Bild 1 zeigt die in RFEM 6 verfügbaren Modelltypen.
3D-Modelltyp
Der erste Modelltyp basiert auf der Berücksichtigung aller drei Dimensionen einer Struktur. Bei einem räumlichen 3D-Modelltyp wie in Bild 2 gezeigt hat das Modell sechs Freiheitsgrade und es stehen alle drei Arbeitsebenen (XY, XZ und YZ) zur Verfügung.
Die Vorteile der 3D-Modellierung sind vielfältig. In erster Linie verfügen nicht alle Gebäude über ein regelmäßiges Raster, was die Möglichkeit der Teilung in Teilkonstruktionen mit klarer und kontrollierter Lastabtragung einschränkt. Zweitens ist die Auswertung des globalen Stabilitätsversagens am Gesamtmodell einer Untersuchung am ebenen 2D-Modell vorzuziehen.
Auch für die Berücksichtigung räumlicher Eigenformen und zufälliger Torsion sowie die Überlagerung seismischer Anregungen in X- und Y-Richtung ist die dreidimensionale Modellierung für die Erdbebenberechnung oder sonstige dynamische Analysen zu bevorzugen. Im Hinblick auf moderne Planungsmethoden sind 3D-Modelle für den Einsatz von Building Information Modeling unerlässlich.
2D-Modelltypen
RFEM 6 bietet die Möglichkeit, Strukturen zu vereinfachen und mit ebenen (2D) Modellen zu arbeiten. Der Vorteil dieser Modelltypen liegt in dem geringeren Eingabeaufwand aufgrund begrenzter Koordinaten und Freiheitsgrade. Da ein 2D-Modell nur in einer Ebene gezeichnet werden kann und drei Freiheitsgrade hat, sind Modellierung und Berechnung weniger zeit- und größenaufwendig.
Die Verwendung des Modelltyps 2D|XZ|Plane Stress is recommended for planar frame structures if the loads are acting in the direction of the surface plane, whereas type 2D|XY|Plate is recommended for planar plate structures stressed perpendicularly to the surface plane, such as the one in Image 3.
Somit stehen die ersten Zeichen des Modelltyps (z.B. 2D) für die Eingabe des Systems, die zweiten (z.B. XZ/XY) für die Ebene, in der das statische System modelliert wird. Es können auch 2D-Modelltypen gewählt werden, die eine Modellierung in einer Ebene ermöglichen, jedoch mit einem dreidimensionalen Lastansatz und daraus resultierenden 3D-Schnittgrößen und Verformungen.
1D-Modelltypen
In RFEM 6 kann auch mit einem eindimensionalen Modelltyp gearbeitet werden, bei dem Strukturen durch eine einzige Achse dargestellt werden. Dieser Modelltyp ermöglicht eine ausschließlich eindimensionale Modellierung; damit wird der Eingabeaufwand noch stärker reduziert. Nevertheless, RFEM 6 offers model type 1D|X|3D, in which a three-dimensional load application and resulting internal forces are possible.
Praxisbeispiel
The use of a 2D|XZ|3D model type in RFEM 6 is demonstrated on a steel bracing, as displayed in Image 5. Der zweidimensionale ausgesteifte Rahmen, an dem zwei Knotenkräfte von 150 kN in Z-Richtung anliegen, wird in der XZ-Ebene modelliert. Zusätzlich liegt am Tragwerk eine Last von 1 kN in Y-Richtung vor, was die Notwendigkeit berücksichtigt, auch Auslenkungen aus der Ebene zu berücksichtigen.
Plane modeling in general does not allow this consideration; however, model type 2D|XZ|3D in RFEM 6 provides the possibility to consider all deformations resulting from the applied load. Daher sind die Schnittgrößen und Verformungen dreidimensional, obwohl die Modellierung in einer 2D-Umgebung erfolgt.
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