Thomas Woelfers Baustatik Blog

Baustatik-Software und was sonst des Weges kommt

Interaktives erzeugen nichtlinearer Überlagerungsregeln

In der Baustatik gibt es schon eine ganze Weile lang den Generator für nichtlineare Überlagerungsregeln. Der erzeugt "alle notwendigen" Lastfallgruppen sowie eine nichtlineare Regel auf Basis einer linearen Regel. Das ist schön - hat aber den negativen Seiteneffekt, das dabei sehr (sehr!) viele Lastfallgruppen anfallen können.

Darum gibt es zusätzlich auch einen interaktiven Generator für nichtlineare Überlagerungsregeln. Mit diesem Generator kann man eine nichtlineare Regel auf Basis von konkret interessanten Ergebnissen zusammenstellen. Man sucht dabei nach den interessanten Ergebnissen - also z.B. nach Maxima - und ermittelt auf deren Basis, welche Lastfälle mit welchen Faktoren daran beteiligt sind. Daraus kann man dann eine Lastfallgruppe bilden - und aus mehreren solcher Gruppen kann man schließlich eine nichtlineare Regel bauen.

Das geht so: Zunächst braucht man das Ergebnis für eine lineare Überlagerungsregeln. Das geht wie gewohnt mit "Ergebnisse -> lineare -> Überlagerungsregel". Auf dem zugehörigen Dialog drückt man dann auf "Details".

Das öffnet das Fenster für die Detail-Analyse. Dort sucht man sich zunächst im linken Bereich das Element und die Stelle, an der das relevante Ergebnis aufgetreten ist.

Dazu bekommt man im rechten Bereich, nach Ergebnis-Art sortiert, eine Auflistung der am Ergebnis beteiligten Lastfälle mit den jeweiligen Faktoren.

Klickt man nun auf "Nichtlineare Lastfallgruppe definieren", dann öffnet sich das Fenster des interaktiven Generators. Dort trägt das Programm dann eine neue Gruppe ein, die auf den beteiligten Lastfällen und deren Faktoren basiert.

Das ganze kann man nun so lange machen, bis man für jedes interessante Ergebnis eine Gruppe definiert hat. Ganz zum Schluß kann man dann durch einen Klick auf "Nichtlineare Lastfallgruppen erzeugen" die bisher nur definierten Gruppen auch tatsächlich anlegen und im Dokument ablegen.

In der Pipeline

In kürze wird es ja wieder das monatliche Update für die Baustatik geben: Dabei gibt es diesmal keinen neuen Dokumenten-Typ - es sind aber welche in der Pipeline. (Das kann man aber nur in der "Entwickler" Version der Baustatik sehen - in der die wir ausliefern, sind diese Dokument-Typen noch nicht enthalten.

Das Rätsel des fehlenden Durchlaufträgers

Kürzlich bekam ich eine Anfrage, wieso denn der Ausdruck des Durchlaufträgers so merkwürdig aussehen würde: Der Träger an sich würde fehlen. Dazu gab es auch ein Bild. (Das hier ist ein Scan von einem Fax, darum siehts ein wenig häßlich aus.)

Aber mal unabhängig von der Fax-Problematik: Man kann deutlich sehen, das der Träger im Bild fehlt. Was natürlich so nicht gedacht ist.

Nach einigem hin- und her gab es dann des Rätsels Lösung: Der Träger wurde in blau ausgegeben - und die blaue Farbe war im Drucker alle. :-)

Woher kommen 3D-Knoten in der Platte

Die Platte aus der Baustatik ist im Gegensatz zum Faltwerk rein zweidimensional: Man kann dort überhaupt keine Z-Koordinaten eingeben. Nun hatten wir heute einen Fall, bei dem es einem Kunden gelungen war, sehr wohl dreidimensionale Knoten innerhalb der Platte zu erzeugen.

Das ist natürlich nicht so schön, denn weil es eigentlich keine Z-Werte ungleich 0 geben kann, gibt es auch nirgendwo in der Platte eine Möglichkeit selbiges zu korrigieren. Wie kamen also diese 3D-Koordinanten zustande? Relativ trickreich: Im "Bearbeiten" Menü gibt es den Befehl "Geometrie verschieben". Der öffnet eine Dialogbox, auf der man einen Vektor und eine Anzahl an Kopien angeben kann. Beim Faltwerk ist der Vektor dreidimensional, bei der Platte handelt es sich um einen 2D-Vektor: Das Feld für die Eingabe des Z-Wertes ist dort nicht sichbar.

Aus Gründen der Bequemlichkeit merkt sich der Dialog die zuletzt eingegebenen Werte. Man musß also den Dialog zunächst mit einem Faltwerksdokument öffnen, und einen 3D-Vektor eingeben. Dann wechselt man in ein Plattendokument und öffnet den Dialog wieder. Jetzt gibt man den gewünschten 2D-Vektor ein, der Dialog hat sich aber die Z-Komponente von vorher gemerkt: Führt man dann die Verschiebung durch, wird eben auch um Z verschoben. :-(

Ab dem nächsten Update allerdings nicht mehr.

Nochmal Windows 7

Heute eher zufällig gefunden, aber super-praktisch: Man kann eine Vhd-Datei (das ist eine virtuelle Festplatte von Virtual PC oder HyperV) einfach als Laufwerk mounten:

Probleme beim exportieren der Druckausgabe

Die Druckausgabe der Baustatik kann man Word, Html, Excel und Bautext exportieren. Beim Export sind natürlich auch die Graphiken mit enthalten - allerdings wurden die bisher beim Export nach Office und Html mit vollständigen Dateipfaden in der eigentlichen Datei referenziert. Das bereitet allerdings Probleme - zum Beispiel dann, wenn man die exportierten Daten später in ein anderes Verzeichnis kopiert: Die Graphiken können dann nicht mehr angezeigt werden.

Ab dem nächsten Update ist das anders: Dann werden die Graphiken nur noch mit lokalen Pfaden referenziert und man kann die exportierten Daten dann von beliebigen Ordnern aus nutzen.

12 Dinge die mir an Windows 7 gefallen

Auf meiner "Haupt" Workstation arbeite ich nun seit etwa 3 Wochen mit der fertigen Version von Windows 7. (Kann man erst in kürze kaufen, gibt es aber schon per TechNet und MSDN.). Eins ist jetzt schonmal sicher: Zu Vista würde ich nur ungern zurückgehen - zu XP schon gar nicht. Hier eine kurze Liste der Dinge, die mir am besten gefallen:

1. Full-Screen Docking
Bei allen bisheringen Versionen von Windows war es so, das man Anwendungsfenster die "Full-Screen" - also mit maximiertem Fenster - liefen, nicht mehr bewegen konnte. Wollte man das Fenster auf einen anderen Monitor schieben, musste man erst die normale Größe wieder herstellen, es dann verschieben, und konnte es dann wieder maximieren. Bei Windows 7 kann man solche Fenster einfach an der Titelzeile anpacken und auf den gewünschten Monitor schieben. (Dort dockt es dann übrigens auch an, wenn der eine andere Auflösung als der ursprüngliche hat.). Klingt nicht besonders dramatisch - ist aber in der Praxis unendlich hilfreich. (Zumindest, wenn man mehr als einen Monitor hat - und ich habe 4.)

2. Das Media-Center
Gab es schon bei XP (als separates System) und ist seit Vista sowohl auf spezieller Hardware als auch als reine Windows-Anwendung verfügbar - und hat bereits mit der Vista Version meinen Fernseher, Video-Recorder und die Stereo-Anlage im Wohnzimmer abgelöst. Ist aber auch bei Windows 7 enthalten (nicht in allen Versionen) - und ist schlicht und ergreifend für sich alleine schon ein Grund, eine Windows-Version zu verwenden, die das enthält. Vielleicht schreibe ich mal einen speziellen Eintrag nur zum Media-Center, doch soviel sei gesagt: Jeder der das bisher bei mir gesehen hat, will auch eins :-).

3. Neue Funktionalität beim Rechtsklick auf Icons in der Taskleiste (Glaube, das heist Jump-Lists)
Klick man mit der rechten Maustaste auf ein Icon in der Taskleiste, dann bekommt man eine kleine Auswahl von Funktionen, die man mit dem angeklickten Programm in letzter Zeit häufig verwendet hat. Bei der Remote-Desktop Verbindung sieht das bei mir zum Beispiel so aus:

... und beim Media-Player so:

4. Neue Vorschau von Icons in der Taskleiste
Fährt man mit der Maus über ein Icon in der Taskleiste, und gehört zu diesem Icon eine laufende Anwendung, dann bekommt man eine Vorschau des Anwendungsfensters: Man kann also sehen wie es aussieht, wäre es geöffnet. Hat die Anwendung mehrere Reiter geöffnet - zum Beispiel beim Internet Explorer - dann sieht man auch diese:

Bewegt man die Maus dann in eines der Vorschaufenster, so werden auf dem Desktop alle offenen Fenster ausgeblendet, und das aktuelle Vorschaufenster in seiner aktuellen Lage eingeblendet. Klickt man drauf, wird es das aktive Fenster und die anderen werden wieder sichtbar.

5. Action-Listen - ich glaube das ist der Name
Die tun sowas ähnliches wie die Kontektmenüs für die Taskleiste, sind aber im Startmenü.

6. Deutlich besser Kontrolle über Notifizierungs-Icons
Dabei handlet es sich um die Icons, die links neben der Uhr angezeigt werden - und dazu tendieren, sich im Laufe der Zeit immer stärker zu vermehren: Bei Windows 7 gibt es nun eine Möglichkeit für jedes Icon einzustellen, ob, wie und wann es angezeigt werden soll.

7. Sticky-Notes
Ist wohl selbsterklärend:

8. Der neue Taschenrechner

Der hat nun neben der Standard-Ansicht auch eine Wissenschaftliche, eine für Programmierer und eine für Statistiker. Außerdem beherrscht er nun auch Datumsberechnungen und das umrechnen von Einheiten.

9. Das Eingabefeld für Formeln
Bei dem Ding kann man handschriftlich Formeln eingeben - und die werden dann in vernünftig gesetzte Formeln umgebaut. Die Sache mit der handschriftlichen Eingabe ist natürlich mit einem Tablett-PC am besten zu machen, geht aber auch mit einer Maus. Und ja: Das Resultat kann man auch in anderen Anwendungen (Word...) einfügen.

10. Die Power-Shell
Die Powershell ist an sich nichts neues - wird aber bei Windows 7 zum ersten Mal mit dem System ausgeliefert. Neu hingegen ist die gleich mitausgelieferte Entwicklungsumgebung für die Powershell: Es gibt also auch eine IDE, inklusive Dbugger und allem was man sich sonst so wünschen würde. Echt praktisch:

11. Der Resource-Monitor
Kurz gesagt: Task-Manager auf Anabolika

12. Mehr Ribbon...
Der "Ribbon" aus Office 7 ist nun auch in WordPad, Paint, etc. eingezogen: Sicherlich gewöhnungsbedürftig - ich finds aber sehr praktisch.

Ach so: Unsere Baustatik-Software läuft ohne Änderung oder Erweiterungen direkt unter Windows 7...

64bit und Multi-Core: Was ist das, was bringt das ?

64bit - wofür ist das gut?

Neuere Computer kommen bereits seit einiger Zeit fast immer mit 64bit-Prozessoren, haben also 32bit "mehr" als die Computer, die über ein Jahrzehnt lang zuvor verkauft wurden. Stellt sich die Frage: Was hat man davon?

Wie so immer ist die Antwort nicht ganz einfach. Zunächst einmal ist es so, das man die 64bit-Fähigkeit gar nicht nutzen kann, wenn man ein 32bittiges Betriebssystem verwendet. Zwar gibt es bereits seit Windows XP eine 64bit-Variante von Windows - die überraschenderweise Windows XP64 hieß - doch die hatte keine besonders große Verbreitung. Auch vom XP Nachfolger Vista und vom Vista-Nachfolger Windows 7 gibt es 64bittige Geschmacksrichtungen: Grundvoraussetzung für die Nutzung der 64bit CPU (bei Windows) ist also eine der 64bit - Varianten des Systems.

Nun kann man auf einem 64bit System aber auch ein 32bit Windows verwenden. Tut man  das allerdings, dann ändert sich gar nichts. (Stimmt zwar nicht ganz, ist aber im Wesentlichen richtig genug.)

Hat man nun also ein 64bit Windows und einen 64bit Rechner, dann ändert sich zunächst einmal folgendes: Das Betriebssystem kann mehr als 4GB Speicher verwenden - und auch an Anwendungen verteilen.  Das 4GB Limit (das 1995 noch sehr hoch gegriffen schien, aber - zumindest bei einigen Anwendungen - heute eher niedrig ist) wird also mit einem 64bit Windows auf einem 64bit Prozessor durchbrochen. Zumindest im Prinzip - man benötigt dann nämlich auch einen Rechner, in den man auch in der Praxis mehr als 4GB reinstecken kann. Die sind zwar nicht mehr unbedingt selten, aber weit über 8GB gehen die herkömmlichen Systeme nicht hinaus. (Immerhin: das ist ja schon mal das doppelte...)

Wenn man nun also ein passendes Betriebssystem, einen passende CPU und eine entsprechende Menge Speicher hat, passiert zunächst einmal folgendes: Leider noch immer nicht viel. Die meisten Anwendungen laufen nämlich auch unter eine 64bit Windows als 32bittige Prozesse. Solche Prozesse haben zwar speicherseitig ein paar Vorteile im Gegensatz zum gleichen Prozess unter einem 32bit Windows -allerdings sind die minimal.

Erst richtig sinnvoll wird die Sache, wenn zusätzlich auch die Anwendung die man verwendet eine echte 64bit Anwendung ist: Eine solche Anwendung kann dann Ihrerseits deutlich mehr Speicher verwenden, als das bei einer 32bit Anwendung der Fall ist: Geht einem also bei der Arbeit mit einem Programm öfter mal "der Speicher aus", dann wäre es eine Überlegung wert, nach einer 64bit-Version dieser Anwendung zu suchen - die wird derlei Probleme lösen. (Immer unter der Voraussetzung, das man auch tatsächlich genug Speicher im Rechner hat.)

Gibt es dadurch auch Performance-Verbesserungen? In der Theorie ja - in der Praxis wohl eher nicht, außer vielleicht in speziellen Ausnahmefällen.
Für die Baustatik bedeutet das übrigens das folgende: Wer häufiger Systeme hat, die so groß sind, das Sie sich geschlossen nicht mehr berechnen lassen, der braucht die 64bit Version der Baustatik: Leider haben wir die aber noch nicht. Wir arbeiten aber zur Zeit daran - und es wird auch ganz sicher eine solche Version geben. Wer sich also damit trägt einen neuen Rechner und ein neues Betriebssystem anzuschaffen: Eine 64bit CPU und ein 64bit Windows sind da ganz sicher keine falschen Investitionen in die Zukunft.


... und Mutli-Core?

Mit dem Begriff Multi-Core ist gemeint, das ein gegebenes System so vorliegt, das eine Anwendung mehrere CPUs (statt wie klassisch nur einer) im vorfindet. Das kann auf verschiedenen Wegen passieren - im einfachsten Fall befinden sich tatsächlich mehrere CPUs im System, im etwas gängigeren Fall befindet sich nur eine CPU die aber intern über 2 "Kerne" verfügt im Rechner. Dabei ist "Multi" nicht auf "2" beschränkt: Es gibt sehr wohl auch die Möglichkeit mit 8 oder noch mehr Kernen zu arbeiten. Dabei gibt es bei Windows allerdings ein paar künstliche Limits: Nicht alle Versionen von Windows unterstützen auch alle vorhandenen CPUs.

Hat man nun aber eine Version von Windows die mehrere CPUs unterstützt - und natürlich auch mehrere Kerne im System - dann können die ausgeführten Programme parallel auf mehreren CPUs ausgeführt werden: Laufen also beispielsweise 2 Programme gleichzeitig, dann stören sich die beiden gegenseitig nicht und laufen schneller als mit nur einer CPU: Zumindest solange die Programme nur die CPU benutzen - gleichzeitige Festplattenzugriffe stören die schöne Welt beispielsweise wieder.

Davon ab kann aber auch ein einzelnes Programm mehrere CPUs gleichzeitig verwenden - sofern es dafür programmiert wurde. Das bringt dann schon einen erheblichen Geschwindigkeitsvorteil - zumindest dann, wenn das Programm CPU-intensive Aufgaben erledigt.

Im Fall der Baustatik ist das der Fall - zum Beispiel beim Gleichungslöser der FE-Matrix: Wesentlich CPU-intensiver wird es nicht - und der Gleichungslöser verwendet darum auch alle vorliegenden CPUs. Hat man also beispielsweise 4 Kerne im System, dann liegt die Berechnung etwa viermal schneller vor, als bei nur einer CPU. Zumindest in der Theorie - in der Praxis geht durch Verwaltungsoverhead ein wenig Performance verloren - die dreifach Geschwindigkeit erreicht man aber allemal. Der Multi-Core Support ist also in der Baustatik bereits eingebaut - je mehr CPUs man in den Rechner steckt, desto schneller kommen die Ergebnisse. (Zwar noch nicht an alle Stellen die mir vorschweben, aber zumindest an einigen der wichtigsten und bisher Zeit-intensivsten.)

Mit anderen Worten: Ein Multi-Core System ist heute bereits keine Investition in die Zukunft, sondern liefert schon in der aktuellen Version der Baustatik ganz praktisch spürbare Verbesserungen - von denen es aber in kommenden Version noch weitere geben wird.

So verschiebt man Aussparungen

Für flächige Elemente in der Baustatik gibt es 2 Geschmacksrichtungen von Aussparungen. Zum einen gibt es graphisch definierte Aussparungen - diese basieren auf Knoten, die den Rand der Aussparung definieren. Zum anderen gibt es auch noch "runde" und "rechteckige" Aussparungen. Je nachdem, wie diese erzeugt werden, entstehen dabei ebenfalls Knoten - oder aber nicht. Will man nun eine Aussparung verschieben, dann tut man normalerweise das gleiche wie auch bei anderen Elementen: Man verschiebt die Knoten an die neue Position, und da findet sich die Aussparung dann wieder.

Das geht natürlich nicht, wenn die Aussparung gar nicht über Knoten definiert wurde. Für solche Fälle gibt es aber auch eine Möglichkeit: Man kann die Aussparung entweder durch Angabe eines neuen Mittelpunktes verschieben, oder auch "graphisch":