4.17 Stäbe

Stäbe sind Eigenschaften von Linien. Durch die Zuweisung eines Querschnitts (durch den auch ein Material festgelegt ist) erhält der Stab eine Steifigkeit. Beim Generieren des Netzes werden an Stäben 1D-Elemente generiert.

Stäbe können nur an Knoten miteinander verbunden werden. Kreuzen sich Stäbe, ohne dass sie einen Knoten gemeinsam haben, liegt keine Verbindung vor. An solchen Kreuzungsstellen werden keine Schnittgrößen übertragen.

Grafisch können Stäbe einzeln, fortlaufend oder an bereits vorhandenen Linien gesetzt werden. Die Option Eingefügter Stab ist im Kapitel 11.4.13 beschrieben.

In diesem Eingabefeld bzw. dieser Tabellenspalte ist die Nummer der Linie mit Stabeigenschaften anzugeben. Im Dialog Neuer Stab ist auch eine grafische Auswahl möglich.

Die Anfangs- und Endknoten der Linie legen die Stabrichtung fest, die wiederum die Lage des lokalen Stabkoordinatensystems beeinflusst (siehe folgender Abschnitt „Stabdrehung“). Die Stabrichtung kann grafisch schnell geändert werden: Klicken Sie den Stab mit der rechten Maustaste an und wählen die Kontextmenü-Option Staborientierung umkehren.

Der Stabtyp steuert, in welcher Weise Schnittgrößen aufgenommen werden können oder welche Eigenschaften für den Stab vorausgesetzt werden.

In der Stabtyp-Liste stehen verschiedene Möglichkeiten zur Auswahl. Jedem Stabtyp ist eine Farbe zugeordnet, die im Modell zur Darstellung der unterschiedlichen Stabarten benutzt werden kann. Die Steuerung erfolgt im Zeigen-Navigator mit der Option Farben in Grafik nach (siehe Kapitel 11.1.9).

Tabelle 4.7 Stabtypen

Stabtyp	Kurzbeschreibung
Balkenstab	Biegesteifer Stab, der alle Schnittgrößen übertragen kann
Starrstab	Kopplungsstab mit starrer Steifigkeit
Rippe	Unterzug mit Berücksichtigung der mitwirkenden Plattenbreite
Fachwerkstab	Balkenstab mit Momentengelenken an beiden Enden
Fachwerkstab (nur N)	Stab, der nur die Steifigkeit E ⋅ A besitzt
Zugstab	Fachwerkstab (nur N), der bei einer Druckkraft ausfällt
Druckstab	Fachwerkstab (nur N), der bei einer Zugkraft ausfällt
Knickstab	Fachwerkstab (nur N), der bei einer Druckkraft > Ncr ausfällt
Seilstab	Stab, der nur Zugkräfte überträgt. Die Berechnung erfolgt nach Theorie III. Ordnung mit großen Verformungen.
Seil an Scheiben	Stab auf einer Polylinie, der sich nur in Längsrichtung verschieben kann und nur Zugkräfte aufnimmt (Flaschenzug)
Ergebnisstab	Stab zur Integration von Flächen-, Volumen- oder Stabergebnissen
Steifigkeiten	Stab mit benutzerdefinierten Steifigkeiten
Kopplung Fest-Fest	Starre Kopplung mit beidseits biegesteifen Anschlüssen
Kopplung Fest-Gelenk	Starre Kopplung mit biegesteifem Anschluss am Anfang und gelenkigem Anschluss am Ende
Kopplung Gelenk-Gelenk	Starre Kopplung mit beidseits gelenkigen Anschlüssen (nur Normal- und Querkräfte werden übertragen, keine Momente)
Kopplung Gelenk-Fest	Starre Kopplung mit gelenkigem Anschluss am Anfang und biegesteifem Anschluss am Ende
Feder	Stab mit Federsteifigkeit und definierbaren Wirkbereichen und Dämpfungskoeffizienten
Dämpfer	Stab mit viskosen Dämpfungseigenschaften für RF-DYNAM Pro
Nullstab	Stab, der in der Berechnung nicht berücksichtigt wird

Ein Balkenstab besitzt keine Gelenke an seinen Enden. Schließen zwei Balken aneinander an, ohne dass ein Gelenk für den gemeinsamen Knoten definiert wurde, so liegt ein biegesteifer Anschluss vor. Ein Balkenstab kann durch alle Lastarten belastet werden.

Dieser Stabtyp koppelt die Verschiebungen zweier Knoten durch eine starre Verbindung. Er entspricht daher prinzipiell einem Kopplungsstab. Damit lassen sich Stäbe mit hoher Steifigkeit unter Berücksichtigung von Gelenken definieren, die auch Federkonstanten und Nichtlinearitäten aufweisen können. Es treten kaum numerische Probleme auf, da die Steifigkeiten dem System angepasst sind. Für Starrstäbe werden auch Schnittgrößen ausgewiesen.

Es werden folgende Steifigkeiten angenommen (gilt auch für Kopplungen und Dummy Rigids):

• Längs- und Torsionssteifigkeit:

$E·A \text{und} G·I_T : {10}^{13}·\ell \text{ [SI-Einheit] } (\ell =\text{Stablänge)}$

• Biegesteifigkeit:

$E·I : {10}^{13}·{\ell }^3 \text{[SI-Einheit] }$

• Schubsteifigkeit (falls aktiviert):

$G_{Ay} \text{bzw.} G_{Az} : {10}^{16}·{\ell }^3 \text{[SI-Einheit] }$

Durch diesen Stabtyp ist es nicht mehr erforderlich, einen Dummy Rigid (siehe Kapitel 4.13) zu definieren und als Querschnitt zuzuweisen.

Die Rippen sind im Kapitel 4.18 beschrieben.

Dieser Typ eines Fachwerkstabs nimmt Normalkräfte in Form von Zug und Druck auf. Ein Fachwerkstab besitzt interne Momentengelenke an seinen Enden. Deshalb ist eine zusätzliche Gelenkdefinition nicht zulässig. Es werden nur Knotenschnittgrößen ausgegeben (und in die anschließenden Stäbe übertragen), am Stab selbst gibt es einen linearen Schnittgrößenverlauf. Eine Ausnahme ist die Einzellast am Stab. Das bedeutet, dass infolge Eigengewicht oder einer Linienlast kein Momentenverlauf sichtbar wird. Die Randmomente sind wegen des Gelenks null, am Stab wird ein linearer Verlauf angenommen. Die Knotenkräfte werden jedoch aus den Stablasten errechnet, wodurch die korrekte Weiterleitung gewährleistet ist.

Der Grund für diese Sonderbehandlung ist, dass nach allgemeinem Verständnis ein Fachwerkstab nur Normalkräfte überträgt − die Momente sind nicht von Interesse. Sie werden deshalb bewusst nicht ausgewiesen und gehen auch nicht in die Bemessung ein. Um die Momente aus den Stablasten anzuzeigen, ist der Stabtyp Fachwerkstab zu verwenden.

Ein Zugstab kann nur Zugkräfte aufnehmen, ein Druckstab entsprechend nur Druckkräfte. Die Berechnung eines Stabwerks mit diesen Stabtypen erfolgt iterativ: Im ersten Iterationsschritt werden die Schnittgrößen aller Stäbe ermittelt. Erhalten Zugstäbe eine negative Normalkraft (Druck) bzw. Druckstäbe eine positive Normalkraft (Zug), wird ein weiterer Iterationsschritt gestartet, wobei die Steifigkeitsanteile dieser Stäbe nicht mehr berücksichtigt werden – sie sind ausgefallen. Dieser Iterationsprozess wird so lange durchgeführt, bis kein Zug- bzw. Druckstab mehr ausfällt. Je nach Modellierung und Belastung kann ein System durch den Ausfall von Zug- oder Druckstäben instabil werden.

Ein ausgefallener Zug- bzw. Druckstab kann erneut in der Steifigkeitsmatrix berücksichtigt werden, wenn er in einem späteren Iterationsschritt infolge Umlagerungen im System wieder wirksam wird. Über das Menü Berechnung → Berechnungsparameter kann im Dialogregister Globale Berechnungsparameter die Reaktivierung der ausfallenden Stäbe geregelt werden. Die Beschreibung dieser Funktionen finden Sie im Kapitel 7.3.

Ein Knickstab nimmt unbegrenzt Zugkräfte auf, Druckkräfte jedoch nur bis zum Erreichen der kritischen Eulerlast.

$N_{\text{cr}}=\frac{{\pi }^2 E I}{{\ell }_{\text{cr}}^2} \text{mit} {\ell }_{\text{cr}}=\ell$

Mit diesem Stabtyp lassen sich oft Instabilitäten umgehen, die bei nichtlinearen Berechnungen nach Theorie II. oder III. Ordnung durch das Knicken von Fachwerkstäben entstehen. Ersetzt man diese − realitätsgetreu − durch Knickstäbe, wird in vielen Fällen die kritische Last erhöht.

Ein Seil ist nur auf Zug beanspruchbar. Es ermöglicht durch iterative Berechnung und Berücksichtigung der Seiltheorie (Theorie III. Ordnung – siehe Kapitel 7.3.1) die Erfassung von Seilketten mit Longitudinal- und Transversalkräften. Dazu ist es erforderlich, das gesamte Seil als Seilkette zu definieren, die aus mehreren Seilstäben besteht.

Kettenlinien lassen sich schnell über das Menü Extras → Modell generieren - Stäbe → Bogen erzeugen (Kapitel 11.7.2). Je genauer die Ausgangsform der Kettenlinie mit der realen Seilkette übereinstimmt, desto stabiler und schneller kann die Berechnung ablaufen.

Es empfiehlt sich, die Seilstäbe vorzuspannen. Dadurch wird Druckkräften vorgebeugt, die zum Ausfall führen würden. Seile sollten auch nur dann angewendet werden, wenn die Verformungen einen wesentlichen Anteil an den Änderungen der Schnittgrößen besitzen, d. h. wenn große Verformungen auftreten können. Für einfache geradlinige Abspannungen wie beispielsweise bei einem Vordach sind Zugstäbe völlig ausreichend.

Auch dieser Seilstabtyp nimmt nur Zugkräfte auf und wird nach Seiltheorie (Theorie III. Ordnung) berechnet. Ein Seilstab an Scheiben kann jedoch nur an einer Polylinie definiert werden, die mindestens drei Knoten aufweist. Dieser Stabtyp eignet sich für biegeschlaffe Zugelemente, deren Längskräfte über Umlenkpunkte durch das Modell geleitet werden (z. B. Flaschenzug).

Im Unterschied zu einem normalen Seilstab ist nur eine Verschiebung in den inneren Knoten in Längsrichtung u_x möglich. Der Stab darf daher nicht durch Stablasten belastet werden, die in lokale y- oder z-Richtung wirken.

An den Enden des Seilstabes darf die Verschiebung in Längsrichtung nicht frei sein.

An den inneren Knoten der Polylinie spielt es keine Rolle, ob ein Knotenlager vorliegt oder ob der Stab mit einer anderen Konstruktion verbunden ist: Es wird das Gesamtsystem des Seilstabs über die Länge der Polylinie untersucht.

Bei Stäben des Stabtyps Seil an Scheiben werden nur Verschiebungen u_x und Normalkräfte N berücksichtigt.

Ein Ergebnisstab kann als fiktiver Stab - wie ein Schnitt - beliebig im Modell platziert werden. Er ermöglicht es, die Schnittgrößen von Flächen, Stäben und Volumenkörpern in Form integrierter Ergebnisse abzulesen. Damit lassen sich z. B. die resultierenden Querkräfte einer Fläche für den Mauerwerksnachweis ablesen.

Dieser Stabtyp benötigt weder eine Lagerung noch eine Verbindung zum Modell. Es können keine Lasten auf einen Ergebnisstab aufgebracht werden.

Die Integrationsparameter sind in einem Dialog anzugeben (siehe Bild 4.163), der über die Schaltfläche [Bearbeiten] aufgerufen wird.

Im Dialogabschnitt Spannungen und Schnittgrößen integrieren ist der Einzugsbereich des Ergebnisstabes festzulegen. Die Dialoggrafik veranschaulicht die Parameter, die für die einzelnen Möglichkeiten relevant sind.

Der Abschnitt Inklusive Objekte ermöglicht eine gezielte Auswahl der Modellelemente, deren Ergebnisse für die Integration berücksichtigt werden sollen: Flächen, Volumen, Stäbe.

Ist der Ergebnisstab definiert, kann die Anzeige des Integrationsbereichs über den Zeigen-Navigator ein- und ausgeblendet werden (siehe Bild links).

Die Stabsteifigkeiten können direkt in einem Dialog angegeben werden, der über die Schaltfläche [Bearbeiten] zugänglich ist. Damit erübrigt sich die Zuordnung eines Querschnitts.

Die Definition der Steifigkeitsmatrix lässt sich mit der [Info]-Schaltfläche einblenden.

Ein Kopplungsstab ist ein virtueller, sehr steifer Stab mit definierbaren starren oder gelenkigen Eigenschaften. Die Freiheitsgrade der Anfangs- und Endknoten können auf vier verschiedene Arten gekoppelt werden. Die Normal- und Querkräfte bzw. Torsions- und Biegemomente werden direkt von Knoten zu Knoten übertragen. Mit Kopplungen lassen sich spezielle Situationen für Kraft- und Momentenübertragungen modellieren.

Die Steifigkeiten der Kopplungen werden modellabhängig berechnet, um numerische Probleme auszuschließen.

Mit der Variante Starrstab lassen sich auch Kopplungsstäbe unter Berücksichtigung von Gelenkfedern und -nichtlinearitäten definieren.

Der Zeigen-Navigator steuert, ob die Ergebnisse von Kopplungen angezeigt werden.

Bei Feder-Stäben ist über die Schaltfläche [Bearbeiten] im Dialog bzw. in der Tabelle ein separater Dialog zugänglich.

Die Stabeigenschaften können über die Parameter oder in einem Diagramm definiert werden. Die Federkonstante C_1,1 beschreibt die Steifigkeit des Stabes in seiner lokalen x-Richtung gemäß folgender Beziehung:

$k=\frac{E A}{\ell }$

Der Schlupf legt einen Bereich der Verformung fest, in dem die Feder keine Kräfte aufnimmt.

Für die Definition der Feder- Grenzwerte bestehen zwei Möglichkeiten:

• Verformung: Die Werte u_min und u_max legen den geometrischen Wirkbereich der Feder fest. Bei Verformungen außerhalb dieses Bereichs wirkt die Feder als starrer Stab (Anschlag).
• Kraft: Die Werte N_min und N_max legen den Wirkbereich der Kräfte fest, die von der Feder aufgenommen werden können. Liegt die Normalkraft außerhalb dieser Schranken, fällt die Feder aus.

Im Register Diagramm können die Federeigenschaften noch präziser definiert werden. Diese Optionen decken sich weitgehend mit den Parametern nichtlinearer Stabendgelenke (siehe Kapitel 4.14).

Dieser Stabtyp ist für Zeitverlaufsanalysen in den Dynamik-Zusatzmodulen RF-DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen und RF‑DYNAM Pro - Nichtlinearer Zeitverlauf relevant. Die Stabeigenschaften können in einem Dialog angegeben werden, der über die Schaltfläche [Bearbeiten] im Dialog bzw. in der Tabelle zugänglich ist.

Dieses linear viskose Dämpfungselement entspricht dem oben beschriebenen Stabtyp "Feder". Im Register Dämpfer ist zusätzlich der Koeffizient der viskosen Dämpfung c anzugeben. Damit können in den Dynamikmodulen die Kräfte berücksichtigt werden, die von der Geschwindigkeit abhängen. In viskoelastischer Hinsicht gleicht der Stabtyp "Dämpfer" dem Kelvin-Voigt-Modell, das aus dem Dämpferelement und einer elastischen Feder (beides parallelgeschaltet) besteht.

Ein Nullstab mitsamt Belastung wird in der Berechnung nicht berücksichtigt. Mit Nullstäben kann beispielsweise untersucht werden, wie sich das Tragverhalten des Modells ändert, wenn bestimmte Stäbe nicht wirksam sind. Die Stäbe brauchen nicht gelöscht werden, die Lasten bleiben ebenfalls erhalten.

In diesen beiden Eingabefeldern oder Spalten werden die Querschnitte für den Stabanfang und das Stabende festgelegt. Die Querschnittsnummern beziehen sich auf die Einträge in Tabelle 1.13 Querschnitte (siehe Kapitel 4.13). Die Farben der unterschiedlichen Querschnitte erleichtern die Zuweisung.

Die interne Ermittlung der Vouten-Querschnittswerte wird über den Voutenansatz im Register Optionen bzw. der entsprechenden Spalte geregelt (siehe Kapitel 4.17).

Das stabbezogene xyz-Koordinatensystem ist rechtwinklig und rechtsschraubig definiert. Die lokale Achse x stellt stets die Schwerachse des Stabes dar. Sie verbindet den Anfangs- mit dem Endknoten der Linie (positive Richtung). Die Stabachsen y und z bzw. u und v bei unsymmetrischen Querschnitten repräsentieren die Hauptachsen des Stabes.

Die Lage der lokalen Achsen y und z wird zunächst automatisch festgelegt: Die Achse y ist rechtwinklig zur Längsachse x und parallel zur globalen XY-Ebene ausgerichtet. Die Lage der Achse z ergibt sich gemäß der Rechte-Hand-Regel. Die z'-Komponente der z-Achse zeigt dabei stets nach „unten“ (d. h. in Richtung der Schwerkraft) – unabhängig davon, ob die globale Z-Achse nach oben oder nach unten ausgerichtet ist.

Die Stablage kann über das 3D-Rendering kontrolliert werden. Alternativ lassen sich über das Stab-Kontextmenü oder den Zeigen-Navigator die Stab-Achsensysteme x,y,z anzeigen.

Die Spalte N der Tabelle gibt Auskunft darüber, zu welcher globalen Achse der Stab parallel verläuft oder in welcher Ebene er sich befindet, die von den globalen Achsen aufgespannt wird. Ist kein Eintrag vorhanden, befindet sich der Stab in einer beliebigen Lage im Raum.

Wenn ein Stab parallel zur globalen Z-Achse und damit vertikal ausgerichtet ist, verfügt die lokale Achse z natürlich über keine Z-Komponente. In diesem Fall gilt folgende Regelung: Die lokale Achse y wird parallel zur globalen Y-Achse ausgerichtet. Die Achse z ergibt sich dann gemäß der Rechte-Hand-Regel (siehe Bild 4.170).

Befindet sich in einem Stützen-Stabzug ein Stab nicht in exakt vertikaler Lage (wegen minimaler Abweichungen der X- oder Y-Knotenkoordinaten), können die Achsen des Stabes ihre Ausrichtung ändern: RFEM stuft die Lage des minimal geneigten Stabes als „allgemein“ ein. Über das Menü Extras → Modell regenerieren ist es möglich, Stäbe in allgemeiner Lage dennoch als vertikal zu klassifizieren (siehe Kapitel 7.1.3).

Stabdrehungen lassen sich auf zwei Arten vornehmen:

• Stabdrehung über Winkel β

Es wird ein Winkel β festgelegt, um den der Stab gedreht wird. Ein positiver Drehwinkel β dreht die Achsen y und z rechtsschraubig um die Stablängsachse x.

• Stabdrehung über Hilfsknoten

Das Stabachsensystem wird auf einen bestimmten Knoten ausgerichtet. Zunächst ist anzugeben, welche Achse (y oder z) über den Hilfsknoten beeinflusst werden soll. Der Hilfsknoten bestimmt folglich die Ebene xy oder xz des Stabes. Anschließend ist der Hilfsknoten einzugeben, grafisch auszuwählen oder neu anzulegen. Er darf nicht auf der Geraden liegen, die durch die x-Achse des Stabes festgelegt ist.

Das folgende Beispiel zeigt Stützen, die auf den Mittelpunkt ausgerichtet sind.

Änderungen des lokalen Stabachsensystems können sich auf die Vorzeichen der Schnittgrößen auswirken. Das folgende Bild veranschaulicht die allgemeine Vorzeichenregelung.

In den beiden Eingabefeldern oder Tabellenspalten können Gelenke definiert werden, die die Übertragung von Schnittgrößen an den Knoten steuern. Die Gelenknummern beziehen sich auf die Einträge in Tabelle 1.14 Stabendgelenke (siehe Kapitel 4.14).

Für bestimmte Stabtypen sind keine Einträge möglich, da bereits interne Gelenke vorliegen.

In dieser Tabellenspalte bzw. diesem Eingabefeld des Registers Einstellungen (siehe Bild 4.161) kann dem Stab ein exzentrischer Anschluss zugewiesen werden. Die Nummern der Exzentrizitäten beziehen sich auf die Tabelle 1.15 Stabexzentrizitäten (siehe Kapitel 4.15). Ein Anschluss-Typ erfasst die Exzentrizitäten von sowohl Stabanfang als auch Stabende.

Stabteilungen steuern die numerische Ausgabe der Schnittgrößen und Verformungen entlang des Stabes (siehe Kapitel 4.16). Über die Tabellenspalte bzw. das Eingabefeld des Registers Einstellungen können Teilungen zugewiesen oder neu erstellt werden. Die Nummern der Teilungen beziehen sich auf die Einträge in Tabelle 1.16 Stabteilungen.

Eine Stabteilung hat weder einen Einfluss auf die Ermittlung der Extremwerte noch auf den grafischen Ergebnisverlauf (RFEM benutzt intern eine feinere Teilung). Da in den meisten Fällen Stabteilungen nicht erforderlich sind, ist die Voreinstellung ‚Keine‘ bzw. ‚0‘.

In diesem Eingabefeld des Registers Einstellungen (siehe Bild 4.161) kann dem Stab eine Bettung zugewiesen werden. Die Nummern der Bettungen werden in Tabelle 1.19 Stabbettungen verwaltet (siehe Kapitel 4.19).

Das Eingabefeld des Registers Einstellungen (siehe Bild 4.161) ermöglicht es, den Stab mit einer nichtlinearen Eigenschaft auszustatten. Die Nummern der Nichtlinearitäten beziehen sich auf die Einträge in Tabelle 1.20 Stabnichtlinearitäten (siehe Kapitel 4.20).

Liegen unterschiedliche Querschnitte für Stabanfang und Stabende vor, kann in dieser Spalte bzw. diesem Eingabefeld des Registers Einstellungen zwischen einem linearen und einem quadratischen Ansatz gewählt werden. Damit lässt sich die Voutengeometrie für die Ermittlung der interpolierten Querschnittswerte erfassen.

In den meisten Fällen liegt ein linearer Verlauf der Voute vor: Die Höhe des Profils ändert sich gleichmäßig vom Anfangsquerschnitt zum Endquerschnitt, die Breite bleibt mehr oder weniger konstant. Falls jedoch auch die Breite des Profils entlang des Stabes ausgeprägte Veränderungen aufweist (z. B. Voute aus Massivquerschnitten), dann sollte die Interpolation der Querschnittswerte besser über eine quadratische Funktion erfolgen.

Diese Tabellenspalte gibt die absolute Länge des Stabes als Distanz zwischen dem Anfangs- und dem Endknoten an. Exzentrizitäten werden berücksichtigt.

Im Arbeitsfenster lässt sich die Stablänge ebenfalls ablesen: Platzieren Sie den Mauszeiger über dem Stab und warten einen Moment, um die Stab-Schnellinfo einzublenden.

Die Masse des Stabes ermittelt sich als Produkt von Querschnittsfläche A und spezifischem Gewicht des Materials. Als Erdbeschleunigung wird g = 10 m/s² angesetzt. Dieser Wert kann ggf. im Dialog Basisangaben, Register Optionen geändert werden (siehe Bild 12.32).

Die Spalte N der Tabelle gibt Auskunft darüber, zu welcher globalen Achse der Stab parallel verläuft oder in welcher Ebene er sich befindet, die von den globalen Achsen aufgespannt wird. Ist kein Eintrag vorhanden, befindet sich der Stab in einer beliebigen Lage im Raum.

Weisen durchlaufende Stäbe keine einheitliche Stablage auf, können Probleme beispielsweise beim Aufbringen gleichgerichteter Imperfektionen entstehen. In folgender FAQ ist ein Beispiel mitsamt Lösungsvorschlag vorgestellt:
https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/faq/000619

Das Register Knicklängen des Dialogs verwaltet die Knicklängenbeiwerte k_cr,y und k_cr,z.

Die Knicklängenbeiwerte lassen sich getrennt für beide Stabachsen anpassen. In den Feldern rechts werden die Knicklängen angezeigt, die sich aus diesen Beiwerten und der Stablänge ergeben.

Die Knicklängenbeiwerte sind für Zusatzmodule wie RF-STAHL EC3 bedeutsam, in denen Stabilitätsnachweise geführt werden. Für RFEM selbst spielen die Vorgaben eine untergeordnete Rolle, da z. B. bei Knickstäben die Knicklängen aus den Randbedingungen intern ermittelt und entsprechend berücksichtigt werden.

Im Abschnitt Kritische Knicklast kann festgelegt werden, ob bei der Berechnung die Biegeknicklast des Stabes überprüft werden soll. Dieses Kontrollfeld ist für Fachwerk-, Druck- und Knickstäbe standardmäßig angehakt. Im Dialog Berechnungsparameter, Register Globale Berechnungsparameter (siehe Bild 7.27) besteht eine globale Einstellmöglichkeit für diese Art der Kontrolle.

Das Dialogregister Steifigkeiten modifizieren ermöglicht es, die Stabsteifigkeiten zu beeinflussen.

Die Definitionsart der Steifigkeitsanpassung kann in der Liste ausgewählt werden. Wird Keine Änderung der Steifigkeit angesetzt, so gehen alle Steifigkeitsanteile mit dem Faktor 1,00 in die Berechnung ein.

Mit der Option Multiplikative Faktoren lassen sich die Steifigkeitsbeiwerte k für die Torsions-, Biege-, Axial- und Schubsteifigkeiten des Stabes benutzerdefiniert festlegen (siehe Bild 4.174).

Bei der Definitionsart Nach AISC 360-10 C2.3(2) bestehen im Dialogregister Auswahlmöglichkeiten, die auf die US-Stahlbaunorm abgestimmt sind.

Bei der Schnittgrößenermittlung nach ANSI/AISC 360-10 muss ein Abminderungsbeiwert τ_β bei allen Stäben berücksichtigt werden, deren Biegesteifigkeit einen Beitrag zur Stabilität des Modells leistet. Dieser Beiwert ist abhängig von der Normalkraft im Stab: Je größer die Normalkraft, desto größer ist auch τ_β.

Wenn τ_β Iterativ ermittelt werden soll, ist das Nachweisverfahren anzugeben – LRFD oder ASD. RFEM berechnet den Beiwert dann nach Gleichung (C2-2a) bzw. (C2-2b) des AISC 360-10 in mehreren Schritten, bis sich eine Konvergenz einstellt.

Unabhängig vom Beiwert τ_β wird – wie in AISC 360-10 gefordert – für alle Stäbe der Abminderungsbeiwert 0,8 für die Biege- und Axialsteifigkeiten angesetzt. Mit dem Kontrollfeld Auf 1 setzen lässt sich die iterative Ermittlung von τ_β umgehen, sodass nur eine Steifigkeitsabminderung von 0,8 angesetzt wird.

Die Definitionsart Nach ACI 318-14 Tabelle 6.6.3.1.1(a) stellt die Reduktionsfaktoren gemäß der US-Stahlbetonbaunorm ein, die je nach Bauteiltyp gelten. Die Liste bietet hierzu verschiedene Auswahlmöglichkeiten, um die adäquaten Beiwerte z. B. für Stützen oder Träger einzustellen.

In der Regel sind übereinanderliegende Stäbe im Modell unerwünscht. Wird daher ein neuer Stab über die Knoten eines bereits existieren Stabes definiert, so löscht RFEM automatisch den alten Stab.