In RFEM gibt es die Möglichkeit, sich die Resultierende eines Schnittes beziehungsweise einer Freigabe ausgeben zu lassen. In diesem Beitrag soll geklärt werden, auf welchen Teil der Schnittfläche diese wirkt. Am einfachsten wäre es, die Resultierende auf ein Schnittufer der Fläche zu beziehen. Da jedoch ein Schnitt auch durch mehrere Flächen mit unterschiedlichen lokalen Koordinatensystemen verlaufen kann, ist die Aussage mittels Schnittufer nicht möglich.
Bei der Modellierung von statischen Tragsystemen, insbesondere von Hallentragwerken, kann es vorkommen, dass einige Konstruktionen im Gründungsbereich, welche für das aufgehende Tragwerk ohne Einfluss sind, in RFEM beziehungsweise RSTAB nicht modelliert werden. Dabei handelt es sich bei Hallentragwerken beispielsweise um Stahlbeton-Bodenplatten, Streifenfundamente oder Zugbänder zwischen den Stützenfundamenten.
Stabsätze werden in RF-/STAHL EC3 standardmäßig nach dem allgemeinen Verfahren (EN 1993-1-1, Kap. 6.3.4) auf Stabilität bemessen. Hierzu ist es notwendig, für das Ersatzsystem mit vier Freiheitsgraden die richtigen Lagerbedingungen zu bestimmen. Bei den heute üblichen 3D-Modellen kann man schnell die Übersicht über die Lage der Stabsätze im System verlieren.
Das Zusatzmodul RF-STABIL ermittelt die Verzweigungslastfaktoren, Knicklängen und Eigenformen von RFEM-Modellen. Die Stabilitätsuntersuchungen können dabei nach verschiedenen Eigenwertmethoden erfolgen, die je nach System und Rechnerkonfiguration ihre Vorteile haben.
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 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.
In der EN 1993-1-1 wurde mit dem Allgemeinen Verfahren ein Nachweisformat für Stabilitätsnachweise eingeführt, welches sich für ebene Systeme mit beliebigen Randbedingungen und veränderlicher Bauhöhe anwenden lässt. Die Nachweise können für eine Belastung in der Haupttragebene und gleichzeitiger Druckbeanspruchung geführt werden. Dabei werden die Stabilitätsfälle Biegedrillknicken und Biegeknicken aus der Haupttragebene heraus, also um die schwache Bauteilachse, nachgewiesen. Häufig stellt sich daher die Frage, wie in diesem Zusammenhang Biegeknicken in der Haupttragebene nachgewiesen werden kann.
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.
Mit RFEM lassen sich Stab- Flächen- oder Volumenlasten resultierend aus Bewegungen generieren. Somit können beispielsweise Brems- oder Beschleunigungskräfte aus geradlinigen Bewegungen oder aus Drehbewegungen am System automatisch generiert werden.
Die Lastart Vorspannung war in den Dlubal-Programmen bislang immer eine Anfangsvorspannung. Es wurde die definierte Lastgröße aufgebracht und je nach Steifigkeit des umliegenden Systems blieb die Vorspannung mehr oder minder als Normalkraft im Seil übrig.
In RFEM und RSTAB ist es möglich, Modelle oder Teile des Modells in einem benutzerdefinierten Koordinatensystem zu verschieben oder kopieren. Um diese Option zu nutzen, muss natürlich ein eigendefiniertes Koordinatensystem vorhanden sein.
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.
In RFEM 5 und RSTAB 8 kann jetzt eine eigene Arbeitsebene mittels einfacher Auswahl dreier Punkte erstellt werden. Dazu ist es nicht mehr erforderlich, ein benutzerdefiniertes Koordinatensystem zu erzeugen.
在结构设计中,由于结构系统不稳定导致的计算中止有多种原因。 Einerseits kann er auf eine "reelle" Instabilität auf Grund einer Überlastung des Systems hinweisen, anderseits können jedoch auch Modellierungsungenauigkeiten für diese Fehlermeldung verantwortlich sein.
Mit Hilfe der Modalanalyse in DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen kann für periodisch angeregte Strukturen die stationäre Systemantwort ermittelt werden. Das ist von Vorteil, wenn nur der eingeschwungene Zustand der Struktur von Interesse ist. Anstatt der vollständigen Lösung der Bewegungsgleichung wird nur die spezielle Lösung ausgegeben.
Sowohl die Ermittlung von Eigenschwingungen als auch das Antwortspektrenverfahren werden stets an einem linearen System durchgeführt. Sind Nichtlinearitäten im System vorhanden, werden diese linearisiert und somit nicht berücksichtigt. Gerade Zugstäbe werden in der Praxis sehr häufig verwendet. Wie diese näherungsweise in einer dynamischen Analyse korrekt abgebildet werden können, soll in diesem Beitrag gezeigt werden.
In RFEM und RSTAB stehen dem Anwender viele Schnittstellen zur Verfügung, welche die Modellierung der Struktur vereinfachen können. Von einer in den Hintergrund gelegten DXF-Folie über den Import von IFC-Objekten, welche sich in Stäbe oder Flächen konvertieren lassen, bis hin zum Import des gesamten statischen Systems aus Revit oder Tekla. Unabhängig von der Leistungsfähigkeit der gewählten Schnittstelle hängt die weitere Verwendbarkeit auch von der Genauigkeit der importierten Daten ab.
In einem System können zahlreiche Nichtlinearitäten vorhanden sein. Um diese in einer Dynamischen Analyse realitätsnah abzubilden wurde das Zusatzmodul RF-DYNAM Pro - Nichtlinearer Zeitverlauf entwickelt. Zur Anwendung des Zusatzmoduls wird im Folgenden die Vorgehensweise anhand eines Beispiels beschrieben.
In RFEM und RSTAB besteht die Möglichkeit, über die Import-Funktion DXF-Dateien einzulesen. Diese DXF-Dateien können als Grundlage für die Modellierung eines statischen Systems verwendet werden.
Sollen Stützen oder Träger aus Stahl bemessen werden, sind in der Regel Querschnitts- sowie Stabilitätsnachweise zu führen. Ist Ersterer meist ohne weitere Eingaben durchführbar, benötigt der Nachweis der Stabilität weitere benutzerdefinierte Angaben. Da der Stab zu einem gewissen Grad aus dem System herausgeschnitten wird, sind die Lagerungsbedingungen näher zu spezifizieren. Vor allem für die Bestimmung des ideellen Biegedrillknickmomentes Mcr spielt dies eine Rolle. Zusätzlich dazu sind auch die korrekten Knicklängen Lcr zu hinterlegen. Diese werden für die interne Berechnung der Schlankheitsgrade benötigt.
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.
使用 RFEM 可以在空间环境中对结构进行建模和分析。 Die permanente 3D-Visualisierung hilft komplexe Modelle besser zu verstehen und die Kraftflüsse darzustellen. Bei der Dokumentation einer Berechnung wechselt man jedoch vom räumlichen Modus auf einen ebenen Blattmodus. Der Aufsteller ist hierbei gefordert, die räumliche Berechnung des Tragwerks mit allen nötigen Eigenschaften prüffähig auf "ebenen" Papierseiten für einen unabhängigen Leser zu beschreiben. Dabei versucht man oft, mit einem orthogonalen Blick auf die Teilsysteme des Gesamttragwerks die Einwirkungen und die daraus folgenden Ergebnisse darzustellen. Dabei fällt auf, dass die im 3D-Modus gezeichneten Lastsymbole in einer Sicht senkrecht zur Last aufgrund Ihrer fehlenden Ausdehnung unkenntlich werden. Um trotzdem Bilder mit einer eindeutigen Darstellung aller Informationen zu erstellen verfügt RFEM über entsprechende Anpassungen.
在 DIN 18008 中明确规定了由气候影响引起的中空玻璃的荷载。 Diese Art der Belastung kann bei entsprechender Scheibengeometrie auch maßgebend für die Bemessung im Zustand der Tragfähigkeit werden. Eine FE-Bemessung am Gesamtsystem mit Abbildung des SZR als Gasvolumen liefert exakte Ergebnisse zur Analyse. Im Gegenzug gewinnt jedoch auch eine stichpunktartige Plausibilitätskontrolle immer mehr an Bedeutung. Nachfolgend werden verschiedene Optionen aufgezeigt, wie diese Kontrollen durchgeführt werden können.
在钢筋混凝土结构中经常使用倒梁或 T 形梁。 Im Gegensatz zu früheren Möglichkeiten zur Abbildung und Berechnung dieser Problematik, wo ein Unterzug zum Beispiel als festes Lager angenommen und die ermittelte Lagerreaktion auf ein separates Stabsystem mit Plattenbalkenquerschnitt angesetzt wurde, bieten komplexe FE-Programme wie RFEM die Möglichkeit, das System als Ganzes und somit genauer zu berücksichtigen.
在分析钢筋混凝土结构构件时经常需要设计深梁。 Die Haupteinsätze dafür sind Fenster- und Türstürze, Über- und Unterzüge, Verbindung zwischen Deckensprüngen und Rahmensysteme. Werden diese als Flächen in RFEM abgebildet, bedarf es bei der Ergebnisauswertung der erforderlichen Bewehrung weitere Schritte.
下面的例子介绍了在 RFEM 中壳体模型和简单的杆件模型之间的对比。 Dabei handelt es sich bei dem Schalenmodell um einen in Flächen aufgelösten Träger, welcher aufgrund der Randbedingungen als beidseitig eingespannt modelliert ist. Damit handelt es sich um ein statisch unbestimmtes System, welches bei einer Überlast Fließgelenke ausbildet. Der Vergleich wird hier mit einem Stabmodell geführt, welches dieselben Randbedingungen erhält wie das Schalenmodell.
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.