldetails an großen Gebäuden oder detaillierte Netzbereiche im Nachlaufbereich des Modells effizient zu definieren. Sie werden begeistert sein!
Mit Webservice und API stehen Ihnen verschiedene Einsatzmöglichkeiten offen. Wir haben Ihnen einige Ideen zusammengestellt, auf welche Weise Webservice und API Ihr Unternehmen unterstützen kann:
Erstellung von zusätzlichen Anwendungen für RFEM 6, RSTAB 9 und RSECTION 1
Möglichkeit, die Arbeitsabläufe effizienter zu machen (z. B. Modelldefinition und -eingabe) und RFEM 6, RSTAB 9 und RSECTION 1 in Ihre Unternehmensanwendungen zu integrieren
Mehrere Bemessungsoptionen simulieren und berechnen
Optimierungsalgorithmen für Größe, Form und/oder Topologie ausführen
Zugriff auf Berechnungsergebnisse
Generierung von Ausdruckprotokollen im PDF-Format
Der Qualitätsgrad der Arbeit wird automatisch gesteigert. Das geschieht nicht nur durch algorithmische Modelldefinitionen, sondern auch durch:
Erweitern / Festigen von RFEM 6, RSTAB 9 und RSECTION 1 mit Ihren eigenen Kontrollen
Eine verstärkte Interoperabilität zwischen den einzelnen Softwares, die wir für die Fertigstellung eines Projekts nutzen
Nutzen Sie die neuen Kombinationsassistenten, um Ihnen die Arbeit zu erleichtern. Diese füllen die Bemessungssituationen mit Last-oder Ergebniskombinationen auf Basis einer automatischen oder teilautomatischen normgebundenen Generierung.
Berechnung von stationären inkompressiblen turbulenten Windströmungen unter Verwendung des SimpleFOAM-Lösers aus dem OpenFOAM®-Softwarepaket
Numerisches Schema nach 1. und 2. Ordnung
Turbulenzmodelle RAS k-ω und RAS k-ε
Berücksichtigung von Oberflächen-Rauigkeiten abhängig von Modellzonen
Modellaufbau über VTP-, STL-, OBJ- und IFC-Dateien
Bedienung über bidirektionale Schnittstelle von RFEM bzw. RSTAB zum Import von Modellgeometrien mit normbasierten Windbelastungen und Export von Windbelastungslastfällen mit probenbasierten Ausdruckprotokolltabellen
Intuitive Modelländerung über Drag & Drop und grafische Anpassungshilfen
Generierung einer Shrink-Wrap-Netzhülle um die Modellgeometrie
Berücksichtigung von Umgebungsobjekten (Gebäude, Gelände, etc.)
Höhenabhängige Beschreibung der Windbelastung (Windgeschwindigkeit und Turbulenzintensität)
Automatische Vernetzung abhängig von einer gewählten Detailtiefe
Berücksichtigung von Schichtnetzen nahe der Modelloberflächen
Parallelisierte Berechnung mit optimaler Ausnutzung aller Prozessorkerne eines Computers
Grafische Ausgabe der Flächenergebnisse auf den Modelloberflächen (Flächendruck, Cp-Koeffizienten)
Grafische Ausgabe der Strömungsfeld- und Vektorergebnisse (Druckfeld, Geschwindigkeitsfeld, Turbulenz – k-ω-Feld, und Turbulenz – k-ε-Feld, Geschwindigkeitsvektoren) auf Clipper-/Slicer-Ebenen
Darstellung der 3D-Windströmung über animierbare Stromliniengrafiken
Berechnungen von mehreren Modellen in einem Stapelverarbeitungsprozess
Generator zur Erstellung von gedrehten Modellen für die Simulation von unterschiedlichen Windrichtungen
Optionale Unterbrechung und Fortsetzung der Berechnung
Individuelles Farbpanel je Ergebnisgrafik
Diagrammdarstellung mit separater Ausgabe der Ergebnisse auf beiden Seiten einer Fläche
Ausgabe des dimensionslosen Wandabstands y+ in den Netz-Inspektor-Details für das vereinfachte Modellnetz
Ermittlung der Schubspannung auf der Modelloberfläche aus der Strömung um das Modell
Berechnung mit einem alternativen Konvergenzkriterium (Sie können in den Simulationsparametern zwischen den Residual-Typen Druck oder Strömungswiderstand wählen)
Um die Körper in RWIND Basic zu modellieren, finden Sie in RFEM bzw. RSTAB eine spezielle Anwendung. Darin definieren Sie die zu analysierenden Windrichtungen über bezogene Winkelstellungen um die vertikale Modellachse. Gleichzeitig legen Sie das höhenabhängige Wind- und Turbulenzintensitätsprofil auf Basis einer Windnorm fest. Zusätzlich zu diesen Angaben ziehen Sie hinterlegte Berechnungsparameter hinzu, um für eine stationäre Berechnung je Winkelstellung eigene Lastfälle zu ermitteln.
Alternativ können Sie das Programm RWIND Basic auch manuell, ohne die Schnittstellenanwendung in RFEM bzw. RSTAB, verwenden. In diesem Fall modelliert RWIND Basic die Körper und die Geländeumgebung direkt aus importierten VTP-, STL-, OBJ- und IFC -Dateien. Die höhenabhängige Windbelastung und weitere strömungsmechanischen Daten können Sie in RWIND Basic direkt definieren.
Bei RWIND Basic kommt ein numerisches CFD-Modell (Computational Fluid Dynamics) zum Einsatz, um mithilfe eines digitalen Windkanals Windströme um Ihre Objekte zu simulieren. Der Simulationsprozess ermittelt aus dem Strömungsergebnis um das Modell die spezifischen Windlasten, welche auf Ihre modellierten Strukturoberflächen einwirken.
Für die Simulation selbst ist ein 3D-Volumennetz verantwortlich. RWIND Basic führt dafür eine automatische Vernetzung auf Basis von frei definierbaren Steuerparametern durch. Für die Berechnung der Windströme stehen Ihnen in RWIND Basic ein stationärer und in RWIND Pro ein transienter Löser für inkompressible turbulente Strömungen zur Verfügung. Aus den Strömungsergebnissen werden je Zeitschritt resultierende Oberflächendrücke auf das Modell extrapoliert.
Durch die Lösung des numerischen Strömungsproblems können Sie folgende Ergebnisse auf dem Modell und um das Modell herum erhalten:
Druck auf Körperoberfläche
Cp-Koeffizient-Verteilung auf der Körperoberflächen
Druckfeld um die Körpergeometrie
Geschwindigkeitsfeld um die Körpergeometrie
Turbulenz-k-ω-Feld um die Körpergeometrie
Turbulenz-k-ε-Feld um die Körpergeometrie
Geschwindigkeitsvektoren um die Körpergeometrie
Stromlinien um die Körpergeometrie
Kräfte auf stabförmige Körper, die ursprünglich aus Stabelementen generiert wurden
Konvergenzdiagramm
Richtung und Größe des Strömungswiderstands der definierten Körper
Trotz dieser vielen Informationen bleibt RWIND 2 Dlubal-typisch übersichtlich. Sie können sich für eine grafische Auswertung frei festlegbare Zonen definieren. Voluminös dargestellte Strömungsergebnisse um die Körpergeometrie fallen meistens unübersichtlich aus – Das Problem kennen Sie sicher bereits. Daher stellt Ihnen RWIND Basic zur Analyse frei verschiebbare Schnittebenen zur separaten Darstellung der „Volumenergebnisse“ in einer Ebene zur Verfügung. Für das 3D-verzweigte Stromlinienergebnis haben Sie die Wahl zwischen einer ruhenden und einer animierten Darstellung in Form von bewegten Linienstücken oder Partikeln. Diese Option hilft Ihnen dabei, die Windströmung als dynamische Wirkung darzustellen.
Sämtliche Ergebnisse können Sie als Bild oder speziell für die animierten Ergebnisse als Video exportieren.
Mit dem Start der Analyse in der Anwendung von RFEM bzw. RSTAB stoßen Sie einen Stapelverarbeitungsprozess an. Dieser stellt sämtliche Stab-, Flächen- und Volumendefinitionen des Modells jeweils gedreht mit allen relevanten Beiwerten in den numerischen Windkanal von RWIND Basic. Zudem startet er die CFD-Analyse und gibt die resultierenden Oberflächendrücke für einen ausgewählten Zeitschritt als FE-Netzknotenlasten bzw. Stablasten in die jeweiligen Lastfälle von RFEM bzw. RSTAB wieder zurück.
Diese mit RWIND-Basic-Lasten versehenen Lastfälle sind berechenbar. Sie können sie außerdem mit anderen Lasten in Lastkombinationen und Ergebniskombinationen kombinieren.
Auch bei Wind und Schnee sollen Ihre Strukturen aufrecht bleiben? Dann verlassen Sie sich auf die Last-Assistenten für Flächen- und Stabwerke. Nun können Sie Windlasten nach EN 1991-1-4 und Schneelasten nach EN 1991-1-3 (sowie weiteren internationalen Normen) erzeugen. Die Lastfälle werden je nach Dachform gebildet.
Auch Windlasten stellen für Ihre Planung kein Problem dar. Auf folgende Bauteile können Sie automatisch Windlasten als Stablasten bzw. Flächenlasten (RFEM) generieren:
Möchten Sie Einwirkungen kombinieren? Dann nutzen Sie dieses Feature. Hier werden die Einwirkungen gemäß den Kombinationsregeln überlagert und als sogenannte 'Einwirkungskombinationen' ausgewiesen. Sie können festlegen, welche Einwirkungskombinationen letztendlich für die Generierung von Last- oder Ergebniskombinationen infrage kommen. Anhand der erzeugten Einwirkungskombinationen lässt sich außerdem abschätzen, wie sich die Kombinationsregeln auf die Anzahl der Kombinationen auswirken.
Müssen Ihre Strukturen auch Schneefällen standhalten? Mit dem Schneelast-Assistenten können Sie Schneelasten als Stablasten bzw. Flächenlasten generieren.
Die direkte Schnittstelle zu Revit ermöglicht die Aktualisierung des Revit-Modells analog der in RFEM oder RSTAB vorgenommenen Änderungen. Je nach Änderung müssen die Revit-Objekte ggf. regeneriert werden (Löschen des Objektes und anschließende Neugenerierung). Die Neugenerierung erfolgt basierend auf dem RFEM-/RSTAB-Modell.
Möchte man diese Neugenerierung unterdrücken, kann die Option 'Nur Materialien, Dicken und Querschnitte aktualisieren' aktiviert werden. In diesem Fall werden nur die Eigenschaften der Objekte angepasst. Änderungen abweichend von Material, Flächendicke und Querschnitt werden in diesem Fall jedoch unterdrückt.
Die diversen Lastfälle lassen sich mit einem einzigen Mausklick erzeugen. Am Ende der Generierung werden die Nummern der erstellten Lastfälle und Ergebniskombinationen zur Information angezeigt.
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
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
RF-ZUSCHNITT wird zunächst in dem Optionsregister in den Basisangaben einer beliebigen RFEM-Position aktiviert. Diese Aktivierung bewirkt, dass im Zweig Modelldaten ein neues Objekt „Schnittmuster“ dargestellt wird. Ist die Aufteilung der Membranflächen in der Grundposition für den Zuschnitt zu groß, kann die Fläche über Schnittlinien (Linien mit dem Typ „Schnitt mittels zwei Linien“ oder „Schnitt mittels Schnittfläche“) in entsprechende Teilstreifen zerlegt werden.
Im Nachgang definiert man mittels dem Objekt „Schnittmuster“ für jedes Schnittmuster einen eigenen Eingabesatz. In diesem Eingabesatz werden die Begrenzungslinien, Kompensation und Randzugaben eingestellt.
Arbeitsschritte:
Erstellung von Schnittlinien
Mustererstellung durch Selektion der Begrenzungslinien oder mittels halbautomatischer Generierung
Freie Wahl der Kett- und Schussfadenausrichtung über Winkeleingabe
Aufbringen der Kompensationswerte
Optionale Definition verschiedener Kompensationen für die Begrenzungslinien
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.
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.
Nach der erfolgreichen Generierung werden die Knicklängen in übersichtlichen Tabellen dargestellt. Die Modifizierung einzelner Knicklängen kann manuell in diesen Tabellen erfolgen.
Über die Export-Funktion werden die Knicklängen zur weiteren Bearbeitung in das Modul RF-/MAST Bemessung übergeben. Die gesamten Moduldaten sind Teil des RFEM/RSTAB-Ausdruckprotokolls. Der Inhalt des Protokolls und die gewünschte Tiefe der Ausgabe lassen sich gezielt selektieren.
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.
Die Einwirkungen werden automatisch gemäß den Kombinationsregeln überlagert und als so genannte „Einwirkungskombinationen“ ausgewiesen. Es kann festgelegt werden, welche Einwirkungskombinationen letztendlich für die Generierung von Last- bzw. Ergebniskombinationen infrage kommen. Anhand der erzeugten Einwirkungskombinationen lässt sich abschätzen, wie sich die Kombinationsregeln auf die Anzahl der Kombinationen auswirken.