Als Hilfsmittel bei statischen Berechnungen von flächigen Bauteilen besteht in RFEM die Möglichkeit der Anzeige der FE-Netz-Qualität. Hierbei wird eine interne Kontrolle der erzeugten FE-Elemente für definierte Kriterien durchgeführt.
Wird ein Stahlbetonmodell als gemischte Struktur, bestehend aus Flächen- und Stabelementen, abgebildet, so werden für die weitere Bemessung unterschiedliche Module verwendet.
Die Materialzuteilung für hybride DUENQ-Querschnitte lässt sich in RFEM und RSTAB bequem wählen. Voraussetzung dafür ist, dass den Querschnittselementen in DUENQ unterschiedliches Material zugewiesen wurde.
Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.
Bei der Glasbemessung im Zusatzmodul RF-GLAS stehen grundsätzlich zwei verschiedene Berechnungsoptionen zur Verfügung: eine 2D- und eine 3D-Berechnung. Grundsätzlicher Unterschied dieser beiden Bemessungsvarianten ist die vom Programm automatisierte Modellierung der Scheiben im temporären Modell. Bei einer 2D-Bemessung werden für die einzelnen Scheiben gängige Flächenelemente (Plattentheorie) generiert, während bei der 3D-Bemessung die einzelnen Scheiben als Volumen abgebildet werden. Je nach gewähltem Schichtaufbau steht die Option zur Wahl oder wird vom Programm bereits automatisch vorgegeben.
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.
Die Transparenz-Intensität verschiedener Grafikelemente im Modus Darstellungsart gefüllt transparent kann zur Verbesserung der Übersicht im Dialog Programmoptionen, unter dem Register Grafik individuell bearbeitet werden.
Spannbeton-Fertigdecken bestehen aus zusammengesetzten, einachsig gespannten Hohlplatten mit einer Breite von ca. 1,20 m. Diese Elemente werden im Fertigteilwerk mit sofortigem Verbund vorgespannt. Die Fertigung erfolgt in der Regel mit Gleitfertigern. Aufgrund des geringeren Eigengewichtes der Hohlplattendecke und der vorhandenen Vorspannung besitzen diese Spannbeton-Fertigdecken eine geringere Durchbiegung als nur schlaff bewehrte Decken aus Vollbeton.
In DUENQ-Profilen können Öffnungen wie zum Beispiel Schraubenlöcher durch Elemente der Dicke null abgebildet werden. Für die Berechnung der Schubspannungen im Bereich dieser Nullelemente bietet das Programm zwei Möglichkeiten an.
Jeżeli żebro w stropie jest elementem konstrukcji obliczanej nieliniowo lub jest sztywno zamocowane w ścianach dochodzących, do jego modelowania należy użyć powierzchni zamiast pręta. Aby żebro nadal mogło być zaprojektowane jako element prętowy, należy zdefiniować belkę wynikową o prawidłowym mimośrodzie, która pozwala odczytać siły wewnętrzne w powłoce jako siły wewnętrzne dla równoważnego pręta.
Bei der Modellierung mit finiten Elementen stößt man früher oder später auf die Frage, wie zwei aufeinanderliegende Flächen (2D-Elemente) modelliert werden können. Nicht selten wird der Gedanke umgesetzt, beide Flächen in der gleichen Ebene zu modellieren. Welche Folgen dies haben kann und ob es eventuell bessere Lösungsansätze gibt, soll im Folgenden betrachtet werden.
Bei der Bearbeitung von Elementen über die COM-Schnittstelle stellt die Selektion von Elementen oft ein Problem dar, da sie nicht visuell über das Arbeitsfenster durchgeführt werden kann. Gerade bei Modellen, welche über die Programmoberfläche erzeugt wurden und dann über ein eigenes Programm modifiziert werden sollen, kann die Auswahl schwierig sein. Neben der Ausnahme, dass die Auswahl zuvor über RFEM getroffen wurde, gibt es mehrere Alternativen für die Programmierung.
Das Schalenbeulen gilt als das jüngste und am wenigsten erforschte Stabilitätsproblem der Bautechnik. Dies liegt weniger an mangelnden Forschungsaufwendungen, sondern vielmehr an der Komplexität der Theorie. Mit der Einführung und Fortentwicklung der Finite-Elemente-Methode in der bautechnischen Praxis erscheint es manchem Ingenieur nicht mehr erforderlich, sich mit der komplizierten Theorie des Schalenbeulens auseinanderzusetzen. Zu welchen Problemen und Fehlern dies führen kann, ist in [1] sehr gut zusammengefasst.
Osobliwości pojawiają się w ograniczonym obszarze w efekcie koncentracji wartości wyników zależnych od naprężeń. Są one uwarunkowane metodologią MES. Theoretisch betrachtet konzentrieren sich dabei die Steifigkeit und/oder die Beanspruchung in unendlicher Größe auf einen infinitesimal kleinen Bereich.
Das eigenständige Programm DUENQ ermittelt die Kennwerte und Spannungen für beliebige dünnwandige Querschnitte. Grafische Tools und Funktionen ermöglichen die Modellierung von komplexen Querschnittsformen. Oprócz wprowadzenia danych graficznie, można je wprowadzić za pomocą tabel. Alternatywnie istnieje możliwość importu pliku DXF i wykorzystania go jako szablonu do dalszego modelowania. Ebenfalls kann jeder Querschnitt aus der Dlubal-Querschnittsbibliothek eingegeben und als Teil mit den vom Benutzer definierten Elementen kombiniert werden.
Mit DUENQ lassen sich Querschnittswerte und Spannungen von beliebigen Profilen berechnen. Sind Flansch oder Steg durch Schraubenlöcher geschwächt, kann dies durch die Verwendung von Nullelementen abgebildet werden. Die Spannungen werden im Anschluss mit den abgeminderten Querschnittswerten neu berechnet. Ein besonderes Augenmerk ist hierfür auf die Schubspannungen zu legen. Diese werden standardmäßig im Bereich der Nullelemente zu Null gesetzt. Berechnet man die Schubspannungen mit den abgeminderten Querschnittswerten und ohne weitere Anpassung erneut, stellt sich heraus, dass das Integral der Schubspannungen nicht mehr gleich der angesetzten Querkraft ist. Wie sich daher die Schubspannung im Detail berechnet, soll im folgenden Beispiel aufgezeigt werden.
W części 4.1 tej serii artykułów opisano połączenie modułu dodatkowego RF-/STEEL EC3; pręty i kombinacje obciążeń, które mają zostać obliczone, zostały już zdefiniowane. In diesem Teil geht es jetzt insbesondere um die Optimierung von Querschnitten im Modul und die Übergabe an RFEM. Auf die Elemente, welche in vorangegangenen Teilen bereits erläutert wurden, wird nicht nochmal eingegangen.
Rozdziały 4.1 i 4.2 tej serii artykułów opisują optymalizację konstrukcji szkieletowej z wykorzystaniem modułu dodatkowego RF-/STEEL EC3. Der fünfte Teil deckt dabei die Anbindung des Moduls und das Holen relevanter Stäbe ab. Auf die Elemente, welche in vorangegangenen Teilen bereits erläutert wurden, wird nicht nochmal eingegangen.
W programie SHAPE-THIN można szczegółowo modelować powierzchnie naroży przekrojów: Funkcja "Gładkie naroża" wypełnia naroże elementem i automatycznie łączy je z elementem zerowym. Hierzu ist lediglich der Eckbereich anzuklicken.Mit der Funktion "Ecke abrunden oder abwinkeln" kann die Ecke abgerundet oder abgewinkelt werden. Hierzu sind der Abrundungsradius anzugeben und die beiden Elemente anzuklicken.
In Teil 2.1 der Beiträge dieser Serie wurde am Beispiel eines Stabes das Anlegen und Verändern von Elementen gezeigt. Im dritten Teil werden diese Kernelemente wiederverwendet und damit Kontenlager, Lasten, Lastfälle, Lastkombinationen und Ergebniskombinationen angelegt. Das im zweiten Beitrag erstellte Modell wird dabei erweitert. Die Elemente aus Teil 1 und 2.1 werden daher nicht erneut angesprochen.
Moduł dodatkowy RF-FORM-FINDING określa kształty równowagi elementów membranowych i kablowych w programie RFEM. In diesem Berechnungsprozess sucht das Programm für die Membran- und Seilelemente eine geometrische Lage, in der die Oberflächenspannung/Vorspannung der Membranen und Seile im Gleichgewicht mit den natürlichen und geometrischen Randreaktionen steht. Dieser Prozess heißt Formfindung (nachfolgend FF genannt). Die FF-Berechnung wird in RFEM global in den "Basisangaben" eines Modells im Register "Optionen" aktiviert. Nach Aktivierung werden in RFEM ein Lastfall beziehungsweise ein Berechnungsprozess mit dem Namen RF-FORMFINDUNG angelegt und für die Seil- und Membraneingabe zusätzlich FF-Parameter zur Definition der Oberflächenspannung und Vorspannung freigeschaltet. Die Aktivierung der FF-Option bedeutet für das Programm, dass vor der reinen strukturellen Berechnung der Schnittgrößen, Verformung, Eigenwerte etc. immer zuerst der Formfindungsprozess gestartet und für die Folgeberechnung ein entsprechend vorgespanntes Modell vorgegeben wird.
Im ersten Teil der Serie ging es um das Öffnen und Erstellen eines Modells in RFEM. Im zweiten Teil soll es am Beispiel eines Stabes um das Anlegen und Verändern von Elementen gehen. Die Elemente aus Teil 1 werden daher nicht erneut angesprochen.
Analiza wyboczenia płyt z elementami usztywniającymi jest zadaniem specjalnym dla inżynierów. DIN EN 1993-1-5 stellt für diese Herausforderung drei Berechnungsverfahren zur Verfügung:Methode der wirksamen Querschnitte, [1], Kap. 4-7Methode der reduzierten Spannungen, [1], Kap. 10Berechnungen mit der Finite-Element-Methode (FEM), [1], Anhang C
W oknie dialogowym "Edytować powierzchnię" dostępna jest nowa zakładka "Modyfikować sztywność" dla typów powierzchni "Standardowa" i "Bez rozciągania". Dort können wie bei orthotropen Flächen die Elemente der Steifigkeitsmatrix mit einem Faktor modifiziert werden.
Znajdowanie kształtu w RF-FORM-FINDING przesuwa węzły narożne elementów ES powierzchni membranowej w przestrzeni do momentu, aż zdefiniowane naprężenie powierzchniowe znajdzie się w równowadze z warunkami brzegowymi. Diese Verschiebung erfolgt unabhängig von der Elementgeometrie. Da diese freie Verschiebung bei Elementen mit vier Eckpunkten eine räumliche Drillung der Elementebene hervorrufen kann und dann die Gültigkeitsgrenzen der Berechnung nicht mehr eingehalten sind, sind für Formfindungssysteme generell Dreieckselemente zu empfehlen. Dreieckselemente bleiben unabhängig von der Verschiebung der Eckknoten eben und in den Anwendungsgrenzen der Berechnung.
Być może znasz już funkcję "Środek ciężkości i informacje", do której można uzyskać dostęp za pomocą menu kontekstowego dowolnego elementu. Möchte man diese Information von mehreren Elementen hintereinander aufrufen, so muss jedes Mal der Dialog geschlossen werden und das Kontextmenü des nächsten Elementes geöffnet werden.
W programie RFEM można otwierać i edytować konstrukcje z obciążeniami i przypadkami obciążeń, które zostały zamodelowane w programie RSTAB. Dies kann zum Beispiel dann erforderlich werden, wenn während der Modelleingabe festgestellt wird, dass es sinnvoll ist, Flächenelemente wie Wandscheiben etc. in das bestehende RSTAB-Modell aufzunehmen.
Moduł dodatkowy RF‑FORM‑FINDING można aktywować w oknie "Edytować model - Dane ogólne", w zakładce "Opcje". Diese Aktivierung bewirkt, dass im Hauptprogramm die Membran- und Seilelemente ein zusätzliches Menü zur Beschreibung des Vorspannungszustandes erhalten und ein Lastfall RF-FORMFINDUNG angelegt wird.
W przypadku powtarzających się elementów, takich jak określone elementy konstrukcyjne lub części znormalizowane, można skorzystać z parametryzacji modelu podstawowego. Da die Hauptelemente im Programm keine Bauteile, sondern die zugehörigen Knoten sind, müssen diese parametrisiert werden. Ein Stab ist beispielsweise nicht über seine Länge, sondern über seinen Anfangs- und Endknoten definiert. Durch diese Art der Modellierung können gerade bei dreidimensionalen Strukturen komplexe Formeln entstehen.