Andreas Wölfers Baustatik Blog

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Kostenlose Baustatikseminare


In der nächsten Woche veranstalten wir drei Baustatikseminare.
Parallel findet jeweils ein Seminar für Einsteiger und eins für Fortgeschrittene statt.

Folgende Termine sind vorgesehen:

  • 09.03.2010 Stuttgart
  • 10.03.2010 Dresden
  • 11.03.2010 Oberhausen

Die Agenda und ein Anmeldeformular finden Sie hier.

Die Seminare sind, wie immer, kostelos.

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Anzeigefilter in der Baustatik


Bei der Berechnung von grossen Faltwerkssystemen oder auch Rahmen müssen sehr viele Daten auf dem
Bildschirm dargestellt werden. Hier empfielt sich ein grosser Monitor. Je grösser, umso besser.

Auch ein zweiter Monitor ist in diesem Zusammenhang von Vorteil.

Aber selbst der grösste Montitor stösst einmal an seine Grenzen. Gerade bei der Darstellung
von Ergebnissen ist es oft hilfreich, wenn nur Teilbereiche des Systems dargestellt werden.

Hier bietet das Programm eine gute Möglichkeit.

Sie können einzelne (auch verschiedene) Untersysteme gezielt in separaten Fenster betrachten.

Gehen Sie folgendermassen vor:

  • Selektieren Sie diejenigen Elemente, die einzelnen in einem neuen Fenster dargestellt werden soll.
  • Drücken Sie die rechte Maustaste.
  • In dem Kontextmenu wählen Sie den Punkt: Anzeigefilter."Neues Fenster für Auswahl".
In dem neuen Fenster werden nur noch diejenigen Elemente dargestellt, die sie vorher selektiert haben.

10-03-04-01.png

10-03-04-03.png

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Lineare Überlagerungsregel, Teil 2


Wenn Sie keine eigene "Lineare Überlagerungsregel" anlegen, erzeugt das Programm vor der Berechnung automatisch eine Regel.

Sie können diese automatische Überlagerungsregel in eine selbstdefinierte Regel importieren und weiterbearbeiten.

Dabei wird der aktuelle Zustand des Dokumentes berücksichtigt. Das Programm behandelt die so erzeugte Regel wie eine selbstdefinierte.
Änderungen am Dokument haben keinen Einfluss mehr auf diese importiere Regel.

Um die automatische Regel zu importieren, gehen sie folgendermassen vor:

Öffnen Sie den Eigenschaftendialog der "Linearen Überlagerungsregel".
10-20-25-01.png

Die Regel ist zu diesem Zeitpunkt noch leer.
10-20-25-02.png

Wechseln Sie auf den zweiten Reiter "Erweitert" und betätigen den Befehl "Automatische Regel erzeugen".
10-20-25-03.png

Hierdurch wird der aktuelle Zustand der automatischen Regel in die geöffnete Regel übertragen.
Wechseln Sie wieder auf den ersten Reiter. Dort sind nun die Werte der automatische Regel eingetragen.
10-20-25-05.png


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Systen instabil


Ist das definierte System nicht ausreichend gelagert, wird es instabil.
In diesem Fall können keine Ergebnisse berechnet werden und das Programm zeigt eine entsprechende Fehlermeldung in der Meldungsansicht an.

10-02-24-01.PNG

Leider erhält die Meldung keinerlei weitere Angaben, wie etwa den Knoten, an dem die Instabilität auftrat.
Gerade bei grösseren Systemen wäre dies jedoch sehr hilfreich.

Wir arbeiten daran, diese Anzeige einzubauen. Momentan muss man sich auf andere Art behelfen:

1. Wählen Sie aus dem Menu den Befehl Optionen.Einstellungen aus.
2. Auf dem Dialog wechseln sie auf den zweiten Reiter "Allgemeines"
3. Stellen Sie den Eintrag für "Schnellen Gleichungslöser verwenden" auf "Nein".
10-02-24-02.PNG
10-02-24-03.PNG

Schließen Sie nun das aktuelle Dokument, laden es wieder und führen die Berechnung erneut durch.

Nun erscheint in der Meldungsansicht der Knoten und der Freiheitsgrad, bei dem das System versagt.
10-02-24-04.PNG
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Umwandeln eines (Platten, Rahmen, ... ) Dokumentes in ein Faltwerkdokument


Beim Anlegen (Erzeugen) eines neuen Dokumentes in der Baustatik muss
der Typ gewählt des Bauteils werden:

Im Bereich der Fem Programm stehen verschiedenen Dokumenttypen zur Auswahl:

  • Faltwerk
  • Räumlicher Rahmen
  • Ebener Rahmen
  • Ebene Platte
  • ...
10-02-23-00.png


Alle diese verschiedenen Systeme können natürlich als räumliches Faltwerk berechnet werden.
Das hat allerdings den Nachteil, dass man sich z.B. bei einer ebenen Platte
auch um die räumlichen Lagerungsbedinungen kümmern muss.

Abgesehen davon, dass dies unnötig ist, wird die Eingabe dadurch nicht einfacher.

Am besten wählen Sie beim Erzeugen eines neuen Dokumentes den Typ aus,
der dem statischen System am besten entspricht.

Manchmal kommt es im Verlauf der Bearbeitung vor, dass der gewählte Dokumenttyp den
Anforderungen nicht mehr entspreicht.

Folgende Fälle sind denkbar:
  • Ein räumlicher Rahmen soll Aussteifungen durch erhalten
  • Auf einer ebene Platte soll ein Rahmen berücksichtigt werden.
  • An einer Fundamentplatte sollen die aufgehenden Wände berücksichtigt werden.
  • ...

In diesen Fällen besteht die Möglichkeit, das bestehende Dokument zusätzlich als Faltwerk zu speichern.

Wählen Sie hierzu den folgenden Befehl aus:

Datei.Exportieren."Als Faltwerk speichern"

10-02-23-01.png

In dem aktuellen Projektverzeichnis wird durch diesen Befehl eine Kopie des aktuellen
Dokumentes angelegt, dass als Faltwerk weiterbearbeitet werden kann.

Zum Beispiel wird aus dem Dokument "Räumlicher Rahmen.S11" die Datei "Räumlicher Rahmen.S03".

Das erzeugte Faltwerksdokument muss noch in das Projekt aufgenommen werden.

Gehen Sie folgendermaßen vor:

Einblenden "projektfremder Dateien" in der Projektansicht
10-02-23-02.png

Aufrufen des Kontextmenus für die Datei "Räumlicher Rahmen.S03".
Auswahl von "Hinzufügen zum Projekt"

10-02-23-03.png

Die Kopie der Datei kann nun als Faltwerk weiterbearbeitet werden.

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Lineare Überlagerungsregel, Teil 1


Nachdem das System mit Einwirkungen in den verschiedenen Lastfällen belastet ist,
kann es berechnet werden.

Wenn Sie nichts weiter eingeben, führt das Programm automatisch eine Extremalwertberechnung durch.

Dabei werden die einzelnen Lastfälle so miteinander überlagert, dass sich an jeder Stelle des Systems ein Extremwert für jede Schnittgrösse ergibt.

In die Berechnung dieser Extrema gehen verschiedene Faktoren ein:

  • Die Sicherheitsbeiwerte die ständigen Einwirkungen (günstig oder ungünstig)
  • Der Sicherheitsbeiwert der Verkehrseinwirkungen
  • Die Kombinationsbeiwerte für die Leiteinwirkung und die weiteren Einwirkungen je nach ausgewählter Bemessungssituation.
Weiterhin werden automatisch Windlasten aus den verschiedenen Richtungen gegenseitig ausgeschlossen.

Für einen normalen Hochbau reicht diese automatisch Extremwertbildung in der Regel aus.
Sollte dies nicht der Fall sein, so können Sie eigene Überlagerungsbedingungen definieren.

10-02-22-01.PNG




Lastfälle, Teil 4


Im Programm sind die Standardeinwirkungsarten, die die einzelnen Normen vorschreiben, fest eingebaut.
In Sondernfällen werden auch andere Einwirkungsarten benötigt.
Ein derartiger Fall liegt vor, wenn z.B. eine Nutzlast nicht
mit dem Faktor 1,5 sondern dem Faktor 1,35 berücksichtigt werden soll.

Aus diesem Grund ist die Liste der Einwirkungsarten erweiterbar.
Die Erweiterung kann auf zwei Arten geschehen:

1. Manuell
Gehen Sie an das Ende der Liste.
10-02-18-a.png
Geben Sie die Daten der Einwirkugsart manuell ein.
10-02-18-b.png

2. Halbautomatisch
Betätigen Sie die rechte Maustaste in der Zeile, von der Sie eine Kopie erstellen wollen.
In dem erscheinenden Kontextmenu wählen Sie den Punkt "Auswahl duplizieren"
10-02-19-1.png

Am Ende der Liste wird eine Kopie der aktuelken Zeile erzeugt, die sie bearbeiten können.
10-02-19-2.png

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Lastfälle, Teil 3


Über die Einwirkungsart eines Lastfalls werden verschiedene Dinge festgelegt:

Die physikalische Wirkung.

Klasifizierung eines Lastfall als ständiger Lastfall (wirkt immer) oder als Nutzlastfall (Wirkt nur, wenn er ungünsitg wirkt).
10-02-18-1.PNG


Günstige oder ungünstige Wirkung

Die Sicherheitsbeitwerte, die berücksichigt werden sollen, falls der Lastfall günstig oder ungünstig wirkt.
10-02-18-2.PNG

Beiwerte für die Bemessungssituation

Je nach Bemessungssituation (Ständig, Erdbeben, ..) gelten unterschiedliche Berechnungsformeln mit
unterschiedlichen Kombinationsbeiwerten für die Leiteinwirkung und die weiteren Einwirkungen.

Da vor der Berechnung nicht bekannt ist, welcher Lastfall als Leiteinwirkung zu berücksichtigen ist,
wird intern jeder Nutzlastfall in der Berechnungsformel einmal als Leiteinwirkung angesetzt.
10-02-18-3.PNG

Klasse der Lasteinwirkungsdauer (KLED) bei Holz

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Lastfälle, Teil 2


Die kleinste Einheit, die bei der Ermittlung der extremalen Ergbnisse
berücksichtigt wird, ist ein Lastfall.

Zwei Dinge müssen bei der Festlegung der Lastfälle beachtet werden.

1.
Die Verkehrslastfälle müssen "schachtbrettartig" auf das System aufgebracht werden.
Ansonsten können keine Maximalwerte berechnet werden.

10-02-17-a.PNG


2.
Für jeden Lastfall ist eine Einwirkungart auszuwählen.
Die Einwirkungsart legt die physikalische Wirkung des Lastfalls fest.

Dies kann z.B. sein:
  • Ständigen Last
  • Nutzlast
  • Wind
Neben der physikalischen Wirkung werden in der Einwirkungsart die Sicherheits- und Kombinationsbeiwerte angegeben.

10-02-17-b.PNG

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Lastfälle, Teil 1


Ein statisches System wird durch verschiedene Einwirkungen belastet.
Jede dieser Einwirkungen muss im Programm einem Lastfall zugeordnet werden.
Ein Lastfall ist im Programm die kleinste Einheit, für die Ergebnisse berechnet werden können.
Sind die Ergebniss für eine einzelnen Last interessant, so muss diese einem separaten Lastfall zugeordnet werden.
Die Zuordnung von Einwirkungen zu einem Lastfall geschieht aufgrund von zwei Kritierien:

1. Die Einwirkungen haben dieselben Eigenschaften, wie z.B:

  • Sicherheitsbeiwerte
  • Kombinationsbeiwerte
  • physikalische Wirkung wie
    • Ständige Last
    • Nutzlast
    • Wind
    • ...
   
2. Die Einwirkungen in einem Lastfall sollen immer gleichzeitig wirken.

In den kommenden Blogs werde ich weiter auf die Eigenschaften der Lastfälle eingehen.

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