Im Dialog zur Defintion der Stäbe steht eine Vielzahl von Stabtypen zur Auswahl. Die Eigenschaften der Stabtypen sind im Handbuch für RFEM 6 im Kapitel Stäbe - Basis beschrieben. Zusätzlich zu den Stabtypen, die RFEM bietet stellt das Add-On Geotechnische Analyse die Stabtypen "Pfahl" und "Anker" zur Verfügung, auf welche im folgenden näher eingegangen wird.
Pfähle
Nachfolgendes Bild zeigt die wie der Stabtyp "Pfahl" im Dialog ausgewählt werden kann:
Pfähle verfügen über die folgenden Optionen
- Gelenke
- Exzentrizitäten
- Ergebniszwischenpunkte und
- Für die Berechnung deaktivieren
Weiterführende Informationen zu diesen Optionen werden im Handbuch für RFEM 6 im allgemeingültigen Abschnitt für Stäbe geboten. Im Register 'Querschnitt' kann, wie gewohnt das Profil sowie das Material zugewiesen werden.
Mantelreibung und Spitzendruck
Pfähle sind über deren Mantelreibung und Spitzendruck im Bodenvolumen gelagert. Die Eingabe dieser Widerstände erfolgt im Objekt "Pfahlwiderstandstyp".
Wenn als Stabtyp der "Pfahl" ausgewählt ist, dann erscheint das zusätzliche Register "Pfahl" in dem der Pfahlwiderstandstyp zugewiesen ((1) im Bild), neu erstellt ((2) im Bild) oder bearbeitet ((3) im Bild) werden kann.
Der Dialog des Pfahlwiderstandstyps wird in der nachfolgenden Abbildung gezeigt.
Die Widerstandswerte infolge Pfahlmantelreibung können im oberen Abschnitt definiert werden. Dafür stehen zwei Arten der Verteilung des Mantelreibungswiderstandes zur Auswahl. Trapezförmig und variierend.
- Die Einstellung Trapezförmig ermöglicht die Eingabe des Widerstands am Pfahlkopf als Startwert und am Pfahlfuß als Endwert. Im Bereich dazwischen wird ein linearer Verlauf der Widerstandswerte zwischen Anfang und Ende angenommen.
- Die Einstellung Variierend ermöglicht die Einteilung des Widerstands in Schichten, wobei jede Schicht einen linearen Verlauf erhält.
Es sind jeweils die Schubfestigkeit sowie die Schubsteifigkeit für die Start-, End- bzw. x-Stellen zu definieren.
Der Pfahlwiderstandstyp ist im Navigator im Ordner "Geotechnische Analyse" abgelegt und lässt sich weiterhin direkt von dort aus öffnen, bearbeiten oder neu anlegen.
Vernetzung
Für die Erstellung des Finite-Element-Netzes des Modells sind für Pfähle die folgenden Anforderungen zu berücksichtigen.
Unabhängiges Netz
Die Pfähle benötigen ein vom Volumenkörpernetz des anstehenden Bodens unabhängiges Netz. Dies lässt sich über die nachfolgend gezeigte Einstellung im Bodenvolumen steuern.
FE-Größe
Es wird empfohlen für den anstehenden Boden eine Elementgröße zu verwenden, die Maximal der Größe des Pfahldurchmessers entspricht. Dies kann über die globalen Netzeinstellungen oder über eine Volumennetzverdichtung eingestellt werden.
Weiterhin sollten die Pfähle feiner vernetzt werden als das anstehende Bodenvolumen. Die Elementgröße kann der halben Elementgröße des Bodenvolumennetzes entsprechen. Dafür kann den Linien der Pfähle eine Netzverdichtung zugewiesen werden.
Anker
Nachfolgendes Bild zeigt die wie der Stabtyp "Anker" im Dialog ausgewählt werden kann:
Durch Auswahl des Stabtyps "Anker" erscheint ein spezielles Register im Eingabedialog, welches in nachfolgenden Bild dargestellt ist:
Hier lassen sich die Eigenschaften der einzelnen Bestandteiles eines Bodenankers getrennt bearbeiten. Dies sind zum einen ein Spannglied ohne Verbund zum umgebenden Boden und ein Verpresskörper mit Verbundeigenschaften. Unter (1) kann der Querschnitt des Spanngliedteils des Ankers ausgewählt werden. Darauf folgt unter (2) Die Lage an der zugewiesenen Linie, wobei i dem Anfangsteil und j dem Endteil entspricht. Im unteren Teil des Dialogfeldes lassen sich die Eigenschaften des Verpresskörpers bearbeiten. Unter (3) kann die Verbundlänge, entweder als absolutes Maß oder prozentual (umschaltbar über das Prozent-Symbol) festgelegt werden. Folgend kann der Querschnitt unter (4) und der Pfahlwiderstandstyp unter (5) ausgewählt werden.
Nach Auswahl des Stabtyps "Anker" werden automatisch die einzelnen Bestandteile als separate Stäbe entsprechend der gewählten Verbundlänge generiert. Dadurch werden zwei neue Stäbe erzeugt: der Verpresskörper als Stabtyp "Pfahl" und das Spannglied ohne Verbund als Stabtyp "Zugstab". Nachfolgendes Bild zeigt
Die Darstellung der generierten Stäbe lässt sich im "Navigator - Anzeige" mit der Option "Durch Anker generierte Objekte" unter "Modell | Basisobjekte | Stäbe" umschalten, wie nachfolgendes Bild zeigt:
