EEN KANAALPLAAT BEREKENEN IN REKENSOFTWARE RFEM

Bij het modelleren van staal- en betonconstructies (hallen, gebouwen ed.) in rekensoftware kan het voorkomen, dat u een kanaalplaatvloer wilt aanbrengen om de stabiliteit van het model te waarborgen. De kanaalplaatvloer werkt immers als schijf en verdeelt de horizontale belastingen naar de stabiliteitselementen.

Door het toepassen van de eindige elementen methode die RFEM toepast, ziet de rekensoftware de verbinding tussen een ligger en de vloer als monolithisch. In werkelijkheid echter wordt de kanaalplaatvloer scharnierend aangebracht op de ligger. Door dit verschil ontstaan wringmomenten (Mt) en komen de momenten- en dwarskrachtlijnen niet meer overeen met een 2D-model. Hoe is het nu mogelijk om dit zodanig te modelleren, dat de constructie op een juiste manier getoetst kan worden en dat de kanaalplaatvloer zijn stabiliserende werking behoudt?

Hieronder ziet u de verschillen tussen een 2D en een 3D benadering :

2D:

Kanaalplaat-01
Momentenlijn van stalen ligger belast door kanaalplaten.
M veld = 8,85 kNm; M steunpunt = 15,36 kNm

3D:

Kanaalplaat-02
Momentenlijnen van stalen liggers belast door kanaalplaatvloer met monoliete aansluiting.
M veld = 3,49 kNm; M steunpunt = 7,43 kNm

Optredende wringmomenten (Mt):

Optredende wringmomenten met monoliete aansluiting.Optredende wringmomenten met monoliete aansluiting.

Hoe kunt u dit nu toepassen in uw rekensoftware RFEM?

Wringmoment:

Het is niet mogelijk om de berekening cq. stijfheid van wringing in zijn geheel uit te schakelen. Wanneer u het wringmoment toch wilt uitschakelen, dient u dit tot een minimum te beperken. Dit is mogelijk door de Stijfheidsfactor aan te passen naar 0.01. Op deze manier wordt wringing nagenoeg 0. In onderstaande afbeelding kunt u zien, welke factoren aangepast moeten worden.

Kanaalplaat-04Wijzigen van stijfheden van de stalen ligger in de rekensoftware RFEM.

In onderstaande afbeelding is te zien dat het wringmoment (Mt) is verdwenen.

Kanaalplaat-05
Wringmomentenlijn nadat de stijfheden zijn aangepast.

Gereduceerd moment in ligger door vloerveld

Om er nu voor te zorgen, dat de krachtswerking in de ligger gelijk wordt aan het 2D-model dient u de Stiffness Multiplication Factors aan te passen in uw rekensoftware. Door het aanpassen van deze factoren zorgt u ervoor, dat de stijfheid van de kanaalplaatvloer geen invloed heeft op de vervorming van de ligger. Het is hier net zoals bij wringing niet mogelijk om de stijfheid op 0 te zetten, u dient dan ook in dit geval 0.01 in te voeren.

Kanaalplaat-06
Wijzigen van de orthotrope eigenschappen van de kanaalplaatvloer in de rekensoftware RFEM.

Zoals in onderstaande afbeelding is te zien worden nu de momenten benaderd met een afwijking van ca. 5%.

Momentenlijn van stalen ligger onder de kanaalplaatvloer.
Momentenlijn van stalen ligger onder de kanaalplaatvloer.

M veld = 8,281 kNm; M steunpunt = 14,88 kNm (voorheen: M veld = 8,85 kNm; M steunpunt = 15,36 kNm)

Jeroen Prinsen
Software Adviseur

Aanpassen van grafische eigenschappen van Objecten in RFEM 5

Elke object in RFEM heeft in principe zijn eigen grafische eigenschappen. Deze kunnen door de gebruiker individueel aangepast worden. Druk met de rechtermuis op het aan te passen object en selecteer Display Properties

GrafischeEigenschappen01-300x220

RFEM gaat dan automatisch naar het toepasselijke object in de Display Properties dialoog van de configuration manager.

GrafischeEigenschappen02-300x194

Je kunt bijvoorbeeld de positie van de last t.o.v. het object aanpassen.

Dit is in dit voorbeeld ‘Position / Size’. Stel de waarde in op 0.001 [m] en druk op de knop met de relatieve instellingen, rechts naast ‘Space’.

GrafischeEigenschappen03-300x149

Merk op dat de standaardinstelling 5% is van de grootte van de totale constructie. Door hier een waarde van 0.1 % in te vullen, wordt bijvoorbeeld de knooplast direct boven de desbetreffende knoop getoond.

GrafischeEigenschappen04-300x143

RFEM klantproject ijshockey Arena in Jičín

IJshockey Arena in Jičín

Het nieuwe ijshockeystadion in de Tsjechische stad Jičín vervangt het oude, niet langer moderne buitenstadion. De arena is niet alleen beschikbaar voor het ijshockey maar het opent ook zijn deuren voor scholen en de gemeenschap. De Dlubal klant WIEHAG GmbH gebruikte RSTAB om de imposante, kolomvrije dakconstructie bestaand uit houten gelamineerde liggers te berekenen. Verder was WIEHAG verantwoordelijk voor de productie en de constructie van de dakconstructie.

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF
Detail houtverbinding dakconstructie

Constructieve Opzet

De dakconstructie is opgebouwd uit verlijmd, gelamineerd hout GL28c met de volgende afmetingen: lengte – 72 m, breedte – 42 m, hoogte – 11 m. Het hoofdvakwerk is samengesteld uit zeven drie-scharnier spanten met een onderlinge afstand van 5 m, elk met gekromde hoeken en een overspanning van 42 m. Zeven helft-spanten met een over-spanning van 21 m staan er aan de uiteindes van de hal. Zij zijn verbonden op een stervormige wijze aan de buitenste hoofdspanten. De secondaire raamwerkconstructie bestaat uit enkele gordingen die aan het hoofdspant zijn vastgemaakt. Het dak is verstijft door spanten in dwarsrichting en door stalen windverbanden in langsrichting. De complete houtconstructie is aangenomen als gebruiksklasse 2. Alle constructieve houtonderdelen moeten een brandwerendheid hebben van F15, de stalen onderdelen F0. De ijshockey arena is geopend eind 2011.

 

RSTAB model houtbouw van IJshockey stadion

De volgende bedrijven hebben deelgenomen aan de bouw

Eigenaar

Gemeente Jičín
Tsjechië

Planning

BFB studio s.r.o.
Rokycanova 30
130 00 Praag 3
Tsjechië

Constructie aannemer

Kasper CZ s.r.o.
Jecna 550
541 03 Trutnov
Czech Republic

Hoofdconstructeur

TOBRYS s.r.o.
Bořivojova 38/1075
130 00 Prague 3
Czech Republic

Constructeur Dak
WIEHAG GmbH
Linzer Straße 24
A-4950 Altheim
www.wiehag.com

Software

Dlubal Engineering Software
Tiefenbach, Duitsland
www.dlubal.com

RFEM klantproject hotel Tivoli oostenrijk

Ramada Hotel te Innsbruck Tivoli, Oostenrijk

In december 2011 is het Ramada Hotel geopend. Het veertien verdiepingen tellende hotel is direct gelegen aan ‘Olympiaworld’, Tirols grootste sport- en evenementen centrum. Het gebouw is één van de hoogste gebouwen in de prachtige Alpenstad. Vanaf het panoramaterras
op de elfde verdieping hebben bezoekers een adembenemend uitzicht over de Tiroler bergen en de Bergiselschans, een wereldberoemde skischans, die onderdeel is van het jaarlijkse Vierschansentoernooi. De Dlubal-gebruiker in.ge.na was verantwoordelijk voor het controle werk. De controleur heeft RFEM gebruikt om het 3D-model inclusief belastingen in te voeren en te berekenen.

DOWNLOAD HET VOLLEDIGE ARTIKEL ALS PDF

Constructie

Het betreft een nieuwbouwproject bestaand uit een hotel met veertien verdiepingen en een kelder. De hoofddraagconstructie is opgebouwd uit gewapend beton. De oost- en westgevel zijn gebouwd onder een hellingshoek van 73.2° gemeten vanaf het horizontale vlak. De horizontale en verticale belasting wordt afgedragen door de kolommen en de wanden van de centrale corridor, respectievelijk de gevelwanden. De gevelwanden hebben een dikte van 200 tot 250 mm afhankelijk van de belasting. De vloerdikte van de ondergrondse parkeergarage is 350 mm, de vloerdikte in de bovenbouw is 300 mm. De dakvloer heeft een dikte van 300mm. Alle andere tussenvloeren hebben een dikte van 250 mm. De fundering onder het gebouw bestaat uit een plaatfundering met diktes van 1.00 m, 0.60 m en 0.30 m. In gebieden zonder bovenbouw zijn strookfunderingen en poeren toegepast. Tijdens de buitengewone situatie m.b.t. aardbeving is er door berekening duidelijk geworden dat er trek op de fundering optrad in het Westelijke gedeelte van het gebouw. Om de kantelstabiliteit te garanderen zijn in het beschreven gebied GEWI-ankers aangebracht.

De volgende bedrijven hebben bijgedragen aan de constructie

Gebouweigenaar

Porr Projekt und Hochbau AG
A-6175 Kematen

Controlewerkzaamheden

in.ge.na.
A-6020 Innsbruck
www.ingena.info

Software

Dlubal Software GmbH
D-93464 Tiefenbach
www.dlubal.com