Vertieferarbeit Massivbau
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Thema:

Vergleichende Untersuchung zur Leistungsfähigkeit verschiedener kommerzieller FEM-Programme

Zusammenfassung:

Es wurden die drei Software-Programme InfoGraph "InfoCAD", Sofistik "Monet" und mb-Software "MicroFe" anhand der Berechnung von Deckenplatten mit Unterzügen (Plattenbalken) mit Hilfe der Methode der finiten Elemente verglichen. Die mechanischen Grundlagen und Eigenschaften der Rechenmodelle (z.B. Platte / zentr. Balken, Faltwerk / exzentr. Balken, Faltwerk) wurden dargestellt und erläutert. An einem Beispiel mit verschiedenen Abmessungen und Netzeinteilungen wurde die Leistungsfähigkeit für bemessungsrelevante Zustandsgrößen gegenübergestellt. Für die zweckmäßige Wahl des Rechenmodells und Programms bei baupraktischen Aufgaben wurden Empfehlungen gegeben.

Abstract:

A slab and beam system is analyzed with three finite element software packages, namely InfoGraph "InfoCAD", Sofistik "Monet" and mb-Software "MicroFe". The mechanical foundation and behaviour of the computational models (e.g. plate with centric beam, folded plate with eccentric beam, completely folded plate) are presented and discussed. An example is used to compare the capabilities of the packages regarding design parameters. For the example, dimensions and the finite element mesh are varied. For the choice of a suitable model and program some recommendations are given.

Überblick der einzelnen Aufgabenteile:

Modellierungsarten für eine Decke mit Unterzug

Modell “Platte”                                        Modell “Platte / starre Lagerung”
 

Modell “Platte / zentrischer Balken” (PzB)
 

Modell “Platte / Plattenbalken”
 

Modell “Platte / exzentrischer Balken”
 

Modell “Faltwerk / exzentrischer Balken” (FeB)
 

Modell “Faltwerk” (F)

 

Bewertung der Modelle

Programmsystem InfoCAD

Programmaufbau
 

Elementtypen

 

Modellierungs- / Berechnungsmöglichkeiten

Programmsystem Monet

Programmaufbau
 

Elementtypen

 

Modellierungs- / Berechnungsmöglichkeiten

Programmsystem MicroFe

Programmaufbau
 

Elementtypen

 

Modellierungs- / Berechnungsmöglichkeiten  

Berechnungsbeispiel: Eine über zwei Felder gespannte Decke mit Unterzug

stat. System                                                       Variation der Systemabmessungen                       Variation der FE-Netzeinteilungen
 

Variation der Belastungen
 

Ermittlung der Ergebnisse

 

Darstellung und Interpretation der Ergebnisse

Fazit und Empfehlungen für die praktische Vorgehensweise

 

Modellvergleich: Verformungen w [mm] Lastfall Flächenlast

Programmvergleich:  Verformungen w [mm] Lastfall Einzellast