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.
In RFEM und RSTAB werden verschiedene Möglichkeiten angeboten, um die Nummerierung einzelner Strukturelemente wie Knoten, Linien, Stäbe, Flächen oder Volumenkörper zu ändern. Es stehen die einzelne sowie die automatische Umnummerierung zur Verfügung.
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.
Bei Volumenkörpern besteht eine weitere Option der FE-Netz-Einstellung. Es ist möglich, neben einer ganzheitlichen FE-Netzverdichtung ein geschichtetes FE-Netz anzuordnen. Bei dieser Option kann eine definierte Teilung des Volumenkörpers mit FE-Elementen zwischen zwei parallel liegenden Flächen vorgenommen werden. Diese Option eignet sich speziell für sehr ausgedehnte Volumen-Geometrien mit geringer Höhe.
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.
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.
Reinforced concrete surface design for slabs, plates, and walls is possible in the RF-CONCRETE Surfaces module according to the ACI 318-19 or the CSA A23.3-19 standard. A common approach for slab design is the use of design strips for determining the average one-way internal forces over the width of the strip. This design strip method essentially takes a two-way slab element and applies a simpler one-way approach to determine the required reinforcement needed along the strip length.
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 Berechnung eines Flächenmodells werden die Schnittgrößen für jedes finite Element separat ermittelt. Da die elementweisen Ergebnisse meist einen unstetigen Verlauf abbilden, nimmt RFEM eine sogenannte Glättung der Schnittgrößen vor, die den Einfluss der benachbarten Elemente berücksichtigt. Bei diesem Verfahren wird der diskontinuierliche Schnittgrößenverlauf bereinigt. Die Auswertung der Ergebnisse gestaltet sich damit übersichtlicher und einfacher.
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 eigenständige Programm DUENQ ermittelt die Kennwerte und Spannungen für beliebige dünnwandige Querschnitte. Grafische Tools und Funktionen ermöglichen die Modellierung von komplexen Querschnittsformen. Neben der grafischen Eingabe ist auch eine tabellarische Eingabe möglich. Alternativ kann eine DXF-Datei eingelesen und als Basis für die weitere Modellierung genutzt werden. 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.
本系列文章的第 4.1 部分介绍了附加模块 RF-/STEEL EC3 的接口;已经定义了要设计的杆件和荷载组合。 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.
本系列文章的第 4.1 和 4.2 节介绍了使用附加模块 RF-/STEEL EC3 对框架进行优化。 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.
对于折板结构(面单元和杆件单元)以及折板结构,在杆件上设计时可以创建T 形梁截面,T 形梁的有效截面几何形状取决于截面宽度。 In RFEM wird bei Verwendung des Stabtyps "Rippe" die Steifigkeit durch einen Plattenanteil (Flächenelement) und einen Steganteil (Stabelement) abgebildet. Diese Vorgehensweise bringt für die Bemessung Besonderheiten mit sich, auf die im Folgenden eingegangen werden soll.
使用截面程序 SHAPE-THIN 可以对截面的拐角区域进行详细建模: “平滑拐角”功能用一个单元填充拐角,并自动与一个零单元连接。 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.
现在,对于导出结构的每个有限元网格单元,RFEM 中的 DXF 接口可以在 DXF 文件中导出一个 3DFACE 单元。 Das 3DFACE-Element wird zum Beispiel von AutoCAD beim Einlesen erkannt und kann als Fläche in der Grafik dargestellt werden. Verschiedene visuelle Stile helfen hier, die 3DFACE-Flächen in der gewünschten Ansicht darzustellen.
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.
附加模块 RF-FORM-FINDING 可以在 RFEM 中计算膜索单元的平衡形状。 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.
(1) 对加劲肋板的屈曲分析对工程师来说是一项特殊的工作。 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
在“编辑面”对话框中,为“标准”和“无拉”面类型提供了一个新的选项卡“修改刚度”。 Dort können wie bei orthotropen Flächen die Elemente der Steifigkeitsmatrix mit einem Faktor modifiziert werden.
RF-FORM-FINDING 中的找形过程会在空间中移动膜面的有限元单元的角节点,直到定义的面应力与边界条件达到平衡。 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.
您可能已经熟悉“重心和信息”功能,可以通过在任何单元的上下文菜单中调用该功能。 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.
在 RFEM 中可以打开和进一步编辑带有荷载和荷载工况的结构体系。 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.