Biegedrillknicken von Flächen

[Pulb123]

Guten Tag,

ich arbeite im Rahmen meiner Bachelorarbeit mit den Programmen RFEM/RStab um meine Ergebnisse welche ich per Hand errechnet habe mit genauer Berechnung mittels FEM zu vergleichen.
Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Biegedrillknicknachweis eines Rechteckquerschnitts aus Stahl (200x40mm). Ich habe zwei Kragarme (2,5m länge) angelegt, einmal mit und ohne Voute und diese jeweils als Fläche eingegeben.
Nun zu meiner Frage: Das Zusatzmodul FE-BDGK lässt sich mit Flächen nicht nutzen, da dieses nur für Stäbe funktioniert(?). Ist es irgendwie möglich einen Biegedrillknick/Kippnachweis eines Rechteckquerschnitts (Vollprofil) mittels FEM oder Rstab zu ermitteln?

[Frank Faulstich]

Guten Tag,

ich arbeite im Rahmen meiner Bachelorarbeit mit den Programmen RFEM/RStab um meine Ergebnisse welche ich per Hand errechnet habe mit genauer Berechnung mittels FEM zu vergleichen.
Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Biegedrillknicknachweis eines Rechteckquerschnitts aus Stahl (200x40mm). Ich habe zwei Kragarme (2,5m länge) angelegt, einmal mit und ohne Voute und diese jeweils als Fläche eingegeben.
Nun zu meiner Frage: Das Zusatzmodul FE-BDGK lässt sich mit Flächen nicht nutzen, da dieses nur für Stäbe funktioniert(?).

Ja, das Modul FE-BGDK kann nur für Stäbe eingesetzt werden, nicht für Flächenmodelle.

Ist es irgendwie möglich einen Biegedrillknick/Kippnachweis eines Rechteckquerschnitts (Vollprofil) mittels FEM oder Rstab zu ermitteln?

Es gibt verschiebe Möglichkeiten, so etwas mit RFEM zu modellieren.

Die einfachste Variante ist, dass RFEM nur zur Bestimmung des kritischen Biegedrillknickmomentes M_cr verwendet wird und die restliche Berechnung manuell erfolgt.

Dazu wird ein Flächenmodell erzeugt und Belastung einschließlich Überlagerung eigegeben. Mit dem Modul RF-STABIL wird dann der niedrigste kritische Lastfaktor ermittelt. Der Faktor f wird mit dem größten Biegemoment multipliziert, das sich aus der Stabtheorie ergibt. Damit haben Sie M_cr berechnet. Dabei ist zu beachten, dass die Eigenform eine typische Biegedrillknickform ist und nicht etwa eine Beulform.

Die zweite Variante ist die geometrisch nichtlineare Berechnung unter Berücksichtigung von Imperfektionen. Wie das in der Praxis funktioniert hatte ich vor einiger Zeit einmal auf einem Dlubal Infotag gezeigt. Hier ist die Aufzeichnung:

Viele Grüße
Frank Faulstich

[Pulb123]

Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Ich habe nun versucht mit Hilfe des Videos den Stabilitätsnachweis mit Imperfektionen durchzuführen. Die Verzweigungsfaktoren die ich aus RF-Stabil bekommen habe, habe ich zu RF-IMP hinzugefügt als Fall "FA1". Den Lastfall habe ich durch die Zusatzoption "Anfangsverformung aus RF-IMP" erweitert, jedoch rechnet bei mir der Computer nicht so lange wie im Video und Ergebnisse in der Verformung sind auch nicht zu sehen. Hat sich irgendwo ein Fehler eingeschlichen?

Eine Frage hätte ich noch zu den Verzweigungsfaktoren. Der erste Faktor ist laut RF-Stabil 38,5. Im Video wird gesagt, das ein Verzweigungsfaktor von >10 ausreicht, als Stabilitätsnachweis. Trifft dies auch in meinem Fall zu oder nur in dem Fall des Wasserdamms?
Um ein Mcr zu erhalten multipliziere ich die 38,5 mit meinem errechneten Med, richtig?

Vielen dank und liebe Grüße!

[Frank Faulstich]

Ich denke, am besten ist es, wenn Sie die RFEM-Datei mit der Schaltfläche "Anhänge hochladen" hier anhängen. Dann werfe ich einen Blick darauf und schaue, ob sich irgendwo ein Fehler eingeschlichen hat.
Die Aussage, dass ein Stabilitätsnachweis bei einem kritischen Lastfaktor >10 nicht notwendig ist, trifft auch in Ihren Fall zu. Sie ist beispielsweise auch im Eurocode 3 zu finden:



Viele Grüße
Frank Faulstich

[Pulb123]

Vielen Dank,
Ich habe die eine Datei einmal angehangen.
Die Lasten die auf den Querschnitt wirken sind schon vom logischen her viel zu gering. Leider ist das ganze nun so aufgebaut und bei der Rechnung per Hand kam ebenfalls nur eine Auslastung von ca. 23% heraus.
Ich habe jetzt noch etwas herumprobiert und sehe nun bei der Verformung im LK30 (welche ich nach dem Video neu angelegt habe) eine Verformung von 4,2 mm. Meine zusätzliche Frage wäre noch, wie ich das ganze auch im Ausgabeprotokoll als Nachweis mit "n<1" ausgeben kann? Der Lastfaktor wird ausgegeben in dem Protokoll.

Liebe Grüße

[Frank Faulstich]

Vielen Dank,
Ich habe die eine Datei einmal angehangen.
Die Lasten die auf den Querschnitt wirken sind schon vom logischen her viel zu gering. Leider ist das ganze nun so aufgebaut und bei der Rechnung per Hand kam ebenfalls nur eine Auslastung von ca. 23% heraus.

Es ist ja nicht verboten, bei einem kritischen Lastfaktor >10 nach Theorie II. Ordnung zu rechnen ;-)

Ich habe jetzt noch etwas herumprobiert und sehe nun bei der Verformung im LK30 (welche ich nach dem Video neu angelegt habe) eine Verformung von 4,2 mm.

Das FE-Netz in diesem Modell ist zu grob. Das sollte besser so aussehen:


Ansonsten war alles richtig eingegeben.

In der Spannungsanalyse komme ich jetzt auf eine Mises-Vergleichsspannung von 5,16 kN/cm².

Meine zusätzliche Frage wäre noch, wie ich das ganze auch im Ausgabeprotokoll als Nachweis mit "n<1" ausgeben kann? Der Lastfaktor wird ausgegeben in dem Protokoll.

Das geht mit dem Modul RF-STAHL Flächen. Dort werden die vorhanden Spannungen den Grenzspannungen gegenüber gestellt.



Eine Anmerkung noch: Das Spiel mit LK nach I. Ordnung -> RF-STABIL -> RF-IMP -> LK nach I. Ordnung muss eigentlich für jede einzelne LK gemacht werden. Die Eigenform in RF-STABIL hängt von der Art der Belastung ab und kann sich deswegen von LK zu LK unterscheiden.

Eine geänderte Datei habe ich angehangen.

Viele Grüße
Frank Faulstich

[Pulb123]

Super, das war genau das was ich gesucht habe

Vielen vielen dank für die Mühe, das hat mir wirklich weiter geholfen. Ich hoffe ich kriege den Rest jetzt alleine hin

Liebe Grüße