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1. März 2024

Berechnung und Nachweis von Aluminiumkonstruktionen nach EC 9 | Teil 2: Statik, Nachweise und Berechnungsprotokoll

Stattgefunden

18. Januar 2018

Kostenlos

Länge: 36:28 Min.

Berechnung einer Aluminiumkonstruktion

Berücksichtigung der Wärmeeinflusszonen HAZ

Festigkeitsnachweise, Stabilitätsnachweise, Grenzzustandsprüfungen

Ausdruckprotokoll

Zeitplan
00:00 Einleitung
01:32 Statische Berechnung einer Aluminiumkonstruktion
06:22 Nachweise am Gesamtmodell Stabilitätsnachweis Export der Steifigkeiten
12:35 Nachweise am Gesamtmodell Stabilitätsnachweis Export der Steifigkeiten
15:13 Stabilitätsprüfungen
20:03 Ergebnisauswertung
26:03 Ausdruckprotokoll
33:09 Praxisbeispiel 2: Maschineninduzierte Schwingungen

Dr. Ing. Fabio Borriello

Geschäftsführer der Dlubal Software S.r.l. und Leiter für Support/Vertrieb

Fabio ist für die technische und kaufmännische Leitung der italienischen Niederlassung von Dlubal Software zuständig. Er bietet außerdem technischen Support und Vertriebsunterstützung und trägt zur kontinuierlichen Entwicklung der Programme für den italienischen Markt bei.

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Technische Fachbeiträge

KB 001851 | Zweigelenkrahmen mit angependelter Einzelstütze in der Ebene

Der modale Relevanzfaktor ist ein Ergebnis der linearen Stabilitätsanalyse und beschreibt qualitativ den Grad der Partizipation einzelner Stäbe an einer spezifische Eigenform.

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Um den Einfluss lokaler Stabilitätsphänomene schlanker Bauteile bewerten zu können, bieten RFEM 6 und RSTAB 9 die Möglichkeit eine lineare Verzweigungslastanalyse auf Querschnittsebene durchzuführen. Der folgende Beitrag widmet sich den Grundlagen der Berechnung sowie der Ergebnisinterpretation.

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Für Stabilitätsnachweise bei Stäben nach dem Ersatzstabverfahren ist die Definition von Knicklängen bzw. Biegedrillknicklängen notwendig, um die Verzweigungslast für das Stabilitätsversagen zu ermitteln. In diesem Beitrag wird eine RFEM 6-spezifische Funktion vorgestellt, mit der man den Knotenlagern eine Exzentrizität zuweisen und damit Einfluss auf die Ermittlung des im Stabilitätsnachweis berücksichtigten kritischen Biegemoments nehmen kann.

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Das Verfahren zu Stabilitätseffekten in elastischen Untersuchungen gemäß CSA S16:19 in Anhang O.2 ist eine Alternative zum Vereinfachten Stabilitätsanalyseverfahren in Abschnitt 8.4.3. In diesem Beitrag werden die Anforderungen des Anhangs O.2 und die Anwendung in RFEM 6 beschrieben.

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Screenshots

Feature 002720 | Modaler Relevanzfaktor für die Stabilitätsanalyse

Modaler Relevanzfaktor in den Ergebnistabellen

Erste vier Eigenformen des Beispielsystems

Verformungen unter Windlast in RFEM 5

Windlast in Y-Richtung (© LCA Construction Bois)

Verformungen unter Windlast in RFEM 5 (© LCA Construction Bois)

Stabwerksmodell in RFEM 5 (© LCA Construction Bois)

Darstellung der Verformung des Holzturms

In RFEM modellierte Holzkonstruktion mit Anzeige der Verformungen

Detail des Sammelsystems für Regenwasser (© Victoria Tanto)

Produkt-Features

Der Modale Relevanzfaktor (MRF) kann Ihnen dabei helfen, zu beurteilen, inwieweit Elemente an einer Eigenform beteiligt sind. Die Berechnung basiert auf der relativen elastischen Verformungsenergie jedes einzelnen Bauteils.

Mit dem MRF kann zwischen lokalen und globalen Eigenformen unterschieden werden. Wenn mehrere Stäbe einen signifikanten MRF (z. B. > 20 %) aufweisen, ist eine Instabilität der gesamten Konstruktion oder einer Teilkonstruktion sehr wahrscheinlich. Liegt hingegen die Summe aller MRFs für eine Eigenform bei etwa 100 %, ist mit einem lokalen Stabilitätsproblem (z. B. Knicken eines einzelnen Stabes) zu rechnen.

Darüber hinaus können mit dem MRF kritische Verzweigungslasten und äquivalente Knicklängen bestimmter Bauteile ermittelt werden (z. B. für die Stabilitätsbemessung). Eigenformen, für die ein bestimmter Stab kleine MRF-Werte aufweist (z. B. < 20 %), können in diesem Zusammenhang vernachlässigt werden.

Der MRF wird in den Ergebnisstabelle unter Stabilitätsanalyse --> Ergebnisse stabweise --> Knicklängen und Verzweigungslasten eigenformweise ausgegeben.

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Im Vergleich zu den Zusatzmodulen RF-STABIL (RFEM 5) und RSKNICK (RSTAB 8) sind im Add-On Strukturstabilität für RFEM 6 / RSTAB 9 folgende neuen Features hinzugekommen:

Aktivierung als Eigenschaft eines Lastfalls oder einer Lastkombination
Automatisierte Aktivierung der Stabilitätsberechnung über Kombinationsassistenten für mehrere Lastsituationen in einem Schritt
Inkrementelle Laststeigerung mit benutzerdefinierten Abbruchkriterien
Veränderung der Eigenformnormierung ohne Neuberechnung
Ergebnistabellen mit Filteroption

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Berechnung von Modellen aus Stab-, Schalen- und Volumenelementen
Nichtlineare Stabilitätsanalyse
Wahlweise Berücksichtigung von Normalkräften aus Anfangsvorspannung
Vier Gleichungslöser für effektive Berechnung verschiedenster Modelle
Optionale Berücksichtigung der Steifigkeitsänderungen von RFEM/RSTAB
Ermittlung der Stabilitätsfigur ab benutzerdefiniertem Laststeigerungsfaktor (Shift-Methode)
Optionale Ermittlung der Eigenform von instabilen Modellen (um Ursache der Instabilität zu erkennen)
Visualisierung der Stabilitätsfigur
Grundlage für die Ermittlung der Imperfektion

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Stabilitätsnachweis inkl. Wölbkrafttorsion in RF-/STAHL AISC

Durch die integrierte Modulerweiterung RF-/STAHL Wölbkrafttorsion kann in RF-/STAHL AISC die Bemessung nach Bemessungsanleitung 9 (Design Guide 9) durchgeführt werden.

Die Berechnung erfolgt mit 7 Freiheitsgraden nach Wölbtorsionstheorie und ermöglicht die realistische Stabilitätsbemessung inklusive Berücksichtung von Torsion.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Ich bemesse ein offenes, unsymmetrisches Aluminiumprofil in RF-/ALUMINIUM und erhalte Warnhinweis "unbemessbar - 1022) Allgemeiner Querschnitt - Stabilitätsnachweis nicht verfügbar". Was ist der Grund und was kann ich tun?

Ich muss in RF-/STAHL EC3 verschiedene Arten von seitlichen Zwischenabstützungen für ein einzelnes Element definieren. Ist das möglich?

Ist mit dem allgemeinen Verfahren nach EN 1993-1-1, 6.3.4 eine Bemessung von Bauteilen mit unsymmetrischem Querschnitt in Stahlbemessung von RFEM 6 bzw. RSTAB 9 möglich?

Im Add-On Stahlbemessung habe ich die Randbedingungen so eingestellt, dass der I-Trägerflansch gegen horizontale Verschiebung gehalten ist. Ich habe dann die Verzweigungslastfaktoren mit dem Add-on Strukturstabilität berechnet, jedoch ohne Auswirkung auf den Wert des Verzweigungslastfaktors. Was ist der Grund dafür?

Ich möchte ein Aluminiumtragwerk bemessen. Geht das mit RFEM oder RSTAB?

Welche Programme und Add-Ons eignen sich für die Berechnung und Bemessung von Stahlkonstruktionen?

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