Uma vez que a determinação realista das condições do solo tem uma influência significativa na qualidade da análise estrutural dos edifícios, o RFEM 6 disponibiliza o módulo Análise geotécnica para determinar o corpo de solo a ser analisado.
A forma de fornecer dados obtidos em testes de campo no módulo e utilizar as propriedades de amostras de solos para determinar os maciços de solos de interesse foi discutida no artigo da base de dados de conhecimento "Criação do corpo de solos a partir de amostras de solos no RFEM 6". Por outro lado, este artigo irá discutir o procedimento para o cálculo de assentamentos e pressões do solo para um edifício de betão armado.
A qualidade da análise estrutural de edifícios é significativamente melhorada se as condições do subsolo forem consideradas da forma mais realista possível. No RFEM 6, é possível determinar de forma realista o corpo de solo a ser examinado com a ajuda do módulo Análise geotécnica. Este módulo pode ser ativado na base de dados do modelo como apresentado na Figura 01.
Para criar um modelo de superfície com rotura nos apoios de forma realista, está disponível no RFEM 5 uma opção denominada "Rotura em caso de falha de contacto perpendicular às superfícies" para sólidos de contacto em "Contacto paralelo às superfícies".
In RF-TENDON und RF-TENDON Design können Einstellungen zu normenabhängigen Beiwerten, Berechnungsparametern und Berechnungsverfahren über die Funktion "Norm" eingesehen und angepasst werden. In dem Dialog können die Einstellungs- und Anpassungsmöglichkeiten nach Kapitel der Norm gruppiert angezeigt werden.
Para simular uma folga de apoio numa ligação entre barras, pode utilizar a função "Diagrama" para articulações de extremidade de barra. Para utilizar esta função, primeiro defina o respetivo grau de liberdade como articulação. Depois, selecione a função "Diagrama" na lista pendente.
Mit RF-/STAHL EC3 ist es möglich, einen Querschnitt im Rahmen der Bemessung automatisch optimieren zu lassen. Dies erfolgt bei entsprechender Aktivierung in der Tabelle 1.3 auf Basis der aktuellen Profilreihe oder bei geschweißten Querschnitten im Rahmen der definierten variablen Parameter.
In der Formeleditor-Umgebung können beliebige Parameter (Längen, Kraftgrößen etc.) zur Steuerung von Last- und Geometrieangaben in der Modellierung angegeben werden.
Die häufigste Ursache für instabile Modelle sind ausfallende Stabnichtlinearitäten wie Zugstäbe. Als einfachstes Beispiel dient dazu ein Rahmen, dessen Stützen am Fußpunkt gelenkig gelagert sind und am Stützenkopf Momentengelenke aufweisen. Dieses labile System soll durch einen Kreuzverband aus Zugstäben stabilisiert werden. Bei Lastkombinationen mit horizontalen Lasten bleibt dieses System stabil. Wird es jedoch ausschließlich vertikal belastet, fallen beide Zugstäbe aus und das System wird instabil, was zu einem Berechnungsabbruch führt. Dies lässt sich vermeiden, indem die besondere Behandlung der ausfallenden Stäbe unter "Berechnung" → "Berechnungsparameter" → "Globale Berechnungsparameter" aktiviert wird.
Die parametrisierte Eingabe ermöglicht es, Modell- und Belastungsdaten so einzugeben, dass sie von bestimmten Variablen (Parametern) abhängig sind. Die Parameter können direkt eingegeben, aus anderen Parametern und Konstanten berechnet werden und es ist zudem möglich, auf die Querschnittswerte zuzugreifen. Dies kann zum Beispiel zum Berechnen von Vorkrümmungen - abhängig von der Norm - benutzt werden.
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.
Die parametrisierte Eingabe stellt dem Ingenieur ein effektivitätssteigerndes Werkzeug zur Verfügung. Es gestattet, die Struktur- und Belastungsdaten so einzugeben, dass sie von bestimmten Variablen abhängig sind. Diese Variablen (zum Beispiel Länge, Breite, Verkehrslast etc.) werden als Parameter bezeichnet.
Modell- und Lastobjekte können nicht nur grafisch oder tabellarisch definiert, sondern auch über Parameter erzeugt werden (siehe Handbuch). Bei dieser parametrisierten Eingabe kann auch auf Zellen bestimmter Tabellen des Programms zugegriffen werden. Auf diese Weise lässt sich beispielsweise ein Lastparameter mit einem Modelldatenparameter verknüpfen. Die Referenz wird dabei durch das $-Zeichen hergestellt.
Vor Erstellung eines statischen Modells macht sich jeder Anwender Gedanken über die Randparameter des Systems und wie das Modell am besten abgebildet werden kann. Ein besonderes Augenmerk sollte hierbei auch auf die Orientierung des globalen Koordinatensystems gelegt werden. Im ingenieurtechnischen Bereich wird die globale Z-Achse in der Regel nach unten orientiert (in Richtung der Eigengewichtskraft), wobei sie im architektonischen Bereich meist nach oben ausgerichtet verläuft. Diese Unterschiede können oftmals zu Schwierigkeiten bei der Modellierung führen, beispielsweise beim Austausch von Gesamtmodellen oder DXF-Folien.
In den Berechnungsparametern kann die Anzahl der Stabteilungen für Ergebnisverläufe eingestellt werden. Der Effekt dieser Einstellungsmöglichkeit wird in den folgenden Bildern aufgezeigt.
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.
Bei der Querschnittsoptimierung in den Zusatzmodulen können auch beliebig definierte Querschnitts-Favoritenlisten ausgewählt werden - zusätzlich zu den Profilen aus der gleichen Profilreihe wie das ursprüngliche Profil.
Aus konstruktiven Gründen kann es notwendig werden, dass eine Fußplatte nicht zentrisch auf ein Fundament aufgesetzt wird. Daher ist in RF-/JOINTS Stahl - Stützenfuß eine exzentrische Anordnung der Fußplatte über die Eingabe der Parameter für die jeweilige Richtung in Maske 1.4 möglich.
Na modelação de estruturas de pórticos, o RFEM e o RSTAB oferecem várias opções para controlar a transferência de forças internas e momentos nos pontos de ligação das barras. Por um lado, pode utilizar os tipos de barra para definir se apenas as forças ou também os momentos atuam nas barras ligadas. Por outro lado, é possível excluir determinadas forças internas da transferência através da utilização de articulações. Um tipo especial são as articulações em tesoura, que permitem uma modelação realista de estruturas de coberturas, por exemplo.
As estruturas são por definição objetos tridimensionais. No entanto, porque no passado não era possível realizar facilmente cálculos em modelos tridimensionais, as estruturas foram simplificadas e divididas em subsistemas planos. Com o aumento do desempenho de computadores e software relacionado, muitas vezes é possível fazer sem estas simplificações. As tendências digitais, como a modelação da informação da construção (BIM) ou novas opções para a criação de modelos realistas visualizados, reforçam esta tendência. Mas advém mesmo uma vantagem dos modelos 3D ou apenas seguimos uma tendência? A seguir, apresentamos alguns argumentos para trabalhar em modelos 3D.
O RFEM e o RSTAB oferecem diferentes opções para modelar estacas. Uma opção é representar as estacas como suportes de valor unitário ou pilares articulados. Outra opção é a modelação realista tendo com consideração do solo através da aplicação de uma fundação elástica de barra. Os dois exemplos seguintes descrevem as opções mais detalhadamente. As temáticas da resistência da base da estaca, da fricção do revestimento da estaca e das camadas do solo não são consideradas neste artigo técnico.
As listas de partes fornecem informação sobre quais e quantas peças são necessárias para criar um edifício. Eles são a base para identificar as necessidades e comprar os componentes. A lista de partes pode ser criada nos módulos de dimensionamento, tais como RF‑/STEEL EC3, RF‑/TIMBER Pro, etc. Além do mais, uma lista de partes personalizada pode ser criada com a interface RF-COM/RS-COM.
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.
No caso de estruturas de superfícies, por exemplo, as condições de apoio de definição são sempre realistas. Je nachdem, in welcher Art und Weise die Nachgiebigkeit der Lagerung definiert wird, ergeben sich zum Teil deutliche Unterschiede in den Ergebnissen.
No RFEM, é possível gerar superfícies a partir de barras (por exemplo, para realizar uma simulação de EF precisa numa barra). Bestimmte Parameter wie eine automatische FE-Netzverdichtung oder starre Flächen können vor dem Zerlegen eingefügt werden.
À primeira vista, a lista de materiais para alvenaria pode parecer vazia. Das liegt daran, dass Mauersteine und Mörtel in sehr vielen Kombinationen verwendet werden können, was zu einer sehr langen und unübersichtlichen Liste führen würde. Daher muss für Mauerwerk jedes Mal ein neues Material angelegt werden, um diesen Kombinationsmöglichkeiten Rechnung zu tragen.
A partir da versão do programa x.06.1103, pode introduzir um perfil de solo no RF-/FOUNDATION Pro. Für den Anwender bietet dies den Vorteil, dass über und unter der Fundamentsohle mehrere Bodenschichten mit verschiedenen Bodenparametern angesetzt werden können. Für die Eingabe der Bodenschichten steht eine Bibliothek mit verschiedenen Böden zur Verfügung, welche auch durch benutzerdefinierte Böden erweitert werden kann. Das vom Anwender definierte Bodenprofil wird in der interaktiven Infografik dargestellt. Jede Änderung, zum Beispiel an den Schichtdicken, wird unmittelbar grafisch dargestellt.
O módulo adicional RF-FORM-FINDING determina formas de equilíbrio de elementos de membranas e cabos no 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.
Para representar de forma realista o comportamento da alvenaria no RFEM, é necessário primeiro selecionar o material e o modelo de material. Uma vez que a alvenaria responde à tração através da fendilhação, deve ser especificado um modelo de material não linear. Tal pode ser feito se estiver disponível o módulo adicional RF-MAT NL.
Para sobreposição ou combinação de cargas, a norma alemã DIN 18008 refere-se à DIN 1055-100. Dies kommt auch für die einzelnen Parameter der Klimalasten zum Tragen. Hierbei dürfen die Temperaturänderung sowie die meteorologische Druckänderung als eine Einwirkung zusammengefasst und die Ortshöhenveränderung als ständige Einwirkung eingeordnet werden.