Imperfektionsfälle beschreiben die Rahmenbedingungen der Imperfektionen. Damit können Sie festlegen, ob geometrische Imperfektionen oder Ersatzlasten berücksichtigt werden sollen. Die Vorgaben sind in den einzelnen Normen geregelt.
Basis
Das Register Basis regelt, welcher Typ von Imperfektion vorliegt. Imperfektionen lassen sich beispielsweise in Form von Ersatzlasten, geometrischen Vorverformungen oder stockwerksweisen Schiefstellungen berücksichtigen.
Im Register Zuordnung können Sie den Imperfektionsfall bestimmten Lastfällen und Kombinationen zuweisen.
Einstellungen
In der Liste stehen verschiedene Imperfektionstypen zur Auswahl.
Nur lokale Imperfektionen
Die Imperfektionen werden über Ersatzlasten abgebildet. Die Vorverdrehungen und Vorkrümmungen sind abhängig von Normalkräften. Sie können die Imperfektionen in den Kategorien Lokale Imperfektionen für Stäbe und Stabsätze festlegen.
Ersatzlasten aus Lastfall
Die Imperfektionen basieren auf den Lasten eines bestimmten Lastfalls. Sie können diesen Lastfall im Register Ersatzlasten aus Lastfall zuweisen oder neu erstellen.
Anfangsschiefstellung über Tabelle
Mit diesem Imperfektionstyp lassen sich Imperfektionen stockwerksweise abbilden. Legen Sie die Parameter im Register Anfangsschiefstellung über Tabelle fest.
Statische Verformung
Die Imperfektionen basieren auf den Verformungen eines Lastfalls oder einer Lastkombination. Legen Sie die maßgebenden Parameter im Register Statische Verformung fest.
Wählen Sie in der Liste 'Quellentyp' aus, ob die Verschiebungen auf einem Lastfall oder einer Lastkombination beruhen.
Gruppe der Imperfektionsfälle
Dieser Imperfektionstyp bietet die Möglichkeit, die Vorgaben aus mehreren Imperfektionsfällen zu kombinieren. Sie können die Imperfektionsfälle im Register Gruppe der Imperfektionsfälle gruppieren und mit Faktoren skalieren.
Optionen
Das Kontrollfeld 'Allen Lastkombinationen ohne zugeordneten Imperfektionsfall zuweisen' ist standardmäßig aktiviert. Damit wird sichergestellt, dass der Imperfektionsfall bei allen Lastkombinationen berücksichtigt wird, die nicht durch eine manuelle Auswahl im Register Zuordnung erfasst sind.
Beispiel
Im Register 'Zuordnung' ist der Lastfall "Wind" manuell zugewiesen. Damit werden automatisch auch alle Lastkombinationen zugewiesen, die diesen Lastfall verwenden. Bei Lastkombinationen ohne Wind hingegen wird der Imperfektionsfall nur dann berücksichtigt, wenn die Option 'Allen Lastkombinationen ohne zugeordneten Imperfektionsfall zuweisen' aktiviert ist.
Ersatzlasten aus Lastfall
Die Ersatzlasten sind als Imperfektionstyp verfügbar (siehe Bild Imperfektionstyp auswählen).
Sie können die Imperfektionen in einem Lastfall durch Ersatzlasten beschreiben. Weisen Sie diesem Lastfall die Lastfallkategorie Ohne zu, damit er nicht in der Kombinatorik, sondern nur als Imperfektionslastfall berücksichtigt wird. Auf diese Weise können Sie beispielsweise Stabilisierungslasten unabhängig von Normalkräften definieren – im Gegensatz zu den Schiefstellungen oder "notional loads", die als Ersatzlasten normalkraftbezogen wirken.
Wählen Sie den Lastfall in der Liste aus oder legen mit der Schaltfläche
einen neuen Lastfall an.
Anfangsschiefstellung über Tabelle
Die Anfangsschiefstellung ist als Imperfektionstyp verfügbar (siehe Bild Imperfektionstyp auswählen).
Stockwerksimperfektionen
Sie können die normative Verschiebung eines Gebäudes in einer Tabelle beschreiben. Damit brauchen Sie nicht für jede einzelne Stütze Imperfektionen definieren. Die Stockwerksbereiche der Tabelle regeln, wie die Knoten in den Gebäudeabschnitten verschoben werden.
Legen Sie die Ordinaten der Stockwerke fest und weisen die Schiefstellungen zu. Mit der Schaltfläche
können Sie Zeilen hinzufügen. Achten Sie auf eine aufsteigende Reihenfolge der Ordinaten. Aus den Vorgaben ermittelt RFEM eine geometrische Verschiebung und wendet diese auf die FE-Knoten an.
Optionen
Falls die Imperfektionen nicht auf das globale XYZ-Koordinatensystem bezogen werden sollen, können Sie ein benutzerdefiniertes 'Koordinatensystem' auswählen oder neu erzeugen. Die 'Stockwerksrichtung' gibt die Ordinate der Stockwerke vor; damit sind auch vertikal gerichtete Anfangsschiefstellungen möglich.
Die 'Imperfektionsrichtung' legt fest, in welche Richtung(en) Schiefstellungen angesetzt werden. Mit der Standardvorgabe 'XY' sind in der Tabelle die Schiefstellungen für die Richtung X und Y angegeben werden. Wenn sie nur in eine Richtung wirken, legen Sie die entsprechende Achse in der Liste fest.
In der Tabelle wird der 'Schiefstellungskoeffizient als Kehrwert von 1' dargestellt. Wenn Sie das Kontrollfeld deaktivieren, erscheinen die Werte als Dezimalzahlen.
Statische Verformung
Die Statische Verformung ist als Imperfektionstyp verfügbar (siehe Bild Imperfektionstyp auswählen).
Die 'Imperfektionsfigur' basiert auf den Verformungen eines Lastfalls oder einer Lastkombination. Dabei werden die geometrischen Vorverformungen auf ein Stichmaß skaliert.
Imperfektionsfigur aus
Wählen Sie den maßgebenden Lastfall oder die maßgebende Lastkombination in der Liste aus. Mit der Schaltfläche
können Sie einen neuen Lastfall oder eine neue Lastkombination anlegen.
Imperfektionsstichmaß
Die 'Referenzstelle' legt den Ort im Modell fest, dessen Verschiebung als Referenz für das Stichmaß dient. In der Regel ist dies die Stelle mit der größten Verschiebung. Sie können aber auch einen anderen Knoten in der Liste auswählen oder über die Schaltfläche
grafisch festlegen.
Falls die Imperfektionen nicht auf das globale XYZ-Koordinatensystem bezogen werden sollen, können Sie ein benutzerdefiniertes 'Koordinatensystem' auswählen oder neu erzeugen. Die 'Imperfektionsrichtung' legt die Orientierung der Imperfektionen fest. Mit der Option 'S' sind räumlich ausgeprägte Imperfektionen möglich, wie sie beispielsweise bei Schalenmodellen auftreten.
Geben Sie das 'Imperfektionsstichmaß' an, das die maximale geometrische Verschiebung darstellt. Auf diesen Wert werden die Verschiebungen der FE-Knoten skaliert. Die Verformungsfigur des oben angegebenen Lastfalls oder der Lastkombination bildet die Grundlage.
Gruppe der Imperfektionsfälle
Die Gruppe der Imperfektionsfälle ist als Imperfektionstyp verfügbar (siehe Bild Imperfektionstyp auswählen).
Sie können mehrere Imperfektionsfälle in einer Gruppe zusammenfassen und so beispielsweise gleichzeitig berücksichtigen. Diese Möglichkeit ist oft bei Schalenbeulen nützlich, um globale Imperfektionen und lokales Beulen anzusetzen.
Legen Sie die Imperfektionsfälle fest, die kombiniert werden sollen. Mit der Schaltfläche
können Sie Zeilen in der Tabelle hinzufügen.
Sie können jeden Imperfektionsfall mit einem 'Faktor' beaufschlagen. Legen Sie über den 'Operator' fest, ob die Imperfektionsfälle gleichzeitig wirken ('und') oder ob sie sich gegenseitig ausschließen ('oder').
Zuordnung
Im Register Zuordnung können Sie dem Imperfektionsfall einen oder mehrere Lastfälle oder auch Lastkombinationen zuweisen. Nur dann wird der Imperfektionsfall bei der Berechnung berücksichtigt.
Zuweisen
In der Spalte 'Zuweisen' sind alle Lastfälle aufgelistet, die Sie angelegt haben. Um einen Lastfall in die Liste 'Zugewiesene Objekte' zu übertragen, können Sie folgende Möglichkeiten nutzen:
- Doppelklicken Sie den Lastfall.
- Selektieren Sie den Lastfall. Klicken Sie dann auf die Schaltfläche
.
Zugewiesene Objekte
Die Spalte 'Zugewiesene Objekte' verwaltet alle Lastfälle, die Sie dem Imperfektionsfall zuweisen. Soll beispielsweise der Imperfektionsfall 'Wind in +X' mit dem Lastfall 'Wind in +X' berücksichtigt werden, so übertragen Sie diesen Lastfall wie oben beschrieben in die Liste. Wenn der Kombinationsassistent aktiv ist, werden damit auch alle Lastkombinationen zugewiesen, die diesen Lastfall verwenden.
Sie können auf diese Weise Imperfektionsfälle mit den Wirkrichtungen von Lastfällen abgleichen: Ein Imperfektionsfall mit Schiefstellungen in X beispielsweise wirkt für Windlast in X, ein Imperfektionsfall in Y für Windlast in Y. Bei nicht zugewiesenen Lastkombinationen (jene ohne Windlasten) wird jeder Imperfektionsfall getrennt berücksichtigt. RFEM erzeugt je zwei Lastkombinationen mit identischen Überlagerungskriterien, jedoch unterschiedlichen Imperfektionsfällen.
