Thomas Woelfers Baustatik Blog

Baustatik-Software und was sonst des Weges kommt

Lastweiterleitung im Faltwerk

Beim Faltwerk in der Baustatik ist die Lastweiterleitung eigentlich nicht vorgesehen - schließlich kann man da ja das komplette Gebäude geschlossen eingeben; eine Lastweiterleitung ist also gar nicht notwendig. Nun hatten wir aber kürzlich einen Fall wo das anders war: Die Konstruktion wurde so umfangreich, das sie zusammen mit der Berechnung gar nicht mehr in den Speicher passte - das Gebäude musste also in Teile zerlegt werden. Das ist dann auch passiert, und zwar in diese Dachkonstruktion und den Rest des Gebäudes.

Nun hat die Dachkonstruktion aber knapp 60 Auflager für die im Rahmen einer nichtlinearen Berechnung die Ergebnisse aus circa 180 nichtlinearen Lastfallgruppen ermittelt werden - und alle diese Ergebnisse mussten nun auf die "Dachfläche" des darunter befindlichen Systems übertragen werden. Viel Handarbeit - oder eine passende Stelle um ein Makro einzusetzen. Das im folgenden beschriebene Makro tut dann auch genau das - es überträgt die Auflagerkräfte aus der Berechnung des einen Systems in das andere System. Dabei verwendet es zwar ein paar spezielle Merkmale der Beispielsysteme; das Makro kann aber leicht an andere Systeme angepasst werden.

Um das Makro einfach nur zu verwenden oder einzusehen und abzuändern können Sie einfach die ZIP-Datei herunterladen und auspacken. Darin befindet sich eine .CS-Datei, die Sie zum Beispiel mit Notepad öffnen können. Dann wählen Sie den Befehl "Optionen -> Makro -> Makro erstellen" und geben danach einen passenden Namen für das neue Makro an. Zum Beispiel "Kraftübertragung". Als Programmiersprache wählen Sie "CSharp".

Daraufhin öffnet sich ein Editor-Fenster, in dem schon einige immer benötigte Quellcode-Teile eingetragen sind: Die brauchen Sie in diesem Fall aber nicht und können die bereits vorhandenen Passagen einfach löschen. Danach kopieren Sie den kompletten Makro-Quellcode aus dem Editor (Notepad) in den Makro-Editor. Das wars schon: Sie können das Makro nun benutzen - wenn Sie es nicht noch an Ihre Gegebenheiten anpassen müssen.

So passt man das Makro an

Das Makro kann mit Hilfe einiger Variablen an lokale Gegebenheiten angepasst werden. Diese Variable finden sich in den Zeile 30 - 37.

Die ersten beiden Variablen müssen die Namen der betroffenen Dokumente enthalten: Das eine ist das Dokument aus dem die Auflagerkräfte entnommen werden sollen, das ander ist das Dokument, das neue Einzeleinwirkungen erhalten soll.

Das Makro überträgt die Einzel-Auflagerkräfte aus einem Dokument als Faltwerk-Einzeleinwirkung in ein anderes Dokument. Dabei werden aber nicht pauschal alle Auflagerkräfte übertragen, sondern nur die, die zu Lagern bei einer bestimmten Z-Position gehören.  Diese Position muss man ein Zeile 32 angeben; von Haus aus steht da der Wert "0", weil das die Höhe der Lager in der Beispieldatei war.

Beim übertragen der Lagerkräfte passieren verschiedene Dinge: Zum einen wird für jede nichtlineare Lastfallgruppe im Quelldokument ein Lastfall im Zieldokument erzeugt. Damit man diese neuen Lastfälle einfacher wiederfinden kann, erhalten die als Namen den Namen der ursprünglichen nichtlinearen Lastfallgruppe, mit dem Prefix "I_" (für "i"mportiert). Dieses Prefix kann man ändern, und zwar in Zeile 33.

Dann wird für jedes Auflager im Quelldokument eine Faltwerks-Einzeleinwirkung im Zieldokument angelegt. Die Faltwerkselement-Einzeleinwirkungen benötigen als Parameter ein Faltwerkselement: Das hatte bei der Beispieldatei den Namen "6OG Decke" - und darum ist das der Namen, der in Zeile 34 angegeben wurde: Bei einem etwas "vollständigerem" Beispiel würde man statt dessen vielleicht das "richtige" Faltwerkselement noch programmatisch suchen - im Beispiel ist das aber nicht notwendig. Zusätzlich zum Faltwerkselement brauchen die Einzeleinwirkungen auch noch einen Knoten: Alle Knoten haben dabei logischerweise die gleiche Höhe - im Beispiel ist die bei "-21.4 m": Diesen Wert kann man in Zeile 35 abändern.

Und schließlich müssen die Knoten natürlich auch eine X- und eine Y-Position haben. Nun müssen aber die X/Y Koordinaten des Quellsystem nicht unbedingt an der gleichen Stelle liegen, wie die des Zielsystems: Für diesen Fall sieht das Makro in Zeile 36 und 37 noch einen Offset vor, um den die Positionen verschoben werden können.

So benutzt man das Makro

Das Makro operiert mit zwei Dokumenten: Dem "Quelldokument" das die Auflagerkräfte enthält und das "Zieldokument" in dem die neuen Einzeleinwirkungen landen. Beide Dokumente müssen zum Zeitpunkt der Ausführung des Makros geladen sein, sich also in einem Arbeitsfenster befinden. Es muss auch möglich sein, das Quelldokument zu berechnen. Ist dies gegben und sind alle lokalen Gegebenheiten über die weiter oben erwähnten Variablen angepasst, so kann man das Makro einfach ausführen.

Wer mehr über den Programmcode des Makros wissen möchte kann sich den Quellcode ansehen: Der ist recht umfangreich mit Kommentaren dokumentiert.

makro_kraftuebertragung.zip (1.74 KB)
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