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die Erzeugung des statischen Systems und in der
Folge darauf aufsetzend der Belastung erfolgt über
das Mauszeigegerät |
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der Vorteil bei dieser Vorgehensweise ist, dass die Eingabe
numerischer Werte über die Tastatur auf ein
Minimum beschränkt wird |
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die Bereitstellung des Grundstocks an Zahlenwerten für
Koordinaten und Nummerierungen wird über Generatoren
für orthogonale und rotationssymmetrische Systeme sowie die Datenübernahme
aus DXF-Dateien unterstützt |
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Modellierungsfunktionen zum Duplizieren, Teilen, Verschieben,
Drehen usw. ermöglichen zudem die Konstruktion auch komplexer
Strukturen bei Vorgabe der Koordinaten von einigen wenigen Punkten |
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am oberen und rechten Rand des Bearbeitungsfensters befinden
sich Buttons, über die sowohl die Eingabe als auch die
Darstellungsformen gesteuert werden |
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Bild vergrößern |
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Die grafische Eingabe eines ebenen
Stabtragwerkes gliedert sich prinzipiell in die vier logischen
Eingabekapitel |
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Modellierung, |
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Bildung des statischen Systems, |
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Festlegung der Belastung und |
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der zu führenden Nachweise. |
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Kontrollfunktionen und Bereinigungsmechanismen
dienen dem Eingabekomfort. |
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Die Modellierungsfunktionen begleiten die
Eingabe des statischen Systems. |
Einerseits müssen zu Beginn der Eingabe
Punkte mit ebenen Koordinaten erzeugt werden, die dann
durch Stäbe
miteinander verbunden werden. |
Diese Erzeugung wird durch Generatoren und
Datenübernahme erleichtert. Letztlich können
die erforderlichen Werte aber auch tabellarisch erzeugt
werden. |
Im Verlauf der weiteren Bearbeitung können
dann bereits erzeugte Teilsysteme durch Funktionen wie
Kopieren,
Drehen,
Spiegeln usw. erweitert oder verändert werden. |
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Punkte können durch Angabe ihrer Koordinaten
numerisch eingegeben werden. |
Eine Alternative stellt die grafische Einmessung
von Punkten im Ebenenmodus an Hand der Vermaßungen am
Rand des Arbeitsfensters dar. |
Durch Anklicken der Anfangs- und Endknoten mit
der Maus werden neue Stäbe erzeugt. |
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Die Erzeugung von Linien, die bei Beschreibung
des statischen Systems mit Stabattributen belegt werden, kann
bereits bei der Generierung über die orthogonalen und rotationssymmetrischen
Rastergeneratoren erfolgen. |
Die Generatoren erstellen mit einigen wenigen
Koordinatenangaben und Verknüpfungen der zu erzeugenden
Ebenen Strukturen, die als Basis für das Endsystem dienen. |
Durch anschließende Anpassungsarbeiten durch
löschen, erzeugen weiterer Stäbe usw. wird das Drahtmodell
bis zum gewünschten Zustand bearbeitet. |
Der Generator kann in einer Eingabesitzung beliebig
häufig aufgerufen werden. |
Mit den weiteren Modellierungsfunktionen wie Drehen,
Verschieben usw. werden die erzeugten Körper in die gewünschte
Position gebracht und mit bereits vorhandenen Teilsystemen verbunden. |
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Ein eleganter Weg zur Erzeugung des geometrischen
Grundstockes für ein 2D-System ist die Übernahme
bereits in einem CAD-System erzeugter oder andersartig abgelegter Daten. |
Der übliche Weg zum Datenaustausch mit einem
CAD-System erfolgt über eine Datei im DXF-Format. |
Die alternative Übernahme aus einer Textdatei
eröffnet ein noch weiteres Feld für den Datenimport. |
Durch Anpassung einer Textdatei an das erforderliche
einfache Eingabeformat mit einem Win-Standardeditor
(Notepad, Wordpad u. a.) können Übergabedaten aus jeder Druckdatei
gewonnen werden. |
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Zur Bearbeitung und Vervollständigung des
statischen Modells steht eine Vielzahl von Modellierungswerkzeugen
zum Verschieben, Drehen, Vergrößern, Spiegeln, Ausrichten und Verschneiden bereit. |
Durch die Anwendung der Funktionen auf ein mit
der Aktion zu erstellendes Duplikat der ausgewählten Struktur
ergeben sich Möglichkeiten zur schnellen Erzeugung sich
wiederholender gleichartiger Teilsysteme. |
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Die Bildung von Gruppen kann für die Konstruktion
und die Zuweisung von einheitlichen Parametern wie z. B. Werkstoffkenngrößen
genutzt werden. |
Zudem kann das System auf einzelne Gruppen reduziert
werden, indem die anderen Gruppen von der Darstellung ausgeschlossen
werden und damit nur die relevanten Objekte zur Bearbeitung angeboten werden. |
Mit den verbliebenen Gruppen können weitere
Arbeiten durchgeführt werden, ohne dass überflüssige
Objekte die Darstelllung verdecken. |
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Nach der Erzeugung der Punkte und Linien werden
diesen im zweiten Schritt der Bearbeitung statische Eigenschaften
wie Stabeigenschaften, Gelenkbedingungen, Lagerfesthaltungen
usw. zugewiesen. |
Diese Zuweisungen erfolgen wiederum grafisch
interaktiv. |
Sobald mindestens eine Linie oder ein Punkt
aktiviert sind, werden zusätzliche Buttons im Kopfbereich
des Bearbeitungsfensters zur Definition von Gelenkbedingungen,
exzentrischen Anschlüssen, Querschnittseigenschaften
und Bemessungsangaben zugänglich. |
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werden allen aktivierten Stäben in einem Rutsch zugewiesen. |
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ernöglichen die Kopplung von Stäben
entsprechend der realen Bausituation. |
Z.B. wird ein Riegel nicht in der Netzlinie
bis in die Schwerlinie eine Stieles geführt, sondern
endet bereits an dessen Flansch, an den er im Bauwerk angeschlossen wird. |
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Stäbe können elastisch über die Stablänge gebettet werden. |
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Die drei in der Ebene möglichen Freiheitsgrade
können in beliebiger Kombination starr oder elastisch
gefesselt werden. |
Bei elastischer Lagerung ist eine Federkonstante
für den Freiheitsgrad anzugeben. |
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Dünn- und dickwandige Querschnitte werden
über ihre Abmessungen parametrisiert beschrieben. |
Querschnitte können über die Stablänge gevoutet sein. |
Für Stahl- und allg. dünnwandige Querschnitte
können die Parameter aus der Profilbibliothek übernommen werden. |
Bei Vorliegen des Programms 4H-QUER können beliebige Querschnittsgeometrien erzeugt und in 4H-NISI
importiert werden. |
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Stäben kann das Attribut Druckausfall als Systemnichtlinearität zugewiesen werden, so dass
sie innerhalb einer nichtlinearen Berechnung bei entsprechender
Beanspruchung aus dem System entfernt werden. |
Das Programm überprüft darüber
hinaus, ob bei Umlagerung der Schnittgrößen in
einem späteren Iterationschritt die Stäbe wieder
aktivert werden können und baut diese dann wieder in
das Tragsystem ein. |
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werden den aktivierten Objekten grafisch zugewiesen.
Hierzu werden alle gleichartig belasteten Stäbe/Punkte
durch Anklicken aktiviert und die gewünschten Lastbilder
über ein Menü erzeugt. |
Eine tabellarische Eingabe steht parallel zur Verfügung |
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unterschiedlicher Anordnungen werden allen ausgewählten
Stäben in einem Arbeitsgang zugewiesen und können
auf das globale Koordinatensystem und die lokalen Stakoordinatensysteme
bezogen werden. |
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(zwei Kräfte und ein Moment) wirken in Knoten
oder können beliebig auf einem Stab platziert werden, ohne
dort zusätzlich einen Punkt einführen zu müssen. |
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Neben der gleichmäßigen Temperaturänderung
kann dem Stab ein veränderlicher Temperaturverlauf
über die Stabhöhe zugewiesen werden. |
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Entsprechend den drei Freiheitsgraden sind zwei
Verschiebungen und eine Verdrehung möglich. |
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Neben der grafischen Konstruktion von System und
Belastung bildet die Verwaltung und Organisation der den Einwirkungen
zugeordneten Lastfälle, der Imperfektionen und darauf aufsetzend
der zu führenden Nachweise und Bemessungen das Herzstück
des 4H-NISI-Eingabemoduls. |
Das verwirrende Überlagerungskonzept der
neuen Normenwerke mit Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerten,
günstigen und ungünstigen Auswirkungen, führenden
und nicht führenden Lastfällen usw. wird durch eine
klare Strukturierung der Belastung einerseits und der Nachweise
andererseits überschaubar gemacht. |
Zusätzlich ist ein Kontrollmechanismus für
die Eingaben integriert. |
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Jeder Lastfall ist mit seinem Überlagerungstyp
einer Einwirkung zugeordnet. |
Eine Änderung der Zuordnung ist jederzeit
möglich und bewirkt eine sofortige Umsortierung des Lastfalls im
Objekt-Explorerfenster. |
Durch die Änderungsmöglichkeit an der
Organisationsstruktur zu jedem Zeitpunkt der Bearbeitung ist
einerseits ein hohes Maß an Datensicherheit gewährleistet. |
Andererseits ergibt sich für den Benutzer
in gleicher Weise Sicherheit in der Anwendung
der Überlagerungskonzepte. |
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In einer Baumansicht werden die Einwirkungen und
in einem Tabellenbereich die ihnen zugeordneten Charakteristika
zur Festlegung der Teilsicherheits- und Kombinationsbeiwerte dargestellt. |
Die Sichtweise der DIN 1045-1 beinhaltet hierbei
die differenzierteste Form der Einwirkungsattribute. |
Das Programm bietet aber auch die Möglichkeit
auf vereinfachende Sichtweisen umzuschalten. Dies kann z. B.
bei reinen Stahlkonstruktionen das Konzept der DIN 18800 sein. |
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erfolgen für Stahlbetonteile nach EC
2 / DIN 1045-1 / DIN 1045, für Stahlbauteile
nach EC 3 / DIN 18800 und
Holzbauteile n. EC 5 / DIN 1052. |
Ergebnis der Nachweise sind Spannungen und daraus
resultierend Ausnutzungsgrade; Ergebnis der Stahlbetonbemessungen
sind die erf. Bewehrungsquerschnitte. |
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Für Nachweise linearer Berechnungen werden automatisch Extremierungsvorschriften
auf Grund der Einwirkungsdefinitionen mit den zugehörigen
Teilsicherheits- und Kombinations-/Abminderungsbeiwerten zusammengestellt. |
Obwohl normalerweise kein Bedarf besteht, können
diese Tabellen vom Benutzer modifiziert werden. |
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Zur Bereitstelung der Lastkollektive für
nichtlineare Berechnungen steht eine Bildungsautomatik zur Verfügung. |
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sofortige grafische Kontrolle |
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Die grafische Eingabe bildet bereits bei der Erzeugung
durch sofortige Visualisierung der Eingaben eine
erste Kontrolle. Hierzu kann die Systemansicht gezoomt werden. |
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Über die Darstellungsoptionen lassen sich
zusätzliche Informationen zu System und Belastung in das
Bearbeitungsfenster einblenden. |
Knoten- und Stabnummern, Gelenkbedingungen, Querschnittstypen
und Koordinatensysteme geben Informationen
zum System. |
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mit den realen Querschnittsverhältnissen
bildet nach der Systembeschreibung eine weitere Kontrolle. |
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Mit der Undo-Funktion können versehentlich
durchgeführte Aktionen rückgängig gemacht werden. |
Umgekehrt können zurückgenommene Aktionen
wieder hergestellt werden (redo). |
Dergestalt können bis zu zehn Zustände
gespeichert und wieder restauriert werden. |
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Als letzte Instanz überprüft die Datenzustandskontrolle
die Eingabedaten auf Vollständigkeit und Plausibilität. |
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Zur Kontrolle der Berechnungsergebnisse können
Detailnachweispunkte festgelegt werden. |
Für diese Orte werden Protokolle mit ausführlichen
Informationen zu Nachweisen und Ergebnissen erstellt. |
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Hier finden Sie weitergehende Informationen
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Holzbaunachweise EC 5 u. DIN 1052:2008 |
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zur Hauptseite 4H-NISI |
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