Sinds RFEM 5.08 hebben wij ook de mogelijkheid van zogenaamde Knoopverhinderingen. Wij raden u aan om ook het artikel over knoopverhinderingen te onderzoeken: https://support.msc-engineering.nl/support/solutions/articles/8000055757-knoopverhinderingen-toepassen-in-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%2001.png

 
Momentenlijn van stalen ligger belast door kanaalplaten.

M veld = 8,85 kNm;  M steunpunt = 15,36 kNm

3D:

Kanaalplaat%2002.png

 
Momentenlijnen van stalen liggers belast door kanaalplaatvloer met monoliete aansluiting.

M veld = 3,49 kNm; M steunpunt = 7,43 kNm

Optredende wringmomenten (Mt):

Kanaalplaat%2003.png


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%2004.png


Wijzigen van stijfheden van de stalen ligger in de rekensoftware RFEM.

 

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


Kanaalplaat%2005.png

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%2006.png


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%.


Betonnen kanaalplaat modelleren in DLUBAL RFEM


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)