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Die Funktion "Knoten im Schnittpunkt der Linien generieren" erzeugt einen Knoten im Schnittpunkt von Linien, ohne diese zu teilen.
In RFEM und RSTAB stehen verschiedene Optionen zur Eingabe von Knotenlasten zur Verfügung. Durch diese implementierten Features wird es dem Anwender ermöglicht, die Knotenlasten bezogen auf verschieden Komponenten im Raum zu definieren.
In RFEM können Belastungen frei auf Flächen definiert werden. Dabei ist es nicht direkt möglich, beispielsweise auf Kreisflächen eine veränderliche radiale Belastung zu definieren. Mit einem kleinen Trick lässt sich diese Art der Belastung aber trotzdem erstellen, nämlich durch Verwendung einer freien Kreislast.
Bei der Verwendung freier Lasten in RFEM ist es möglich, die Durchdringungen an der jeweiligen Fläche zu zeigen.
Nicht alle Strukturelemente des realen Bauwerks werden im statischen Modell herangezogen. Als Beispiel hierfür soll eine Rohrleitung dienen, die auf einem Stahlträgergerüst verläuft.
In RF-/FUND Pro hat der Anwender die Möglichkeit, die Bemessung eines Fundamentes an einem oder an mehreren Knoten der Struktur durchzuführen.
Im Zusatzmodul RF-GLAS ist zur Erleichterung der Definition der Auflagerbedingungen das 3D-Rendering implementiert. Durch diese interaktive graphische Visualisierung wird dem Anwender eine erleichterte Eingabe und Kontrolle der Linien- und Knotenlagerung ermöglicht. Die schematische Darstellung kann bei Bedarf jedoch auch ausgewählt werden.
Soll auf eine kegelförmige Bodenplatte eine partielle Auftriebslast aufgebracht werden, so bietet sich in RFEM die "freie Kreislast" an. Diese kann linear veränderlich definiert werden. Die Definition von Zentrum C und äußerer Berandung R ist komfortabel mit der Pickfunktion anzugeben.
In RFEM 5 und RSTAB 8 ist es möglich, die bei einer Modellkontrolle auftretenden Probleme und Warnungen extra als Ansicht zu speichern. Damit kann man auf einfachem Wege die Hinweise nacheinander abarbeiten und das Modell bereinigen. Diese Funktion ist für doppelte Knoten, überlappende Stäbe/Linien und Flächen vorhanden.
Statt der Verwendung einer Quadrangelfläche kann auch eine B-Spline-Fläche zum Einsatz kommen. Diese kann im Nachhinein durch die integrierten Hilfsknoten in ihrer Form angepasst werden. Sie kann je nach erforderlicher Komplexität der Fläche mit 3 x 3 oder 4 x 4 Hilfsknoten erstellt werden.
Damit Singularitäten infolge eines festen Knotenlagers in RFEM vermieden werden können, gibt es die die Möglichkeit einer elastischen Lagerung. Diese kann direkt im Dialog des Knotenlagers als Stütze in Z definiert werden. Dabei müssen die Geometrie der Stütze sowie das Material und die Lagerungsbedingungen erfasst werden. In diesem Beitrag soll die Variante der Modellierung der Stütze als Flächenbettung gezeigt werden.
Häufig passiert es, dass an einem Knotenlager, welches an eine Fläche anschließt, Spannungsspitzen auftreten. Diese Singularitäten kann man umgehen, indem man das Knotenlager als Stütze modelliert.
Am Ende des Modellierens einer Struktur kommt es häufig vor, dass noch einige unbenutzte Knoten im Modell vorhanden sind.
In RF-/STAHL EC3 können gleichzeitig mehreren Stäben beziehungsweise Stabsätzen dieselben Eingabedaten zugewiesen werden. Die gleichzeitige Zuweisung der Eingabedaten ist für Zwischenabstützungen, effektive Längen, Knotenlager, Stabendgelenke sowie Schubfeld und Drehbettung möglich.
Für die Erfassung der maßgebenden Schnittgrößen einer Platte wird häufig eine schachbrettartige Belastung aufgebracht. Damit die Fläche nicht in die einzelnen Lastabschnitte unterteilt werden muss, wird meist eine Belastung mittels freier Rechtecklasten vorgenommen. Bei vielen Lasten kann die normale Lastdarstellung etwas unübersichtlich werden.
Häufig müssen in RFEM nur Teile und nicht die gesamte Fläche belastet werden. Klassischer Fall dazu ist der Erddruck. Dafür gibt es die Möglichkeit der freien Flächenlasten. Diese sind dann flächenunabhängig und werden in der Grafik in den definierten Koordinatenabmessungen dargestellt.
Lager können mittels Drag & Drop kopiert und verschoben werden, auch wenn im Kontextmenü die Funktion "Verschieben/Kopieren" nicht angeboten wird. Das trifft auf alle Arten von Lagern zu: Knotenlager, Linienlager und Flächenlager. Diese können so auf einfache Art und Weise weiteren Knoten beziehungsweise Linien oder Flächen zugewiesen werden.
Möchte man überflüssige Knoten entfernen, anschließende Objekte jedoch erhalten, so hat man in RSTAB mit einem Rechtklick auf den betreffenden Knoten und der Option "Knoten löschen" und "Angeschlossene Stäbe verschmelzen" dazu die Möglichkeit. In RFEM können neben Stäben auch Linien miteinander verschmolzen werden.
Um ein Tragwerk auf seine seitlichen Verschiebungen zu kontrollieren, eignet sich das Zusatzmodul RF-/LIMITS. Mit diesem Zusatzmodul ist es zum Beispiel möglich, die Gebrauchstauglichkeit hinsichtlich horizontaler Knotenverformungen zu untersuchen und einem Grenzwert gegenüberzustellen.
In den Anzeigeeigenschaften kann unter Ergebnisse → Lagerreaktionen → Knotenmomente festgelegt werden, ob ein Lagermoment als Bogen oder als Vektor dargestellt werden soll.
Mitunter ist es notwendig, dass beispielsweise von einer Fläche auch die zugehörigen Objekte wie Knoten und Linien einer Selektion hinzugefügt werden müssen, um Teilbereiche der Struktur bearbeiten zu können.
RFEM 5 bietet im Menü "Ergebnisse" → "Neuer Glättungsbereich" die Option einen Glättungsbereich zu definieren. Dabei kann zwischen einer rechteckigen, kreisförmigen oder elliptischen Form gewählt werden. Dieses Werkzeug kann beispielsweise verwendet werden, um Singularitäten durch Knotenlasten auf einen gewünschten Glättungsbereich zu "verschmieren".
Wollte man den Mittelpunkt eines Rechteckes bestimmen, war es bisher notwendig, eine Linie von einem Eckpunkt in den Gegenüberliegenden zu konstruieren. Durch Teilen der Linie hat man den Mittelpunkt erhalten. In RFEM 5 und RSTAB 8 besteht nun die Möglichkeit, einen Knoten zwischen zwei Punkten zu erzeugen. Man würde in diesem Fall nur die Eckpunkte markieren und kann anschließend bestimmen, wie groß der Abstand in Absolut- oder Relativwerten sein soll.
Mit der Funktion "Stäbe anschließen" können freie Stäbe an Stäbe angeschlossen werden, die in einem bestimmten maximalen Abstand liegen.
Um in RFEM den Abstand zwischen zwei Knoten oder den Winkel zwischen zwei Objekten zu ermitteln, ohne gleich eine Bemaßung zu erstellen, gibt es die Option "Messen" unter dem Menü "Extras". Hier kann wiederum zwischen verschiedenen Möglichkeiten gewählt werden.
Mit dem Zusatzmodul RF-/HOHLPROF lassen sich Verbindungen für Knoten untersuchen, an denen Hohlprofile anschließen. RF-/HOHLPROF führt die Tragsicherheitsnachweise nach EN 1993-1-8:2005.
Eine Bolzenverbindung lässt sich in RFEM 5 am einfachsten modellieren, indem man im Zentrum des Loches einen Knoten definiert und diesen mittels Füllstäben mit der Fläche verbindet.
Möchte man in RSTAB oder RFEM ein Knotenlager an den Stabachsen des anschließenden Stabes ausrichten, geht das am einfachsten mit der Funktion "Stab wählen und dessen Stabdrehung übernehmen".
Mit RF-FUND Pro können optional Setzungen der Einzelfundamente und daraus resultierende Federsteifigkeiten der Knotenlager ermittelt werden. Diese Federsteifigkeiten können in das RFEM-Modell exportiert und für weiterführende Analysen genutzt werden.
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.