Resposta:
A interrupção do cálculo devido a uma estrutura instável pode ter diferentes razões. Por um lado, pode indicar uma instabilidade real devido a uma sobrecarga do sistema, mas, por outro lado, a mensagem de erro pode ser causada por erros de modelação. Nachstehend finden Sie eine mögliche Vorgehensweise, um die Ursache der Instabilität zu finden.
Zuerst sollte überprüft werden, ob die Modellierung des Systems in Ordnung ist. Ein gutes Hilfsmittel um Probleme in der Modellierung zu finden sind die Modellkontrollen (Menü "Extras" → "Modellkontrolle").
Weiterhin kann man das Modell in einem Lastfall nach Theorie I. Ordnung unter reinem Eigengewicht berechnen. Se os resultados forem apresentados posteriormente, a estrutura relativa à modelação é estável. Sollte dies nicht der Fall sein, sind im Folgenden die häufigsten Ursachen aufgelistet (siehe auch Video 1 im Bereich Downloads):
- Auflager fehlen oder wurden falsch definiert
- Stäbe können sich um die eigene Achse drehen weil ein entsprechendes Lager fehlt
- Stäbe sind nicht miteinander verbunden ("Extras" → "Modellkontrolle")
- Knoten liegen augenscheinlich an selber Stelle, bei genauerer Betrachtung weichen diese jedoch minimal voneinander ab (häufige Ursache bei CAD Import, "Extras" → "Modellkontrolle")
- Stabendgelenke/Liniengelenke verursachen eine „Gelenkkette“
- Die Struktur ist nicht ausreichend ausgesteift
- Nichtlineare Strukturelemente (z. B. Zugstäbe) fallen aus
Zu letztem Punkt wird in Bild 02 ein Beispiel aufgezeigt. Trata-se de um pórtico articulado que é reforçado por barras de tração. Devido às contrações dos pilares em função de cargas verticais, as barras de tração recebem pequenas forças de compressão na primeira etapa do cálculo. São removidas da estrutura (uma vez que apenas a tração pode ser absorvida). Na segunda etapa do cálculo, o modelo sem essas barras de tração é instável. Es gibt mehrere Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen: Sie können den Zugstäben mit einer Vorspannung (Stablast) beaufschlagen und so die kleinen Druckkräfte „eliminieren“, den Stäben eine kleine Steifigkeit zuweisen (siehe Bild 02) oder die Stäbe nacheinander in der Berechnung entfernen lassen (siehe Bild 02).
Um eine grafische Darstellung der Ursache einer Instabilität zu erhalten, kann das Modul RF-STABIL(für RFEM 5) weiterhelfen.
Mit der Option „Eigenform des instabilen Modells ermitteln, …“ (siehe Bild 03) lassen sich instabile Systeme berechnen. In der Grafik ist dann meist das Bauteil zu erkennen, das zu der Instabilität führt.
Lassen sich Lastfälle und Lastkombinationen nach Theorie I. Ordnung berechnen und die Berechnung bricht nur bei der Berechnung nach Theorie II. oder III. Ordnung ab, dann liegt ein Stabilitätsproblem vor (Verzweigungslastfaktor kleiner 1,00). Der Verzweigungslastfaktor gibt an, mit welchem Faktor die Belastung multipliziert werden muss, damit das Modell unter der zugehörigen Last instabil wird, beispielsweise ausknickt. Portanto: um fator de carga crítica inferior a 1,00 significa que a estrutura é instável. Um die „Schwachstelle“ ausfindig machen zu können, empfiehlt sich folgende Vorgehensweise, welche das Modul RSKNICK (für RSTAB 8) bzw. RF-STABIL (für RFEM 5) voraussetzt (siehe auch Video 2 im Bereich Downloads):
- Primeiro, é necessário reduzir a carga da combinação de cargas afetada até que a combinação de cargas se torne estável. Als Hilfsmittel dient dabei der Lastfaktor in den Berechnungsparametern der Lastkombination (siehe auch Video 2 im Bereich Downloads).
- Im Anschluss kann auf Basis dieser Lastkombination im Modul RSKNICK bzw. RF-STABIL die Knick- oder Beulfigur berechnet und grafisch ausgegeben werden. A visualização gráfica dos resultados permite encontrar o "ponto fraco" na estrutura e depois otimizá-lo especificamente.