Het voordeel van resultaatcombinaties bij lineaire berekeningen
Dit artikel legt de constructeur uit, hoe hij een eindige elementen berekening sneller kan uitvoeren met minder data. De constructeur moet dan gebruik maken van zogenaamde resultaatcombinaties, omhullende combinaties, die voor de lineaire berekening op basis van superpositie bij elkaar worden opgeteld. Het voorbeeld geldt voor betonconstructies en staalconstructies.
Indien het rekenmodel van de constructeur bestaat uit een model, dat met een geometrische, fysisch (elastisch materiaal) en type (geen; enkel druk of enkel trek) lineariteit berekend kan worden, dan is het zeer raadzaam om resultaatcombinaties te gebruiken in plaats van 'gewone' combinaties in RFEM. Voorbeelden van deze constructies danwel rekenmodellen zijn 2D stalen raamwerken, betonvloeren of balkroosters berekend volgens de Eurocode 2. Resultaatcombinaties worden via superpositie na de berekening samengesteld uit de belastinggevallen of belastingcombinaties die gezamenlijk de resultaatcombinaties maken.
Voorbeeld van een combinatie in een betonnen vloer
Zie ook onderstaand het RFEM-bestand in de bijlage. De linkervloer heeft een variabele belasting t.g.v. een woonhuis categorie (3A) en het rechter gedeelte een variabele belasting t.g.v. een kantoorruimte categorie (3B).
De 'normale' belastingcombinatie BC2 bestaat uit het eigen gewicht, de blijvende belasting t.g.v. de belasting uit de afwerklaag en veranderlijke belasting t.g.v. het woonhuis. Elke belastinggeval heeft een eigen veiligheidsfactor, dat vermenigvuldigd wordt met de momentaanfactor psi_0. In totaal worden er voor de uiterste grenstoestand 8 belastingcombinaties gegenereerd en voor de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT) - frequent 5 combinaties.
Wanneer de constructeur geen superpositie toepast voor het samenstellen van combinaties, resulteert dit in een rekenmodel met 3 belastinggevallen en 13 belastingcombinaties, zie RFEM bestand (200a...). Omdat alle belastingcombinaties net zoals belastinggevallen door de Solver berekend worden, duurt de berekening langer en is het RFEM-bestand misschien 2x zo groot. (Met Resultaatcombinaties: 0.78 Mb, Met Combinaties: 1.70 Mb (2.2 x zo groot). Het bestand (200b...) bevat een rekenmodel met enkel resultaatcombinaties. Door de resultaten van de omhullende combinaties in beide modellen te vergelijken zien wij dat de vervormingen exact gelijk zijn. Het is dus aan te bevelen om bij rekenmodellen waarbij een lineaire berekening kan volstaan, altijd resultaatcombinaties te gebruiken.
OPMERKING: Indien een constructeur in bijvoorbeeld de normcontrole volgens de Eurocode 3, Steel Design, of bijvoorbeeld de wapeningsberekening volgens de EC2, exact wil weten welke combinatie leidt tot een bepaalde unity check of berekende wapening, dan dient de constructeur altijd de RFEM-combinaties toe te passen volgens voorbeeldbestand 200a_Combinaties in RFEM.rf5.