In der Praxis steht der Ingenieur häufig vor der Aufgabe, die Lagerbedingungen so realistisch wie möglich abzubilden, um Verformungen und Schnittgrößen der Struktur unter deren Einfluss analysieren zu können und um möglichst wirtschaftliche Konstruktionen zu ermöglichen. RFEM und RSTAB bieten zahlreiche Varianten der nichtlinearen Auflagerdefinitionen für Knotenlager. In diesem zweiten Teil sollen an einem einfachen Beispiel die Möglichkeiten der nichtlinearen Lagerausbildung für eine Einspannung gezeigt werden. Zum besseren Verständnis wird parallel immer das Ergebnis für ein linear definiertes Lager gezeigt.
Bei der Bemessung von Stahlbetonbauteilen nach EN 1992‑1‑1 [1] sind nichtlineare Verfahren der Schnittgrößenermittlung für die Grenzzustände der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit möglich. Dabei werden die Schnittgrößen und Verformungen unter Berücksichtigung des nichtlinearen Schnittgrößen-Verformungs-Verhaltens bestimmt. Die Berechnung der Spannungen und Dehnungen im gerissenen Zustand liefert in der Regel Durchbiegungen, die deutlich über den linear ermittelten Werten liegen.
Am Beispiel soll gezeigt werden, was bei der Bemessung einer Stütze auf Biegung und Druck bezüglich der Schnittgrößen aus Lastkombinationen und Ergebniskombinationen beachtet werden muss.
Im Zusatzmodul RF-/FUND Pro kann die automatische Dimensionierung der Fundamentplattengeometrie ausgewählt werden. Im Dialog für die Auslegungsparameter der Fundamentplatte kann man beispielsweise die Schrittweite für die Vergrößerung der Sohlfläche und der Fundamentplattendicke vorgegeben. Auch eine automatische Erhöhung der Überschüttung zur stabilisierenden Wirkung bei den geotechnischen Nachweisen ist möglich.
Seit der Freigabe von RFEM 5 steht der Stabtyp "Ergebnisstab" zur Verfügung. Der Ergebnisstab ist ein virtueller Stab ohne jegliche Steifigkeit und benötigt keine Lagerung. Er kann vielseitig eingesetzt werden, um Ergebnisse aus Stäben, Flächen und Volumen aufzuintegrieren und als Stabschnittgrößen auszugeben.
Die geglätteten Schnittgrößen aus zuvor definierten Glättungsbereichen können auch zur Bemessung von Betonflächen herangezogen werden. Dazu wird im Modul RF-BETON Flächen die Schaltfläche [Details...] betätigt und die entsprechende Checkbox aktiviert. Wurden vorher keine Glättungsbereiche definiert, ist diese Funktion nicht zugänglich.
Für Stabendgelenke können sowohl in RFEM als auch in RSTAB nichtlineare Eigenschaften festgelegt werden. Neben Wirkungsdiagrammen und Kraft-Verformungsbeziehung besteht auch die einfache Möglichkeit, Vorzeichen oder Grenzwerte der Schnittgrößen als Kriterien für die Wirksamkeit des Gelenks anzusetzen. Damit lässt sich steuern, welche Schnittgrößen am Stabende übertragen werden.
Zdarza się, że po wybraniu przycisku [Pokazać cały model] w oknie graficznym model jest wyświetlany bez wypełniania całego okna lub z marginesami zbyt dużymi. Über "Optionen" -> "Ränder und Streckfaktoren" kann die Größe der Grafikränder festgelegt werden. Der Wert beschreibt den prozentualen Anteil des Randes im Verhältnis zur Größe des Grafikfensters.
Die Darstellungsgröße der Lastvektoren kann schnell im Last-Kontextmenü angepasst werden: Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Lastsymbol und wählen dann im Menü die Option "Anzeigegröße vergrößern" oder "Anzeigegröße verkleinern".
Program SHAPE-THIN do właściwości przekrojów oferuje wygodne opcje graficznego definiowania zbrojenia przekroju. Bei der Modellierung von Flachstahl-Ergänzungen ist nur eine Regel zu beachten: Die Länge des Element muss größer sein als die Breite.
Podczas obliczania zbrojenia powierzchniowego w RF-CONCRETE Surfaces, dostępne są wartości wyników dla obu stron powierzchni +/- z. Falls man nun unsicher ist, welche Seite einer Fläche die positive oder negative z-Seite ist, kann in RFEM das lokale Koordinatensystem jeder Fläche im Projekt-Navigator - Zeigen über "Modell" -> "Flächen" -> "Flächen-Achsensystem x,y,z" eingeblendet werden. Bei größeren Strukturen kann dies schnell unübersichtlich werden. Aus der Vielzahl der Koordinatenkreuze erkennt man beispielsweise schwer, falls eine Fläche nicht richtig ausgerichtet ist (siehe oberer Teil des Bildes).
Die Berechnung in RFEM erfolgt meist in mehreren Rechenschritten, den sogenannten Iterationen. Damit können zum einen besondere Modelleigenschaften berücksichtigt werden wie beispielsweise Objekte mit nichtlinearen Funktionen. Zum anderen werden durch eine iterative Berechnung nichtlineare Effekte erfasst, die sich durch Verformungs- und Schnittgrößenänderungen bei Theorie II. Ordnung oder unter Berücksichtigung großer Verformungen (Seiltheorie) ergeben. Bei komplexen Modellen sind geometrisch lineare Berechnungen in der Regel nicht ausreichend.
Oprogramowanie SHAPE-THIN do określania właściwości przekrojów określa właściwości przekrojów efektywnych przekrojów cienkościennych zgodnie z Eurokodem 3 i 9. Alternativ sind im Programm plastische Untersuchungen für allgemeine Querschnitte nach der Simplex-Methode möglich. Bei diesem Verfahren werden die plastischen Querschnittsreserven für elastisch ermittelte Schnittgrößen iterativ bestimmt.Folgendes Beispiel beschreibt die wirksamen Querschnittswerte im Bereich einer Ausklinkung eines I-förmigen Walzprofils. Anschließend werden die Ergebnisse mit einer plastischen Analyse verglichen.
Kombinacje wyników wyeksportowane z modułu RF‑/DYNAM Pro – Equivalent Loads są generowane przez superpozycję wyników z poszczególnych odpowiedzi modalnych. Hierfür kann die SRSS-Regel als "aquivalente Linearkombination" verwendet werden. Wenn in RF-/STAHL Ergebniskombinationen zur Bemessung herangezogen werden, gibt es zwei Optionen, die maßgebenden Spannungen zu ermitteln. Entweder werden die Ergebnisse direkt aus der Ergebniskombination herangezogen. Dies geschieht zeilenweise für jede maßgebende maximale und minimale Schnittgröße. Oder Spannungen werden aus den einzelnen Lastfällen ermittelt. Die quadratische Überlagerungsregel wird dann in RF-/STAHL erneut durchgeführt.
Modalne wyniki analizy spektrum odpowiedzi są łączone z regułami kombinacji kwadratowych, a w RF-/DYNAM Pro, dostępne są reguły SRSS i CQC. Die Standardeinstellung in RF-/DYNAM Pro modifiziert diese quadratischen Gleichungen in äquivalente Linearkombinationen. Der Vorteil dieser Option ist, dass zugehörige Schnittgrößen ihre Vorzeichen bewahren und oft deutlich kleiner ausfallen im Vergleich zur Standard-SRSS- or Standard-CQC-Kombination. Die Standardkombinationsregeln sind konservativ und die "äquivalente Linearkombination" wird empfohlen.
Bei der Berechnung von Fundamenten nach EC 7 oder EC 2 werden in einem Objekt normalerweise unterschiedliche Fundamentarten beziehungsweise -größen verwendet. Die Randbedingungen wie Bodenkennwerte, Baustoffe für die Fundamente, Betondeckungen und zu bemessende Lastkombinationen bleiben dahingegen in der Regel für alle Fundamente gleich.
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.
In der Formeleditor-Umgebung können beliebige Parameter (Längen, Kraftgrößen etc.) zur Steuerung von Last- und Geometrieangaben in der Modellierung angegeben werden.
In einem multimodalen Antwortspektrenverfahren ist es wichtig, eine ausreichende Anzahl von Eigenwerten der Struktur zu ermitteln und deren dynamische Antworten zu berücksichtigen. Vorschriften wie die EN 1998-1 [1] und andere internationale Standards schreiben vor, 90 % der Strukturmasse zu aktivieren. To oznacza: so viele Eigenwerte zu bestimmen, dass die Summe der effektiven Modalmassenfaktoren größer 0.9 ist.
Beim Einsatz von langsam erhärtendem Beton (in der Regel bei dicken Bauteilen) darf die errechnete Mindestbewehrung zur Aufnahmen von Zwangsbeanspruchungen nach EN 1992-1-1, 7.3.2 mit dem Faktor 0,85 abgemindert werden. Bedingung hierfür ist aber, dass der Kennwert für die Festigkeitsentwicklung r = fcm2 / fcm28 nicht größer als 0,3 ist. Zusätzlich sind die Rahmenbedingungen der Anwendungsvoraussetzung für diese Bewehrungsverminderung in den Ausführungsunterlagen explizit festzulegen.
Bei der Abbildung einer Rippe aus Stahlbeton mit darüberstehender Mauerwerkswand besteht die Gefahr einer Unterbemessung der Rippe, wenn das Tragverhalten des Mauerwerks nicht korrekt berücksichtigt und die Verbindung zwischen Mauerwerkswand und Unterzug nicht ausreichend genau modelliert wird. Dieser Artikel soll sich mit dieser Problematik und den möglichen Modellierungen einer solchen Konstruktion auseinandersetzen. Im Beispiel wird die Bewehrung rein aus den Schnittgrößen und ohne jegliche konstruktive Mindestbewehrung ermittelt.
Bei Brettsperrholzkonstruktionen werden bei größeren Spannweiten häufig Unterzüge oder Hybrid-Konstruktionen verwendet. Diese lassen sich in RFEM 5 über Flächen und Stabquerschnitte modellieren. Bei beiden Systemen sind gekrümmte Unterzüge ebenfalls problemlos möglich. Bei der gekrümmten Fläche wird der Stab über die automatische Stabexzentrizität immer passend mit dem Dickenabstand der Fläche und des Stabes generiert. Über eine Linienfreigabe kann der Unterzug auch nachgiebig angeschlossen werden.
W programie RFEM można definiować obszary, w których siły wewnętrzne w powierzchniach nie są wyświetlane wraz z rzeczywistym rozkładem z obliczeń ES, ale jako wartości średnie. Dabei sind unterschiedliche Einstellungen zur Schnittgrößenglättung möglich. Drei mögliche Anwendungsgebiete der Funktion "Glättungsbereich" sind nachfolgend aufgeführt.
W pomyślny proces projektowy zaangażowany jest nie tylko właściciel budynku i inżynier, ale także projektanci. Diese müssen in der heutigen Zeit auch Standardanschlüsse im Stahlbau selbst auslegen. Hierzu sind die entsprechenden Anschlußschnittgrößen notwendig.
Soll der Stabilitätsnachweis von Stäben nach dem Ersatzstabverfahren unter Berücksichtigung der Schnittgrößen nach Theorie I. Ordnung geführt werden, ist die Bestimmung der maßgebenden Ersatzstablänge von großer Bedeutung.
W module RF-STEEL Surfaces można ustawiać rozkład sił wewnętrznych w powierzchniach, podobnie jak w Nawigatorze wyświetlania w programie RFEM. Da das Ergebnis einer FEM-Berechnung immer Verformungen sind, werden entsprechende Schnittgrößen darüber rückgerechnet. Das bedeutet, dass an einem FE-Element je nach Beschaffenheit (Dreieck oder Viereck) an drei oder vier Stellen Schnittgrößen berechnet werden. Um durchlaufende Schnittgrößen und damit einen weichen Verlauf erhalten zu können, müssen diese interpoliert werden. Diese Interpolation kann dann über die Einstellung "Verlauf der Schnittgrößen" innerhalb Flächen gesteuert werden.
Für einen Statikausdruck im üblichen DIN A4 Format reichen die Standardeinstellungen für die Grafikqualität mit 1000 x 1000 Pixel völlig aus. Sollen aber Ausdrucke auf größere Blattformate erfolgen, kann in den Optionen des Druckmenüs die Anzahl der Pixel auf maximal 5000 x 5000 erhöht oder ein benutzerdefinierter Wert angegeben werden.
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.
Einflusslinien haben durch Einzug der schnellen EDV-Systeme heute an Bedeutung verloren. Trotzdem kann es in der Phase der Vorbemessung, aber auch in der eigentlichen Erstellung der statischen Nachweise von Vorteil sein, Einflusslinien zu nutzen. Das Zusatzmodul RF-INFLUENCE erlaubt die einfache Erzeugung und Auswertung von Einflusslinien und Einflussflächen infolge einer festen Schnittgröße. In diesem Fachbeitrag sollen an einem einfachen Beispiel die Grundlagen zur Ermittlung und Auswertung von Einflusslinien beschrieben werden.
Bemessung einer geschweißten Verbindung eines HEA-Profils unter zweiachsiger Biegung mit Normalkraft. Nachweis der Schweißnähte für die gegebenen Schnittgrößen nach dem vereinfachten Verfahren (DIN EN 1993-1-8 Abs. 4.5.3.3 ) mittels DUENQ.