AxisVM
Statik und
Tragwerksplanung
Version für Windows 9x bis XP
Benutzerhandbuch
1
©1991-2003 Inter-CAD Kft.
Alle Rechte vorbehalten.
Dieses Programm soll die Planungsarbeit erleichtern. Die Benutzung dieses Programms
verringert nicht die Verantwortung des Benutzers. Bei der Problemlösung ist auch
weiterhin verbindliche Sorgfalt und die Beachtung der gültigen Vorschriften, Regelungen
und Normen notwendig.
2

AxisVM 7
Alle Marken- und Produktnamen sind die Schutzmarken ihrer Besitzer.
Die INTER-CAD Kft. behält sich das Recht vor, ihr Produkt ohne Voranzeige zu ändern.
Benutzerhandbuch
3
Neue Features in Version 7......................................................................................................... 9
1.
BENUTZUNG..............................................................................................................................11
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
SYSTEMANFORDERUNG : .....................................................................................................11
INSTALLATION, PROGRAMMSTART, UPGRADE, KAPAZITÄT, SPRACHE ..............................12
WIE SOLL ICH BEGINNEN ?.....................................................................................................15
DIE AUFTEILUNG DES BILDSCHIRMES ..................................................................................16
1.5.
ARBEITEN MIT DER TASTATUR 7 MIT DER MAUS 8 UND DEM KURSOR ......................17
1.6.
DIALOGFENSTER .....................................................................................................................18
1.7.
TABELLEN ...............................................................................................................................19
1.8.
AUSGABEZUSAMMENSTELLUNG ............................................................................................24
1.8.1. Ausgabe ..........................................................................................................................25
1.8.2. Editieren .........................................................................................................................26
1.8.3. Gallerie............................................................................................................................27
1.8.4. Die Ausgabe Toolbar....................................................................................................27
1.8.5. Gallerie Toolbar.............................................................................................................28
1.8.6. Texteditor .......................................................................................................................28
1.8.7. Bilder und Bemessungen speichern .........................................................................30
1.9.
DIE SYMBOLPALETTE .............................................................................................................31
1.9.1. Markierung ....................................................................................................................31
1.9.2. Vergrößern, Verkleinern .............................................................................................34
1.9.3. Ansichten........................................................................................................................35
1.9.4. Darstellungen ................................................................................................................36
1.9.5. Lineale.............................................................................................................................36
1.9.6. Senkrecht / Parallel .......................................................................................................38
1.9.7. Bemassung, Symbole und Texte................................................................................38
1.9.7.1.
1.9.7.2.
1.9.7.3.
1.9.7.4.
1.9.7.5.
1.9.7.6.
Achsenparallele Vermassungslinien..............................................................................39
Angepasste Bemassungslinien........................................................................................41
Winkelbemassung.............................................................................................................42
Höhen- und Erhöhungszeichen.....................................................................................43
Textbox ................................................................................................................................43
Ergebnisse ...........................................................................................................................45
1.9.8. Detail ...............................................................................................................................46
1.9.9. Schnitt .............................................................................................................................48
1.9.10. Suchen.............................................................................................................................49
1.9.11. Darstellung.....................................................................................................................49
1.9.12. Optionen ........................................................................................................................53
1.9.13. Information....................................................................................................................56
1.10. SCHNELLSCHALTER ................................................................................................................57
1.11. INFORMATIONSPALETTE ........................................................................................................57
1.11.1. Infopalette ......................................................................................................................57
1.11.2. Koordinaten-palette .....................................................................................................57
1.11.3. Farbskala-palette...........................................................................................................57
1.11.4. Perspektive Werzeug...................................................................................................59
1.12. SCHNELLMENÜ.......................................................................................................................59
1.13. „HEIßE” TASTEN .....................................................................................................................59
2.
MENÜ ............................................................................................................................................63
2.1.
DATEI ......................................................................................................................................63
2.1.1. Neues Modell ................................................................................................................63
2.1.2. Öffnen.............................................................................................................................63
2.1.3. Speichern........................................................................................................................64
2.1.4. Speichern unter…. .......................................................................................................64
2.1.5. Export..............................................................................................................................65
2.1.6. Import .............................................................................................................................66
2.1.7. Kopfzeile.........................................................................................................................68
2.1.8. Drucker einrichten .......................................................................................................68
4
AxisVM 7
2.1.9. Drucken ..........................................................................................................................69
2.1.10. Drucken aus Datei ........................................................................................................72
2.1.11. Modelldatenbank..........................................................................................................72
2.1.12. Materialdatenbank .......................................................................................................73
2.1.13. Profildatenbank.............................................................................................................75
2.1.14. Graphischer Querschnittseditor................................................................................79
2.1.15. Beenden..........................................................................................................................84
2.2.
EDITIEREN ...............................................................................................................................84
2.2.1. Zurück (Undo) ..............................................................................................................84
2.2.2. Rückgängig (Redo) .......................................................................................................84
2.2.3. Alle markieren ...............................................................................................................85
2.2.4. Kopieren .........................................................................................................................85
2.2.5. Löschen...........................................................................................................................85
2.2.6. Tabellenanzeige ............................................................................................................85
2.2.7. Ausgabe Zusammenstellen.........................................................................................85
2.2.8. Bild in Gallerie speichern............................................................................................85
2.3.
EINSTELLUNGEN ....................................................................................................................85
2.3.1. Darstellung.....................................................................................................................85
2.3.2. Service .............................................................................................................................86
2.3.3. Folienmanager...............................................................................................................86
2.3.4. Lineale.............................................................................................................................87
2.3.5. Norm ...............................................................................................................................87
2.3.6. Einheiten ........................................................................................................................87
2.3.7. Gravitation .....................................................................................................................88
2.3.8. Grundeinstellungen….................................................................................................89
2.4.
ANSICHTEN .............................................................................................................................91
2.5.
FENSTER ..................................................................................................................................92
2.5.1. Infopalette / Koordinatenpalette / Farbskalapalette..............................................92
2.5.2. Horizontale Aufteilung ...............................................................................................93
2.5.3. Vertikale Aufteilung.....................................................................................................93
2.5.4. Schließen.........................................................................................................................94
2.6.
HILFE .......................................................................................................................................94
2.6.1. Inhalt ...............................................................................................................................94
2.6.2. AxisVM Home Page .....................................................................................................94
2.6.3. AxisVM Update.............................................................................................................94
2.6.4. Info über AxisVM..........................................................................................................94
2.7.
SYMBOLPALETTE ....................................................................................................................95
2.7.1. Neu ..................................................................................................................................95
2.7.2. Öffnen.............................................................................................................................95
2.7.3. Speichern........................................................................................................................95
2.7.4. Undo................................................................................................................................95
2.7.5. Redo.................................................................................................................................95
2.7.6. Neuzeichen....................................................................................................................95
2.7.7. Folienmanager...............................................................................................................95
2.7.8. Drucken ..........................................................................................................................96
2.7.9. Tabellenanzeige ............................................................................................................96
2.7.10. Ausgabezusammenstellung........................................................................................96
2.7.11. Bild speichern ................................................................................................................96
3.
DATENEINGABE.......................................................................................................................97
3.1.
GEOMETRIE .............................................................................................................................97
3.2.
EDITIONSFLÄCHE ...................................................................................................................97
3.2.1. Aufteilung der Arbeitsfläche in mehrere Fenster ..................................................98
3.3.
KOORDINATENSYSTEME ........................................................................................................98
3.3.1. Grund- (Orthogonales) Koordinatensystem ..........................................................99
3.3.2. Hilfs- (Zylinder, Kugel) Koordinatensysteme ......................................................100
3.4.
KOORDINATENPALETTE .......................................................................................................100
3.5.
HILFSNETZ- (GRID) SYSTEM ................................................................................................101
Benutzerhandbuch
5
3.6.
KURSORSCHRITTWEITE (SNAP) ...........................................................................................101
3.7.
EDITORZUBEHÖR .................................................................................................................102
3.7.1. Umgebungskreis (Aura) ............................................................................................102
3.7.2. Die numerische Eingabe eines Koordinatenwertes ............................................103
3.7.3. Abstandmessung ........................................................................................................104
3.7.4. Gebundene Richtungen ............................................................................................104
3.7.5. Koordinatensperren...................................................................................................106
3.7.6. Automatisches Trimmen...........................................................................................107
3.8.
BEFEHLE IM GEOMETRISCHEN EDITOR ...............................................................................107
3.8.1. Knotenpunkt ...............................................................................................................107
3.8.2. Linie...............................................................................................................................108
3.8.3. Kreisbogen ...................................................................................................................110
3.8.4. Horizontale Aufteilung .............................................................................................110
3.8.5. Vertikale Aufteilung...................................................................................................111
3.8.6. Viereck- und Dreieckaufteilung ..............................................................................112
3.8.7. Linienaufteilung .........................................................................................................114
3.8.8. Schnittpunkt ................................................................................................................115
3.8.9. Verschieben .................................................................................................................115
3.8.10. Drehen ..........................................................................................................................117
3.8.11. Spiegeln ........................................................................................................................118
3.8.12. Skalieren .......................................................................................................................119
3.8.13. Kontrolle.......................................................................................................................120
3.8.14. Fläche ............................................................................................................................121
3.8.15. Modifizieren ................................................................................................................121
3.8.16. Löschen.........................................................................................................................122
3.9.
ELEMENTE .............................................................................................................................123
3.9.1. Material.........................................................................................................................123
3.9.2. Querschnitt ..................................................................................................................124
3.9.3. Referenzen ...................................................................................................................126
3.9.4. Linienelemente ...........................................................................................................130
3.9.5. Flächenelemente.........................................................................................................136
3.9.6. Knoten-/Punktlager....................................................................................................139
3.9.7. Linienauflager .............................................................................................................142
3.9.8. Flächenauflager...........................................................................................................144
3.9.9. Starrkörperelemente ..................................................................................................144
3.9.10. Federelement...............................................................................................................145
3.9.11. Kontaktelement...........................................................................................................146
3.9.12. Verbindungselement .................................................................................................148
3.9.13. Freiheitsgrade..............................................................................................................151
3.9.14. Bereich ..........................................................................................................................154
3.9.15. Loch ...............................................................................................................................155
3.9.16. Netzgenerierung.........................................................................................................156
3.9.17. Netzverdichtung.........................................................................................................157
3.9.18. ArchiCAD Modell .......................................................................................................159
3.9.19. Modifizieren ................................................................................................................162
3.9.20. Löschen.........................................................................................................................162
3.10. LASTEN ..................................................................................................................................163
3.10.1. Lastfälle, Lastfallkombinationen .............................................................................163
3.10.2. Lastfallkombinationen...............................................................................................166
3.10.3. Knotenlasten................................................................................................................167
3.10.4. Konzentrierte Lasten auf ein Stabelement............................................................168
3.10.5. Netzunabhängige Einzellast ....................................................................................168
3.10.6. Linienmäßig verteilte Lasten....................................................................................169
3.10.7. Randlast ........................................................................................................................171
3.10.8. Netzunabhängige Linienlasten ...............................................................................172
3.10.9. Flächenlasten...............................................................................................................173
3.10.10. Netzunabhängige Flächenlasten.............................................................................174
3.10.11. Flüssigkeitsbelastung.................................................................................................177
6
AxisVM 7
3.10.12.
3.10.13.
3.10.14.
3.10.15.
3.10.16.
3.10.17.
3.10.18.
3.10.19.
3.10.20.
3.10.21.
3.10.22.
4.
BERECHNUNG........................................................................................................................ 193
4.1.
4.2.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
5.
Eigengewicht ...............................................................................................................177
Längenänderung ........................................................................................................177
Vorspann-/Druckkraft ...............................................................................................178
Temperaturänderung in einem Linienelement ...................................................178
Temperaturänderung an Flächenelementen........................................................179
Auflagerbewegungen ................................................................................................180
Einflusslinie..................................................................................................................180
Erdbebenbemessung..................................................................................................181
Knotenmassen.............................................................................................................190
Modifizieren ................................................................................................................190
Löschen.........................................................................................................................191
STATIK ...................................................................................................................................194
SCHWINGUNG ......................................................................................................................198
KNICKEN ...............................................................................................................................199
FINITE ELEMENTE .................................................................................................................200
SCHRITTE EINER ANALYSE ...................................................................................................202
FEHLERMELDUNGEN ...........................................................................................................203
ERGEBNISSE............................................................................................................................ 205
5.1.
STATIK ...................................................................................................................................205
5.1.1. Minimum-, Maximum Werte ...................................................................................210
5.1.2. Animation.....................................................................................................................210
5.1.3. Diagrammdarstellung................................................................................................211
5.1.4. Tabellendarstellung....................................................................................................212
5.1.5. Verschiebung...............................................................................................................213
5.1.6. Stab/Fachwerkstabelemente - Beanspruchungen................................................215
5.1.7. Rippenelement - Beanspruchungen.......................................................................218
5.1.8. Flächenelemente - Beanspruchungen....................................................................219
5.1.9. Auflagerelement - Beanspruchungen ....................................................................222
5.1.10. Stab/Fachwerkstabelement - Spannungen............................................................223
5.1.11. Flächenelemente - Spannungen..............................................................................225
5.1.12. Einflusslinien ...............................................................................................................226
5.1.13. Unbalancierte Kräfte ..................................................................................................227
5.2.
SCHWINGUNGEN ..................................................................................................................228
5.3.
KNICKEN ...............................................................................................................................229
5.4.
BEWEHRUNG ........................................................................................................................230
5.4.1. Berechnung des Bewehrungsstahles für Flächenelemente...............................230
5.4.2. Vorhandene Bewehrung...........................................................................................234
5.4.2.1.
5.4.2.2.
5.4.3.
5.4.4.
Rissnachweis.....................................................................................................................234
Nichtlineare Verformung von Platten ........................................................................235
Bemessung der Stützenbewehrung........................................................................236
Bemessung der Balkenbewehrung .........................................................................242
5.4.4.1.
5.4.4.2.
Querkraftbewehrung des Balkens...............................................................................247
Längsbewehrung des Balkens ......................................................................................250
5.5.
STAHLBEMESSUNG ...............................................................................................................251
5.5.1. Steel beam design .......................................................................................................251
5.5.2. Schraubverbindungen...............................................................................................256
6.
SCHEMATA ZUR DATENEINGABE................................................................................ 261
6.1.
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
7.
THEORETISCHES SCHEMA ZUR ERSTELLUNG EINES FACHWERKTRÄGERS .......................261
EINGABESCHEMA ZUR ERSTELLUNG EINES RAHMENTRAGWERKES .................................263
EINGABESCHEMA ZUR ERSTELLUNG EINES PLATTENMODELLS .......................................265
EINGABESCHEMA ZUR ERSTELLUNG EINES SCHEIBENMODELLS ......................................267
EINGABESCHEMA FÜR ERDBEBENUNTERSUCHUNG ..........................................................269
BEISPIELE ................................................................................................................................. 271
Benutzerhandbuch
7
7.1.
EBENES RAHMENTRAGWERK AUS STAHL, STATISCHE ANALYSE STATIK/I (THEORIE I.
ORDNUNG) .......................................................................................................................................271
7.2.
EBENES RAHMENTRAGWERK AUS STAHL, STATISCHE ANALYSE STATIK/II (THEORIE
II. ORDNUNG)...................................................................................................................................272
7.3. EBENES RAHMENTRAGWERK AUS STAHL, BIEGEKNICK-ANALYSE ...................................273
7.4.
EBENES RAHMENTRAGWERK AUS STAHL, SCHWINGUNGSANALYSE NACH DER THEORIE I.
ORDNUNG .........................................................................................................................................274
7.5.
EBENES RAHMENTRAGWERK AUS STAHL, SCHWINGUNGSANALYSE NACH DER THEORIE
II. ORDNUNG ....................................................................................................................................275
7.6.
STAHLBETONSCHEIBE, STATISCHE ANALYSE NACH THEORIE I. ORDNUNG ....................276
7.7.
STAHLBETONPLATTE, IN DEN KANTEN GELENKIG AUFGELAGERT, STATISCHE ANALYSE
NACH THEORIE I. ORDNUNG ..........................................................................................................277
7.8.
STAHLBETONPLATTE, ALLE KANTEN EINGESPANNT , STATISCHE ANALYSE NACH THEORIE
I. ORDNUNG......................................................................................................................................278
8
AxisVM 7
Neue Features in Version 7
Allgemein
Echtzeit Darstellung von Flächenmodellen oder
Drahtmodellen mit versteckten Linien in einem OpenGL
Arbeitsbereich.
Drehen and zoomen des Modells mit dem Mausrad.
Importieren von Folien, Farben und Linientypen aus
DXF- Dateien.
Folien Manager zum arbeiten mit vielschichtigen DXF
Dateien, ArchiCAD Modellen und Benutzter-Folien.
Basisplan einer DFX Datei kann geändert werden wenn
sie importiert wurde.
Wenn ein Modell-Framework eingerichtet wurde,
können vorhandene Layerstrukturen aus ArchiCAD
importiert werden.
Teile werden automatische für ArchiCAD Objekte und
Listen erzeugt.
Auswahl mittels Abschnitten oder Polygonen.
Im Finden-Dialog können Objekte ausgewählt werden.
Folien Sicht and Auswahl kann individuell eingestellt
werden.
Grafiken als JPEG speichern.
F 1.9.4. Darstellung
F 1.9.3. Ansichten
F 2.1.6. Import
F 2.3.3. Folien Manager
F 2.1.6. Import
F 3.9.18. ArchiCAD Modell
F 3.9.18. ArchiCAD Modell
F 1.9.1. Auswahl
F 1.9.10. Finden
F 2.3.3. Folien Manager
F 2.1.9. Drucken
Ändern
Linie-zu-Linie- Verbindungselement-Definition
zwischen Gebietsgrenzen.
Der Cursor erkennt die Ebenen von Flächen und
Bereichen.
Begrenzung auf schräg liegende Fläche.
Orthogonal ausgerichtete Maßlinie, Winkel Maße,
Niveau und Höhen Markierung
Textboxen.
Zurück und Vorwärtslisten (Undo und Redo).
F 3.9.12. Verbindung
F 1.9.7. Maßketten, Symbole
and Beschriftung
F 1.9.7. Maßketten, Symbole
and Beschriftung
F 2.2.1. Undo, 2.2.2. Redo
Elemente
Orthotropes Material Modell.
Elemente können in der Tabellenanzeige gelöscht
werden.
Liste mit Knoten-zu-Knoten Tabelle von Knoten-zuKnotenund Linien-zu-Linien Elementen.
F 2.1.12. Material Bibliothek
F 1. 7. Tabellenanzeige
Netzunabhängige Punkt-, Linien- und Flächenlasten.
F 3.10.5. Punktlast auf
Fläche
3.10.8. Linienlast auf Fläche
3.10.10. Flächenlast auf
Fläche
F
3.10.11.Flüssigkeitsbelastung
F 3.10.8. Linienlast auf
Fläche
F 1.7. Tabellenanzeige
Last
Netzunabhängige Flüssigkeitsbelastung
Maßgebende Kombinationen entsprechend DIN1045,
DIN1045-1 and SIA-162
Benutzerhandbuch
9
Berechnung
Seismische Berechnung nach Eurocode 8
Lösungssystem der Gleichung größer als 2 Gb.
Es wird lediglich das Ergebnis des letzten Increments
gespeichet.
F 3.10.19. Seismische Lasten
F 4.1. Statische Analyse
Ergebnisse
Nichtlineare Abweichungsbemessung von
Stahlbetonplatten.
Report Maker.
Ergebnisbeschriftung.
Es werden nur lokale Extrema ausgegeben.
Farblich gekennzeichnete Darstellung der verwendeten
Bewehrung.
Ergebnisse der Lastfälle werden in der Tabellenanzeige
aufgeführt.
3D Ergebnisanzeige
Section Linien in Stabwerken
F 1.8. Report Maker
F 1.9.7. Bemaßungslinien,
Symbole and Beschriftung
F 5.1.4. Ergebnistabellen
F 5.4. Bewehrung
F 1.7. Tabellenanzeige
F 5.1. Statik
F 1.9.9. Section Linien &
Flächen
Bemessung
Balken und Stützenbewehrungsangaben werden
gespeichert.
Balkenbemessung unter Berücksichtigung von Torsion.
Mehrfache Ansichten im
Stahlbetonstützenbemessungsfenster
Stahlbauverbindungen für Balken und Stützen gemäß
MSz und EUROCODE2.
Platten-, Membran- und Schalenbemessung nach DIN1045, DIN-1045-1, SIA, NEN.
F 5.4. R.C. Design
F 5.4.4. Balkenbemessung.
F 5.4.3. Stützenbewehrung
F 5.5.2.
Stahlbauverbindungen für
Balken und Stützen
F 5.4.1Bewehrung für
Flächenelemente
10
AxisVM 7
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Benutzerhandbuch
1.
11
Benutzung
Willkomen zu AxisVM!
AxisVM ist ein Finite-Elemente Programm zur Berechnung statischer,
schwingender und beulender Systeme. Es wurde speziell für Bauingenieure entwickelt. AxisVM kombiniert analytische Fähigkeiten mit
einer einfachen grafischen Eingabe.
Pre-Prozessor
Modeling: Geometrisches Tool (Punkt, Linie, Eben); automatisches
Raster; Material und Querschnittsdateien; Element- und Lasttools, Importieren und exportieren von CAD Objekten (DFX); Schnittstelle zur
Grafiksoftware ArchiCAD um ein Modell-Framework direkt erstellen
zu können.
Sie können jeden Schritt wärend des Modellgestaltung grafisch
überwachen. Mehrfach Zürück und Vorwärts (Undo/Redo), sowie eine
on-line Hilfe stehen zur Verfügung.
Berechnung
Statik, Nichtlinear und Beulen
Post-Prozessor
Darstellung der Ergebisse: verformte/unverformte Anzeige; Diagramme, und Iso-Linien/Oberflächenplotts; Animation; benutzerdefinierte
tabellarische Berichte.
Nach der Berechnung unterstützt AxisVM starke VisualisierungsTools, die eine schnelle Interpretation der Ergebnisse möglich machen,
und numerische Hilfsprogramme, die unter Berücksichtigung dieser
Ergebnisse spätere Berechnungen ermitteln, dokumentieren und darstellen. Die Ergebnisse können zudem genutzt werden, um das verformte oder animierte Objekt, bzw. die Iso-Linien/ Oberflächenplots
darzustellen. AxisVM stellt die Ergebnisse als Linien- oder Flächendiagramm dar.
Ausgabe
Die Ausgabe ist immer ein Teil der Berechnung, und eine grafische
Schnittstelle bereichert den Vorgang und vereinfacht die Bemühungen. AxisVM erstellt qualitative hochwertige Ausgaben von
Texten, um das Modell und die dazugehörigen Ergebnisse bestmölich
zu dokumentieren. Zusätzlich können Daten und Grafiken leicht exportiert werden. (DXF, BMP, JPG, WMF, EMF, RTF, HTML, TXT, DBF).
1.1.
Systemanforderung:
Empfohlene
Systemkonfiguration
•
•
•
•
•
•
•
•
Computer mit Pentium Prozessor
64 Mbyte RAM Systemspeicher
300 Mbyte freier Platz auf der Festplatte
CD Laufwerk
SVGA Farbbildschirm
Windows 95/98/NT Windows 2000, ME, oder XP Systemsoftware
Maus
Drucker
Im Falle von kleineren Modellen (< 500 Knotenpunkte) kann ein Computer mit 486 Prozessor und 16 Mbyte Systemspeicher auch ausreichend sein.
Wenn es sich um größere Modelle (> 5000 Knotenpunkte) handelt, ist
ein Computer mit Pentium 200/333 MHz Prozessor und 128 Mbyte
12
AxisVM 7
Systemspeicher erforderlich.
Auflösung des
Bildschirmes
Festplatte
1.2.
Minimal 1024*768 ist empfohlen.
Die maximale Anzahl der Knotenpunkte ist von der Festplattenkapazität abhängig. Während der Berechnung ist im Allgemeinen 50-300
Mbyte freie Kapazität genügend..
Installation, Programmstart, Upgrade, Kapazität, Sprache
Softwareschutz
AxisVM benutzt einen Dongle. Der Dongle muss vor der Installation
von AxisVM entweder in den parallel oder den USB-Port gesteckt
werden. Unter Windows 98 muß bei der Benutzung des USB-Ports
zunächst ein entsprechender Treiber installiert werden. Windows NT
benötigt das Servicepack 3 oder höher um den Softwareschutz zu erkennen. Einzelplatztreiber werden automatisch installiert. Falls Probleme mit den Zugriffsrechten unter Windows NT auftreten sollten,
können Sie den entsprechenden Treiber später direkt von der CD
installieren. Der Pfad ist: [CD Drive:] \ Sentinel \ English \ Driver \
Win_Nt \ setupx86.exe or \ Sentinel \ English \ Driver\ setup.exe /USB.
Bei einer Netzwerkversion müssen Sie den Netzwerk-Schlüssel
installieren. Es sind zwei Arten von Netzwerkversionen.
a. NetSentinel
1.
F
Stecken Sie den Dongle in einen Computer Ihres Netzerks.
Damit wird der AxisVM Server festgelegt.
2. Legen Sie die AxisVM CD in Ihr CD-ROM Laufwerk des
AxisVM Servers. Starten Sie [CD Drive]: \ Sentinel \ English \
Driver\ setup.exe um den Sentineltreiber zu installieren.
3. Kopieren Sie den Inhalt des Ordners [CD Drive]:\Sentinel\
English\server\Disk1\Win32 in einen Ordner auf Ihrem AxisVM
Servers.
4. Starten Sie NSRVGX.EXE aus diesem Ordner. Dieses Programm
steuert den Netzwerkdongle und stellt die Verbingung zu den
Anwendungen des Netzwerk her.
Um AxisVM auf einem Computer des Netzwerks zu starten, muss das
Programm NSRVGX auf dem Server laufen. Wenn NSRVGX beendet
wird, werden alle AxisVM-Anwendungen geschlossen.
b. Sentinel SuperPro
1.
F
Installation
Stecken Sie den Dongle in einen Computer Ihres Netzerks.
Damit wird der AxisVM Server festgelegt.
2. Legen Sie die AxisVM CD in Ihr CD-ROM Laufwerk des
AxisVM Servers. Starten Sie [CD Drive]: \ Sentinel \ English \
Driver\ setup.exe um den Sentineltreiber zu installieren.
3. Starten Sie [CD Drive]: \ Sentinel \ English \ Superpro servers \
loadserv.exe um den SuperPro Server zu installieren.
4. Das installierte Serverprogramm startet automatisch bei
Hochfahren des Computers.
Um mit AxisVM auf einenen Computer im Netzwerk zu arbeiten muss
SuperPro Server laufen. Falls dieser gestoppt wird werden alle
AxisVM-Anwendungen gestoppt..
Die Installation von AxisVM ist ein relativ einfacher Vorgang. Starten
Sie das Installationsprogramm von der CD. Zur vollständigen
Installation werden min. 50 Mbytes freier Plattenplatz benötigt.
Um AxisVM unter Windows 95/98, ME oder Windows NT4.0/2000/XP
Benutzerhandbuch
Starten von
AxisVM
13
zu installieren, führen Sie folgende Schritte aus:
1. Starten Sie Ihren Computer und warten Sie bis Windows
hochgefahren wurde.
2. Legen Sie die AxisVM CD in Ihr CD-ROM-Laufwerk.
3. Wenn Sie den Autostart aktiviert haben, wird die Installation
nach ein paar Sekunden starten. Falls der Autostart deaktieviert
ist, wählen Sie Start und Ausführen.. Wählen Sie Startup.exe auf
Ihrer AxisVM CD.
4. Folgen Sie den Anweisungen des Installationsprogramms.
Voreingestellt wird das Programm in den Ordner C:\AxisVM7 und
die Beispiele in den Ordner C:\AxisVM7\Examples installiert. Sie
können während der Installation auch ein anderes Laufwerk oder
einen anderen Ordner angeben. Das Setup erstellt die AxisVM
Programmgruppe die auch das AxisVM Icon beinhaltet
Wählen Sie Start-Programme-AxisVM7 und klicken Sie dann auf das
AxisVM Icon. AxisVM wird mit einem leeren Modell gestartet und Sie
können mit der Eingabe beginnen. Falls Sie eine ältere Windowsversion inkl. Explorer verwenden können einige Icons nicht angeziegt
werden. Starten Sie dann folgendes Updateprogramm für Windows:
[CD Drive]:\Comctl32\401comupd.exe.
Update
Es wird empfohlen die neue Version in einen neuen Ordner zu
installieren, damit bleibt die alte Version erhalten.
Konvertieren alter
Modelle
Die Modelle, die mit einer früheren Version erstellt wurden, werden
bei der Eröffnung nach der neuen Version konvertiert. Deshalb
empfiehlt es sich, vor der ersten Benutzung der alten Modelle ein
Archivkopie zu erstellen. Mit der Speichern als.. Option kann man die
Daten in einem Format für Versionen 3.0, 3.5, 3.6, 4.0, 5.0 und in 6.0
sichern.
Statik
(lineare/nichtlineare
Analyse)
Eingabe
â
Berechnung
Schwingung
(erster/zweiter Ordnung)
â
Ergebnisse
Knicken
14
AxisVM 7
Es gibt Beschränkungen für das anzugebende Modell:
Vollversion: Professional Version
Parameter
Knotenpunkte
Materialkennwerte
Elemente
Maximal
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Fachwerkstab
Stab
Rippe
Scheibe
Platte
Schale
Unterstützung
Starrkörper
Feder
Kontaktelement
Lastfälle
Lastfallkombinationen
Eigenformen
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
99
Unbeschränkt
99
Die maximale Modellgröße hängt praktisch von der Kapazität der
Festplatte ab.
Das größte lösbare Gleichungssystem ist, wegen der 32 Bit-System,
theoretisch 2 GB. Praktisch aber hängig vom Operationssystem ab und
beträgt 1,4–1,7 GB.
Limitierte Version: Standard Version
Parameter
Knotenpunkte
Materialkennwerte
Elemente Fachwerkstab
Stab
Stab+Fachwerkstab
Rippe
Scheibe
Platte
Schale
Scheibe+Platte+Schale
Unterstützung
Starrkörper
Feder
Kontaktelement
Lastfälle
Lastfallkombinationen
Schwingungsformen
Maximal
Unbeschränkt
Unbeschränkt
500
250
250
Unbeschränkt
1500
1500
1500
1500
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
Unbeschränkt
20
Unbeschränkt
30
Benutzerhandbuch
1.3.
15
Wie soll ich beginnen?
Damit Sie sich möglichst schnell im Umgang mit dem Programm vertraut machen können, sollten Sie zuerst mit der Dateneingabe, Berechnung und Auswertung der Ergebnisse einer einfachen Aufgabe
anfangen. Beispiele dazu finden Sie im Abschnitt 7 und Eingabeschemata im Abschnitt 6.2
Die Eingabe ist in drei Schritte gegliedert:
•
•
•
Geometrie
Im ersten Schritt soll das geometrische Modell der Tragstruktur,
ein Netz erstellt werden (in 2D oder 3D)
Elemente
Im zweiten Schritt werden die verschiedenen Eigenschaften (wie
z. B. Materialeigenschaften und Querschnittswerte) zum Netz zugeordnet. Mit der Bestimmung der Lagerungen wird das statische
Modell vollständig.
Lasten
Im dritten Schritt werden die Lasten auf das Modell aufgebracht.
Man erstellt die Lastfälle, Lastgruppen und Lastfallkombinationen.
Im Abschnitt 6 sind die Eingabeschemata für die folgenden Aufgaben
erläutert:
1.
2.
3.
4.
5.
Ebenes Fachwerk
Ebenes Rahmentragwerk
Scheibe
Platte
Erdbebenanalyse
Die Erfahrungen mit diesen Beispielen erleichtern die Modellbildung
komplexerer Strukturen.
Wir empfehlen das ganze Handbuch einmal aufmerksam lesen. Im
Abschnitt 1 finden Sie allgemeine Informationen über die Benutzung
des Programms, und in den weiteren Kapiteln werden die einzelnen
Menüpunkte grundsätzlich diskutiert.
Wenn Sie mit dem Programm relativ gut umgehen können, lohnt es
sich das Handbuch noch mal durchzulesen, weil bestimmte Sachen
werden somit besser erklärt werden.
16
1.4.
AxisVM 7
Die Aufteilung des Bildschirmes
Dieser Abschnitt beschreibt die komplette grafische Arbeitsumgebung
von AxisVM. Lesen Sie diesen Abschnitt besonders aufmerksam. Ihr
Wissen über das Programm erhöht die Arbeitsgeschindigkeit und
damit die Produktivität.
AxisVM
Bildschirm
Nachdem Sie AxisVM gestartet haben öffnet sich die Arbeitsumgebung, siehe unteres Bild.
Informationszeile
Menüzeile
Legendenfenster
Infofenster
Symbolpalette
kurzor
(Fadenkreuz)
Grafisches Bereich
Koordinatenfenster
Informationszeile
Kontextsensitive Hilfe
Grafische
Eingabeoberfläche
Kursor
Menüzeile
Akctives Icon
Symbolleiste
Die Arbeitsbereiche dr AxisVM Umgebung weren nun kurz beschrieben.
Der Berecih wo Sie Ihr Modell erstellen.
Der Kursor wird zum zeichnen, auswählen und öffnen von Menüs
und Dialogboxen verwendet In Abhängigkeit der gewählten Funktion
kann dabei der Kursor variieren.
Jeder Eintrag der Menüzeile hat seine eigene Auswahlliste. Zur Benutzung, führen Sie den Kursor in die Menüzeile, der Kursor wird
zum Zeiger. Zur Auswahl fahren Sie auf den Menüeintrag in drücke
Sie die linke Maustaste. Das Untermenü wird geöffnet.
Das aktive Icon markiert den aktiven Befehl.
Koordinatenfenster
Die Sybole stehen für unterschiedliche Funktionen. Diese Funktioen
sind während der Bearbeitung immer ausführbar.
Das Fenster im Arbeitsbereich das die Koordinaten des Kursors
anzeigt.
Legendenfenster
Dieses Fenster zeigt die Farblegende fü die Ergebnisanzeige. Erscheint
nur im Postprozessor.
Infofenster
Dieses Fenster zeigt den Status des Modell und die Ergebnistyp.
Informationszeile
Zeigt einen Hilftext an, der den aktiven Befehl beschreibt.
Benutzerhandbuch
Das Modell
1.5.
17
Mit AxisVM können Sie FEM-Berechnungen für Bauwerkstrukturen
durchführen.
Dazu arbeitet das Programm mit einem Modell der Bauwerkstruktur.
Jedem Modell muß ein Name zugeordnet werden. Dieser wird beim
speichern des Modells verwendet. Dabei sind die entsprechenden
Windowskonventionen zu beachten. Das Modell beinhaltet alle Daten
die AxisVM für das Bauwerk benötigt. Die Modelldaten werden in
zwei Dateien gespeichert. Die Eingabedaten werden in der Datei
name.axs und die Ergebnisdaten in der Datei name.axe gespeichert.
Die Eingabedaten werden mit den Preprozesor-Befehlen erzeugt. Die
Ergebnisdaten werden durch die Berechnung erstellt.
Arbeiten mit der Tastatur 7 mit der Maus 8 und dem Kursor
Kursor
Zur bequemen und effektiven Arbeit mit dem Kursor (Pfeil/Fadenkreuz) empfehlen wir die Benutzung eines 8-s. Der Kursor kann auf
dem Bildschirm in den folgenden zwei Formen erscheinen:
Fadenkreuz:
Pfeil:
Fadenkreuz (Vergrößern/Verkleinern):
Wenn Sie mit dem Kursor über einem Objekt anhalten, verändert sich
die Form des Kursors. Die ausführlichen Erläuterungen siehe später….
3.7. Hilfe zum Editieren
Abhängig vom aktuellen Menü über dem gezeigten Objekt erscheinen
die folgenden Daten neben dem Kursor:
GEOMETRIE:
ELEMENTE:
Die Tastatur
[↑], [↓], [←], [→],
8
Koordinaten des Knotenpunkts, Länge der Linie
Finites Element, Bezugsknoten, Freiheitsgrad,
Unterstützung
LASTEN:
Elementbelastung, Lasten an den Knotenpunkten
STATIK:
Verschiebung, Beanspruchung, Spannung,
Reakti onskraft, Bewehrungsmenge, Ordinate
der Einflusslinie
SCHWINGUNG:
Ordinate der Schwingungsfigur
KNICKEN:
Ordinate der Knickfigur
STAHLBETONBEMESSUNG:
spezifischen Bewehrungsmengen, Rissbreite
STAHLBEMESSUNG: Ausnutzungs- und Widerstandswerte
Einige Tasten haben spezielle Bedeutung:
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) in der aktuellen Ebene.
18
AxisVM 7
[Ctrl] +
[↑], [↓], [←], [→],
8
[Home], [End]
[Ctrl]+
[Home], [End]
[Esc] or 8
right button
[Enter]+[Space]
8
left button
(command
buttons)
[Alt]
1.6.
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) in der aktuellen Ebene mit
dem eingestellten Schritt.
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) senkrecht zu der aktuellen
Ebene.
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) senkrecht zu der aktuellen
Ebene mit der eingestellten Schrittweite.
Abbrechen der aktuellen Funktion, Zurückkehren in die nächsthöhere
Menüebene. Identisch mit der rechten Maustaste /Abbrechen Befehl.
Befehltasten. Für die Auswahl der Menüelemente, für die Durchführung der Funktionen, für Markierung oder Abfrage.
Umschalten zwischen Zeichenfläche und Menübereich.
[+] [-]
Vergrößern/Verkleinern. Der Mittelpunkt der Vergrößerung / Verkleinerung entspricht der aktuellen Position des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz).
[Insert]
or
[Alt]+[Shift]
Erstellt das neue relative Koordinatensystem in der aktuellen Position
des Kursors.
Dialogfenster
Eine Anzahl von Befehlen erlaubt es Eigenschaften von AxisVM zu
setzen und unterstützt Befehle durch Auswahl von Radiobuttons,
Schaltflächen, Auswahlmenüs und Eingabefeldern.
Wenn eine Dialogbox erscheint wechselt die Kursorform in einen
Zeiger. Die meisten Dialogboxen haben einen OK- oder AbbrechenButton. Bevor die Dialogbox nicht mit diesen Buttons geschlossen
wurde können keine anderen Befehle ausgeführt werden. Eine
Kontexthilf zur aktuellen Dialogbox erhalten Sie durch drücken dr F1Funktionstaste.
Eine Dialogbox kann unterschiedliche Funktionsknöpfe beinhalten (
Siehe Bild unten). In allen Dialogbox hat die [ESC]-Taste die gleiche
Funktion wie Abbrechen und die [Eingabe]-Taste die von OK.
Beispiel einer Dialogbox:
Benutzerhandbuch
19
Radioknöpfe
(nur ein aktiv)
Schaltfläche
Auswahlmenü
Eingabefeld
Kontrollkästchen
Markierungsliste
Bildlaufleiste
Mittels der [Tab]-Taste können Sie die Funktionstasten wechseln.
Mittels der [Alt]-Taste und einem unterstichenen Buchstaben können
die entsprechende Funktionstaste aktivieren.
Jede Dialogbox kann in der Arbeitsfläche verschoben werden. Dazu ist
die linke Maustaste in der Titelleiste gedrückt zu halten und die Maus
zu bewegen.
Auswahl >>
1.7.
Diese Funktion gibt Ihnen die Möglichkeit, zwischenzeitlich die
Dialogbox zu verlassen um unterschiedliche Eigenschaften des
Modells zu markieren. Diese Funktion steht nicht in allen Dialogboxen
zur Verfügung.
Tabellen
Alle Tabellen, die im Programm benutzt werden, werden unabhängig
vom Inhalt auf die selbe Art und Weise behandelt. Alle Tabellen zur
Dateneingabe und Ergebnisausgabe finden Sie in der Tabellenbehandlung, welche durch Betätigung der F12-Taste oder durch Anklicken
des Ikons in der obersten Ikonliste aufrufbar ist.
Die aktuelle Tabelle kann aus dem Baum der linken Seite des Dialogfensters ausgewählt werden. Der Baum beinhaltet die Modelldaten,
die Ergebnisstabellen und die verschiedene Datenbanken. Der Inhalt
des Baumes ist abhängig davon, aus welchem Programm-Modul
(Dateneingabe oder Ergebnis-Auswertung) er aufgerufen worden ist.
F Nur die Daten der aktuellen Details (wenn benutzt) oder der markierten
Objekte werden voreingestellt angezeigt (Siehe…1.9.8. Details).
Der Inhalt der Tabellen ist immer von den Filterkriterien abhängig.
Wenn ausgewählte Elemente oder eingeschaltete Details vorhanden
sind, sind nur die entsprechenden Daten in die Tabellen sichtbar. Die
Filterkriterien sind in der unteren rechten Ecke des Dialogfensters
dargestellt.
20
AxisVM 7
Kopieren in die
Zwischenablage
Einfügen vom
Zwischenablage
Zeile löschen
Format
Neue Zeile
Drucken
Querschnittseditor
Grossformat
Datenbank
Tabelle zur
Ausgabe
hinzufügen
Aktive
Datenzeile
Bewegung,
Auswahl in der
Tabelle
[↑], [↓], [←], [→],
8 left button
[Home]
[End]
Horizontale
Bildlaufleiste
Vertikale
Bildlaufleiste
Eine Tabelle kann mehr Spalten und/oder Zeilen haben als die im
Fenster dargestellten. Die fehlenden Bereiche können mittels der
Schieberegler oder der folgenden Tastaturbefehle eingeblendet
werden.:
Sich eine Zeile nach oben bzw. unten bewegen oder die Tabelle weiterblättern.
H
Wenn Sie die Shift-Taste gedrückt halten, werden die Richtungspfeile statt die aktive Zelle zu bewegen, die Zellen markieren. Die Zellen der Tabelle können auch mit gedrückter rechter
Maustaste durch Mausziehen markiert werden. Durch Anklicken den obersten fixen Zelle in einer Spalte kann die gesamte Spalte markiert werden. Durch Anklicken der ersten Zelle in
eine Zeile kann die gesamte Zeile markiert werden. Durch Anklicken der linken oberen Zelle kann die gesamte Tabelle markiert werden. Die markierten Zellen können als Tabelle in die
Zwischenablage kopiert werden. Wenn nur Zellen aus einer
Spalte markiert worden sind, kann diesen Zellen einen konstanter Wert zugeordnet werden. Siehe später: Konstanten Wert setzen.
Zur ersten Zelle der Tabellenzeile springen.
Zur letzten Zelle der Tabellezeile springen.
[Ctrl]+[Home]
Zur ersten Zelle der Tabelle springen.
[Ctrl]+[End]
Zur letzten Zelle der Tabelle springen.
[Page Up]
In der Tabelle rückwärts blättern. Mit Anklicken mit dem 8 an das
vertikale Rollband erreicht man die selbe Funktion.
[Page Down]
In der Tabelle vorwärts blättern. Mit Anklicken mit dem 8 an das
vertikale Rollband erreicht man die selbe Funktion.
[Ctrl]+ [→]
Die Tabelle nach rechts blättern oder in die nächste Spalte springen.
Nur dann benutzbar, wenn mehr Spalten vorhanden sind als gleichzeitig dargestellt werden können. Mit Anklicken mit dem 8 an das
horizontale Rollband erreicht man die selbe Funktion.
Benutzerhandbuch
21
[Ctrl]+ [←]
Die Tabelle nach links blättern oder in die vorige Spalte springen. Nur
dann benutzbar, wenn mehr Spalten vorhanden sind als gleichzeitig
dargestellt werden können. Mit Anklicken mit dem 8 an das horizontalen Rollband erreicht man die selbe Funktion.
[Enter]
Beendet die Dateneingabe in dem aktiven Feld und bewegt den Kursor rechts ins nächste Feld. Am Zeilenende wird der Kursor zum Anfang der nächsten Zeile bewegt. Mit der rechten 8-taste kann man ein
beliebiges Feld aktivieren.
[Esc]
Abbrechen der Dateieingabe im aktiven Feld. Die ursprünglichen Einträge werden wiederhergestellt. Man kann auch auf Abbrechen
klicken.
8 rechte Taste
[Shift]
Wenn die SHIFT-Taste gedrückt ist werden mit allen Richtungstasten
Zellen markiert anstatt den Inhalt zu verschieben. Zellen können auch
durch Mausklick markiert werden. Durch klicken der obersten Zel
wird die ganze Spalte markiert. Durch Auswahl des ersten Eintages
links, die ganze Reihe. Die oberste linke Zelle markiert die ganze
Tabelle. Markierte Zellen können in die Zwischenablage kopiert
werden. Bau Auswahl eiine einzelnen Zelle kann der darin enthaltene
Wert geändert werden.
Datenbank
anzeigen
Von der Datenbank des Programms kann man in eine Tabelle (Materialien oder Querschnitte) laden.
Datei
, [Ctrl]+ [L]
Import von
DBase Datei
Eine DBase Datei Name.dbf wird in die Tabelle aufgerufen. Vom
Programm werden die Felder der DBase-Datei ausgewertet und, wenn
sie in die Tabelle nicht hineinpassen, schickt das Programm eine
Fehlermeldung.
Speichern als
DBase-Datei
Die Tabelle wird unter den Dateiname Namen.dbf gespeichert. Die
Feldnamen der DBase Dateien werden aus den Spaltennamen generiert. Die DBase-Felder sind alle Textfelder.
Speichern als
HTML
Die Tabelle wird unter den Dateiname Namen.htm gespeichert. Eine so
erstellte Datei kann auch z.B. vom Microsoft World als Tabelle eingelesen werden. Die verschiedenen Einstellungen der Spalten werden in
die HTML Datei nicht übernommen, sie sollen im Texteditor eingestellt werden.
Speichern als
Textdatei
Die Tabelle wird in eine Name.txt Datei gespeichert.
22
AxisVM 7
Neue
Querschnittstabelle
Drucken
, Ctrl]+ [P]
Beendn
[Alt]+ [F4]
Erstellung von einer neuen Querschnittstabelle, die vom Programm
unter den Dateiname Name.sec gespeichert wird. Die neue Tabelle wird
neben den anderen ähnlichen Querschnittstabellen gespeichert.
Der Inhalt der Tabelle wird mit dem ausgewählten Drucker mit der angegebenen Kopfleiste und Bemerkungen gedruckt.
Die Beenden Funktion ist identisch mit der Abbrechen Taste.
Bearbeitern
Neue Datenzeile
, [Ctrl]+
[Insert]
Zeilen löschen
, [Ctrl]+
[Delete
Tabelle markieren
[Ctrl]+ [A]
Grafischer
Querschnittseditor
[Ctrl]+[G]
Querschnitt
bearbeiten
[Ctrl]+[M]
Kopieren
, [Ctrl]+ [C]
Einfügen
, [Ctrl]+ [V]
Gleichen Wert
setzen
gehe zu
[F5]
Format
Angeben einer neuen Datenzeile in der Tabelle.
Das Löschen die markierten Datenzeilen
Markiert den Inhalt der Tabelle.
Siehe ausführlich... 2.1.14. Graphischer Querschnittseditor
Siehe ausführlich... 2.1.14. Graphischer Querschnittseditor
Kopieren der markierten Datenzeilen in die Zwischenablage
Einfügen des Inhalts aus der Zwischenablage
Wenn alle markierten Zellen in einer Spalte sind, oder die gesamte
Spalte markiert wurde, ist es möglich für alle Zellen einen identischen
Wert zu setzen. Beispielweise für alle Z-Koordinaten aller Knoten in
der Knotentabelle können wir mit einem konstanten Wert eines
ebenes Tragwerk definieren.
Ausführbar über / Ändern / Festen Wert setzen in der Tabellenanzeige
Springen in eine bestimmte Zeile der Tabelle.
Benutzerhandbuch
Spalten ein-/
ausschalten
,
[Ctrl]+ [Alt]+ [F]
Standardformat
wiederherstellen
[Ctrl]+ [D]
Einheiten…
23
Die Erscheinungsform der Tabelle kann eingestellt werden. In der linken Liste im Dialogfenster sind die Kopfleisten der aktivierbaren Spalten. In der nächsten Spalte kann die Spalte aktivieren oder auf inaktiv
schalten.
Das angezeigte Format entspricht den Einstellungen des Einheiten /
Einstellen Dialoges ( siehe 2.3.6 Einheiten und Formate)
In der rechten Liste läßt sich das Format der Daten in den einzelnen
Spalten bestimmen. Die erforderliche Dezimalstellen sind auch einzustellen (z.B.: -371.6), die Nummern können aber auch in Normalform
geschrieben werden (z.B.: -3.716E+02).
Bei der Eingabe realer Werte kann als Dezimaltrenner der Grundwert
aus Windows benutzt werden (Einstellung unter Start/Einstellungen/
Systemsteuerung/Regionale Einstellungen/ Nummer/ Dezimaltrenner)
Die Spaltenbreite kann durch Verschiebung der Zellengrenzen in der
Kopfzeile geändert werden.
In einigen Fällen können keine negativen Vorzeichen eingegeben
werden da die entsprechenden Einträge positiv sein müssen. Bei einem ganzzahligen Wert kann der Dezimalpunkt und das E nicht eingegeben werden.
Alle Daten der Tabelle werden entsprechend der Grundwerte des
Spaltenformats dargestellt (die Spaltenbreite wird auch auf Grundwert
zurückgesetzt).
Siehe 2.3.6 Einheiten und Formate.
Ausgabe
Aktuelle Ausgabe
Damit kann die aktuelle Ausgabe bestimmt werden. Tabellen werden
zu dieser Ausgabe hinzugefügt. Siehe ... 1.8. Ausgabezusammenstellung.
Tabelle zur
Ausgabe
hinzufügen
Fügt die aktuelle Tabelle in die aktuelle Ausgabe ein. Wenn die
Auswahl Unterordner enthält werden auch die in den Unterordnern
enthaltenen Tabellen in die Ausgabe eingefügt. Wenn die aktuelle
Tabelle eine Ergebnistabelle ist so wird diese nur mit den aktuellen
Einstellungen wie z.B. Extremwerte in die aktuelle Ausgabe eingefügt.
Siehe …1.8. Ausgabezusammenstellung
[F9]
Ausgabe
zusammenstellen
[F10]
Öffnet die Ausgabezusammenstellung.
Hilfe
Über Tabellen
Über
Tabellenanzeige
OK
Zeigt Information zur Tabelle an.
Zeigt Informationen über die Tabellenanzeigeoperationen an.
Verlassen der Tabelle, eventuelle Änderungen werden beibehalten.
24
AxisVM 7
Abbrechen
F
Verlassen der Tabelle, eventuelle Änderungen werden nicht beibehalten.
In den Ergebnisstabellen werden auch die Minimal/Maximalwerte dargestellt.
1.8. Ausgabezusammenstellung
Die Ausgabezusammenstellung ist ein Werkzeug zur Erstellung einer
Gesamtausgabe für ein Projekt. Die Ausgabe kann Tabellen, Bilder und
eigene Kommentare in beliebiger Reihenfolge zusammenstellen.
Ausgaben werden in der Modelldatei (*.axs) gespeichert und können
als RTF-Datei ausgegeben werden. Diese RTF-Dateien können dann
von Textprogrammen, z.B. Microsoft Word, geöffnet und bei Wunsch
weiter bearbeitet und natürlich ausgedruckt werden.
Tabellen aus der Tabellenanzeige werden automatisch auf den jeweils
aktuellen Stand aktualisiert, z.B. wenn einige Objekte gelöscht
wurden.
Die Ausgabezusammenstellung kann für ein Projekt unterschiedliche
Ausgaben verwalten. Die Zusammenstellung einer Ausgabe wird als
Explorerbaum links dargestellt. Die Eigenschaften eines Eintrags
werden rechts angezeigt.
Wenn eine Tabelle markiert ist, wird ihr Text, der Titel und andere
Eigenschaften angezeigt. Die Darstellung kann ein- und ausgeschaltet
werden.
Wenn ein textfeld markiert ist, wird dieser rechts dargestellt. Durch
den Button Text bearbeiten kann dieser geändert werden.
Wenn ein Bild markiert ist, wird dieses rechts angezeigt. Die Größe, die
Plazierung und ein Bildtitel können gesetzt werden.
Die Gallerie ist eine Ansammlung von Bildern die in AxisVM als
Bitmaps (.BMP, .JPG) oder als Windows Metafiles (.WMF, .EMF) gespeichert wurden. Diese Dateien liegen im Ordner Images_modelname
der automatisch als Unterordner zum aktuleen Modell (name.axs) erstellt wird. Alle Bilder in der Gallerie können in die Ausgabe eingebunden werden.
Benutzerhandbuch
Bild zu Gallerie
hinzufügen
25
Klicken Sie auf diesen Knopf um die aktuelle Darstellung oder eine
Bemessung als Bild zu speichern.
Siehe... 1.8.7. Bilder und Bemesungen speichern
Der markierte Ausgabeeintrag (Taxt, Bild oder Tabelle) kann nach
oben oder unten verschoben werden. Ein Eintrag kann an das Ende
einer anderen Ausgabe verschoben oder kopiert werden. Dazu ist das
Menü zu benutzen oder die rechte Maustaste.
Ein oder mehrere Bilder können über das Menü: Galerie/Bilder zur
Ausgabe hinzufügen oder den Pfeil oberhalb oder per gedrückter
linker Maustaste in die Ausgabe eingwfügt werden.
Die Ausgabezusammenstellung erstellt automatisch eine Inhaltsangabe
zu Beginn der Ausgabedokumentes. Tabellen werden entsprechend
ihres Titels aufgeführt. Texte werden nur dann aufgeführt wenn sie
einem Überschriften format entsprechen. Bilder werden nur aufgeführt wenn sie eine Bildunterschrift haben.
1.8.1. Ausgabe
Neue Ausgabe
Erstelle eine neue Ausgabe. Der Name darf max. 32 Buchstaben lang
sein.
Gesamte Ausgabe
löschen
[Entf]
Löscht die aktuelle Ausgabe. Bilder werden dabei nicht aus der
Gallerie gelöscht.
[Ctrl]+[Entf]
Umbenennen
Nennt eine bestehende Ausgabe um.
RTF Vorlage
AxisVM speichert Ausgaben als RTF-Datei unter Verwendung von
Vorlagen ( die Standardvorlage ist Template.rtf im Prorammordner). Sie
können natürlich auch eigene Vorlagen verwenden. Auch können in
der Standardvorlage die Kopf- und Fusszeilen geändert werden.
Beachten Sie bitte die Beschreibung in der Vorlage wenn Sie die
ändern.
RTf-Ausgabe
Speichert die Ausgabe als name.rtf unter Verwendung der Vorlage.
Wenn Sie die Ausgabe in einen anderen als den Modellordner speichern wird automatisch ein Unterordner Images_modelname angelegt.
Dies ist notwendig, da Bilder nicht in die RTF-Datei eingebunden
sondern nur zugewiesen sind. Beachten Sie beim übergeben der
Ausgabedatei das immer auch der entsprechende Unterordner mit den
Bildern vorhanden ist. Text- und Abschnittsformate werden ebenfalls
mit ausgegeben. Die einzige Ausnahme sind die Textfarben. Tabellen
werden als TRF-Tabellen ausgegeben. Tabellenüberschriften sind von
Typ Überschrift3. So ist es einfach eine Inhaltsangabe automatisch, z.B.
in Microsoft Word zu erzeugen. ( siehe Einfügen/ Index und Tabellen).
26
AxisVM 7
Voransicht der
Ausgabe
[F3]
Drucken
[Ctrl]+[P]
Beenden
Zeigt einen Druckvorschau Dialog. Die Zoomgröße kann zwischen
10% und 500% liegen (Seitenbreite und Seite ist ebenfalls eine Option).
Wählen Sie die Buttons oder benutzen die Tastatur um zwischen den
einzelnen Seitenzu wechseln ([Pos1] = Erste Seite, [Page Up] =
Vorherige Seite, [Page Down] = nächste Seite, [Ende] = letzte Seite.
Drucken einer Ausgabe. Der Ausgabeoptionen sind die gleichen wie
die Tabellendruck optionen.
Beendet die Ausgabezusammenstellung
1.8.2. Editieren
Einige der Funktionen im Editieren-Menü sind ebenso im Popumenü
nach dem Drücken der rechten Maustaste auf einen Eintrag vorhanden.
Text in Ausgabe
einbinden
Startet einen Texteditor um einen neuen Textblock zu erstellen. Der
formatiete Text wird unter den aktuellen Eintrag eingefügt.
[Ctrl]+[T]
Seitenumbruch
Fügt einen Seitenumbruch nach dem aktuellen Eintrag ein..
[Ctrl]+[Alt]+[B]
Markierten
Eintrag nach
oben/unten
verschieben
Verschieben nach
Kopieren nach
Verschiebt den aktuellen Eintrag um eine Position nach oben/unten.
Verschiebt den markierten Eintrag an das Ende einer anderen
Ausgabe.
Kopiert den markierten Eintrag an das Ende einer anderen Ausgabe.
Benutzerhandbuch
Löschen
27
Löscht den aktuellen Eintrag (Text, Tabelle oder Bild). Wenn der
aktuelle Eintrag die Ausgabe ist wird die gesamt Ausgabe gelöscht.
[Entf]
[Ctrl]+[Entf]
Löschen
bestätigen
Alle Einträge
löschen
Alle Bilder aus der
Ausgabe löschen
Ist diese Funktion an so erscheint vor jedem löschen eine Abfrage.
Löscht alle Einträge einer Ausgabe. Die Ausgabe bleibt erhalten.
Löscht alle Bilder aus der Ausgabe. Die Bilder werden in der Gallerie
nicht gelöscht.
1.8.3. Gallerie
Bilder zur
Ausgabe
hinzufügen
Bilder in die
Gallerie kopieren
Fügt die markierten Bilder in die Ausgaabe ein.
Kopiert Bitmaps (.BMP, .JPG) und Windows Metafiles (.WMF, .EMF)
inden Ordner Images_modelname.
Bilder aus Gallerie
löschen
Löscht die markierten Bilder aus der Gallerie.
Unbenutzte Bilder
löschen
Löscht alle die Bilder die nicht in den Ausgaben verwendet werden.
Sortieren nach
Name
Bilder nach Namen sortieren
Sortieren nach
Typ
Bilder nach Typ sortieren (.BMP, .EMF, .JPG, .WMF).
Bilder des gleichen Typs werden nach Name sortiert.
Sortieren nach
Datum
Bilder nach Datum sortieren
Um die zuletzt erstellten Bilder oben zu sehen benutzen Sie umgekehrte
Reihenfolge.
Umgekehrte
Reihenfolge
Sortiert die Bilder auf- oder absteigend.
1.8.4. Die Ausgabe Toolbar
Neue Ausgabe
28
AxisVM 7
Fügt einen formatierten Text hinter den markierten Eintrag ein.
[Ctrl]+[T]
Fügt einen Seitenumbruch hinter den markierten Eintrag ein
[Ctrl]+[Alt]+[B]
Löscht die markierten Einträge oder Ausgaben.
[Entf],
[Ctrl]+[Entf]
Zeigt eine Druckvorschau der aktuellen Ausgabe.
[Ctrl]+[R]
Erstellt die aktuelle Ausgabe als RTF-Datei.
[Ctrl]+[W]
Drucken
[Ctrl]+[P]
1.8.5. Gallerie Toolbar
Sie können einige Funktionen schneller mit der Gallerie Toolbar
erledigen.
Löscht markierte Bilder aus der Gallerie.
Kopiert Bilder in die Gallerie.
Fügt markierte Bilder in die Ausgabe ein.
1.8.6. Texteditor
Nach Auswahl Text in Ausgabe einfügen kann in einem Texteditor ein
formatierter Text erstellt werden.
Benutzerhandbuch
29
Datei
Öffnen
[Ctrl]+[O]
Öffnet eine RTF-Datei im Texteditor. Da dieser Texteditor nur einfache
RTF-Befehle bearbeiten kann, kann es vorkommen, das nicht bekannte
RTF-Befehle als RTF-Kommands im Texteditor erscheinen und nicht
als formatierter Text.
Speichern
[Ctrl]+[S]
Speichert den text in einer RTF-Datei.
Beenden
Beendet den Texteditor..
Editieren
Undo
[Alt]+[BkSp]
Zurücksetzen des letzten Befehls.
Redo
[Shift]+[Alt]+
[BkSp]
Zurückholen des letzten Befehls.
Ausschneiden
[Ctrl]+[X]
Schneidet den markierten Text aus und fügt ihn in die Zwischenablage
ein.
Kopieren
[Ctrl]+[C]
Kopiert den markierten Text in die Zwischenablage.
Einfügen
[Ctrl]+[V]
Fügt den Inhalt der Zwischenablage an die aktuelle Position ein.
Suchen
[Ctrl]+[F]
Sucht einen Text im Dokument. Die Suche kann startet entweder am
Dokumentenanfang oder an der aktuellen Position. Sie können ganze
Wörter suchen und als Option Groß/Kleinschreibung beachten.
Weitersuchen
[F3]
Alle markieren
[Ctrl]+[A]
Wurde ein Wort gefunden kann weiter nach diesem gesucht werden.
Markiert den gesamten Text.
Zeichen
Fett
[Ctrl]+[B]
Kursiv
[Ctrl]+[I]
Unterstreichen
[Ctrl]+[U]
Formatiert den markierten Text Fett.
Formatiert den markierten Text Kursiv.
Formatiert den markierten Text in unterstrichen.
30
AxisVM 7
Farbe
[Ctrl]+[Alt ]+[C]
Setzt die Zeichenfarbe.
Abschnitt
Linksbündig
[Ctrl]+[L]
Zentriert
[Ctrl]+[E]
Positioniert den markierten Abschnitt linksbündig.
Positioniert den markierten Abschnitt zentriert.
Rechtsbündig
[Ctrl]+[R]
Positioniert den markierten Abschnitt rechtsbündig.
Punkt
[Ctrl]+[Alt]+[U]
Positioniert vor den markierten Abschnitt einen Aufzählungspunkt.
1.8.7. Bilder und Bemessungen speichern
Bild in die
Gallerie einfügen
[F9]
Sie können Bilder in AxisVM von vielen unterschiedlichen Ausgaben
machen. Sie können die gesamte Arbeitsfläche, Balkenverschiebungen,
die Schnittktäfte, Stahlbaunachweise oder Bemessungsergebnisse als
Bild speichern. Bei der Verwendung der Mehrfenstertechnik können
Sie wählen ob Sie alle oder nur das aktive Fenster speichern wollen.
Unterordner
Bilder
Welches
Bildformat
benutzen?
Das Bitmapformat (.BMP, .JPG) speichert pixelbasiert, das Windows
Metafile-Format vektorbasiert. Das JPG-Format ist ein komprimiertes
Bitmapformat und hat somit eine geringere Auflösung, benutzt aber
auch weniger Speicher
Windows Metafiles (.WMF, .EMF) ist vektororientiert. Dies bedeutet
das beim Zoomen keine Informationen verloren gehen. Farbflächen
werden intern auch als Bitmap gespeichert. Eignet sich am besten für
Liniengrafiken.
Bilder werden automatisch in einem Unterordner zum aktuellen
Modellordner erstellt. Der Name ist Images_modelname.
Alle darin enthaltenen Bilder können in die Ausgabe eingebunden
werden. Ändern Sie nicht den Namen des Ordners.
Die Ergebnisse einer Balken- oder Stützenbemessung werden nicht in
der Tabellenanzeige aufgeführt. Die Ergebnisse können aber in eine
Ausgabe eingefügt werden. Dazu ist das Icon im Bemessungsdialog zu
wählen. Die Ergebnistabellen werden dann auch im Ordner Images_modelname gespeichert. Wenn keine Ausgabe aktiv ist wird auto-
Benutzerhandbuch
31
matisch eine Ausgabe Stützen- oder Balkenbemessung erstellt. Diese
Ausgaben können später an eigene Ausgaben angehängt werden.
1.9.
Die Symbolpalette
Vergrößern
Verkleinern
Vollbild
Ansichten
Verschieben
Perspektive
Drehen
Ansicht zurück
Y-Z Ansicht
X-Y Ansicht
Ansicht vorwärts
Markierung
X-Z Ansicht
Visualisierung
Drahtmodell / Verdeckte Linien / Verdeckte Flächen
Lineal
Bemassung
Senkrechtes Lineal
Detail
Waagerechtes Lineal
Schnitt
Parallel
Suchen
Orthogonal
Symbole
Orthogonale Lineale
Schräges Lineal
Schräg-Orthogonale Lineale
Einstellungen
Informationen
1.9.1. Markierung
Aktivierung der Markierungspalette.
Addierte Markierung
Subtrahierte Markierung
Inverse Markierung
Partielle
Markierung Alles
Kreisringsektor
Vorige
Kreissektor
Details
Polylinie
Filter
Schiefes Viereck
Viereck
Die Markierungspalette erscheint in jedem Fall, wenn die Funktion auf
mehrere Elemente bezogen ist. Mit Hilfe der Markierungspalette können die Elemente markiert werden, bei denen man die Funktion anwenden will. Die Markierung ist nur dann abgeschlossen, wenn am
Ende auf die OK Taste gedrückt wird.
Markieren oder die Markierung abbrechen kann man durch direktes
Anklicken oder durch die Anwendung des Markierungsrahmens.
32
AxisVM 7
(In diesem Absatz werden auch Elemente, Linien und finite Elemente
als Elemente benannt.)
Addierte Markierung
Das mit dem Kursor (Fadenkreuz) identifizierte Element kann durch
Anzeigen oder durch Einrahmen von mehreren Elementen markiert
werden. Das Anzeigen erfolgt mit den Befehlstasten.
Subtrahierte
Markierung
Die Markierung der Elemente wird dadurch aufgehoben.
Inverse
rung
Der Zustand (markiert oder nicht) der eingerahmten Elemente wird
umgekehrt.
Markie-
Markierung Alles
Abhängig von der Art der Markierung alle Elemente werden dadurch
markiert / die Markierung wird aufgehoben oder invertiert.
F Diese Funktion bezieht sich nur auf die im Filter eingestellten Elementtypen.
Vorherige
Die Anwendung der Markierung bei dem vorherigen Befehl.
Details
Detailmarkierung. Siehe... 1.9.8. Detail
Filter
Man kann damit entscheiden ob das Element markierbar sei oder
nicht.
Einschalten des Filters
Partiell
Die Auswahl der Elemente mit einem Rahmen.
Der Kursor (Pfeil/Fadenkreuz) wird in einen beliebigen Eckpunkt bewegt, und man drückt auf eine die Befehltasten. Mit der Tastatur oder
mit Hilfe der 8 wird der Rahmen auf die geeignete Größe gezogen.
Mit einer (Befehlstaste) kann die Markierung ebenso durchgeführt
werden. Innerhalb des Markierungsrahmen werden alle überlappende
Elemente markiert.
Benutzerhandbuch
33
Rahmentyp:
Das Ergebnis der Markierung:
Rechteck
Gedrehtes
Rechteck
Polylinie
Kreissektor
Kreisringsektor
Ok
Abbrechen
F
$
Diejenigen Elemente werden markiert, die vollständig innerhalb des
Markierungsbereiches sind.
Beenden der Markierung. Die Dateneingabe wird auf die markierten
Elemente bezogen. Die zur Markierung angewandten Funktionen
beziehen sich auf das aktuelle Detail. Deswegen werden z.B. mit der
Markierungsfunktion “Alles Markieren” nur die Elemente des aktuellen
Details ausgewählt.
Abbrechen der Markierung. Die Dateneingabe wird abgebrochen.
Wenn in einer Ansicht mehrere Elemente überlappend sind, ist die Funktion “Einzelmarkierung” nicht anwendbar. In diesem Fall muss man
diese Elemente in einer anderen Ansicht auswählen.
Der markierte Punkt wird mit einem lilafarbigen Quadrat, die markierte Linie und das finite Element ebenso lila gezeichnet.
34
AxisVM 7
Die zweimal markierten Knotenpunkte werden auch mit einem äußeren blauen Quadrat dargestellt.
Ohne die Markierungspalette anzuschalten, kann man mit dem gleichzeitigen Drücken der
Drücken der
H
Taste Elemente markieren und mit dem
G Taste die Markierung wieder aufheben.
Die zweimalige Markierung funktioniert mit dem Drücken der
F
F
Taste.
Während des Markierungsprozesses kann die Ansicht und die Perspektive der Konstruktion verändert werden, man kann in andere Perspektive
oder Ansicht wechseln.
1.9.2. Vergrößern, Verkleinern
Erläuterung der folgenden Befehle: Vergrößern, Verkleinern, Vollbild,
Verschiebung, Ansicht zurück, Ansicht noch mal.
Vergrößern
Stellt einen rechteckigen
Ausschnitt der durch zwei
Punkte beschrieben wird
dar. Als Ergebnis wird der
rechteckige Bereich bildschirmfüllend dargestellt.
Verkleinern
Stellt den Bildschirmbereich
in den durch zwei Punkte
beschrieben rechteckigen Bereich dar.
Vollbild
Führt eine automatische Skalierung der Bildschirmeinstellungen
durch, damit das ganze Modell auf dem Bildschirm sichtbar wird.
Verschiebung
Der von unserem vollen Modell auf dem Bildschirm dargestelltes Bereich wird verschoben, der Maximalwert der Verschiebung kann nicht
größer sein als die größte Abmessung des ursprünglichen Fensters. Die
neue Position kann auch mit einem Verschiebungsvektor angegeben
werden. Der Vektor wird auf dem Bildschirm mit zwei Punkten
definiert, und das Bild wird so neugezeichnet, dass der erste angeklickte Punkt in die Position des zweiten verschoben wird. Wenn man den
zweiten Punkt ausgewählt hat, muss man auf eine Befehlstaste
drücken, und die neue Position wird dargestellt.
Drehen
Drehen: Dreht das Koordinatensysten durch halten der linken
Maustaste 8 während diese bewegt wird.
Benutzerhandbuch
35
Undo Ansicht
Redo Ansicht
Undo/ Redo der Ansicht bis zu max. 50 Ansichtsbefehlen.
1.9.3. Ansichten
X-Z
Vorderansicht (Projektion auf die X-Z Ebene).
Die Zeichnung der Konstruktion wird in der X-Z Ebene dargestellt..
X-Y
Draufsicht (Projektion auf die X-Y Ebene).
Die Zeichnung der Konstruktion wird in der X-Y Ebene dargestellt
Y-Z
Seitenansicht (Projektion auf der Y-Z Ebene).
Die Zeichnung der Konstruktion wird in der Y-Z Ebene dargestellt.
Orthogonalprojektion
Die
Perspektivepalette
Vorderansicht
Perspektive
Draufsicht
Drehen um die
senkrechte Achse
Seitenansicht
Drehen um die
vertikale Achse
Drehen um die
horizontale Achse
Ansichtspunktentfernung
Einstellungen der Perspektive
speichern
Perspektiven
Perspektive
löschen
Drehwinkel: Bestimmt den Drehwinkel
der Ansicht des gedrehten Modells.
Ansichtspunktentfernung: Bestimmt wie
weit der Betrachter von Modell entfernt ist.
Setzt die Parameter der Perspektive. Die Ansicht kann durch die
Drehung um die drei Achsen und durch die Ansichtspunktentfernung
bestimmt werden. Jede Ansicht kann zur weiteren Verwendung unter
einem freien Namen gespeichert werden.
36
AxisVM 7
Ansichten
Zeigt die drei Projektionen und die Perspektive des Modells und
erlaubt die Auswahl der zu verwendeten Ansicht.
1.9.4. Darstellungen
Drahtmodell: Zeigt ein Linienmodell. In dieser
Darstellung werden alle Linien und Flächen angezeigt.
Verdeckte Linien: Zeigt das Modell wobei alle
verdeckten Linien nicht gezeichnet werden.
Verdeckte Flächen: Zeigt ein gerendertes Modell.
Linienelemente werden mit Ihrem Querscnitt
und Flächenelemente mit ihrer Dicke dargestellt. Die Farbe entspricht dem Material.
1.9.5. Lineale
Die Lineale sind Hilfslinien beim geometrischen Konstruieren. Die Lineale kann man in belibigen Raster, in der Hauptebene des Koordinatensystems und im Raum anwenden.
Mit Hilfe von Linealen ist es möglich ein beliebiges Raster-System zu
erzeugen, man kann Schnittpunkte bestimmen und Abstände festsetzen. Der Kursor nimmt die Lineale wahr.
Benutzerhandbuch
37
$ Die Lineale werden auf dem Bildschirm mit einer blau-gestrichelten
Linie dargestellt. Die Darstellung von Linealen ist im Dialogfenster
Darstellung/Schalter ein- und ausschaltbar.
Plazieren ein senkrechtes Lineal in der Ansicht bei der aktuellen
Kursorposition.
Plazieren ein waagerechtes Lineal in der Ansicht bei der aktuellen
Kursorposition.
Plazieren eines waagerecht-senkrechten Linealpaares in der Ansicht
bei der aktuellen Kursorposition.
Plazieren ein schräg verlaufenes Lineal in der Ansicht bei der aktuellen
Kursorposition.
Plazieren ein schräg angeordnetes aufeinander senkrechtes Linealpaar
in der Ansicht bei der aktuellen Kursorposition.
In der Perspektivansicht kann man nur schräg verlaufenen Lineale
platzieren aber in der Perspektive bleiben alle Linealarten sichtbar. Die
Lineale kann man mit der Maus bewegen umplazieren. Das Löschen
eines Lineals ist so auch möglich, wenn man es mit der Maus außerhalb des Fensterrahmens zieht.
Definieren eines Lineals mit Koordinaten: Entweder auf das Lineal
kicken, oder den Einstellungen\Lineale Menüpunkt auswählen, erscheint das folgende Dialogfenster.
Lineal
b
a
a: der Projektionswinkel des Lineals auf der X-Y Ebene
b: der Winkel zwischen dem Lineal und der X-Y Ebene
38
1.9.6.
AxisVM 7
Senkrecht / Parallel
Die Senkrecht- und Parallel-Icons erlauben es eine Linie senkrecht
oder parallel zu einer Referenzlinie zu erstellen. Die Referenzlinie
sollte durch zwei Punkte eingegeben werden.
Benutzen der Funktionen: Wählen Sie eines der Icons und danach
eine Referenzlinie oder definieren Sie eine neue Referenzlinie durch
zwei Punkte. Danach bewegt sich der Kursor nur noch senkrecht oder
parallel zur Referenzlinie.
Senkrecht
Parallel
Basislinie
Basislinie
Die Senkrecht- und Parallel-Icons werden normal während der Eingabe eines Modells oder zur bestimmung einer Schnittebene benutzt.
1.9.7. Bemassung, Symbole und Texte
Diese Gruppe von Funktionen erlaubt es Längen- oder Winkelbemassungen vorzunehmen. Desweiteren können Symbole platziert und
Ergebnisse in Textform in die Arbeitsfläche eingefügt werden. Klick Sie
auf das Icon um den Bemassungsdialog zu öffnen. Wählen Sie die Art
der Vermassung. Wählen Sie das untere linke Icon um die Einstellung
der entsprechenden Art der Vermassung zu ändern.
Winkelbemassung
Angepasste
Achsenparallele
Höhen- und Erhöhungszeichen
Textbox
Ergebnisse
Einstellungen
x-Richtung
y-Richtung
Masskette
Folienmanager
z-Richtung
Die Lage der Vermassungslinien oder der Ergebnistexte kann jederzeit
in der Arbeitsfläche geändert werden. Die Bemassung ist voll associativ, d. h. jede Änderung der Geometrie aktualisiert sofort die Bemassung .
Benutzerhandbuch
39
1.9.7.1. Achsenparallele Vermassungslinien
Assoziative achsenparallele Vermaßungslinien oder –texte, parallel zu
den globalen Achsen können dem Modell wie folgt zugeordnet
werden:
1. Wählen Sie den Start- und Endpunkt der Vermaßungslinie.
Wenn diese Punkte durch eine Linie verbunden sind wählen Sie
einfach die Linie.
2. Bewegen Sie die Maus. Die Position der Vermassungslinie basiert auf die Richtung in die Sie die Maus bewegen. Mit einer
Ausnahme: Wenn die Auswahl nicht achsenparallel und die
Auswahl in der Perspektive erfolgt so ist Positionsrichtung
durch eines der Icons zu setzen.
3. Drücken der linken Maustaste bestimmt die Lage der Vermassungslinie.
Um eine Reihe von Vermassungslinien zu erzeugen, wählen Sie die
Punkte oder Linien in der entsprechenden Reihenfolge. Die Punkte 2
und 3 sind die gleichen wie bei der Einzelvermassung. Eine Reihe von
Vermassungen kann auf einmal durch die Shift-Taste markiert werden. Dies erlaubt es sie als Gruppe zu verschieben. Um eine einzelne
Vermassung aus der Gruppe zu verschieben markieren Sie diese mit
einem Rechteck und verschieben Sie diese an die neue Position. Diese
Vermassungslinie ist jetzt nicht mehr in der Gruppe enthalten.
Vermassungskette
Eine Masskette kann auch durch das Icon erstellt werden. Bei dieser
Funktion brauchen nur die Endpunkte der Masskette angewählt werden. Alle Zwischenpunkte die nicht aus einer Netzgenerierung stammen werden automatisch in die Masskette eingebunden.
Beispiel einer Masskette
Wenn die Maßkette durch Punkte erstellt wurde so ist die voll assoziativ.
40
AxisVM 7
Einstellungen gerade Bemassungslinien
Markierung
Bestimmt die Linienmarkierung. Sie können aus 9 verschiedenen Symbolen wählen.
Farbe
Sie können die Farbe individuell einstellen oder die der Bemassungsfolie zugeordnete Farbe verwenden. Bei Verwendung der Folie kann
die Farbe jederzeit noch geändert werden.
Größe
Setzen der Abstände der Bemassungslinie.
Bemassungslinie
Erweiterungslinie
Setzen des Linientyps der Bemasungs- oder Erweiterungslinie. Sie
können einen vordefinierten Typ wählen oder die Voreinstellung verwenden. Die Erweiterungslinien können ein-/ausgeschaltet werden
Textausrichtung
Setzt die Textausrichtung.Möglich sind: immer horizontal, immer vertikal, automatisch vertikal/horizontal oder angepasst an Linienrichtung. Zudem kann der Text innerhalb oder außerhalb der Linie liegen.
Voreinstellung
verwenden
Zurücksetzen auf die Voreinstellung
Speichern als
Voreinstellung
Speichert die aktuelle Einstellung als Voreinstellung..
Für alle
Bemassungslinien
anwenden
Setzen der aktuellen Einstellung für alle Bemassungslinien um ein
einheitliches Bild zu erstellen.
Folien
Auswählen / definieren / setzen der Folie in die die Bemassungslinie
eingefügt werden soll. Wenn keine Folien vorhanden sind, wird für
die Bemassung automatisch eine Bemassungsfolie angelegt.
(Siehe... 2.3.3. Folienmanager)
Benutzerhandbuch
41
Textparameter: Setzen der Textparameter der Bemassungslinien.
Maßzahl
Bestimmt die Position der Maßzahl auf der Bemassungslinie inkl des
Prefix und Suffix. Durch Auswahl des Knopfes Einheiten und Formate
bestimmen Sie die Anzahl der Vor- und Nachkommastellen.
Um die Schrift zu ändern wählen Sie den Knopf unter Einheiten und
Formate .
Prefix
Setzen des Prefix für die Bemassungslinie. Folgende Optionen stehen
zur verfügung:
Auto (dX, dY, dZ, dL = [Angepasst an die Richtung])
Auto (DX, DY, DZ, DL = [Angepasst an die Richtung])
Benutzerdfiniert (Diese Option erfordert eine Benutzereingabe).
Setzen des Prefix für die Bemassungslinie.
Suffix
1.9.7.2. Angepasste Bemassungslinien
Ordnet angepasste bemassungslinien oder Massketten dem Modell zu.
Die Schritte sind die gleichen wie die zur Erstellung achsenparalleler
Bemassungen. (siehe 1.9.7.2).
Die Ebene der Bemassungslinie wird automatisch bestimmt. Mit einer
Ausnahme: Wenn der Bereich nicht parallel mit einer globalen Ebene
ist und die Ansicht die Perspektive ist muß die globale Richtung X,Y
oder Z gewählt werden. Die Ebene der zu vermassenden Linie wird
dann definiert durch den Abschnitt und die globale Richtung.
Setzen der Bemasungsparameter (siehe 1.9.7.1). Für angepasste Bemassungslinien wird automatisch das Prefix dL= oder DL= gesetzt.
42
AxisVM 7
Ein Beispiel für assoziative Bemassung (Achsenparralel und angepasst):
vor der Skalierung
nach der Skalierung
1.9.7.3. Winkelbemassung
Assoziative Winkelbemassung kann dem Modell wie folgt zugewiesen
werden:
1. Wählen Sie den Start- und Endpunkt des ersten Abschnittes.
Wenn die Punkte über eine Linie verbunden sind können Sie
auch die Linie wählen.
2. Wählen Sie den Start- und Endpunkt des zweiten Abschnittes.
Wenn die Punkte über eine Linie verbunden sind können Sie
auch die Linie wählen.
3. Bewegen Sie die Maus. Die Position und das Winkelmaß wird bestimmt. Basierend auf der Mausbewegung wird der Innen- oder
Außenwinkel angezeigt.
4. Klicke Sie die linke Maustaste zur
entgültigen Positionierung.
Setzen p7er Parameter der Winkelbemasung (siehe auch 1.9.7).
Bestimmt die Position des Winkels auf der Bemassungslinie inkl des
Prefix und Suffix. Durch Auswahl des Knopfes Einheiten und Formate
bestimmen Sie die Anzahl der Vor- und Nachkommastellen.
Benutzerhandbuch
43
1.9.7.4. Höhen- und Erhöhungszeichen
Erstellt assoziative Höhen- und Erhöhungszeichen.
Durch Auswahl des Knopfes Einheiten und Formate bestimmen Sie die
Anzahl der Vor- und Nachkommastellen.
Höhenzeichen können in der Draufsicht duch wählen eines Punktes
gesetzt werden. Die Draufsicht ist die Ansicht in Richtung der
Erdanziehung ( Sie können diese in Einstellungen/Erdanziehung
setzen).
Erhöhungszeichen können in der Vorder-, Seitenansicht oder der
Perspektive wie folgt gesetzt werden:
1.
2.
Markieren Sie einen
Punkt
Bewegen Sie die Maus
an die Position des Erhöhungszeichen.
Per
Mausklick setzen Sie die
entgültige Position.
Setzt die Höhen- und Erhöhungszeichen.
Höhe
Erhöhung
Setzt das Höhensymbol und das Format.
Setzt das Erhöhungssymbol und das Format
1.9.7.5. Textbox
Erstellt eine assoziative Textbox.
Der Text kann mehrzeilig sein. Der Text einer Textbox hat immer das
gleiche Format.
44
AxisVM 7
Sie können eine Textbox wie folgt erstellen:
1. Wählen Sie in den Text im Textboxdialog oder geben Sie den
Text direkt im entsprechenden Feld ein.
2. Wählen Sie den Punkt dem Sie die Textbox zuordnen wollen.
3. Bewegen Sie die Maus an die gewünschte Position. Klicken Sie
die linke Maustaste um die Position entgültig zu bestimmen.
Farbe
Setzt die Farbe für den Text, der Rahmen und die Verbindungslinie.
Die Farbe kann auch von der Folie zugewiesen werden.
Textbox
Diese Knöpfe setzen die Darstellungsparameter der Textbox, des
Rahmens, der Verbindungslinie, die Ausrichtung, die Transparenz
und den Abstand der Verbindungslinie von zugeordneten Punkt.
Schrift
Setzen der Schrift.
Sie können Voreinstellung laden und Wiederherstellen. Auch können
Sie die Textparameter allen Textboxen zuweisen.
Benutzerhandbuch
45
1.9.7.6. Ergebnisse
Ergebnisse
Bei der Ergebnisausgabe erhalten Sie automatisch den aktuellen Wert
des Knotens, des Mittelknotens, des Elementes oder von Zwischenknoten als Grafikinformation. Dieser Text wird automatisch in die
Textbox eingetragen.
Die Schritte zur Erstellung von Ergebnistexten ist ähnlich der der Textbox.
Der Ergebnistext kann für einen oder für alle Ergebnisse gesetzt
werden. Das gleiche gilt für die Lastfälle. Wird zum Beispiel My angezeigt und Sie wählen Nur für diesen Ergebnistyp dann wird bei der
Darstellung von Mx die Ergebnisbox nicht angezeigt. Bei der Auswahl
Für alle Ergebnisse erscheint die Ergebnisbox auch für Mx.
Die Optionen für die Darstellung der Ergebnisse kann in der Dialogbox gesetzt werden:
Nur für diesen Lastfall
Die Ergebnisbox wird nur im aktuellen Lastfall angezeigt.
Für alle Lastfälle
Die Ergebnisbox wird bei jedem Lastfall angezeigt
Nur für diesen Ergebnistyp
Die Ergebnisbox wird nur für das aktuelle Ergebnis angezeigt.
Für alle Ergebnisse.
Die Ergebnisbox wird nur für alle Ergebnisse angezeigt.
46
AxisVM 7
Textoptionen für Ergebnisse
Element:
Typ:
Lastfall:
Eineit:
Inkl. Elementtyp und Nummer.
Inkl. Ergebnistyp.
Inkl. Lastfallname oder Lastkollektivname.
Inkl. Einheiten.
Folienmanager
Setzen der Paramter für die importierten DXF-Dateien und definieren,
ändern oder löschen eigener Folien (siehe 2.3.3 Folienmanager).
1.9.8. Detail
Die Detailansicht ermöglicht die Darstellung eines unabhängigen
Teiles. Dadurch ist es möglich, ein separates Teil der Konstruktion
allein zu editieren oder die Ergebnisse separat zu behandeln.
Mit dem Dialogfenster kann man das darzustellende Detail oder Details auswählen, definieren, modifizieren und löschen. Zugleich können mehrere Details aktiviert oder inaktiviert werden. Nur die aktivierte Details der Konstruktion werden somit dargestellt.
Im späteren Absätzen versteht man unter Detail die mit diesem
Dialogfenster eingestellten Konstruktionsteile.
Benutzerhandbuch
47
Defininierte Details
Aktives Detail
Schalter zum
Aktivisieren der Details
Sie können ein Detail aktiv setzen indem Sie den Namen oder die
Checkbox auswählen.
Neu
Erstellt ein neues Detail ( eine Auswahl des Modells).
Jedes dateil benötigt einen Namen. Danach erfolgt die Auswahl der
Objekt die dem Dateil zugewiesen werden sollen. Dazu kann die
Werkzeugleiste Auswahl benutzt werden.
Ändern
Ändern der Objekte die ein Detail beinhaltet. Wenn das Auswahlmenü
erscheint sind alle Objekte des Details innerhalb des Modells markiert.
Löschen
Löscht ein Detail aus der Liste. Dieser Befehl hat keinen Einfluß auf
das Modell.
Details
Erlaubt/Sperrt das Arbeiten mit Details. Wählen Sie die Checkbx um
die Einstellung zu ändern.
F Wenn Sie mit Details arbeiten werden nur die Objekte in den Tabellen
ausgegeben die zum Dateil gehören.
Ansicht neu
zeichen
Alle Fenster neu
zeichen
Jede Änderung bewirkt das die Ansicht neu gezeichnet wird.
Jede Änderung bewirkt das alle Fenster neu gezeichnet werrden.
Alles löschen
Löscht alle Details. Dieser Befehl hat keinen Einfluß auf das Modell.
Logische
Operationen
Erstellt neue Details durch
logische Operationen bezogen auf bestehende Details.
Um ein neues Detail zu
erstellen klicken Sie auf
den Namen eines bestehenden Details in der Liste,
wählen den Operator und
wählen danach das nächste
Detail. Die Operationen
sind:+ - * und (), siehe
Bild. % steht für das gesamte Modell. %-Stützen
erstellt ein Detail des gesamten Modells ohne das
Detail Stützen.
Wenn Sie Operationszeichen, + - * %oder (), im Detailnamen verwenden muß der Name in “” stehen.
48
AxisVM 7
1.9.9. Schnitt
Im Falle von Flächenkonstruktionen (Platte, Scheibe, Schale) zeigen die
Schnitte sehr gut die Verschiebungen, Beanspruchungen, Spannungen
und die erforderlichen Bewehrungsmengen.
Wenn man einen Schnitt definiert, ordnet man ihm zuerst eine Bezeichnung zu (z.B. X-X). Danach werden die gewünschten Schnittkanten markiert.
Die markierte Kanten müssen nicht unbedingt eine kontinuierliche
Figur ergeben.
Neuer
Schnitt
Klicken Sie „Neuer Schnitt” bestätigen Sie den Namen des Schnittes.
Dann wählen Sie „OK” im Auswahl-Dialog. Ein Schnitt muß nicht
unbedingt eine kontinuierliche Linie sein.
Neue
Schnittebene
Beim Definieren eine Schnittebene soll man zuerst einen Namen für
die Ebene angeben, dann mit zwei Punkten in einer Ansicht sie aufspannen.
Bei einer Perspektivdarstellung soll die Schnittebene mit drei Punkten
definiert werden. Während der Ergebnisdarstellung wird die Schnittebene auf dem Bildschirm mit einem Rechteck mit gestricheltem Umriss dargestellt (diese Darstellung ist wahlweise ein- und ausschaltbar).
Die Schnittebene schneidet das ganze Modell durch. Entlang der
Schnittlinie werden die ausgewählten Ergebniskomponenten dargestellt
Benutzerhandbuch
49
Die ausgewählten Schnittebenen sind aktiv. Alle Knöpfe wie,
„Modifizierung”, „Löschen” können wie gewohnt benutzt werden
(siehe Kapitel 1.7.5)
F Die Ausrichtung der Schnittlinie steht in keinem Zusammenhang mit
den dargestellten Ergebniskomponenten.
1.9.10. Suchen
Die Funktion sucht den mit seiner Nummer angegebenen Knotenpunkt oder ein finites Element und sie positioniert den Kursor
(Pfeil/Fadenkreuz) darauf.
1.9.11. Darstellung
50
AxisVM 7
Graphische
Symbole
Darstellung der ausgewählten Symbole.
•
Netz
Einblenden der internen Linien des Netzes.
$ Im ausgewählten Zustand sind nur die Konturlinien der Konstruktion sichtbar.
• Knotenpunkt
Die Darstellung der Knotenpunkte (kleine schwarze Quadrate).
• Flächenmittelpunkt
Die Darstellung des Mittelpunktes der finiten Elemente. (Kennzeichenpunkt).
• Bereich
Der Bereich wird durch eine Umrisslinie, die innerhalb der Konturenlinien läuft, dargestellt.
$ Die Farbe des Umrisses zeigt den Typ der Fläche:
Platte = rot, Scheibe = blau, Schale = grün.
$ Farben: Platte=rot, Scheibe=blau, Schale=grün
• Auflager
Die Auflagerelemente werden wie folgt dargestellt:
$ Punktlager: dicke Linie in der Auflagerungsachse
Linienlager: dicke Linie am aufgelagerten Rand
Farben: Verschiebungslager=gelb,
gelenkiges Auflager=orangefarbig
• Referenz
Die Darstellung der Referenzen.
$ Bezeichnung: roter Vektor Kreuz, Dreieck
• Querschnittsform
Die Darstellung der Form der Querschnitt des Stabs/
Fachwerkstabs.
$ Die Darstellung der Querschnittsform in Maßstab. Bei den
benutzerdefinierten Querschnitten wird nur das querschnittsumhüllende Rechteck gezeichnet.
• Gelenke
$ Das Gelenk am Stabende wird mit einem blauen Kreis bezeichnet. Das Federgelenk wird mit einem Kreuz in einem
Kreis gekennzeichnet. Das Kugelgelenk ist mit roter Farbe gekennzeichnet.
• Konstruktionselemente
$ Bezeichnng: orangefarbige Linie
• Bewehrungsparameter
Er zeigt die Zuordnung der Bewehrungsparameter zum Flächenelement.
• Lasten
Die Darstellung der Lastsymbole.
• Massen
Die Darstellung der an den Knotenpunkten definierten konzentrierten Massen
$
Bezeichnung: mit rotem Kreis
Lokale Systeme
Zeigt die lokale Koordinatenachsen von den ausgewählten finiten Elementen.
Benutzerhandbuch
51
Lokales Koordinatensystem eines
Stabelementes
Lokales Koordinatensystem eines
Flächenelementes
Lokales Koordinatensystem
eines Flächenelementes
Mit dem Aktivieren der Funktion “sofort Aktualisieren” werden alle
Änderungen in dem aktiven Fenster sofort dargestellt.
Mit dem Aktivieren der Funktion in allen Fenstern werden die Änderungen in allen geöffneten Fenstern dargestellt.
Numerierung
Die Darstellung der Nummern der Knotenpunkte, finite Elemente,
Materialen, Querschnitte, Referenzen.
52
AxisVM 7
Beschriftung
Die Beschriftung des Materials, Querschnittes, Stablänge, Dicke, Lastintensität, Gewichtsintensität. Wenn die Einheiten Funktion aktiv ist,
werden die Beschriftungen mit den aktuell eingestellten Einheiten
dargestellt.
Schalter
Informationsfenster
• Koordinatenfenster
Ein Fenster mit den aktuellen Koordinaten des Kursors wird eingeblendet.
Siehe… 1.11.2. Koordinatenfenster.
• Infofenster
Ein Fenster mit Informationen wird eingeblendet.
Siehe … 1.11.2. Infofenster.
• Farbskalafenster
Die Darstellung der Farbskalafensters.
Siehe … 1.11.2. Legendenfenster.
Darstellung
Dadurch kann die Darstellung des aktuellen Details, der verdeckten
Flächenabbildung und der Layer eingestellt werden.
• Detail
Aktivieren der Detaildarstellung.
• Verdeckung
Die Einstellung des Verdeckungsmodus. Mit dem Aktivieren dieser Einstellung sieht man nicht alle Symbole.
• DXF
Aktivieren des Hintergrundlayers.
• Lineale
Aktivieren der Detaildarstellung von Linealen.
• Aktivieren des ArchiCAD layer–s. Einstellung der darzustellenden
Ebene und Objekte.
Erstellen des statischen Systems: Siehe ausführlich... 2.1.6. Import..
Benutzerhandbuch
53
1.9.12. Optionen
Setzt die Optionen für Punktraster, den Kursor, Zeichnungsparameter
und die Bearbeitungsartenund die Bemessungsnorm.
Punktraster &
Kursor
Raster
Das Punktraster besteht aus einem Netz aus Punkten und Linien und
hilft den Kursor zu positionieren. In Abhängigkeit des Typs wird das
Netz wie folgt dargesellt:
Rasterlinien – Achsen in Gelb, Linien in Grau
Rasterpunkte – Achsen in Gelb, Linien in Grau
Sie können die Rasterparameter wie folgt setzen:
• Darstellung
Zeigt das netz wenn die Checkbox aktiv ist.
• ∆X, ∆Y, ∆Z
Setzt den Abstand der Rasterlinen/Rasterpunkte in X, Y or Z.
• Typ
Setzt den Rastertyp.
Kursor
Schrittweite
Erlaubt es Koordinaten entsprechend eines unsichtbaren Rasters zu
setzen. Die Kursorschrittweite kann wie folgt gesetzt werden:
Fang
Setzt die Maus Schrittweise im Abstand ∆X, ∆Y,∆Z. Jede Bewegung
erfolgt Schrittweise in der entsprechenden Richtung.
Ctrl x
Setzt eine globale Schrittweite die bei jeden Drücken der [Ctrl]-Taste
gesetzt wird. Somit lässt sich die Position einfach setzen.
Die Schrittweite wird ignoriert wenn Sie ein Linie wählen. In diesem
Fall bewegt sich der Kursor entlang der Linie.
Bei Verwendung von Zwangsrichtungen erfolgt die Schrittweite in
DX.
Siehe…3.7.4. Zwangsrichtungen der Maus
Wen das Punktraster und die Schrittweite gleich sind werden Knoten
des Rasters gefangen.
54
AxisVM 7
Bearbeiten
Während der Modellbearbeitung kann die Mausgewegung einer
Zwangsrichtung unterworfen werden. Durch die [Shift]-Taste wird
während der Bewegung des Kursors eine Zwangsrichtung bestimmt.
Diese basiert auf 2 Winkel ( für andere Möglichkeiten Siehe: 3.2.2.
Zwangsrichtungen des Kursors):
Zwangswinkel
∆α
Benutzer α
Setzt den Winkel ∆α and α der Zwängung.
Die Voreinstellung ist 15º.
Ist die [Shift] Taste gedrückt, bewegt sich der Kursor entlang einer Linie
die den Ursprung mit der aktuellen Position bildet und die einen
Winkel von
n*∆α hat, wobei n auf der aktuellen Position basiert.
Ist die [Shift] Taste gedrückt, bewegt sich der Kursor entlang einer Linie
die den Ursprung mit der aktuellen Position bildet und die einen
Winkel α oder α+n*90° hat, wobei n auf der aktuellen Position basiert..
Der Ursprung der Zwangsrichtung:
Der Ursprung ist entweder der globale Nullpunkt oder ein gesetzter
Ursprung oder bei Verwendung von Deltakoordinaten der lokale
Ursprung.
n × ∆α
Benutzer α+90 ο
Benutzer α
Zwangswinkel können nicht in der Perspektive benutzt werden..
Automatisch
Setzt Befehle die automatisch gelten wenn die entsprechenden
Dialogbox anwendbar sind.
Schnitte:
Setzt Schnitte. Bei Schnitten von Linien werden Knoten erstellt und
die Linien geteilt. Flächenverschneidungen erzeugen Linien und die
Elemente erahlten das gleiche Material und den gleichen Querschnitt
wie die Originale.
Benutzerhandbuch
55
Details:
Jedes Objekt, erstellt oder geändert wird mit allen aktiven Details
verknüpft
Aktualisieren:
Setzt die Aktualisierung auf autotomatisch.
Genauigkeit der
Konstruktion
Umgebungskreis
Wenn zwei Knoten näher zusammenliegen als dieser Wert, werden
diese bei einer Netzkontrolle verbunden. Der Wert wird auch für
Dicke und Balkenlänge verwendet.
Dieser Wert bestimmt die Größe (in
Pixel) des Sensitivitätsbereiches des
grafischen Kursors.
Wenn Sie auf dem Bildschirm irgendwo klicken, findet das Programm
solche Objekte, die innerhalb dieses Bereiches liegen oder diesen
Bereich schneiden. Wenn mehr Elemente innerhalb dieses Bereiches
liegen, dann wird das Element ausgewählt, welches am nähesten am
Mittelpunkt liegt. Die Einheit dieser Funktion ist Pixel
(Bildschirmpunkt). Siehe ausführlich … 3.7.1. Umgebung (Aura)
Hilfskoordinaten
• Zylinder
• Kugel
Siehe ausführlich … 3.3.2. Hilfskoordinatensysteme (Zylinder, Kugel).
Zeichnung
Last Symbol
Faktoren
Die graphischen Erscheinungsfaktoren der Lasten werden damit eingestellt. Die Lasten werden zwischen einem Minimal- und Maximalwert skaliert. Mit dem Lastsymbolfaktor hat man Einfluss auf den
Minimal- und Maximalwerte.
• Konzentrierte Kraft
Lastsymbolfaktor der konzentrierten Kraft. Der Faktor hat nur
Einfluss auf die Darstellung, die wahre Größe bleibt unberührt.
• Konzentriertes Moment
Lastsymbolfaktor des konzentrierten Momentes. Der Faktor hat
nur Einfluss auf der Darstellung, nicht aber auf die wahre Größe.
• Linienlast
Lastsymbolfaktor der Linienlast. Der Faktor hat nur Einfluss auf
der Darstellung, nicht aber auf die wahre Größe.
• Flächenlast
Lastsymbolfaktor der verteilten Belastung. Der Faktor hat nur
Einfluss auf der Darstellung, nicht aber auf die wahre Größe.
56
AxisVM 7
Konturlinie
Grenzwinkel
Die gemeinsame Kante von zwei oder mehreren benachbarten Elementen werden nicht dargestellt, wenn der Winkel zwischen ihren
Normalvektor kleiner als der hier eingestellte Grenzwinkel ist.
Dargestellte Kante
Nicht dargestellte Kante
Vergrößerungsfaktor
Der Maßstab der Vergrößerung/Verkleinerung läßt sich damit einstellen, die Einstellung ist mit den +,
- Tasten zu aktivieren.
1.9.13. Information
Zeigt die Grundparameter des Modells.
Benutzerhandbuch
57
1.10. Schnellschalter
Die Schnellschalter erlauben es die Darstellung zu setzen ohne jeweils
die Anzeigedialoge zu öffnen. Die Iconleiste befindet sich in der
unteren rechten Ecke.
AutoSchnitt
Hintergrundfolie
kontroll. Ein/Aus
Fang Ein / Aus
Hintergrunfolie
Ein / Aus
Details
Nummerierung
Ein / Aus
Aktivieren von Details
die markierte Elemente
enthalten
Lokale Systeme
Ein / Aus
Schnitte und
Schnittebenen
Graphische
Symbole Ein/Aus
Darstellung des
Netzes
Lastsymbole
Ein / Aus
1.11. Informationspalette
Die Informationspaletten befinden sich im Zeichnungsbereich. Die Lage jeder Palette kann beliebig verändert werden. Man muss den 8 zeiger auf die Kopfzeile stellen, mit kontinuierlichen Drücken kann
man die Palette bewegen.
1.11.1. Infopalette
Info über die aktuelle
Estellungen
Zeigt Informationen zur Darstellung an wie: Detail, Ansicht,
Berechnungsart, Lastfall oder Lastkombination und den Ergebnistyp.
1.11.2. Koordinaten-palette
Siehe ausführlich… 3.4. Koordinatenpalette
1.11.3. Farbskala-palette
Klickt man innerhalb der Farbpalette, erscheint mit der linken 8 -taste
ein Dialogfenster, in dem die Farbskala einstellbar ist.
Wenn man den Mauszeiger in die rechte untere Ecke der Palette stellt,
verändert sich die Erscheinung des Kursors, mit der linke 8 -taste
kann hier die Anzahl der Darstellungsintervalle eingestellt werden.
58
AxisVM 7
aktuellen
Intervallgrenzen
Art des Intervalls
Einstellbare
Intervallwerte
Anschauen bzw.
löschen von
gespeicherten
Farbpaletten
Aktuelle Farbpalette
speichern
Einstellung des Intervalls:
• Min/max (Voll)
Bestimmt den Höchstwert und Kleinstwert innerhalb der ganzen
Konstruktion. Diese Werte werden als obere und untere Grenze
eingestellt.
• Min/max (Detail)
Bestimmt den Höchstwert und Kleinstwert im aktiven Detail.
Diese Werte werden als obere und untere Grenze eingestellt.
Absolut Max (Voll)
Bestimmt den maximalen Absolutwert innerhalb der ganzen
Kon struktion. Dieser Wert wird als obere und untere Grenze ein
ge stellt.
• Absolut Max (Detail)
Bestimmt den maximalen Absolutwert im aktiven Detail und
dieses Wert wird als obere und untere Grenze eingestellt.
Alle andere Zwischenwerte werden mit Interpolation bestimmt.
•
Benutzerspezifische Einstellung
Die Werte können durch Anklicken eines Listenelementes eingestellt werden. Sie können die Elemente durch Betätigung die Pfeiltasten auch auswählen. Die nacheinander folgenden Werte müssen monoton fallend sein.
Wenn der Schalter „Automatische Interpolation“ eingeschaltet ist,
dann werden alle Intervallwerte sofort umgerechnet. Wenn der
Höchstwert oder der Kleinstwert geändert wurde, benutzt das
Programm eine lineare Interpolation um die Zwischenwerte zu
bestimmen. Wenn einen Zwischenwert gegeben wurde, wird diese
Interpolation in zwei Richtungen durchgeführt, sowohl die Werte
zwischen den neuen Wert und Höchstwert als auch zwischen den
neuen Wert und Kleinstwert werden unabhängig bestimmt.
Die Intervalle können im Schnellmenü auch eingestellt werden,
das Menü kann durch einen rechten Mausklick aktiviert werden.
Einstellungen der Farbskala sind auch direkt im Legendenfenster
anwählbar. Klicken Sie mit der rechten Maustaste in das
Legendenfenster.
Benutzerhandbuch
59
1.11.4. Perspektive Werzeug
Siehe … 1.9.3 Ansichten
1.12. Schnellmenü
8 rechte Taste
Mit der rechten 8 -taste erscheint das Schnellmenü auf dem Bildschirm. Die Funktionen in diesem Menü sind veränderlich.
Markierung
Geometrie
Elemente
Abfrage der Ergebnisse
1.13. „Heiße” Tasten
[Ctrl]+[W] Zoom Grenzen
[Ctrl]+ [1] X-Z Ansicht
60
AxisVM 7
[Ctrl]+ [2]
[Ctrl]+ [3]
[Ctrl]+ [4]
[Ctrl]+ [P]
[Ctrl]+ [A]
[Ctrl]+ [ [ ]
[Ctrl]+ [ ] ]
[Ctrl]+[Z]
[Shift]+[Ctrl]+ [Z]
[Tab]
[Ctrl]+[R]
[Ctrl]+ [Q]
[Ctrl]+ [C]
[Ctrl]+[V]
[Alt]
[+]
[-]
[Ctrl]+ [O]
[Ctrl]+ [S]
[Delete]
[Ctrl]+ [D]
[F1]
[F8]
[F9]
[F10]
[F11]
[F12]
X-Y Ansicht
Y-Z Ansicht
Perspektive
Drucken
Alles markieren (fügt alle Objekt in die Markierungsliste ein)
Ansicht Undo
Ansicht Redo
Undo
Redo
Wechseln zwischen verschiedenen Fenstern
Ansicht neu Zeichnen
Beenden
Kopieren (in die Zwischenablage)
Einfügen (aus der Zwischenablage)
Hauptmenü wählen
Vergrößern
Verkleinern
Öffen
Speichern
Löschen Objekte/Eigenschaften
Umschalten
Hilfe
Eigengewicht
Bild laden
Ausgabezusammenstellung
Folienmanager
Tabellenanzeige
„Heiße’’ Tasten in den Tabellen
[Ctrl]+[L] Bibliotheke anzeigen
[Alt]+[F4] Beenden
[Ctrl]+[Insert] Neue Linie
[Ctrl]+[Delete]
[Ctrl]+[A]
[F5]
[Ctrl]+[D]
[Ctrl]+ [Alt]+[F]
[Ctrl]+[R]
[Ctrl]+[G]
[Ctrl]+[M]
[F1]
[F9]
[F10]
Löschen Linie
Auswahl alles
Springe in Linie
Standardformat
Setzen Stützenformat
Setzen Ergebnistyp (für Ergebnistabellen)
Ändern eines neuen Querschnitts (für Querschnittstabelle)
Ändern eine Querschnitts (für Querschnittstabelle)
Hilfe
Hinzufügen einer Tabelle in die Ausgabe
Ausgabezusammenstellung
Benutzerhandbuch
61
Schnelltasten für die Ausgabezusammenstellung
[Ctrl]+[T]
[Ctrl]+ [Alt]+[B]
[Ctrl]+[W]
[F3]
[Ctrl]+[P]
[Ctrl]+[Delete]
Einfügen Text
Einfügen Seitenumbruch
Ausgabe als RTF-Datei
Vorschau
Drucken
Löschen
62
AxisVM 7
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Benutzerhandbuch
2.
Menü
2.1.
Datei
63
Die einzelnen Menüpunkte werden im Folgenden erläutert.
2.1.1. Neues Modell
Erstellt ein neues unbenanntes Modell. Benutzen Sie diesen befehl um
eine neue Modelleingabe zu starten. Wenn das aktuelle Modell nicht
gespeichet wurde erfolgt eine Abfrage ob Sie dieses speichern wollen.
Sie müssen einen Namen für das neue Modell angeben. Sie können die
Voreinstellungen und Einheiten setzen. Sie können Projektangaben
machen die beim Ausdruck auf jeder Seite erscheinen. Ein neues
Modell benutzt die Voreinstellungen.
2.1.2. Öffnen
[Ctrl]+ [O]
Öffnet ein bestehendes Modell in AxisVM. Wenn das aktuelle Modell
nicht gespeichet wurde erfolgt eine Abfrage ob Sie dieses speichern
wollen.
Dieser Befehl öffnet die unten gezeigte Dialogbox. Wenn Sie sich im
gewünschten Ordner befinden wählen Sie den Modellnamen.
F Die Dateien, die die Eingabedaten enthalten werden mit Dateiname.AXS gesichert, und die Ergebnisdaten mit Dateiname.AXE .
64
AxisVM 7
Modelle im
aktuellen
Verzeichnis
aktuelles
Laufwerk
Vorschau
Die Daten des
Modells
2.1.3. Speichern
[Ctrl]+ [S]
Dient zum Speichern der Daten des aktuellen Modells. Die gesicherten
Daten werden mit dem selben Namen gespeichert, den man beim
Öffnen benutzt hat. Wenn das aktuelle Modell noch keinen Namen
hat, wird beim Speichern die Speichern unter.. Funktion aktiviert. Wenn
man im Einstellungen/Grundeinstellungen Menüpunkt die Erstellung
von Sicherheitskopie auf aktiv schaltet, wird vor dem Speichern ein
~
Sicherheitskopie mit dem Modellname. AX. erstellt.
2.1.4. Speichern unter….
Speichert das aktuelle Modell unter einem neuen Namen.
Diese Befehl öffnet die Dateiauswahl-Dialogbox.
Modell
konvertieren
Modell die mit älteren Versionen von AxisVM erstellt wurden werden
beim öffnen automatisch in das aktuelle Dateiformat umgewandelt.
Die Befehle Speichern/Speichern unter bietet die Möglichkeit in älteren
Versionsformaten zu speichern.
Benutzerhandbuch
65
2.1.5. Export
DXF Datei
AOF Datei
F
Xsteel Datei
BoCad Datei
Exportieren von
ausgewählten
Elementen
Das geometrische Netz des aktuellen Modells (Linien, Knotenpunkte)
wird in DXF Format mit dem angegebenen Dateiname.DXF gespeichert. Das Netz wird in 3D mit dem reellen Maßstab gespeichert.
Wenn das Modell auch Flächenelemente enthält, so werden diese auch
in das DXF Format konvertiert. Mit diesen Elementen ist die perspektivische Darstellung und die fotorealistische Darstellung möglich (z.B.:
3D Studio ).
In dem Programm AxisVM erzeugten Stabkonstruktionen können in
AOF-Format (AxisVM Object File) ins ArchiCAD 6.0 und 6.5 exportiert
werden.
Achtung! Die AOF Dateien können vom Programm ArchiCAD nur dann
eingelesen werden, wenn Sie die Datei Axisvm.apx ins Verzeichnis
AddOns hineinkopieren.
Die Funktion erstellt eine Datei, die vom Stahlbau-CAD-Programm
„Xsteel“ verwendet werden kann. Die Datei enthält die i-j Endkoordinaten der Stab- und Fachwerkstabelemente, die zugehörigen Querschnittsdaten, und den Referenzpunkt, von dem die räumliche Ausrichtung der Elemente bestimmt werden.
Die Funktion erstellt eine Datei, die vom Stahlbau-CAD-Programm
„BoCad“ verwendet werden kann. Die Datei enthält die i-j Endkoordinaten der Stab- und Fachwerkstabelemente, die zugehörigen Querschnittsdaten, und der Referenzpunkt von dem die räumliche Ausrichtung der Elemente bestimmt werden.
Im Programm ist es einstellbar, ob nur ausgewählten Elemente oder
das ganze Modell in eine Datei exportiert wird.
66
AxisVM 7
2.1.6. Import
ArchiCAD
.ach datei
Importiert eine ACH-Datein in AxisVM. Das Ach-Dateiformat wurde
speziell entwickelt um Graphisoft ArchiCAD Dateien in AxisVM zu
laden und zu berechnen.
AxisVM erstellt die Querschnitte aus den geometrischen Angaben des
ArchiCAD-Objektes. AxisVM kann aus den ArchiCad-Objekten ein
Rechenmodell erstellen (Siehe... 3.9.18. ArchiCAD Modell)
Von den markierten Objekten kann ein statisches Modell automatisch
generiert werden. Das somit definierte statisches Modell wird ein Teil
des Netzes.
F Um eine *.ach Datei zu erstellen, kopieren Sie die Axisvm.apx Datei in
das AddOns Verzeichnis von ArchiCAD 6.0,6.5 oder 7.0.
Schritte des Sicherns eines ArchiCAD Modells:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Schalten Sie die Layer (Folien) und Objekte ein, die Sie später in
AXISVM darstellen wollen.
Stellen Sie die perspektivische Darstellung des Modells ein.
Starten Sie den Save As Dialog.
Wählen Sie das AxisVM Dateiformat aus der Liste.
Geben Sie den Filename an (filename.ach).
Wählen Sie ein Verzeichnis, wo Sie das File speichern wollen.
Schließen Sie das Dialogfenster mit OK.
Siehe noch… 3.9.18. ArchiCAD Modell
AutoCAD
*.dxf Datei
Aus einer AutoCAD Datei (DXF Format) kann das Programm das
Liniennetz des AutoCAD Modells einlesen. Die DXF Datei kann mit
einer AutoCAD 12, 13, 14 oder 2000 erstellt werden. Die Bögen und
Kreise werden in einen Polygonzug konvertiert, wenn sie als aktives
Netz geladen waren und werden als Kreisbögen dargestellt, wenn sie
als Hintergrundbild platziert werden. Die Länge der Polygonelemente
werden von der Abweichung des Kreisbogens beeinflusst. Man kann
das so eingefügte Netz in zwei Formen anwenden, als aktives Netz
und als Hintergrundlayer:
Benutzerhandbuch
67
Sie müssen angeben ob die importierte DXF-Datei ein aktives Netz ist
oder nur als Hintergundfolie benutzt werden soll.
Aktives Netz:
Das eingefügte Netz ist identisch mit dem Netz, das im Programm erstellt wurde. Es kann auf gleiche Weise angewendet und weitereditiert
werden.
Hintergrundlayer:
Das eingefügte Netz ist zwar auf dem Bildschirm dargestellt, kann aber
nur indirekt auf das statische Modell angewendet werden. Es funktioniert als Hintergrundlayer, welcher die Orientierung bei der Dateneingabe vereinfacht (z.B.: man kann die Deckengrundrisse, Schnitte
von einer Architektzeichnung importieren, usw.).
Für die Punkte und Linien des Hintergrundlayers ist der Kursor “sensibel“, deshalb können sie beim Konstruieren als Hilfspunkte, Hilfslinien benutzt werden.
$
Parameter
Der Hintergrundlayer wird mit grüner Farbe dargestellt.
EingabeEinheiten:
Sie müssen die Längeneinheiten der importierten DXF-Datei eingeben.
Maximale Abweichung vom Kreisbogen:
Kreise und Kreisbogen werden in Polygonzüge konvertiert. Die Länge
der Polygonelemente wird vom Parameter „e“ beeinflusst.
Netzkontrolle
Die Doppelknotenpunkte werden dabei ausfiltriert. Liegen zwei Punkt
näher als der vorgegebene Wert, werden die Punkte in einen neuen
Punkt zusammengefaßt. Die Koordinaten des neuen Punktes werden
die Mittelwerte des ursprünglichen Punktepaares sein.
Positionieren
Benutzend des Positionieren-Knopfes kann man das DXF-Zeichnung
im Koordinatensystem beliebig positionieren.
AxisVM
*.axs Datei
Die Eingabedateien eines gewählten AxisVM Modells werden in das
aktuelle Modell eingefügt. Die so entstandenen Doppelpunkte und
Doppellinien werden laut der eingestellten Kontrollkriterien ausfiltriert. Dort, wo verschiedene Elemente sich einander verdecken, behält
das Programm das, im aktuellen Modell definierte, Element. Unter den
68
AxisVM 7
Materialtypen, Profilen, Referenzpunkten und Vektoren werden nur
diejenigen eingefügt, die im aktuellen Modell noch nicht definiert
wurden. Wenn das eingefügte Modell Lastfälle und Lastfallkombinationen enthält, werden diese als Neue Kombination definiert. Die
definierten Lastfälle werden auch als neue Lastfälle definiert.
Wenn im aktuellen Modell kein Lastfall oder Lastfallkombination definiert ist, oder das importierte Modell Lastfälle mit dem selben Namen
enthält, so werden die Lastfälle im aktuellen Modell unverändert.
Wenn im Modell eine Last definiert ist, welche im aktuellen Lastfall
nur einmal vorkommen darf (z.B. Temperaturänderung), wird in dem
vereinigten Lastfall nur die Last des aktuellen Modells berücksichtigt.
Die Einstellungsparameter des Details, des Schnittes und der Perspektive werden auch importiert. Die Details mit dem selben Name werden
vereinigt.
Beim Importieren erscheint das folgende Dialogfenster.
Benutzend des Positionieren-Knopfes kann man das
AxisVM Modell im Koordinatensystem beliebig positionieren.
Stereo
Lithography
*.stl Datei
Vom Programm werden die Dateien der Dreiecksnetze der Oberfläche
aus einer binären - STL Format - Datei eingelesen. Im Netzwerk eventuell vorkommenden mehrfache Knotenpunkte und uneigentlichen
Dreiecke werden ausgefiltert.
2.1.7. Kopfzeile
F
Sie können zu jedem Modell zwei Kopfzeilen zuordnen, die beliebig
auszufüllen sind.
Die zwei Kopfzeilen erscheinen auf allen ausgedruckten Seiten.
2.1.8. Drucker einrichten
Parametereinrichtung des Standarddruckers.
Benutzerhandbuch
69
2.1.9. Drucken
G +p
Hier können die Druckparameter eingestellt werden.
Ausgabe
Ausgewählter Drucker
Grundeinstellungen
Ausgabe
Angabe der Art des Druckens. Möglichkeiten: direkt zum Drucker
/Plotter, in DXF , BMP , WMF/EMF Dateiformat.
Drucker
Einstellung des Typs und der Parameter des Druckers. Wenn man
die Drucken in Datei Funktion wählt, wird eine Dateiname.prn Datei
erstellt. Die Anzahl der Kopien kann eingestellt werden. Durch
anklicken den Taste „Einstellung“ wird die Druckereinstellungsbox von Windows aktiviert.
Maßstab
Einstellung des Maßstabes der zu druckenden Zeichnung. Im Falle
von Perspektive oder 3D Darstellung beim Exportieren eine MetaDatei kann der Maßstab nicht eingestellt werden.
Bitmap Größe (BMP, JPG)
Setzt die Bitmapgröße in Pixeln, inch, mm or cm und die
Auflösung in dpi (dots per inch).
Ränder
Einstellung der Einheit und Abmessungen der Ränder. Mit Hilfe
der Fangpunkte lassen sich die Größe und Lage modifizieren.
Ansicht
Zeigen des Druckbildes. Wenn der Drucker das Ausgabegerät ist,
verwandelt sich der Kursor zu einer Hand im Druckbild. Hält man
die linke Maustaste gedrückt und bewegt die Maus, kann man das
Druckbild innerhalb des Rahmens verschieben. Diese Verschiebung beeinflusst nur das Druckbild.
70
AxisVM 7
Kopfleiste
Einstellung des Datums, Bemerkung und der Anfangsseitennummer.
Orientierung
Wahl zwischen stehendem oder liegendem Format.
Farbeneinstellung
Wenn ein Farbdrucker vorhanden ist, können Farbe oder Graustufen eingestellt werden.
Wenn nur Schwarzweißdrucker vorhanden ist, und Farbdruck
eingestellt ist, wird der Druckertreiber die Konvertierung der Farben ins Graustufen durchführen. Wenn Graustufen gewählt wurde, wird AxisVM die Konvertierung übernehmen. Mit einen Testausdruck können Sie das beste Verfahren auswählen.
Papiergröße
Auswahl der entsprechenden Papiergröße.
Fenster
Wenn mehr Fenster im Bildschirm dargestellt sind, kann hier eingestellt werden, ob alle oder nur einen ausgewähltes Fenster zu
drucken ist.
Schriftarten
Einstellung der Größe und der Art der gedruckten Buchstaben.
Stiftdicken
Einstellung der Linienbreiten beim Drucken.
Das Programm zeichnet die Auflager mit dicker Linienstärke, die
Niveaulinien, die Schnittdiagramme – mit Ausnahme das Verschiebungsdiagramm - und die Balkenbewehrungsdiagramme werden
mit mittlerer Linienstärke dargestellt. Alle anderen Linien werden
mit Haarlinie (Nullbreite) gezeichnet.
Fenster ausgeben
Bestimmt ob das aktuelle Fenster oder alle Fenster ausgegeben
werden.
Drucken in Datei
Der Benutzer kann die Ein- und Ausgabedateien in Datei drucken
lassen. Das Programm erstellst dann eine Name.prn Datei und die
Datei wird im Dialogfenster eingestellten Verzeichnis gespeichert..
Benutzerhandbuch
71
Wenn die Datei name.prn bereits besteht, können Sie die Ausgabe
anhängen oder die bestehende überschreiben.
Die schon existierende prn-Datei kann man erweitern oder überschreiben.
Drucken in Datei ist so auch zu bewerkstelligen, wenn man unter
Windows im Fenster Start/Einstellungen/Drucker mit der rechten Maustaste auf den gewünschten Drucker klickt und da im Fenster Einstellungen/Detail den Druckerport auf Datei umstellt. So kann man
allerdings die prn-Dateien nicht zusammenheften.
Drucken von Tabellen und Bereiche
Beim Drucken aus Tabelle ist es einstellbar, ob die gerade oder ungerade Seite der Tabelle oder welcher Bereich der Tabelle gedruckt werden soll.
Zum Beispiel: Wenn im Feld Bereiche 1, 3, 7-10, 20-18 geschrieben
wird, werden in der Reihenfolge die 1., 3., 7., 8., 9., 10., 20., 19., 18.
Seiten der Tabelle ausgedruckt.
72
AxisVM 7
2.1.10. Drucken aus Datei
Die in Datei gedruckte beziehungsweise in Datei zusammenheftete
Information kann man aus dem folgenden Dialogfenster drucken.
2.1.11. Modelldatenbank
$
Man kann Informationen über die gespeicherten Modelle abfragen,
und Dateibefehle (Kopieren, Löschen, Umbenennen) können hier
durchgeführt werden. In den zwei Fenstern auf dem Bildschirm können die aktuellen Verzeichnisse separat eingestellt werden. Die ausgewählten Dateien können von dem einen Verzeichnis ins Andere
kopiert werden. Mit dem Bewegen des Kursors (Pfeil) kann man auf
jeden Modellnamen klicken und mit dem Öffnen Symbol die Datei
öffnen.
Die AxisVM Modelldateien haben das Symbol
. Wenn ein Modell
eine Ergebnisdatei besitzt hat das Symbol eine blaue Ecke .
Benutzerhandbuch
73
Einstellung des Laufwerkes
Aktuelles Verzeichnis
Aktuelles Modell
Neues Verzeichnis
Erstellung eines neuen Verzeichnisses mit angegebenem Namen.
Kopieren
Kopieren der ausgewählten Modelle in ein Verzeichnis. Man kann
damit auch die Ergebnisdateien kopieren.
Umbenennen
Umbenennen des ausgewählten Modells oder Modelle, oder bewegen der Dateien in ein anderes Verzeichnis.
Löschen
Löschen der ausgewählten Modelle. Man kann die beiden zugehörigen Dateien oder nur die Ergebnisdatei löschen.
Öffnen
Öffnung des ausgewählten Modells.
$ Die AxisVM Modelldateien sind mit einem
Symbol markiert. Wenn
zur Modelldatei auch eine Ergebnisdatei gehört, so ist die rechte
untere Ecke des Symbols blau.
Ansehen
Die Darstellung der Zeichnung des aktuellen Modells. Abhängig
von seinen Dimensionen können Vorderansicht, Draufsicht oder
ein perspektivisches Bild dargestellt werden. Neben der Abbildung
sieht man die Dateien des Modells.
Schließen
Verlassen der Modelldatenbank.
2.1.12. Materialdatenbank
AxisVM unterstützten eine voreingestelllte Materialdatenbank (diese
beinhaltet die häufig verwendeten) und bietet die Möglichkiet eigene
Materialien einzugeben. Jedes Material benötigt einen eigenen Namen
74
AxisVM 7
Die Materialliste ist durch die Datei/Materialdatenbank oder durch die
Tabelleneditor zu erreichen.
Die Datenbank enthält die Eigenschaften der einzelnen Materialen, die
in der Bauingenieurpraxis vorkommen. Die Datenbank kann man beliebig modifizieren oder neue Daten addieren. Die Materialien der
Datenbank können in jeder Materialtabelle eines Modells eingefügt
werden. Wenn mehrere Materialien mit dem selben Namen angegeben sind, werden sie in der Tabelle als _Nummer gespeichert.
Die Materialdatenbank beinhaltet die charakteristischen Werte der – in
der Praxis eines Statikers vorkommenden - Materialien nach den Normen Eurocode und DIN. Der Benutzer kann diese Datenbank nach
seinem Anspruch beliebig erweitern bzw. modifizieren. Die hier aufgelisteten Materialien sind bei allen Modellen einsetzbar.
Die Materialdatenbank erfasst folgenden Daten des Materials:
Typ des Materials: [Stahl, Beton, Holz, Aluminium, andere Mat.],
Nationale Norm, Materialnorm,
Name des Materials,
Farbe bzw. Umrissfarbe des Materials
Rechnungsparameter:
Sie können Iso- oder Orthotropes Material angeben.
Ex
Ey
ν
αT
ρ
E-Modul in lokaler X-Richtung
E-Modul in lokaler Y-Richtung
Querdehnzahl
Temperaturkoeffizient
Dichte
Im Falle vom Holz:
ρ lufttrockene Rohdichte (12% Feuchtegehalt), E-Modul aus Biegeversuchen bestimmt. Das Kriechen ist nicht berücksichtigt.
Im Falle vom Beton:
Der E-Modul gehört zu den Dauerlasten (Ebt).
Benutzerhandbuch
75
Bemessungsparameter:
fy
Stahl
fu
f y*
f u*
EC
f ck
Beton
γc
α
Φt
DIN
1045
Beton
DIN
1045-1
Beton
F
Zugfestigkeit (40 mm < t < 100 mm)
Charakteristische Druckfestigkeit des
Probenzylinders nach 28 Tagen
Sicherheitsfaktor
Abminderungsfaktor
Kriechzahl
σb
zulässige Druckspannung
σ bZ
zulässige Zugspannung
f ck
Charakteristische Druckfestigkeit des
Probenzylinders nach 28 Tagen
Charakteristische Würfeldruckfestigkeit
fck , cube
γc
Neues Material
Fließgrenze, Streckgrenze
Zugfestigkeit
Fließgrenze (40 mm < t < 100 mm)
Sicherheitsfaktor
Bei der Eingabe eines neuen
Materials öffnet sich das folgende Dialogfenster
Wenn man einer Materialname
mehrmals verwendet, werden
sie, um sie unterscheiden zu
können, mit Name_laufende
Nummer fortlaufend nummeriert.
• Das Programm benutzt ein
linear elastisches Materialgesetz (anhand des Hookeschen
Gesetzes) und isotropes Material zum Definieren der Fachwerkstäbe, Stäbe, Rippen-,
Platten-, Scheiben-, Schalenund Auflagerelemente. Nichtlineares Verhalten wird im
Falle von Kontaktelement, Feder (wenn Grenzkraft angegeben ist), nichtlinearem Lager
und beim nichtlinearen Fachwerkstab ermöglicht.
•
Das nichtlineare Materialgesetz wird nur bei nichtlinearer Berechnung berücksichtigt.
2.1.13. Profildatenbank
Zum Programm gehört eine Datenbank von Stahlprofilen, Betonquerschnitten, die durch Tabellenanwendung zu erreichen ist.
In der Datenbank sind die Stahlprofile nach Euronorm und anderen
Normen enthalten.
76
AxisVM 7
Man kann eine neue Tabelle mit dem Datei/Neue Profiltabelle Befehl erstellen.
Der Tabellenname und Typ soll hier angegeben werden. Die Datei
wird im AxisVM Verzeichnis unter dem Filename.sec Name gespeichert.
Der Tabellenname der aktiven Tabelle oder ein Profil in der Tabelle lassen sich modifizieren, und auch löschen.
F Die Rückgängig Funktion (Undo) funktioniert bei der Datenbank nicht.
Befehl Tabelleneigenschaft in der Tabellenanzeige
Benutzerbibliothekseigenschaften können über Datei / Löschen Querschnittstabelle in der Tabellenanzeige gelöscht werden. Sie können
Werte in eine Bibiothek als DBaseIII-Datei Importieren oder Exportieren über den Befehl Datei / Importieren dBase-Datei.
In der Tabelle können beliebig viele Profile erstellt, modifiziert und gelöscht werden. Die Profiltabellen kann man auch aus Dbase Dateien
oder durch deren Schnittstelle importieren. Im Tabellenanwendungsprogramm können die Profildaten mit der grafischen Informationen
zusammen kopiert werden. In andere Anwendungen können durch
die Zwischenablage nur die numerischen Daten übergeben werden.
Sie können ein neues Profil zu einer Tabelle addieren. Erstellen Sie
eine neue Zeile (Editieren/Neue Zeile oder CTRL+INS oder + Taste in
der Ikonbox), und tippen Sie die Werte ein.
Ein neuer Querschnitt kann auch mit dem grafischen Querschnittseditor erstellt werden. (Editieren/Neues Profil grafisch erstellen,
CTRL+G). Die Profile in der Tabelle können grafisch geändert werden, wenn die nötigen grafischen Informationen vorhanden sind (Editieren/Querschnitt grafisch ändern, CTRL+M).
F Die Profileigenschaften wurden anhand der Kataloge der Hersteller
definiert, es empfiehlt sich also vor der ersten Anwendung die
entsprechenden Werte zu kontrollieren.
Die obige Tabelle zeigt das Profil und das Referenzkoordinatensystem
der Querschnitte. Die Eigenschaften die nicht eingegeben wurden
werden vom Programm automatisch berechnet.
Benutzerhandbuch
77
Stahlprofile
Profil
Eigenschaften/generierte Daten
h = H z , b = H y , t = t f , v = tw
Ix = η
2bt 3 + ( h − 2t) v 3
, η = 1.3
3
h = H z , b = H y , t = t f , v = tw
Ix = η
2bt 3 + ( h − 2t)v 3
, η = 1.12
3
h = Hz ,b = Hy
Ix = η
( h + b)t 3
, η=1
3
D = H y = H z , d = D − 2t , v = t
Ax = π
D2 − d2
D4 − d4
, Ix = π
4
32
h = H z , b = H y , t = t f = tw
78
AxisVM 7
U-Kaltformprofil aus
Dunaújváros.
C-Kaltformprofil aus
Dunaújváros.
Z-Kaltformprofil aus
Dunaújváros.
S-Kaltformprofil aus
Dunaújváros.
J-Kaltformprofil aus
Dunaújváros.
Die Querschnittsdaten Hy, Hz, yG, zG werden nur zur Definition der
Temeraturlasten und in der Darstellung verwendet.
Einige Angaben sind mit den gegebenen Formeln berechnet, deshalb
können sie von den Angaben des Herstellers abweichen.
Benutzerhandbuch
Betonquerschnitte
79
Die am meisten angewandten Rechteck- und Kreisquerschnitte sind in
der Datenbank definiert.
Die Abmessungen sind von 20x20 bis 80x80 cm Querschnittsgröße mit
2 cm und 5 cm Stufen vorgegeben.
b = Hy , h = Hz
A x = bh
Ix =
b3h3
3.6(b 2 + h 2 )
Iy =
bh 3
hb 3
, Iz =
12
12
D = Hy = Hz
πD 2
4
πD 4
πD 4
Ix =
, Iy = Iz =
64
32
Ax =
2.1.14. Graphischer Querschnittseditor
Im Querschnittseditor unterscheiden sich zwei Profiltypen: die dünnwandige Profile und die dicken Profile. Ein zusammengesetzter Querschnitt kann nur Teilen aus gleichen Material haben. Die Querschnittsteile können Kreise, Rechtecke, Ringe, Polygone oder Teile aus der
Profildatenbank sein. Die Teile können beliebig bewegt, kopiert, rotiert, gespiegelt werden. Nach dem Anlegen der Teile wird das Programm die Querschnittswerte und Richtungen der Hauptachsen berechnen. Nach dem Verlassen des Querschnittseditors kann der neue
Querschnitt unter einem Namen in die Tabelle aufgenommen werden.
Sie können Tasttaturbefehle in der gleichen Art benutzen wie im
Hauptfenster
Der OK-Button beendet und schließt den Querschnittseditor und
speichert den Querschnitt in der Querschnittsdatenbank des Modells
unter einen Namen den Sie vergeben.
80
AxisVM 7
Basispunkt
Die Querschnittsteile können durch ihren Basispunkt positioniert werden. Ein roter Kreis zeigt den Basispunkt im Bildschirm. Der Basispunkt kann durch Anklicken auf einen anderen Teilpunkt umgesetzt
werden.
Querschnittswerte
Dünnwandige
Querschnitte
Dünnwandige Querschnitte können zu Ihren Querschnitten hinzugefügt werden.
Rechteck
Definieren eines Rechtecks mit b, v, α Parameter.
F Die Bedingung b > v muss erfüllt werden.
Kreisring
Einen Kreisring ertstellt man mit den Parameter D (Außendurchmesser) und v (Wanddicke) . Die Mittellinie wird automatisch erstellt, als
geschlossener Bereich behandelt und mit gestrichelter Linie dargestellt.
Benutzerhandbuch
Polygon
81
Erstellen eines Polygons mit v Dicke. Das Polygon kann durch die
Taste
P oder rechte8 Taste beendet werden.
F Wenn Sie ein geschlossenes Polygon eingeben, müssen Sie mit dem Anklicken des Ikons „Geschlossener Bereich“ dieses Polygon als geschlossenes Bereich definieren.
I-Träger
Die I-Träger werden durch ihre Profilhöhe, -breite, sowie Flansch- und
Stegstärke definiert.
Rechteckige
Stahlrohre
Ein rechteckiges Stahlrohr wird mit der Höhe, Breite und Wanddicken
definiert.
Aus
Profildatenbank
Laden eines Profils aus der Profildatenbank.
Es können nur dünnwandige Profile ausgewählt werden.
Geschlossener
Bereich
Ein Bereich kann als geschlossener Bereich definiert werden. Diese
Eigenschaft wird bei der Berechnung der Torsionsträgheitsmomentes
berücksichtigt. Siehe: Berechnung der Querschnittswerte. Eine Teilstrecke
kann nur zu einem geschlossenen Bereich gehören.
Spannungspunkte
Sie können im Querschnitt maximal 8 Punkte definieren, wo die Spannungen berechnet werden sollen (der Schwerpunkt wird automatisch
als Spannungspunkt behandelt). Wenn der Querschnitt verschieben
wird, werden diese Punkte auch mitbewegen.
Löschen
Elemente
Durch Betätigung der DEL Taste wird das Dialogfenster am Bildschirm
erscheinen. Beim Schließen des Dialogboxes werden die markierte Elemente, Bereiche oder Spannungspunkte gelöscht.
Wenn ein Element markiert wurde, der zu einem geschlossenen
Bereich gehört, wird der Bereich auch gelöscht.
82
AxisVM 7
Geschlossener
Bereich
Es löscht die markierten Bereiche.
F Wenn ein Profil aus Materialdatenbank geladen wurde, kann der
geschlossene Bereich nicht entfernt werden.
Spannungspunkt
Es löscht die markierten Spannungspunkte.
F Der Spannungspunkt im Schwerpunkt kann nicht entfernt werden.
Service
Hier können folgende Parameter eingestellt werden: Grid, Schrittweite
des Kursors, Vergrößern/Verkleinern Faktor.
Dicke Profile
Rechteck
Kreis
Erstellen eines Rechtecks mit b (Breite) és h (Höhe) Parameter.
Definieren eines Kreiselementes mit d (Durchmesser) Parameter.
I Profil
Erstellen eines I-Profils mit folgenden Parametern: a1, a2, a3, b1, b2, b3
Die Parameter (a1, a3), (b1, b3) können auch Nullwerte aufnehmen,
dadurch können T, U, L Querschnitte erstellt werden.
Polygon
Erstellen einen Polygon-Querschnitt. Das Polygon kann durch der
Taste
Aus
Profildatenbank
P oder rechte8 Taste beendet werden.
Laden ein Profil aus Profildatenbank.
Es können nur dicke Profile ausgewählt werden.
Loch
Mit diesem Schalter können Sie ein Loch im Querschnitt definieren.
Das Loch kann Rechteck, Kreis oder geschlossenes Polygon sein, und
wird durch Anklicken des entsprechenden Ikons ausgewählt. Bei einem
gelochten Querschnitt wird das Trägheitsmoment der Torsion nicht
berechnet.
Spannungspunkte
Sie können im Querschnitt maximal 8 Punkte definieren, wo die Spannungen berechnet werden sollen (der Schwerpunkt wird automatisch
als Spannungspunkt behandelt). Wenn der Querschnitt verschieben
Benutzerhandbuch
83
wird, werden diese Punkte auch mitbewegen.
Löschen
Durch Betätigung der DEL Taste wird das Dialogfenster am Bildschirm
erscheinen. Beim Schließen des Dialogboxes werden die markierten
Elemente oder Spannungspunkte gelöscht.
Element
Spannungspunkt
Die markierten Elemente werden gelöscht.
Es löscht die markierten Spannungspunkte.
F Der Spannungspunkt im Schwerpunkt kann nicht entfernt werden.
Service
Berechnung
Hier können folgende Parameter eingestellt werden: Grid, Schrittweite
des Kursors, Vergrößern/Verkleinern Faktor.
Das Programm wird folgende querschnittswerte bestimmen:
Ax
Ay
Az
Ix
Iy
Iz
Iyz
Hy (*)
Hz (*)
yG (*)
zG (*)
I1
I2
α
Schubfläche in Richtung der lokalen x Achse
Schubfläche in Richtung der lokalen y Achse
Schubfläche in Richtung der lokalen z Achse
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen x Achse (Torsion)
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen y Achse (Biegung)
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen z Achse (Biegung)
Zentrifugalträgheitsmoment
Abmessung in Richtung der lokalen y Achse
Abmessung in Richtung der lokalen z Achse
Abstand des Schwerpunktes in y lokale Richtung vom linken
unteren Ecke der Querschnittsumhüllende
Abstand des Schwerpunktes in z lokale Richtung vom linken
unteren Ecke der Querschnittsumhüllende
Trägheitsmoment in Hauptrichtung (max)
Trägheitsmoment in Hauptrichtung (min)
Winkel der I1 Hauptrichtung zur y lok. Achse
Die Querschnittswerte werden mit folgenden Formeln
berechnet:
Ax =
Iz =
∑A
∑ (I
x ,i
z ,i
Iy =
∑ (I
+ Ax ,i ⋅ y s2,i )
Dünnwandige
I x (Torsion ) =
∑I
x ,i
Dicke/
Vollquerschnitt
I x (Torsion ) =
∑I
x ,i
+
∑I
y ,i
+ Ax ,i ⋅ z s2,i )
I yz =
∑ (I
yz ,i
+ Ax ,i ⋅ y s ,i ⋅ z s ,i )
geschlosse nerBereich
x ,i
F Das I x Trägheitsmoment für Torsion wird für gelochte
Querschnitte und konkaven Polygonquerschnitte nicht
berechnet. Diese Werte müssen in der Tabelle eingegeben
werden.
84
AxisVM 7
Haupt-trägheitsmomente
Iy + Iz
I1
I1 =
I2
I2 =
α
tg ( 2α ) =
2
Iy + Iz
2
2
 Iy − Iz
+ 
 2

2
 + I yz


 Iy − Iz
− 
 2

2
 + I yz


2
2 I yz
Iy − Iz
−90 o < α ≤ +90 o , gemessen von der lokalen y Achse.
2.1.15. Beenden
G+q
2.2.
das Programm verlassen.
Editieren
2.2.1. Zurück (Undo)
[Ctrl]+[Z]
Nimmt das Ausführen eines vorherigen Befehls zurück. Um eine Anzahl von Befehlen zurück zu nehmen wählen Sie den Pfeil und wählen
die Anzahl aus.
Es sind bis zu 99 Befehle möglich. Diese Voreinstellung kann im Hauptmenü/Einstellungen geändert werden.
2.2.2. Rückgängig (Redo)
[Shift]+[Ctrl]+[Z]
Nimmt das Ausführen eines vorherigen Undos zurück. Um eine Anzahl von Undo-Befehlen zurück zu nehmen wählen Sie den Pfeil und
wählen die Anzahl aus. Es sind bis zu 99 möglich. Diese Voreinstellung
kann im Hauptmenü/Einstellungen geändert werden.
Benutzerhandbuch
85
2.2.3. Alle markieren
Siehe ausführlich… 1.9.1.Markierung
[Ctrl]+ [A]
2.2.4. Kopieren
[Ctrl]+ [C]
Das kopieren der Abbildung im aktuellen Fenster in die Zwischenablage.
2.2.5. Löschen
[Delete]
Das Löschen der markierten Elemente. Wenn keine Elemente markiert
sind, wird die Markierungspalette gestartet, und danach erfolgt das
Löschen.
2.2.6. Tabellenanzeige
[F12]
Siehe… 1.7 Tabellenanzeige.
2.2.7. Ausgabe Zusammenstellen
[F10]
Siehe… 1.8 Ausgabezusammenstellung.
2.2.8. Bild in Gallerie speichern
Siehe… 1.8 Ausgabezusammenstellung.
2.3.
Einstellungen
2.3.1. Darstellung
Symbole
[Ctrl]+ [Y]
Siehe ausführlich… 1.9.11. Darstellung
86
AxisVM 7
Beschriftung
[Ctrl]+ [L]
Siehe ausführlich… 1.7.9. Darstellung
Schalter
[Ctrl]+ [D]
Siehe ausführlich… 1.7.9. Darstellung
2.3.2. Service
Siehe ausführlich… 1.9.12. Optionen
2.3.3.
Folienmanager
[F11]
Der Folienmanager erlaubt es in AxisVM-Folien, DXF-Folien oder
ArchiCAD-Folien zu verwalten. Während nur eine ArchiCAD-Folie
importiert werden kann, sind mehrere DXF-Folien möglich. Wenn
keine Folien definiert sind erstellt AxisVM automatisch eine Folie für
die Bemassung.
In der linken Seite des Folienmanagers wird ein Explorerbaum der
vorhandenen Folien aufgelistet. Wird eine Folie ausgewählt können
ihre Egenschaften (Name, Farbe, Stil und Größe) mittels der rechten
Knöpfe geändert werden. AxisVM-Folien können nicht geändert
werden. Für alle Elemente: Im der sich öffnenden Dialogbox können
alle Einträge der DXF-Folien gesetzt werden.
Ob eine Folie angezeigt wird oder nicht kann durch Anwahl der
Lampe gesetzt werden.
AxisVM Folie
anlegen
Löschen
AxisVM-Folie
löschen
DXF-Folie löschen
Erstellt eine neue AxisVM-Flie. Sie können den Foliennamen, die
Farbe, den Stil und den Linientyp setzen.
Löcht die markierten Folie.
Löscht alle AxsVM-Folien
Löscht alle DXF-Folien.
Benutzerhandbuch
87
Leere AxisVmFolien löschen
Löscht alle DXF-Folien die keine Objekte beinhalten.
Leere DXF-Folien
löschen
Löscht alle DXF-Folien die keine Objekte beinhalten
2.3.4. Lineale
Lineale
Siehe ausführlich…. 1.9.5. Lineale
2.3.5. Norm
Setzt die Norm für Normspezifische Berechnungen. Ändern der Norm
ändert die Lastkollektivbildungen und deswegen werden alle Kombinationen und Faktoren gelöscht.
Seismische Berechnungsparameter und Lasten werden ebenfalls gelöscht. Zuvor verwendeten Materialien sind entsprechend der neuen
Norm zu ändern.
2.3.6. Einheiten
Setzen der Einheiten für die im Programm verwendeten Variablen (Dimension, Anzahl der Vor- und Nachkommastellen). Es können normspezifische Voreinstellungen oder benutzereinstellungen verwendet
werden.
88
AxisVM 7
2.3.7. Gravitation
Setzen der Erdanziehungskraft in eine der globalen Richtungen.
Benutzerhandbuch
89
2.3.8. Grundeinstellungen…
Datensicherheit
Liste der letztgeöffneten Dateien
Hier kann man die automatische Öffnung der letztgeöffneten
Datei, und die Anzahl der zuletzt geöffneten Dokumente einstellen, die im Dateimenü dargestellt werden.
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AxisVM 7
Sicherheitskopie
Einstellung der Erstellung von Sicherheitskopie vor der Speicherung. Sicherheitskopie wird nur von den Eingabedateien erstellt.
Sicherheitskopie beim Speichern: Vor dem Speichern wird von der
letzten Version Sicherheitskopie erstellt. Der Name der Sicherheitskopie ist: Modellname.~AX .
Wiederherstellen
Die Anzahl der wiederherstellbaren Befehle kann hier zwischen 199 eingestellt werden. Wenn die Wiederherstellung in Gruppe Funktion inaktiv ist, sind die geometrischen Objekte, die mit einem
Konstruktionsbefehl erstellt wurden, als einzelne Linien wiederherzustellen.
Netzwerk time-out
Verwenden Sie einen Netzwerk-Hardwareschlüssel und wird die
eingestellte Zeit überschritten, so wird die Benutzung des AxisVM
abgebrochen.
GruppenUndo
Die GruppenUndo-Funktion erlaubt es eine Reihe von Befehlen in
einem Schritt zurück zu nehmen.
Farben
Hier kann die Hintergrundfarbe des Hauptfensters ausgewählt werden (Weiß, Hellgrau, Dunkelgrau oder Schwarz) Die Farbe der Beschriftungen, Symbole, Elemente usw. richten sich nach der Hintergrundfarbe.
Schriftarten
Modifizieren der
Schriftarten
Modifizieren der
Schriftarten
Benutzerhandbuch
91
Die Einstellung der Schriftart der Beschriftung, Numerierung auf dem
Bildschirm. Die Einstellung der Schriftart der Beschriftung, Numerierung in den Informationsfenstern.
Dokumentationssprache
Die Auswahl der Sprache der gedruckten Tabellen, Zeichnungen. Die,
zur Auswahl stehenden, Sprachen sind: Englisch, Deutsch.
2.4.
Ansichten
Vorderansicht
[Ctrl]+ [1]
Siehe ausführlich... 1.9.3. Ansichten
Draufsicht
[Ctrl]+ [2
Siehe ausführlich... 1.9.3. Ansichten
Seitenansicht
Siehe ausführlich... 1.9.3. Ansichten
[Ctrl]+ [3]
Perspektive
Siehe ausführlich... 1.9.3. Ansichten
[Ctrl]+[4]
92
AxisVM 7
Einstellung der
Perspektive
Siehe ausführlich... 1.9.3. Ansichten
Vergrößern
Siehe ausführlich... 1.9.2. Verkleinern, Vergrößern
[Ctrl]+ [/],
[+]
Verkleinern
Siehe ausführlich... 1.9.2. Verkleinern, Vergrößern
[Ctrl]+[Shift]+[/],
[-]
Vollbild
Siehe ausführlich... 1.9.2. Verkleinern, Vergrößern
[Ctrl]+ [W]
Verschieben
Siehe ausführlich... 1.9.2. Verkleinern, Vergrößern
[Ctrl]+ [M]
Drehen
Siehe... 1.9.3. Ansichten
Ansicht Undo
Siehe... 1.9.3. Ansichten
Ansicht Redo
Siehe... 1.9.3. Ansichten
Drahtmodell
Siehee... 1.9.4. Darstellung
Verdeckte Linien
Siehee... 1.9.4. Darstellung
Gerendert
Siehee... 1.9.4. Darstellung
Drahtmodell
während
Änderung
Wenn aktiv so wird während eine Änderung nur das Drahtmodell angezeigt. Ist die Änderung abschlossen wird die Darstellung automatisch umgestellt.
2.5.
Fenster
2.5.1. Infopalette / Koordinatenpalette / Farbskalapalette
ü
Ein-/Ausschaltung der Darstellung von Info-, Koordinaten-, Farbskalepalette.
Siehe ausführlich...… 1.11. Informationspalette
Benutzerhandbuch
93
2.5.2. Horizontale Aufteilung
Aktives Fenster
Inaktives Fenster
Teilt das aktive Fenster horizontal auf.
In den somit entstandenen zwei Fenstern sind die Darstellungsparameter einzeln einzustellen. Dies ist sehr vorteilhaft beim Konstruieren
der Geometrie, bei der Auswertung der Ergebnisse und beim Dokumentieren.
Das aktive Fenster kann mit dem Symbol in der rechten Ecke auf Vollbild vergrößert werden oder auf die ursprüngliche Größe verkleinert
werden.
2.5.3. Vertikale Aufteilung
Inaktives Fenster
Aktives Fenster
Teilt das aktive Fenster vertikal auf.
In den somit entstandenen zwei Fenstern sind die Darstellungsparameter einzeln einzustellen. Dies ist sehr vorteilhaft beim Konstruieren
der Geometrie, bei der Auswertung der Ergebnisse und beim Dokumentieren.
Das aktive Fenster kann mit dem Symbol in der rechten Ecke auf Voll-
94
AxisVM 7
bild vergrößert werden oder auf die ursprüngliche Größe verkleinert
werden.
2.5.4. Schließen
Schließt das aktive Fenster.
2.6.
Hilfe
Das Hilfesystem faßt die Informationen zur Benutzung des Programms
zusammen. Im Programm wurde auch eine kontext-sensitive Hilfe
eingebaut. Wenn Sie die F1-Taste drücken, wird sofort die
entsprechende Hilfeseite angezeigt.
2.6.1. Inhalt
Das Inhaltsverzeichnis der Hilfe.
2.6.2. AxisVM Home Page
Startet das eingestellte Browser-Programm und öffnet automatisch die
folgende Internet-Seite: www.axisvm.de . An dieser Seite befinden sich
aktuelle Informationen über das Programm und sind Upgrades zu
herunterladen. Technischer Support ist unter der hier angegebenen Email Adresse und Telefonnummer zu erhalten.
2.6.3. AxisVM Update
Verbindet den Internet Rxlorer mit der Webseite von
www.axisvm.com wo immer aktuelle Informationen vorhanden sind.
2.6.4. Info über AxisVM
Es informiert über die
Versionsnummer, über
die verfügbaren Module
des
aktuellen
Programms, über die Nummer des HardwareSchlüssels und über die
eventuellen Zeitbegrenzungen.
Benutzerhandbuch
2.7.
95
Symbolpalette
2.7.1. Neu
Siehe... 2.1.1. Neu
2.7.2. Öffnen
[Ctrl]+[O]
Siehe... 2.1.2. Öffen
2.7.3. Speichern
[Ctrl] + [S]
Siehe... 2.1.3. Speichern
2.7.4. Undo
[Ctrl] + [Z]
Siehe... 2.2.1. Undo
2.7.5. Redo
Siehe... 2.2.2. Redo
[Shift]+[Ctrl]+[Z]
2.7.6. Neuzeichen
[Ctrl]+[R]
Zeichnet den Fensterinhalt neu.
2.7.7. Folienmanager
[F11]
Siehe... 2.3.3. Folienmanager
96
AxisVM 7
2.7.8. Drucken
[Ctrl]+[P]
Siehe... 2.1.9. Drucken
2.7.9. Tabellenanzeige
[F12]
Siehe... 1. 7 Tabellenanzeige
2.7.10. Ausgabezusammenstellung
[F10]
Siehe...1.8. Ausgabezusammenstellung
2.7.11. Bild speichern
[F9]
Siehe...1.8 Ausgabezusammenstellung
Benutzerhandbuch
97
3.
Dateneingabe
3.1.
Geometrie
Die geometrische Konstruktionsfläche dient - visuell leicht verfolgbar –
zum Definieren oder Modifizieren der Konstruktionsgeometrie. Dabei
wird das finite Elementenetz des Modells erstellt, auf dem im Weiteren
finiten Elemente definiert werden.
Die Vernetzung bedeutet bei den Platten-, Scheiben- und Schalenkonstruktionen ein, in der geometrischen Mittelebene der Elemente
liegende, zusammenhängendes Dreiecks- bzw. Vierecksnetz.
Automatisch generiertes
Dreiecksnetzwerk.
Konstruiertes/Editiertes
Vierecksnetzwerk.
Bei Stabwerken bilden die Netzlinien die Achsen der einzelnen Stäbe,
die Knotenpunkte sind mit den Verbindungen der Stäbe identisch.
3.2.
Editionsfläche
98
AxisVM 7
Beim Programmstart wird automatisch das geometrische Konstruktionsmodul aktiv. Die geometrische Konstruktionsfläche ist ein räumliches Koordinatensystem, das mit seinen Koordinatenebenen oder als
eine beliebige perspektivische Abbildung auf dem Bildschirm erscheint. Das bedeutet im Falle eines neuen Modells die X-Z Ebene, und
im Fall eines vorhandenen Modells die letzte geöffnete Ansicht. Auf
dem oberen Bildschirmteil, über dem Editionsfenster befinden sich die
geometrischen Editionsbefehle. Sie helfen beim Erzeugen des neuen
Modells. Darüber wird im Punkt 3.8. ausführlich diskutiert.
Die Darstellungsparameter der aktuellen Zeichnung können mit den
Befehlen der linken Symbolleiste eingestellt werden. Siehe ausführlich… 1.9. Symbolleiste
3.2.1. Aufteilung der Arbeitsfläche in mehrere Fenster
Bei komplizierten Konstruktionen ist es notwendig, die Konstruktion
während der Arbeit aus verschiedenen Richtungen zu sehen. Im Interesse der effektiven Arbeit – um häufiges Wechseln zwischen den Ansichten zu vermeiden – ist es möglich, mehrere Ansichten des Modells
gleichzeitig auf dem Bildschirm darzustellen.
Diese Funktion ist im Menüpunkt Hauptmenü/Fenster erreichbar, und
bietet die folgenden Möglichkeiten an:
Horizontale
Aufteilung
Vertikale
Aufteilung
Schließen
Das aktuelle Fenster wird horizontal in zwei gleiche Fenster aufgeteilt.
Das obere Fenster bleibt aktiv.
Siehe ausführlich…2.5.2.Horizontale Aufteilung
Das aktuelle Fenster wird vertikal in zwei gleiche Fenster aufgeteilt.
Das linke Fenster bleibt aktiv.
Siehe ausführlich …2.5.3.Vertikale Aufteilung
Das aktuelle Fenster verschwindet.
Das aktuelle Fenster ist immer das Fenster, das zuletzt angeklickt
wurde. Die Fensterbedienungsfunktionen sind nur beim aktuellen
Fenster erreichbar. In jedem weiteren Fenster kann eine beliebige Ansicht eingestellt werden. Das Ergebnis der Konstruktion erscheint
während der Arbeit in jedem Fenster sofort.
Jedes Teilfenster ist ein vollwertiges Konstruktionsfenster, also alle in
dem geometrischen Konstruktionsmenü verfügbaren Funktionen können benutzt werden. Außerdem können Sie alle Befehle in einem Teilfenster beginnen und in einem anderen beliebigen Fenster fortsetzen
bzw. beenden.
Nützliche Informationen:
• Während des Befehls kann die Ansicht der aktuellen Fensters verändert werden.
• Einige Konstruktionsfunktionen können in der perspektivischen
Darstellung nicht oder nur beschränkt benutzt werden.
3.3.
Koordinatensysteme
Das Konstruktionsmodell wird auch bei Flächenmodellen in ein räumliches, ortogonales Koordinatensystem gelegt. Jeder Punkt der Konstruktion ist mit 3 Koordinaten (X,Y,Z) definiert. Zum Definieren der
finiten Elemente können an finite Elemente gebundene, lokale oder an
Referenzrichtungen gebundene, relative Koordinatensysteme angewendet werden.
Zur Erleichterung der geometrischen Dateneingabe haben Sie die
Benutzerhandbuch
99
Möglichkeit, Zylinder- bzw. Kugel-Koordinatensysteme zu benutzen.
Siehe ausführlich... 3.3.2.Hilfs- (Zylinder, Kugel) Koordinatensysteme
3.3.1. Grund- (Orthogonales) Koordinatensystem
Das Programm benutzt ein rechteckiges (orthogonales), rechtsdrehendes (rechtshändiges), räumliches Koordinatensystem. In diesem System sind die geometrischen und andere Eigenschaften der Konstruktion zu bestimmen. Die Bildebenen, die man zur Darstellung der Konstruktion wählen kann, sind auch im Grund-Koordinatensystem zu
verstehen. Die folgende Abbildung zeigt die Lage der Achsen und das
Verschieben und Verdrehen im positiven Sinn (Rechte-Hand-Regel).
Auch das Grundsystem des geometrischen Editionsmoduls ist das
oben bereits beschriebene orthogonales Koordinatensystem.
Beim einem neuen Modell erscheint automatisch die X-Z Bildebene.
Der Anfangspunkt (Ursprung) des Koordinatensystems ist in der linken, unteren Ecke des Editionsfensters als ein blaues X dargestellt.
AxisVM unterscheidet zwei Ursprungstypen. Der globale Ursprung ist
fix und gibt den Anfangspunkt des Hilfsnetzsystems ein. Die globalen
Koordinaten können auf der linken Seite des Koordinatenfensters
beim inaktiven „Delta“ Schalter jederzeit abgelesen werden. Ein blaues
X bezeichnet die Position des relativen Ursprungs.Während der
Konstruktion kann der relative Ursprung mit dem Drücken der
[Alt]+[Shift] -Tasten oder der [Insert] -Taste in die gegebene Position des
Kursors jederzeit verschoben werden. Dadurch wird ein lokales
Koordinatensystem definiert, dessen Mittelpunkt der verschobene
Ursprung ist. Mit seiner Hilfe können Sie die Abstände von einem
beliebigen Punkt ablesen, oder bei der Eingabe eines neuen Elements
die Werte von dem in einen beliebigen Bildschirmpunkt verschobenen
relativen Ursprung eingeben. Auch beim Benutzen gebundener Richtungen wird die Definition eines beliebigen Anfangspunkts ermöglicht. Beim Erzeugen eines neuen Netzelements wird der relative Ursprung in die aktuelle Position automatisch verschoben. Beim Anschalten beiden „Delta“ Schalter ist die Position des relativen Ursprungs
und die des globalen Ursprungs gleich. Das ist z.B. der Fall beim
Definieren eines neuen Modells.
Nützliche Informationen:
• In der X-Y und der Y-Z Bildebene zeigt die dritte Achse senkrecht
zur Bildschirm, aus der Bildebene heraus, deshalb nähert sich das
Objekt zu uns beim Verschieben in positiver Richtung. In der X-Z
Ebene zeigt die dritte Achse in die Gegenrichtung, von der Bildebene nach innen, so entfernt sich das Objekt von uns beim Verschieben in positiver Richtung.
Die globalen Achsen sind mit großen Buchstaben, die lokalen mit kleinen Buchstaben bezeichnet.
Siehe noch…3.9.3. Referenzen
100
AxisVM 7
3.3.2. Hilfs- (Zylinder, Kugel) Koordinatensysteme
Bei einigen Modelltypen ist es eine Hilfe, wenn die Geometrie der
Konstruktion nicht nur mit den drei orthogonalen Richtungen (X,Y,Z)
angegeben werden kann. In diesen Fällen stehen die Zylinder- bzw.
Kugel-Koordinatensysteme zur Verfügung. Neben dem Grund-Koordinatensystem kann entweder das eine oder das andere aktuell sein.
Sie können mit den Radioknöpfen der Einstellungen/Editieren/Polare
Koordinaten eingestellt werden.
Wenn das Zylinder-Koordinatensystem eingeschaltet wird, erscheinen die drei zugehörigen Eigenschaften an der rechten Seite des Koordinatenfensters. Die Achse des Zylinder-Koordinatensystems ist die
„h“ Achse, die zu der Bildebene jederzeit vertikal ist. Die positive Richtung der Achse stimmt mit der positiven Richtung der orthogonalen
dritten Achse überein. Dadurch können Sie den Abstand eines Punktes
von der Achse des Zylinders mit dem „r“ Parameter und den Richtungswinkel der Linie, die den Punkt mit dem Ursprung verbindet,
mit dem „a“ Parameter eingeben.
Zu dem Kugel-Koordinatensystem gehören drei Parameter. „R“
bedeutet den Abstand des Punktes vom Ursprung, der „a“ Parameter
den auf der Bildebene gemessenen Winkel der Linie, die den Punkt
mit dem Ursprung verbindet, und der „b“ Parameter den Winkel
zwischen der Bildebene und der den Punkt mit dem Ursprung
verbindenden Linie. Das Vorzeichen des „b“ Parameters ist gleich mit
dem Vorzeichen der Tiefe-Koordinate.
Zylinder-Koordinatensystem
3.4.
Kugel-Koordinatensystem
Koordinatenpalette
Mit Hilfe der Koordinatenpalette kann man sich über die momentane
Position des Kursors in dem globalen oder dem lokalen Koordinatensystem informieren. Auf der linken Seite der Palette ist der Koordinatenwert des orthogonalen Koordinatensystems, auf der rechten Seite
sind die Werte des Hilfs-(Zylinder oder Kugel) Koordinatensystems zu
finden. Mit dem Einschalten des „Delta“ Schalters, der sich neben den
Koordinatenwerten befindet, können die Koordinaten des lokalen
Oregos dargestellt werden. Die neben den Koordinaten erscheinenden
kleinen „d“ Buchstaben zeigen, dass die Funktion aktiv ist.
Benutzerhandbuch
101
Mit dem Drücken der [Alt]-Taste + des Koordinatenzeichens [X], [Y], [Z],
[L], [R], [A], [B], [H], (diese Buchstaben bezeichnen die Koordinaten)
können die Koordinatenwerte befestigt werden. In diesem Fall erscheint ein schwarzer Rahmen um den Wert. Das Auflösen des Befehls
passiert mit denselben Tasten oder [Alt]+[Shift].
Nützliche Informationen:
• Das Einschalten des „Delta“ Schalters hat Einfluss auf die Wirkungsweise der gebundenen Richtungen. Siehe ausführlich…
3.7.4. Gebundene Richtungen
Die positiven Werte des α Winkels:
3.5.
Hilfsnetz- (Grid) System
In dem Editionsfenster kann ein Hilfsnetz beim Auswählen der
Bildebene dargestellt werden, das bei der visuellen Orientierung hilft.
Es gibt zwei Darstellungsarten:
•
•
Netz – die Achsen werden als gelbe Linien, die Netzlinien als
graue Linien markiert
Punktraster – die Achsen werden als gelbe Kreuze, die Netzteilung
als graue Punkte markiert
Die Teilung des Hilfsnetzes ist im Einstellungen/Editieren/Grid&Kursor in der drei ortogonalen Richtung separat einstellbar. Auch die
Darstellung kann hier ein- und ausgeschaltet werden.
Nützliche Informationen:
• Durch die Einstellung des Hilfsnetzes zu der Größe der
Kursorschrittweite (Snap) kann man ein Raster ausbauen, in dem
die Knotenpunkte nur in die Schnittpunkte der Netzlinien gelegt
werden können. Das ermöglicht eine gut übersehbare Geometrie
der Konstruktion, die sich auf ein Modulsystem gründet.
3.6.
Kursorschrittweite (Snap)
Mit diesem Befehl wird ein unsichtbares Gitter bestimmt. Mit Aktivierung des Snaps bewegt sich der Kursor nur auf den Rasterpunkten. Es
gibt unterschiedliche Größen des Kursorschrittes in den drei ortogonalen Richtungen und es ist im Einstellungen/Editieren/Punktraster &
Kursor –Menü einstellbar.
102
AxisVM 7
Mit dem im Ctrl x –Feld einstellbaren Multiplikator kann der Kursorschritt verkleinert bzw. vergrößert werden.
Während des Konstruierens ist diese Funktion beim permanenten
Drücken der [Ctrl] -Taste aktiv.
Die Schrittlänge des Kursors wird inaktiv, wenn man den Zeiger auf
eine Linie stellt. In diesem Fall bewegt sich der Kursor auf der Linie.
Beim Gebrauchen der gebundenen Richtungen ist die Schrittlänge des
Kursors in der festgelegten Richtung interpretiert, der Kursor wird sich
also mit dem eingegebenen Kursorschritt in die markierte Richtung
bewegen. Es gibt drei Werte (∆X, ∆Y, ∆Z), und der erste Wert wird die
Bewegung beeinflussen.
Siehe ausführlich…3.7.4. Gebundene Richtungen
3.7.
Editorzubehör
3.7.1. Umgebungskreis (Aura)
Diese Funktion hilft Ihnen beim „fangen“ charakteristischer Punkte (z.B.
Knotenpunkte, Elementmittelpunkte)
mit dem Kursor Die Linien und die
charakteristischen Punkte ziehen den
Kursor in einem einstellbaren Abstand
Benutzerhandbuch
103
an sich. Dieser Abstand (die Auragröße), innerhalb dessen die Anziehungskraft wirkt, ist im Einstellungen/Editieren/Aura–Fenster
einstellbar. Die Kursorform zeigt es an, was für ein Element in der gegebenen Position identifiziert wurde. Die Kursorformen sind die folgenden:
Knotenpunkt
Halbierungspunkt
Auflager
Netzunabhängige
Einzellasten
Linienlast
Mittelpunkt eines
Kreises
Kreisbogen
Tangente
Referenz
Linie
Fläche
Starrkörperelemente
Schnittpunkt
Vertikale
Lineale
Bereich
Bemassungslinie
Textbox
In dem Fall, wenn mehrere verschiedene Elemente auf einer Stelle gefunden wird, dann werden sie nach der vorigen Priorität dargestellt.
Das Programm zeigt immer das Zeichen des Elements an, dessen laufende Nummer in der vorigen Liste die kleinste ist.
Mit doppeltem Symbol bezeichnet das Programm, wenn mehrere gleiche Elemente auf einer Stelle in Verdeckung gefunden werden.
Nützliche Informationen: Sie können im Koordinatenfenster ablesen,
welches Element von den in Verdeckung liegenden Elementen (z.B.
Punkte) den Kursor an sich gezogen hat.
3.7.2. Die numerische Eingabe eines Koordinatenwertes
Beim Editieren eines Modells werden die Koordinaten eines Punktes
so eingegeben, dass die Koordinatenwerte direkt in die KoordinatenPalette eingeschrieben werden. Das Einschreiben in das Koordinatenfeld hat zwei Weisen:
104
AxisVM 7
Man drückt die Buchstabentaste der Koordinate, dann schreibt man
den Wert ein.
Man klickt mit dem Kursor das gewünschte Feld an, dann schreibt
man den Wert ein.
Die in dieser Weise eingegebenen Koordinaten gelten beim eingeschalteten „Delta“ Schalter als die lokalen Koordinaten, beim ausgeschalteten „Delta“ Schalter als die globalen Koordinaten. Bei der Eingabe
mehrerer miteinander widersprüchlicher Koordinatenwerte ist immer
der als letzter eingegebene Wert gültig.
Nützliche Informationen:
Es ist leicht, von einem vorhandenen Punkt einen eingegebenen
Abstand in der eingegebenen Richtung abzumessen, wenn der lokale
Orego über den bereits vorhandenen Punkt positioniert wird. Zu der d
a[°] Koordinate müssen den der Richtung entsprechenden Winkel und
zu der d r[m] Koordinate den Abstand eingegeben werden.
Während des Editierens kann der lokale Orego jederzeit in die
beliebige Position verschoben werden. Dadurch sind z.B. der Anfangsund Endpunkt einer Linie mit den von zwei verschiedenen Punkten
gemessenen Koordinaten einzugeben.
3.7.3. Abstandmessung
Man sieht den Abstand vorhandener Punkte, wenn man den Orego
bei eingeschaltetem „Delta“ Schalter auf den einen Punkt verschiebt
und den Kursor über den anderen positioniert. Dann kann man den
Abstand beim dL Wert ablesen.
3.7.4. Gebundene Richtungen
Während des Editierens läßt sich jederzeit – sogar während irgendeiner Editionsfunktion – die Richtung der Kursorbewegung mit dem
Drücken [Shift] -Taste fixieren. Das Benutzen der gebundenen Richtungen gründet sich auf zwei Winkelwerte:
Angabe
von ∆α
Angabe vom
einzelnen
Richtungswinkel
•
∆α, sein Grundwert ist 15°
Während des Drückens der [Shift] -Taste bewegt sich der Kursor
auf einer aus dem lokalen Ursprung gezogenen Linie. Der
Richtungswinkel der Linie ist n*∆α , der n Wert ist der von der
Kursorposition abhängige nächste Wert.
Benutzerhandbuch
105
•
Individuelle α
Während des Drückens der [Shift] -Taste bewegt sich der Kursor
auf einer aus dem lokalen Ursprung gezogenen Linie, deren
Richtungswinkel der individuelle α oder α+n*90° ist.
Beim Benutzen von ∆α bzw. Individuellem α gibt es zwei Ursprungstypen: in dem Fall, wenn beide „Delta“ Schalter auf der KoordinatenPalette ausgeschaltet sind, gilt der globale Ursprung als der Mittelpunkt der Richtungsfixierung. Ist aber irgendein „Delta“ eingeschaltet,
wird der lokale Ursprung als der Mittelpunkt der Richtungsfixierung
gelten.
n* Dα
Individuelle α+90 ο
Individuelle α
Nützliche Informationen:
• Die Richtungsfixierung die mit ∆α- und mit individuellem α
charakterisiert ist, funktioniert in der perspektivischen Darstellung
nicht.
Die Richtung der Kursorbewegung kann auch in den folgenden
Weisen fixiert werden:
Steht der Kursor auf einer Linie, bewegt er sich infolge des Drückens
der [Shift] -Taste nur in der Richtung, die von der Linie festgelegt
wird. Dieser Befehl funktioniert auch in der perspektivischen
Darstellung.
Gebundene
Richtung
Steht der Kursor auf einem bevorzugtem Bildschirmpunkt, bewegt er
sich infolge des permanenten Drückens [Shift] -Taste auf der Linie,
die den relativen Orego mit dem bevorzugtem Punkt verbindet. Dieser
Befehl funktioniert auch in der perspektivischen Darstellung.
106
AxisVM 7
Schnittpunkt
Knotenpunkt
Linienmittelpunkt
3.7.5. Koordinatensperren
Mit diesem Befehl werden die Daten der Koordinaten-Palette auf
einem gewünschten Wert fixiert. Der Wert verändert sich infolge der
Kursorbewegung nicht. Das Ein- und Ausschalten dieser Funktion
erreicht man durch das gleichzeitige Drücken des Zeichens des Koordinatenwertes und der [Alt] -Taste.
Fixierte X –
Koordinate
fixierter Winkel
Benutzerhandbuch
107
3.7.6. Automatisches Trimmen
Ist das automatische Trimmen aktiv, wird ein Knotenpunkt in dem
Schnittpunkt der Linien beim Erzeugen eines neuen Netzelements
automatisch erstellt und die Elemente werden in zwei Teile geteilt.
Das Aktivieren und das Ausschalten der Funktion geschieht im
Einstellungen / Editieren / Automatisch / Schneiden Menü.
Die Flächenelemente werden in Flächenelemente geteilt. Wenn man
Elemente schneidet, die schon als finite Elemente definiert sind, werden alle ursprüngliche Eigenschaften sowie Lasten auf die neuen
Elemente übertragen.
3.8.
Befehle im geometrischen Editor
Dieser Befehl dient zum Erzeugen neuer Netzelemente bzw. zur
eventuellen Modifikation ihrer Parameter. Hier befinden sich die
Befehle für Kopieren, Bewegen und Formenänderung der Elemente.
Die vorhandenen Elemente können mit ihrer Hilfe aufgeteilt bzw. eine
Netzkontrolle kann auch durchgeführt werden.
Nützliche Informationen:
Wenn man in Detailansichten arbeitet, werden beim Erzeugen eines
neuen Elementes die eingeschalteten Details mit den neuen Elementen
automatisch ergänzt, falls die Einstellung der automatischen Detailbedienung aktiv ist (Service / Edition / Automatisch / Detailbedienung).
3.8.1. Knotenpunkt
Mit dieser Funktion läßt sich der Knotenpunkt, ein Grundelement des
finiten Elementmodells generieren.
Die Eingabe eines Knotenpunktes kann in den folgenden Weisen passieren:
•
Mit dem Anklicken der linken Maustaste wird ein Knoten bei der
aktuellen Position des Kursors erzeugt
• Auf der Koordinaten-Palette generieren Sie einen Knoten mit der
numerischen Koordinatenangabe.
Ein neuer Knoten kann auch an vorhandenen Linien definiert werden.
Ist das automatische Trimmen aktiv, wird die Linie durch den neuen
Knoten automatisch in zwei Teile geteilt. Ist das Trimmen inaktiv, wird
ein Knotenpunkt erzeugt der von der Linie unabhängig ist. Ein neuer
Knotenpunkt, welcher innerhalb oder am Rand von Flächenelementen
oder in der Ebene des Elements erzeugt wird, teilt das Flächenelement
in mehrere kleine Elemente auf, falls das automatische Trimmen aktiv
geschaltet ist. Wenn die ausgewählten Elemente bereits finite Elements- und Lastzuordnung haben, werden diese Eigenschaften auf die
neuen Elemente übertragen.
Nützliche Informationen:
• In der perspektivischen Darstellung läßt sich ein neuer Knoten nur
mit Koordinaten oder auf einem vorhandenen Element
generieren.
108
AxisVM 7
•
Während der Netzkontrolle werden die Knotenpunkte, die näher,
als der vorgegebene Wert, zueinander liegen, vereinigt.
3.8.2. Linie
Mit diesem Befehl kann das andere Grundelement des finiten
Elementmodells, die Linie, erzeugt werden. Die Linie dient bei der
Definition der finiten Elemente als Stabelement, Starrkörper oder
Kante eines Flächenelements.
Mit dem permanenten Drücken der linken Maustaste über dem Funktionssymbol kann man unter den folgenden Möglichkeiten wählen:
Linie
Erzeugt eine Linie, die mit ihren Endpunkten angegeben wird. Die
Endpunkte können durch Bewegen des Kursors über die gewünschte
Position oder mit der Koordinaten-Palette durch die Eingabe der
entsprechenden Koordinaten angegeben werden.
Polygon
Dient zum Erzeugen eines durch die Endpunkte angegebenen Polygonzuges. Der Endpunkt der zuletzt gezeichneten Linie ist automatisch der Anfangspunkt der nächsten Linie.
Das Zeichnen des Polygonzuges kann folgenderweise abgebrochen
werden:
• Das Einzeldrücken der [Esc]-Taste bricht den gerade gezeichneten
Polygonzug ab
• Nach dem zweiten Drücken der [Esc]-Taste wird die Polygonzeichnenfunktion geschlossen.
•
•
8 rechte Maustaste ® Schnellmenü/Abbrechen
durch das erneute Klicken an den Endpunkt des Polygonzuges
In der perspektivischen Darstellung ist diese Funktion nur unter bevorzugten Punkten anwendbar.
Rechteck
Erzeugt einen rechteckigen Netzbereich durch Anklicken der gegenüberliegenden Eckpunkte (die Diagonale). Die Seiten sind parallel zu
den Koordinatenachsen.
Nach der Eingabe des ersten Eckpunktes kann die Funktion mit der
[Esc] -Taste abgebrochen werden. In der perspektivischen Darstellung
ist diese Methode nicht anwendbar.
Benutzerhandbuch
Gedrehtes
Rechteck
109
Dient zum Erzeugen eines durch zwei Seiten eingegebenen Rechtecks.
Der Winkel zu den Koordinatenachsen ist beliebig.
Nach der Eingabe des ersten Eckknotens oder der ersten Seite kann
die Funktion durch die [Esc] -Taste abgebrochen werden.
In der perspektivischen Darstellung ist die Methode nur unter bevorzugten Punkten anwendbar.
Nützliche Informationen:
• Wenn das automatische Trimmen aktiv ist, generiert das Programm automatisch einen Knoten in dem Schnittpunkt und teilt die
vorhandenen Linien in zwei Teile.
Siehe ausführlich…3.7.6.Automatisches Trimmen
110
AxisVM 7
3.8.3. Kreisbogen
Mit diesem Befehl kann eine auf Kreisbogen liegende Polylinie gezeichnet werden. Das Programm teilt den Kreis oder Kreisbogen in
Polygone auf. Die Funktion kann durch die [Esc] -Taste abgebrochen
werden.
Definition eines Kreisbogens mit Mittelpunkt, Radius und Mittelpunktswinkel. Die Funktion ist auch in der perspektivischen Ansicht
aktiv.
Ende des Bogens
Anfang des Bogens
Mittelpunkt
Ein Polygon aus 21
Streckenlinien
Definition eines Kreisbogens mit drei Punkten. Die Funktion ist auch
in der perspektivischen Ansicht aktiv.
Punkt 2
Punkt 3
Ein Polygon aus 21
Streckenlinien
Kreisbogen
Punkt 1
3.8.4. Horizontale Aufteilung
Die Funktion erzeugt eine horizontale Teilungslinie an der aktuellen
Position des Kursors, die eine Ebene definiert, die parallel zu den
oberen und unteren Kanten der Darstellungsebene ist, und auch senkrecht zur Darstellungsebene steht. In allen Elementen die mit dieser
Teilungsebene geschnitten sind, werden an den Schnittpunkten neue
Knotenpunkte generiert. Wenn diese Funktion mit solchen Elementen
benutzt wird, die bereits finite Element- und Lastzuordnung haben,
dann werden diese Eigenschaften auf die neuen Elemente übertragen.
Benutzerhandbuch
111
Diese Funktion kann in der Perspektive nicht angewandt werden.
Nützliche Informationen:
• Da die Ebene parallel zu einer Koordinatenebene (X-Y; X-Z: Y-Z)
liegen muss, kann diese Funktion in Fällen, wo die Elemente in
einer anderen Ebene liegen, nur so benutzt werden, dass die entsprechenden Elemente zuerst in eine zu der Koordinatenebene
parallelen Ebene gedreht werden, und erst nach der Aufteilung
werden sie zu der originalen Position zurückgedreht.
Drehen vorhandener Elemente Siehe ausführlich…3.8.10.Drehen
3.8.5. Vertikale Aufteilung
Die Funktion erzeugt eine vertikale Teilungslinie an der aktuellen
Position des Kursors, die eine Ebene definiert welche parallel zu den
linken und rechten Kanten der Darstellungsebene ist, und auch senkrecht zur Darstellungsebene steht. In allen Elementen die mit dieser
Teilungsebene geschnitten sind, werden bei den Schnittpunkten neue
Knotenpunkte generiert. Wenn diese Funktion mit solchen Elementen
benutzt wird, die bereits finite Element- und Lastzuordnung haben,
dann werden diese Eigenschaften auf die neuen Elemente übertragen.
Diese Funktion kann in der Perspektive nicht angewandt werden.
Nützliche Informationen:
• Da die Ebene parallel zu einer Koordinatenebene (X-Z; X-Y; Z-Y)
liegen muss, kann diese Funktion in Fällen, wo die Elemente in
einer anderen Ebene liegen, nur so benutzt werden, indem die
entsprechenden Elemente zuerst in eine zu der Koordinatenebene
parallelen Ebene gedreht werden, und nur nach der Aufteilung
werden sie in die originelle Position zurückgedreht.
Drehen vorhandener Elemente Siehe ausführlich…3.8.9.Drehen
112
AxisVM 7
3.8.6. Viereck- und Dreieckaufteilung
Die Funktion generiert Vierecks-, Dreiecks- oder gemischte Netze.
Dieser Befehl dient zum Generieren des finiten Elementnetzes der
Flächenkonstruktionen.
Viereckaufteilung
I.
Erzeugt ein lineares Vierecknetz unter 4 beliebigen Raumpunkten. Die
vorhandenen Verbindungslinien zwischen den Punkten werden nach
der entsprechenden Aufteilung auch aufgeteilt. Die Anzahl der Felder
kann für die beiden Richtungen separiert eingestellt werden.
$
Während des Zeichnens wird es mit roter gestrichelten Linie dargestellt, wenn sich der Kursor in einer Position befindet, in der kein Netz
konstruiert werden kann (z. B. konkaves Viereck).
Mit grauer gestrichelten Linie werden die Kursorpositionen bezeichnet, über denen nur ein verzerrtes Netz generiert werden kann.
Verzerrte Elemente sind Vierecke mit einem Innenwinkel kleiner als
30° oder größer als 150°.
Viereckaufteilung
II.
Dieser Befehl funktioniert, wie die vorige “Viereckaufteilung I." Funktion, hier wird aber auch Diagonale generiert. Das Ergebnis ist ein
Netz aus Dreieck-Elementen. Zum Erreichen der optimalen Form werden immer die kürzeren Diagonalen generiert.
Während des Zeichnens wird es in roter Stricherlinie dargestellt, wenn
sich der Kursor in einer Position befindet, in der kein Netz konstruiert
werden kann (z. B. konkaves Viereck).
Mit grauer gestrichelten Linie werden die Kursorpositionen bezeichnet, über denen nur ein verzerrtes Netz generiert werden kann.
Verzerrte Elemente sind die Dreiecke mit Innenwinkeln kleiner als 15°
oder größer als 165°.
$
Benutzerhandbuch
113
Dreieckaufteilung I.
Erzeugt ein lineares Vierecknetz unter 3 beliebigen Raumpunkten. Das
Netz enthält auch Dreiecknetz-Elemente bei der als erstes gezeichneten Seite. Die vorhandenen Verbindungslinien werden entsprechend
aufgeteilt. Nach dem Aufrufen der Funktion erscheint ein Fenster, in
dem die Anzahl der Felder einstellbar ist. Während des Zeichnens
wird es in roter Strichlinie dargestellt, wenn sich der Kursor in einer
Position befindet, in der kein Netz konstruiert werden kann. In grauer
Strichlinie erscheinen die Kursorpositionen, über denen nur noch ein
Netz mit verzerrten Elementen dargestellt werden kann. Das Netz ist
parallel zu den Seiten, die mit dem als dritten eingegebenen Knoten
verbunden sind.
Verzerrte Viereckelemente sind die Elemente mit einem Innenwinkel
kleiner als 30° oder größer als 150°.
Verzerrte Dreieckelemente sind die Elemente mit einem Innenwinkel
kleiner als 15° oder größer als 165°.
Dreieckaufteilung II.
Dieser Befehl funktioniert wie die vorige "Dreieckaufteilung I." Funktion, hier wird aber auch die Diagonale der Vierecke generiert. Das Ergebnis ist ein Netz aus Dreieck-Elementen. Die Diagonalen sind
parallel zu der als ersten eingegebenen Dreieckseite.
Verzerrte Elemente sind die Dreiecke mit einem Innenwinkel kleiner
als 15° oder größer als 165°.
$
Während des Zeichnens wird es in roter Strichlinie dargestellt, wenn
sich der Kursor in einer Position befindet, in der kein Netz konstruiert
werden kann (z. B. konkaves Viereck).
In grauer Strichlinie erscheinen die Kursorpositionen, über denen nur
noch ein Netz mit verzerrten Elementen dargestellt werden kann.
Verzerrte Elemente sind die Dreiecke mit Innenwinkeln kleiner als 15°
oder größer als 165°.
114
AxisVM 7
3.8.7. Linienaufteilung
Diese Funktion erstellt neue Knoten auf der vorhandenen Linie. Die
Netzlinie wird automatisch in zwei oder in mehrere Strecken aufgeteilt. Nach der Markierung der aufzuteilenden Elemente erscheint
ein Fenster, in dem die folgenden Möglichkeiten auszuwählen sind:
•
nach Verhältnis: teilt die Linie in
zwei Teilstrecken auf und man
kann das Verhältnis der Aufteilung
angeben.
•
nach Abstand: teilt die Linie in zwei
Teilstrecken auf und man kann den
Abstand des Teilungspunktes von
dem „i“ Endpunkt angeben
•
Gleichmäßig: Unterteilt die Linie in
n gleiche Teile. Die Anzahl der
Teilstücke n ist einzugeben.
Vor der Aufteilung
Nach der Aufteilung
Benutzerhandbuch
115
•
Gleichmäßig mit Länge: Unterteilt
die Linie in gleiche Teile. Die
Anzahl der Teilstücke ergibt sich
aus der Länge d einer Teillänge die
einzugeben ist.
Wenn die ausgewählten Linien bereits finite Element- und Lastzuordnung haben, werden diese Eigenschaften auf die neuen Teilstrecken
übertragen.
Nützliche Informationen:
• Bei der Randlinienaufteilung der definierten Flächenelemente verliert das Element die zugeordneten Eigenschaften.
Die aufzuteilenden Elemente können auch vor dem Anrufen der
Funktion markiert werden.
3.8.8. Schnittpunkt
Wenn die automatische Schnittpunktgenerierung inaktiv ist, kann man die
Schnittpunkte der vorhandenen Linien mit diesem Befehl erzeugen. In
den Schnittpunkten der markierten Linien werden Knotenpunkte
generiert und die betreffenden Linien entsprechend aufgeteilt. Wenn
die ausgewählten Elemente bereits finite Element- und Lastzuordnung
haben, werden diese Eigenschaften auf die neuen Elemente übertragen. Ist nur für Linienelemente gültig.
Nützliche Informationen:
• Die geometrischen Elemente können auch vor dem Anrufen der
Funktion markiert werden.
3.8.9. Verschieben
Dient zum Verschieben
oder Kopieren der geometrischen Elemente in
die Richtung eines gegebenen Vektors.
•
Schritt: erzeugt Kopien von dem markierten Konstruktionsdetail
in den angegebenen Abständen. Die Anzahl der Kopien ist durch
den N-Parameter angegeben.
116
AxisVM 7
•
Aufteilen: erzeugt Kopien von dem markierten Konstruktionsdetail in N-tel Abstände des Verschiebungsvektors. Die Anzahl der
Kopien ist durch den N-Parameter eingegeben.
• Abstand: dient zum Erzeugen von Kopien in die Richtung des
Verschiebungsvektors in d Abständen. So viele Kopien werden
erzeugt, bis den Endpunkt des Verschiebungvektors erreicht aber
nicht überschreitet wird.
• Mehrfach: beliebig viele Kopien werden vom markierten Detail in
Ketten erzeugt. Die Funktion arbeitet folgenderweise: der Endpunkt des Verschiebungsvektors ist gleich der Anfangspunkt des
nächsten Verschiebungsvektors.
• Verschieben: bewegt das markierte Konstruktionsdetail in eine
Richtung mit einem Abstand, die durch den Verschiebungsvektor
angegeben sind.
Mit DXF Layer: mit aktivem Schalter wird die Operation auch an der
Elementen des DXF-Layers durchgeführt.
Die zu verbindenden Knotenpunkte:
Beim Kopieren werden die markierten Knotenpunkte und ihre Kopien
mit Linien verbunden.
Die hier verfügbaren Einstellungen:
•
•
Keine: Das Programm verbindet keine Knotenpunkte.
Doppelmarkierte: Die markierten Knotenpunkte werden bei permanenten Drücken der [Alt] -Taste mit einem wiederholten Anklicken doppelt markiert.
Beim Kopieren werden die doppelmarkierten Punkte und ihren
Kopien mit Linien verbunden.
•
Alle: Alle markierten Knotenpunkte werden mit den kopierten
Knotenpunkten verbunden.
Kopieren der Elemente und der Lasten:
Benutzerhandbuch
117
•
Kopieren der Elemente: Mit dem Einschalten der Funktion werden die zu den geometrischen Elementen definierten finite Elemente auf die Kopien übertragen.
Kopieren der Lasten: Diese Funktion ist nur mit dem Einschalten
der “Kopieren der Elemente“ Funktion erreichbar. Die zu den
finiten Elementen definierten Lasten werden auf die Kopien übertragen.
•
Das Durchführen eines Verschiebens hat die folgenden Schritte:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Klicken Sie die „Verschieben“ Funktion an.
Markieren Sie die zu verschiebenden Elemente.
OK auf der Markierungstafel zum Beenden (zum Bestätigen)
der Markierung.
Wählen Sie das entsprechende Verschieben in dem eröffneten
Fenster aus und stellen Sie die zugehörigen, erforderlichen
Parameter ein.
OK.
Geben Sie den Anfangs- und den Endpunkt des Vektors an.
Eine Bemerkung: die Operation kann auch in der Reihenfolge 2-3-1-45-6 durchgeführt werden.
Nützliche Informationen:
• Wenn in dem Modell eine Konstruktionseinheit mehrmals vorkommt, lohnt es sich, sie in einem Exemplar aufzubauen, die finiten Elemente und die Lasten zu definieren, dann in der erforderlichen Anzahl zu kopieren.
• Während des Benutzens der „Verschieben“ Funktion bei der Eingabe des Verschiebungsvektors können die auf dem Bildschirm
schon vorhandenen Knotenpunkte und Linien benutzt werden.
3.8.10. Drehen
Die geometrischen Elemente werden um ein gegebenens Drehzentrum gedreht und kopiert.
Das Drehen ist immer
senkrecht zur Bildebene
und wird um eine Achse
durchgeführt, der durch
das Drehzentrum geht.
Der Drehwinkel, der Anfangs- und den Endpunkt
des Drehens werden von
den Winkeln definiert,
die vom Drehzentrum gezogenen Linien und der
Bildebene bestimmt werden.
118
AxisVM 7
•
Schrittweise: erzeugt
Kopien N-mal von
dem markierten Konstruktionsdetail um
das
Drehzentrum.
Das Drehen ist durch
den Drehwinkel, und
mit den Höhenunterschieden (h-Parameter) angegeben.
•
Aufteilen: erzeugt Kopien N-mals von dem markierten Konstruktionsdetail um das Drehzentrum. Das Drehen ist durch den N-tel
Teil des Drehwinkels und mit den Höhenunterschieden (hParameter) definiert.
Mit Winkel: dient zum Erzeugen von Kopien in die Richtung des
Drehens mit α−Winkel und mit den Höhenunteschieden (hParameter). Die Anzahl von Kopien ist davon abhängig, wieviel
mal kleiner der α -Winkel als der Drehwinkel ist.
Mehrfach: die Funktion generiert beliebige viele Kopien um das
gleiche Drehzentrum, in der Bildebene der markierten Objekt, mit
beliebigen Anfangspunkt und Drehwinkel bei jeden Kopien.
Verschieben: dreht das markierte Konstruktionsdetail um das
Drehzentrum mit dem Drehwinkel und mit einem
Höhenunterschied (h-Parameter).
•
•
•
Mit DXF Layer: mit aktivem Schalter wird die Operation auch an der
Elementen des DXF-Layers durchgeführt.
Die zu verbindenden Knotenpunkte: Siehe … 3.8.8. Verschieben
Kopieren der Elemente und der Lasten: Siehe … 3.8.8. Verschieben
In der perspektivischen Darstellung kann das Drehen nur um eine
Achse durchgeführt werden, die mit der Z-Koordinatenachse parallel
ist. Der Anfangspunkt, der Endpunkt und das Drehzentrum müssen
bevorzugte Bildschirmpunkte sein. Der Drehwinkel ist durch die
Linien bestimmt, die das Drehzentrum überqueren und ihre Projektionen in einer zu der XY-Koordinatenebene parallelen Ebene liegen.
3.8.11. Spiegeln
Das Kopieren und Bewegen der geometrischen Elemente.
Benutzerhandbuch
119
Im Spiegeln-Fenster sind die folgenden Möglichkeiten auszuwählen:
•
•
•
Mit Kopie: erzeugt eine Kopie von dem markierten Objekt mit
Spiegeln bei angegebenen Spiegelebene
Mehrfach: erzeugt Kopie von dem markierten Objekt in beliebiger
Anzahl. Die Ebene wird bei jeder Kopie einzeln angegeben.
Verschieben: das markierte Objekt wird zur angegebenen Ebene
gespiegelt.
Mit DXF Layer: mit aktivem Schalter wird die Operation auch an der
Elementen des DXF-Layers durchgeführt.
Die zu verbindenden Knotenpunkt: Siehe ausführlich… 3.8.9. Verschieben
Kopieren der Elemente und der Lasten: Siehe ausführlich… 3.8.9. Verschieben
In der perspektivischen Darstellung wird das Spiegeln auf einer zur
XY-Koordinatenebene rechtwinklige Ebene durchgeführt. In diesem
Fall darf die Spiegelebene nur mit den bevorzugten Bildschirmpunkten definiert werden.
3.8.12. Skalieren
Die geometrischen Elemente werden nach dem angegebenen Verhältnis skaliert, kopiert.
Das Skalierungsverhältnis (Skalierungsfaktor)
in den einzelnen Achsenrichtungen
wird
vom Verhältnis der lokalen Koordinaten der
originalen und der
neuen Lage des Bezugspunktes bestimmt. Die
neuen
Koordinaten
eines Punktes werden
die originelle Koordinatenwerte multipliziert
mit der Skalierungsfaktor in den einzelnen
Achsenrichtungen.
In dem Skalieren-Fenster sind die folgenden Möglichkeiten auszuwählen:
120
AxisVM 7
•
•
•
•
Schritt: erzeugt Kopien N-mals von dem markierten Objekt. Sie
bekommen die Lage der n-te Kopie als das Produkt der originalen
Koordinaten * Skalierungsfaktor* n.
Aufteilen: generiert Kopien N-mals von dem markierten Objekt
mit den angegebenen Skalierensverhältnissen. Die Lage der n-te
Kopie wird als das Produkt der originellen Koordinaten *
Skalierungsfaktor * n/N festgelegt.
Mehrfach: dient zum Erzeugen von Kopien mit dem gleichen
Skalierenszentrum und Bezugspunkt in beliebiger Anzahl. Die
neue Lage des Bezugspunktes ist pro Kopien angegeben.
Skalieren: das markierte Objekt wird mit den angegebenen Skalierensverhältnisse skaliert
Mit DXF Layer: mit aktivem Schalter wird die Operation auch an der
Elementen des DXF-Layers durchgeführt.
Die zu verbindenden Knotenpunkte: Siehe ausführlich…3.8.9. Verschieben
Kopieren der Elemente und der Lasten: Siehe ausführlich…3.8.9. Verschieben
In der perspektivischen Darstellung werden das Skalierungszentrum,
der Bezugspunkt und seine neue Lage nur mit bevorzugten Bildschirmpunkten definiert.
3.8.13. Kontrolle
Dient zum Entfernen der überflüssigen Linien und Knotenpunkt aus
dem Modell oder aus seinem markierten Teil. Liegen zwei Knotenpunkte näher als der im Intervall-Parameter vorgegebene Wert, werden die Knotenpunkte zu einem neuen Knotenpunkt zusammengefaßt. Die Linien, die zwischen diesen Punkten generiert worden sind,
werden auch zusammengefaßt. Der neue Knotenpunkt ist im geometrischen Schwerpunkt der ursprünglichen Knotenpunkte. Nach dem
Anklicken dieser Funktion erscheint ein Fenster, in dem der Wert des
Intervalls eingestellt werden kann. Beim Einschalten des “Markierung
der unabhängigen Punkte und Netze“ Menüpunktes werden die Objekte gezeigt, die keine Verbindung mit anderen Konstruktionsteilen
haben.
Nützliche Informationen:
Die Netzkontrolle findet den folgenden Fehlertyp nicht. Eine Linie
und ein zu dieser Linie paralleler Polygonzug verdecken sich einander, und die Anfangs- und Endpunkte der Linie und des Polygonzuges haben die selbe Koordinaten.
Benutzerhandbuch
121
In diesem Fall benutzen Sie die Funktion „Schnittpunkt“, damit in den sich
kreuzenden Linien einen Schnittpunkt
automatisch erzeugt wird.
3.8.14. Fläche
Mit diesem Befehl werden die Netzteile markiert, auf denen im späteren finite Flächenelemente definiert werden. Wenn man Flächen (Platten, Scheiben, Schalen) modellieren will, muss man ein Netz konstruieren, das ein kontinuierliches Viereck- bzw. Dreiecknetz bildet. Die
Fläche-Funktion sucht aus dem markierten Netzteil die mit vier oder
drei Seiten begrenzten, konvexen und ebenen Flächen. Diese werden
registriert und ihr Mittelpunkt wird mit einem weißen Punkt bezeichnet. Alle Netzlinien, die zu den zu modellierenden Flächen gehören,
müssen – in einem Schritt oder in mehreren Schritten – markiert werden. Nur die so bestimmten Flächen können als Flächenelemente definiert werden.
Nützliche Informationen:
• Das Programm behandelt nur solche Viereckelemente als Ebenen,
wo die maximale Abweichung von der Ebene, die von den drei
anderen Punkten bestimmt wird, kleiner ist als der im Einstellungen / Service / Editieren / Genauigkeit der Konstr. vorgegebene
Wert.
3.8.15. Modifizieren
Dient zur Änderung der bereits definierten geometrischen Elemente.
Die Änderung der Lage eines/einer Knotenpunkts/Linie hat die folgenden Schritte:
1. Positionieren Sie den Kursor auf den/die Knotenpunkt/Linie.
2. Während des permanenten Drückens der linken Maustaste, ziehen Sie den Knotenpunkt/ die Linie weg.
3. Bewegen Sie den Knotenpunkt/ die Linie in die neue Position
oder schreiben Sie die neuen Koordinaten in Koordinatenpalette
ein, dann drücken Sie eine Befehlstaste.
F Wenn es mehrere markierte Knotenpunkte und/oder Linien gibt
verändert das Modifizieren die Lage aller Knotenpunkte/Linien.
Schnell-Editor: Wenn Sie an einen Knoten anklicken, springen Sie
sofort in die Tabelle, und Sie können dort die Koordinaten editieren.
Wenn mehrere markierte Knoten vorhanden sind, können Sie in der
Tabelle die Koordinaten aller Knoten editieren.
122
AxisVM 7
Mehrere Knotenpunkten können gleichzeitig in eine Ebene justiert
werden, wenn die gewünschte Ebene parallel zu einer Koordinatenebene ist. Die Schritte sind folgende:
1. Klicken Sie einen markierten Knoten an.
2. In der Tabelle markieren Sie die Spalte der gewünschten
Koordinaten.
3. Aktivieren Sie das Menübefehlt Editieren / Gleichen Wert setzen in
der Tabellenanwendung, und geben Sie den Koordinatenwert ein.
3.8.16. Löschen
[Delete]
Dient zum Löschen der definierten Objekte.
Der Löschvorgang wird mit folgenden Schritten vollzogen:
1. Während des permanenten Drückens der Shift-Taste, markieren
Sie die zu löschenden Objekte. Zur Markierung können Sie
sowohl den Markierungsrahmen als auch die Markierungspalette benutzen.
2. Drücken Sie die Del-Taste.
3. In dem erscheinenden Fenster bezeichnen Sie die zu löschenden
Elemente.
4. Schließen Sie das Fenster mit der OK -Taste.
F •
F •
•
Geometrie
Wenn das gelöschte Objekt finite Element- und Lastzuordnung
hatte, werden auch die zugeordneten finiten Elemente und Lasten
gelöscht.
Elemente
Wenn das gelöschte finite Element auch ein anderes Element- (z.B.
zu einem Plattenelement eine Stütze oder eine Rippe) oder
Lastzuordnung hatte, werden auch die zugeordneten Elemente
und Lasten gelöscht.
Referenz
Mit den gelöschten Referenzen werden auch die Definitionen und
Lasten der finiten Elemente, zu denen die Referenzen gehört
haben, abgeschafft.
F Nur die markierten Elemente werden gelöscht.
Benutzerhandbuch
3.9.
123
Elemente
Definieren der Eigenschaften der finiten Elemente.
Die einzelne finite Elemente werden mit den folgenden Eigenschaften definiert:
Finites
Element
Fachwerkst
ab
Stab
Rippe
Scheibe
Platte
Schale
Auflager
Starrkörper
Feder
Kontaktelement
Interface
Material
Profil
Referenz
•
•
o
•
•
•
•
•
•
•
•
o
•
•
•
•
Steifigkeit
o
Fläche
o
•
•
•
•
•
•
•
o: kann angegeben werden, aber nicht obligatorisch
$
Mit diesen Funktionen können finite Elemente von verschiedenen
Typen definiert werden. Beim Definieren müssen die notwendigen
Eigenschaften angegeben werden. Im Folgenden werden die Funktionen in Zusammenhang mit den finiten Elementen erläutert.
Die schon definierten finiten Elemente werden mit kontinuierlichen
Netzlinien dargestellt, die nichtdefinierten Elemente sind mit gestrichelten Linien bezeichnet.
3.9.1. Material
Die Angabe der Materialien die im Modell angewendet werden. Diese
Daten können auch von der Datenbank geladen werden. Wenn ein
schon definiertes Material gelöscht wird, werden die Elemente, die mit
diesem Material definiert wurden, auch gelöscht.
124
AxisVM 7
F Das Programm benutzt ein linear elastisches Materialgesetz (anhand des Hookeschen Gesetzes) und isotropes Material zum Definieren der Fachwerkstäbe,
Stäbe, Rippen-, Platten-, Scheiben-, Schalen- und Auflagerelemente. Nichtlineares Verhalten wird im Falle von Kontaktelement, Feder (wenn Grenzkraft angegeben ist) und beim nichtlinearen Fachwerkstab ermöglicht.
Das nichtlineare Modell wird nur bei nichtlinearer Berechnung berücksichtigt.
Selektieren von
der Datenbank
Die Materialdatenbank enthält die in der Praxis eines Statikers vorkommenden Materialkennwerte nach den Normen Eurocode, DIN
und STAS. Die hier - in der Datenbank - definierten Materialien sind
für alle Modelle anwendbar.
Siehe... 2.1.12. Materialdatenbank
Die einzelne finite Elemente werden mit den folgenden Materialeigenschaften definiert:
Finites Element
Fachwerkstab
Stab
Rippe
Scheibe
Platte
Schale
Auflager
Starrkörper
Feder
Kontaktelement
Interface
E
•
•
•
•
•
•
ν
•
•
•
α
•
•
•
•
•
•
ρ
•
•
•
•
•
•
3.9.2. Querschnitt
Die Definition des Querschnittes vom Stab, Fachwerkstab und Rippe
(der Querschnitt ist prismatisch entlang eines Elementes). Die Querschnitte können auch von der Profildatenbank geladen werden. Die
Querschnittseigenschaften müssen anhand des lokalen Koordinatensystems des Fachwerkstabes/Stabes/ oder der Rippe angegeben werden.
Benutzerhandbuch
125
Zu jedem neuen Querschnittstyp wird zuerst ein Name zugeordnet,
dann werden die folgenden Eigenschaften angegeben:
Name
Art der
Herstellung
Form
Ax
Ay
Az
Ix
Iy
Iz
Iyz
Hy (*)
Hz (*)
yG (*)
zG (*)
S.p.
gewalzt, gebogen, geschweißt, andere
Herstellungsart.
I, U, L, Rohr, Kreis, Rechteck, C, Z, S, J, T,
geschlossener Querschnitt, andere
[cm2]
[cm2]
Scherfläche in Richtung der lokalen x -Achse
Scherfläche in Richtung der lokalen y –Achse
(nur Rippenelemente)
[cm2]
Scherfläche in Richtung der lokalen z –Achse
(nur Rippenelemente)
[cm4]
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen x –Achse
(Torsion)
4
[cm ]
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen y –Achse
(Biegung)
[cm4]
Trägheitsmoment in Richtung der lokalen z –Achse
(Biegung)
4
[cm ]
Zentrifugalmoment
[cm]
Abmessung in Richtung der lokalen Y –Achse
[cm]
Abmessung in Richtung der lokalen Z –Achse
[cm]
Abstand zwischen der Schwerpunkt des Querschnittes und der unteren linken Ecke des Umhüllenden in Richtung der lokalen y –Achse.
[cm]
Abstand zwischen der Schwerpunkt des Querschnittes und der unteren linken Ecke des Umhüllenden in Richtung der lokalen z –Achse.
Spannungsauswertungspunkt
Alle Querschnittsdaten müssen angegeben werden. Wenn ein schon
definierter Querschnittstyp aus der Tabelle gelöscht wird, werden die
Elemente (Fachwerkstab, Stab, Rippe), die mit diesem Querschnitt
definiert wurden, auch gelöscht. Die Netzlinien bei den gelöschten
Elementen bleiben unverändert.
Mit der Angabe von A y ≠ 0 und/oder Az ≠ 0 können auch die
Verformungen infolge von Schubeinwirkungen berücksichtigt werden
bei den Rippenelementen.
A
A
Wo: A y = x
Az = x
ρy
ρz
ρz =
A
Iy2
∫
( A)
S ′y2
k2
dA
ρ = Schubfaktor
Richtwerte für ρ Schubfaktor:
S’y = statisches Moment des
abzuscherenden Teiles des Querschnittes auf der y- Schwerachse.
126
AxisVM 7
p y = 1.2
p y = p z = 1.2
p y = p z = 1.18
Ax
AFlansch
Ax
pz =
ASteg
3.9.3. Referenzen
Definieren von Referenzen die, die räumliche Orientierung / Zuordnung des lokalen Koordinatensystems der finiten Elemente erleichtert.
Als Referenzen sind Punkte, Vektoren, Achsen und Ebenen anzuwenden.
Die räumliche Position, Orientierung, sowie das Bezugssystem einiger
Parameter (Querschnittsparameter, Beanspruchungen, Richtung der
Bewehrung) des finiten Elementes ist durch das lokale Koordinatensystem des Elementes definiert.
Bei Flächenelementen sind die Momente mx, my, mxy und die Scheibenkräfte qxz, qyz sowie nx, n y, nxy und bei Stabelementen die Schnittkräfte
Nx, Qy, Qz und Mx, My, Mz in dem lokalen Koordinatensystem zu
verstehen.
Das lokale Koordinatensystem eines finiten Elementes kann man mit
Hilfe von Referenzen angeben.
Schnelles Modifizieren: Klickt man auf ein beliebiges grafisches
Referenzsymbol, öffnet sich das Referenzentabelle-Dialogfenster.
Klickt man auf ein Referenzsymbol während mehreren Referenzen
markiert sind, zeigt die sich öffnende Referenzentabelle alle Daten die
zu den markierten Referenzen gehören. Definieren einen Referenzvektor oder eine Referenzachse erfolgt durch zwei Punkten, eine Referenzebene ist mit drei Punkten festzulegen. Die Normal- und Richtungsvektoren werden nach dem Abschließen der Tabelle normiert.
$
Die Richtungen des lokalen Koordinatensystems werden auf dem
Bildschirm mit den folgenden Farben dargestellt: x = rot, y = gelb, z
= grün
Die Angabe und Anwendung einzelnen Referenzen wird im untenstehenden erläutert:
Automatische
Referenzen
Automatische Referenzen zu Stäben und Fachwerkstäben:
Beim Auswählen „Automatischen Referenzen” wird vom Programm
zu Stäbe und Fachwerkstäbe ein Vektor definiert wie folgt:
• Wenn die Achse des Stabes oder Fachwerkstabes mit der globalen
z-Achse parallel ist, dann zeigt der Referenzvektor in die globale xRichtung.
• In allen anderen Fällen wird der Referenzvektor in die globale zAchse zeigen.
Automatischer Referenzvektor zu Rippenelemente:
Bei Rippenelemente die zu keinen Flächenelemente verbunden sind,
wird die Zuordnung des Referenzvektors wie bei den Stäbe und
Fachwerkstäbe beschrieben erfolgen.
Ist die Rippe mit einem Flächenelement verbunden, wird die
automatische Zuordnung wie folgt fortgeführt:
• Der Referenzvektor wird mit der Winkelhalbierende der lokalen zAchsen der - zu der Rippe - verbundenen Flächenelementen pa-
Benutzerhandbuch
127
rallel angenommen.
Automatischer Referenzvektor zu Flächenelemente:
Zu Flächenelemente wird vom Programm ein Vektor nach den
folgenden Regeln zugeordnet:
Definieren der lokalen x-Achse
• Ist die Fläche mit der globalen x-y Ebene parallel, dann zeigt der
Referenzvektor in dei globale x-Richtung (parallel mit der globalen
x-Achse).
Definieren der lokalen z-Achse
Ist die Flächenebene senkrecht, zeigt der Referenzvektor in den
Koordinatenanfangspunkt. In allen anderen Fällen zeigt der Referenz–
vektor in die globale z-Richtung.
Die Angabe der einzelnen Referenzen werden im Späteren erläutert:
Referenzpunkt
Der Referenzpunkt dient zur Bestimmung der räumlichen Orientierung der Auflagerelemente und der Stabelemente (ihr lokales Koordinatensystem), und zur Auswahl des positiven Richtungssinnes der x,zAchse der Flächenelemente.
Zu jedem Stabelement muss ein Referenzpunkt im globalen Koordinatensystem zugeordnet werden. Dieser Punkt bestimmt die räumliche
Lage des Elementes (x, y, z lokale Koordinatenachse) und die positive
Richtung der x-z Ebene und der z Achse.
Definieren des lokalen Koordinatensystems eines Stabelementes mit
einem Referenzpunkt
Referenzpunkt
Referenzpunkt
Bei Flächenelementen bestimmt der Referenzpunkt die positive Richtung der lokalen z–Achse.
Referenzpunkt
$
Referenzpunkt
Die positive Richtung der lokalen z-Achse zeigt in den Halbraum, in
dem sich der Referenzpunkt befindet. Die z Achse ist senkrecht zum
Flächenelement (der Referenzpunkt muss nicht unbedingt auf der zAchse liegen).
Die Referenzpunkte erscheinen auf dem Bildschirm als rote +Zeichen.
Die lokale x Achse des Flächenelementes zeigt in den Referenzpunkt
(der Referenzpunkt muss in der Ebene der Flächenelemente liegen).
128
AxisVM 7
Referenzpunkt
Im Falle von Auflagerelementen, die in der Richtung der Referenz
wirken, dienen die Referenzpunkte folgenderweise zur Bestimmung
der Richtung der Auflagerung:
Referenzpunkt
Wenn mehrere Auflagerelemente zu einem Referenzpunkt zugeordnet
werden, zeigen alle zum Referenzpunkt.
Referenzvektor
Bei Flächenelementen kann man das lokale Koordinatensystem der
finiten Elemente mit der Festlegung der Richtung der x- Achse, und
des Referenzpunktes - der in die positive z Richtung zeigt – eindeutig
definieren. Mit der Angabe von Referenzpunkt, -Vektor, -Achse, oder
–Ebene kann man die positive Richtung der x-Achse folgenderweise
definieren:
Die lokale x Achse des Flächenelementes wird parallel zum Referenzvektor (der Referenzvektor muss parallel zu der Flächenebene sein).
Definieren des lokalen Systems eines Stabelementes mit Hilfe eines
Referenzvektors
Referenzvektor
Referenzvektor
Die Referenzen die zum Element zugeordnet sind, legen die positive
Richtung der lokalen x- und z-Achse fest. Daraus folgt die positive
Richtung der y-Achse, weil ein rechtshändiges Koordinatensystem
benutzt wird. Eine Referenz kann auch mehreren Flächenelementen
zugeordnet werden.
Benutzerhandbuch
129
Im Falle von Auflagerelementen, die in der Richtung der Referenz
wirken, dienen die Referenzpunkte folgenderweise zur Bestimmung
der Richtung der Auflagerung:
Wenn mehrere Auflagerelemente zu einem Referenzvektor zugeordnet werden, verlaufen alle parallel zum Referenzvektor.
Referenzachse
Referenzebene
$
Die lokale x-Achse des Flächenelementes zeigt zur Referenzachse. (Die
Referenzachse darf nicht durch den Mittelpunkt des Flächenelementes
durchgehen).
Die lokale x-Achse des Flächenelementes ist parallel zur Schnittlinie
der Fläche und der Referenzebene (die Referenzebene darf nicht
parallel zur Flächenebene sein).
Die Referenzen werden mit roter Farbe gekennzeichnet.
Die Referenzen die zum Element zugeordnet sind, legen die positive
Richtung der lokalen x- und z-Achse fest. Daraus folgt die positive
Richtung der y-Achse, weil ein rechtshändiges Koordinatensystem
zugrunde liegt.
130
AxisVM 7
3.9.4. Linienelemente
Fachwerkstab
Räumliches 2-Knoten-Stabelement mit konstantem Querschnitt und geradliniger Achse. Es besitzt maximal sechs Freiheits-grade
– drei Verschiebungen je Knoten. Das Fachwerkstab-Element ist mit den Knotenpunkten durch Kugelgelenke verbunden.
Es können nur Axialkräfte Nx (Richtung
Längsachse) auftreten.
Definieren
Die Netzlinien, die mit gleichen Material- und Querschnittseigenschaften zu versehen sind, müssen markiert werden.
Querschnitt:
Unter den Querschnittswerten wird allein die Ax Querschnittfläche bei
der Berechnung der Steifigkeiten berücksichtigt.
Klickt man auf das Ikon, so öffnet sich das Dialogfenster Importieren
von
der
Materialdatenbank.
Hier
kann
man
neues
Materiall/Materialien ins Modell aufnehmen.
Klickt man auf das Ikon, so öffnet sich das Dialogfenster Importieren
von der Profildatenbank. Hier kann man neue Querschnitte ins
Modell aufnehmen.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Fenster Querschnittseditor.
Hier kann man neue Querschnitte definieren.
$
Die Fachwerkstäbe werden mit roten Linien bezeichnet.
Mit der Zuordnung von Referenzpunkt oder –vektor kann man die
lokale y, z-Achsen eingestellt werden. Es hat kein Einfluss auf die
Berechnung, das spielt nur bei der Visualisierung eine Rolle.
Nichtlineares Verhalten:
Zu den Stabelementen kann man nichtlineare Parameter zuordnen.
Ebenso kann der Fachwerkstab nur als Druck- oder nur als Zugstab
definiert werden.
F Die nichtlinearen Parameter werden nur bei der nichtlinearen Berechnung berücksichtigt.
F Bei linearer statischer Berechnung oder bei der Untersuchung der
Benutzerhandbuch
131
Schwingung und des Knickens werden die Stäbe mit ihrer Anfangssteifigkeit berechnet, und sie können auch Zug und Druck aufnehmen.
Stabelement
Räumliches 2-Knoten-Stabelement mit konstantem Querschnitt und
geradliniger Achse. Ein Hilfspunkt oder Vektor wird zur eindeutigen
Lagebestimmung eines räumlichen Elementes benötigt. Er dient der
Festlegung des lokalen Elementkoordinatensystems.
Es besitzt maximal 6 Freiheitsgrade je Knoten (drei Verschiebungen
und drei Verdrehungen). Drei orthogonale Kräfte (Normalkraft Nx und
zwei Querkräfte Qy und Qz) sowie drei orthogonale Momente (Torsionsmoment Mx, Biegemomente My und Mz) können als Schittkräfte
in einem Stabquerschnitt auftreten.
F Buchstabe i bezeichnet immer den Stabanfang mit der kleineren Knotennummer.
Der Stabanfang ist auch der Anfangspunkt der lokalen x Achse.
Der Stabendpunkt ist der Endpunkt der lokalen x Achse. Wenn
die Richtung der lokalen x Achse
i→j ist (siehe die folgende Abbildung), dann ist der Anfangspunkt der Punkt i. Wenn die
Richtung der lokalen x Achse j→i
ist, dann ist der Anfangspunkt
der Punkt j.
Definieren
Referenzpunkt
Die Netzlinien, die mit gleichen Material- und Querschnittseigenschaften und mit gleichen Bezugspunkten versehen werden sollen, müssen
vorher markiert werden.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Materialdatenbank. Hier kann man neues Materiall/Materialien
ins Modell aufnehmen.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Profildatenbank. Hier kann man neue Querschnitte ins Modell
aufnehmen.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Fenster Querschnittseditor.
Hier kann man neue Querschnitte definieren.
132
AxisVM 7
Automatische Referenzen:
Zu den Stabelementen wird vom Programm einen Referenzvektor wie
folgt definiert:
• Wenn die Achse des Stabes mit der globalen z-Achse parallel ist,
dann zeigt der Referenzvektor in die globale x-Richtung.
• In allen anderen Fällen wird der Referenzvektor in die globale zAchse zeigen.
Das lokale System eines Stabes lässt sich umdrehen. Es kann so eingestellt werden, dass es aus i nach j zeigt und umgekehrt aus j nach i.
$
Die definierten Elemente werden mit roter Farbe dargestellt.
Gelenke:
Die Angabe der gelenkigen Verbindungen an den Stabenden im lokalen Koordinatensystem des Elementes. Ein Stabelement ist im Normalfall in den Knotenpunkten starr eingespannt. Wenn man andere Verbindung zwischen dem Stabelement und dem Knotenpunkt definieren
will, müssen die gewünschten Stäbe markiert werden, die man mit
dem neuen Verbindungstyp versehen will. Zum Definieren der Verbindung muss man die Radioknöpfe, welche zum entsprechenden
Stabenden gehören, ein- oder ausschalten.
Angabe der Gelenke beim
Anfangspunkt des Stabes
Angabe der Gelenke beim
Endpunkt des Stabes
Die Verschiebungskomponente ist fixiert.
Die aktuelle Verschiebungskomponente ist frei.
Zwischen dem Stabende und dem Knotenpunkt gibt es eine linear
elastische Verbindung.
Die sechs Codes entsprechen den sechs Verschiebungskomponenten
in der Richtung der lokalen x, y, z Achsen.
Die in der Bauingenieurpraxis oft vorkommenden Gelenktypen sind
aus der Tabelle auszuwählen.
Benutzerhandbuch
133
Code
000001
000010
000011
000111
010000
001000
Verbindungstyp
Gelenkige Verbindung um die z-Achse.
Mz kann damit nicht aufgenommen werden.
Gelenkige Verbindung um die y-Achse.
My kann damit nicht aufgenommen werden.
Gelenkige Verbindung um die z und yAchse.
My, Mz kann damit nicht aufgenommen
werden.
(Kugelgelenk)
Mx, My, Mz Moment kann damit nicht aufgenommen werden. Gelenkige Verbindung um die x, y und z-Achse.
In Richtung der y Achse verschiebbare
Verbindung. Qy Scherkraft kann damit
nicht aufgenommen werden.
In Richtung der z Achse verschiebbare
Verbindung. Qz Scherkraft kann damit
nicht aufgenommen werden.
Symbol
F Es empfiehlt sich beim Definieren der Freiheitsgrade sehr aufmerksam
zu arbeiten. Man darf keinesfalls eine Starrkörperbewegung für ein
Element oder eine Elementgruppe zulassen. Dies ist zum Beispiel der
Fall, wenn man beiden Enden eines Stabelementes Kugelgelenk definiert. In diesem Fall kann eine Verdrehung um die lokale x-Achse des
Elementes ungehindert auftreten. Deshalb soll diese Verdrehungsmöglichkeit mindestens an einem Stabende z.B. Folgenderweise unterdrücken.
z.B.: Anfangspunkt
Endpunkt
Federgelenke:
Die Angabe der Verdrehungssteifigkeit der Stabenden.
Beim Definieren der Federgelenke wird zuerst der „Federgelenk“ Radioknopf aktiviert, und dann wird die Steifigkeit (um der y- oder um
z-Achse) definiert.
Die gewünschte Verdrehung-Moment Charakteristik der Verbindung
kann man mit linear-elastischen Federn modelliert werden. Die Steifigkeit der Feder muss anhand der entsprechenden y, z Achsen des Stabelementes angeben werden. Im Allgemeinen wird die Anfangssteifigkeit oder der Quotient der wirklichen nichtlinearen Moment-Verdrehungsdiagramm angegeben.
Verbindung:
Modell:
134
AxisVM 7
Moment-Verdrehungsdiagramm:
F
F
Zum Beispiel, im Falle eines Stahlstabwerks, gibt es im Eurocode 3
Anhang J die Erläuterung.
Momentenwiederstand:
Um starre Verbindung zu verwenden kann ein Momentenwiederstand angegeben werden. Dieser ist das max.Moment das i der Verbindung aufgenommen werden kann.
Der Momentenwiederstand wird nur bei einer nichlinearen Berechnung verwendet.
F Die Bedingungen der Anwendung werden im Eurocode 3 geregelt.
$
Rippenelement
Das Gelenk am Stabende wird mit einem blauen Kreis bezeichnet.
Das Federgelenk wird mit einem Kreuz in einem Kreis gekennzeichnet.
Das Kugelgelenk ist mit roter Farbe gekennzeichnet.
Zuordnung von
Materialien aus einer
Tabelle
Zuordnung von
Querschnitt aus einer
Tabelle
Zum Modellieren der Rippenelemente können räumliche Elemente
mit drei Knotenpunkten, mit prismatischem Querschnitt und geradlinigen Achsen angewandt werden. Das Rippenelement kann den
Kanten der Flächenelemente zugeordnet sein oder als unabhängiger
Stab definiert werden. Die Rippen können mit den Kanten der
Flächenelemente zentrisch oder exzentrisch verbunden sein.
Beim Definieren werden zuerst die Kanten oder Linien markiert, welchen die Rippen zugeordnet werden sollen.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Materialdatenbank. Hier kann man neues Materiall/Materialien
ins Modell aufnehmen.
Benutzerhandbuch
135
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Profildatenbank. Hier kann man neue Querschnitte ins Modell
aufnehmen.
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Fenster Querschnittseditor.
Hier kann man neue Querschnitte definieren.
•
•
Material:
Das Material der Rippe kann vom Material der Fläche abweichen.
Querschnitt:
Der Rippenquerschnitt muss anhand der folgenden Abbildungen
definiert werden. Die Querschnittswerte für die Schwerachsen
müssen nach der Abbildung angegeben werden
Referenzpunkt
•
Referenz:
Das Rippenelement hat auch ein lokales Koordinatensystem. Seine
x-Achse ist die Achse der Rippe, die z-Achse ist parallel zur
Winkelhalbierungslinie der z-Achsen der Flächenelemente oder
vom Referenzpunkt/Referenzvektor bestimmt. Die Querschnittswerte der Rippe müssen in diesem Koordinatensystem angegeben
werden. Wenn an einer Kante mehr als zwei Fläche anschließen,
und ein oder zwei davon wird mit der Kante zusammen markiert
werden-, dann wird das Programm beim Definieren der Rippe die
automatische Referenz nach den lokalen Systemen der Flächen
bestimmen.
Referenzpunkt
•
Exzentrizität:
Die Exzentrizität hat in die Richtung der lokalen z-Achse zu verstehen.
Wobei:
exc = Abstand zwischen dem Schwerpunkt der Rippe und dem
Schwerpunkt des Flächenelementes mit dem entsprechenden
Vorzeichen.
136
AxisVM 7
F Bei einem Plattenmodell hat die Exzentrizität der Rippe nur auf die
Biegesteifigkeit Einfluss:
I y* = I y + A * exc 2
Bei Schalenelement entsteht beim Biegen Normalkraft im Element und
auch in der Rippe, im Falle von exzentrischer Verbindung. Wenn die
Rippe sich nicht an einer Kante eines Flächenelementes anlegt, kann eine
Exzentrizität nicht definiert werden.
3.9.5. Flächenelemente
Zum Modellieren der Flächenelemente wird ein ebenes, isoparametrisches finites Element mit sechs bzw. acht Knotenpunkten angewendet. Mit diesem Element kann man unter Berücksichtigung nur kleiner
Verschiebungen Scheiben, dünne Platten- und Schalenkonstruktionen
modellieren.
Die Dicke muss kleiner als der einzehntel der kleinste Plattenausbreitung sein, und die Durchbiegung (w) der Platte/Schale darf nicht
größer sein als das 20% der größte Platten- oder Schalendicke.
Referenzpunkt
Referenzpunkt
Gekrümmte Flächen und Seiten können mit gerade Ebenen oder Seiten angenähert werden. Die Annäherung bietet nicht in jedem Fall
ausreichende Genauigkeit.
Das Element muss ein Drei- oder konvexes Viereckelement sein, und
das Verhältnis der kleinsten zur längsten Seite darf nicht kleiner als 1/5
sein, und die Dicke/Länge darf nicht kleiner als 1/100 sein.
Scheibe
Einstellung des
Typs vom
Flächenelement
Zuordnung
von
Referenzen mit
Anzeigen
Zuordnung von
Referenz mit
Nummer
Zuordnung von
Referenzpunkt
mit Nummer
F
Element mit sechs oder acht Knotenpunkten. Es kann für das ebene
Spannungszustand (σzz = σxz = σyz = 0, εxz = εyz = 0, εzz ≠ 0), oder für
das ebene Verformungszustand (εzz = εxz = εyz = 0, σxz = σyz = 0, σzz ≠
0) angewandt werden.
Die Scheibe kann ausschließlich in seiner Ebene belastet werden. Keine
anderen Lasten können von einer Scheibe aufgenommen werden.
Als Scheibenbeanspruchung nx, ny, nxy bekommt man Scheibenkräfte,
die n1, n2 Hauptbeanspruchungen und αn Richtungswinkel werden
auch bestimmt.
Benutzerhandbuch
137
Beim Definieren muss man die folgenden Daten angeben:
•
•
•
•
•
Ebene Spannungs-/Verformungszustand
Material
Dicke
Referenzpunkt/-vektor/-achse/-ebene zu der lokalen x-Achse
Referenzpunkt/-vektor zur lokalen z-Achse
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Materialdatenbank. Hier kann man neues Materiall/Materialien
ins Modell aufnehmen.
Automatische Referenz:
Zur Flächenelemente wird vom Programm ein Referenzvektor nach
den folgenden Regeln zugeordnet:
Definieren der lokalen x-Achse
• Ist die Fläche mit der globalen x-y Ebene parallel, dann zeigt der
Referenzvektor in dei globale x-Richtung (parallel mit der globalen
x-Achse).
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor parallel mit der
Schnittlinie der Ebenen.
Definieren der lokalen z-Achse
• Ist die Flächenebene senkrecht, zeigt der Referenzvektor in den
Koordinatenanfangspunkt.
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor in die globale zRichtung.
$
Der Mittelpunkt der Scheibenelemente wird mit blauer Farbe bezeichnet.
Platte
Einstellung des
Typs vom
Flächenelement
Zuordnung
von Referenz
mit Anzeigen
Zuordnung
von Referenz
mit Nummer
Zuordnung
von Referenz
mit Nummer
Lagrange Elementtyp mit sechs Knotenpunkten oder Heterosis Elementtyp mit neun Knotenpunkten, das anhand der Mindlin-Reissner
Theorie die Wirkung der Schubkräfte auch berücksichtigt.
F Die Platte kann nur senkrecht zur Mittelebene belastet werden. Keine
anderen Lasten können von einer Platte aufgenommen werden.
Als Plattenbeanspruchung bekommt man mx, my, mxy Momente und
senkrecht zur Platteenebene qx, qy Schubkräfte. Die m1, m2 Hauptbeanspruchungen, das αm Richtungswinkel und die Resultierende qR
Schubkraft wird auch ermittelt.
138
AxisVM 7
Beim Definieren muss man die folgenden Daten angeben:
•
•
•
•
Material
Dicke
Referenzpunkt/-vektor/-achse/-ebene zu der lokalen x-Achse
Referenzpunkt/-vektor zur lokalen z-Achse
Klickt man auf dem Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren
von der Materialdatenbank.
Automatische Referenz:
Zur Flächenelemente wird vom Programm ein Referenzvektor nach
den folgenden Regeln zugeordnet:
Definieren der lokalen x-Achse
• Ist die Fläche mit der globalen x-y Ebene parallel, dann zeigt der
Referenzvektor in dei globale x-Richtung (parallel mit der globalen
x-Achse).
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor parallel mit der
Schnittlinie der Ebenen.
Definieren der lokalen z-Achse
• Ist die Flächenebene senkrecht, zeigt der Referenzvektor in den
Koordinatenanfangspunkt.
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor in die globale zRichtung.
$
Der Mittelpunkt der Plattenelemente wird mit roter Farbe gekennzeichnet.
Schale
Einstellung des
Typs vom
Flächenelement
Zuordnung von
Referenz mit
Nummer
Zuordnung
von Referenz
mit Anzeigen
Zuordnung von
Referenzpunkt
mit Nummer
Das ebene Schalenelement wird von der Zusammenfügen des Plattenelementes und des Scheibenelementes erstellt. Im Falle von ebenen
Schalenelementen ist die Scheiben- und Plattenwirkung unabhängig
voneinander.
F Die Schale kann in ihrer Ebene und senkrecht zur Mittelebene belastet
werden.
Als Beanspruchungen bekommt man die selben Scheiben- und
Platteneinwirkungen welche bereits oben erläutert wurden.
Beim Definieren muss man die folgenden Daten angeben:
•
•
•
•
Material
Dicke
Referenzpunkt/-vektor/-achse/-ebene zu der lokalen x-Achse
Referenzpunkt/-vektor zur lokalen z-Achse
Klickt man auf das Ikon, öffnet sich das Dialogfenster Importieren von
der Materialdatenbank.
Benutzerhandbuch
139
Automatische Referenz:
Zur Flächenelemente wird vom Programm ein Referenzvektor nach
den folgenden Regeln zugeordnet:
Definieren der lokalen x-Achse
• Ist die Fläche mit der globalen x-y Ebene parallel, dann zeigt der
Referenzvektor in dei globale x-Richtung (parallel mit der globalen
x-Achse).
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor parallel mit der
Schnittlinie der Ebenen.
Definieren der lokalen z-Achse
• Ist die Flächenebene senkrecht, zeigt der Referenzvektor in den
Koordinatenanfangspunkt.
• In allen anderen Fällen zeigt der Referenzvektor in die globale zRichtung.
$
Der Mittelpunkt der Schalenelemente wird mit grüner Farbe gekennzeichnet.
3.9.6. Knoten-/Punktlager
Dieses Symbol erstellt ein Punktlager durch eine Feder, welche eine
bestimmte Steifigkeit in Richtung der lokalen x-Achse (Axialfeder)
und/oder um die x-Achse (Spiralfeder) hat. Ein Endpunkt der Feder ist
der zu stützende Knoten, der andere Endpunkt ist fixiert.
Auflager nur auf Druck
Auflager nur auf Zug
Auflager auf Druck und Zug
Die Richtung der Unterstützung kann unterschiedlich sein:
•
•
•
•
Global
In Referenzrichtung
Relativ zum Stab oder zur Rippe
Relativ zur Kante
Der Standardwert der Steifigkeiten ist 1,000E+10 [kN/m], [kNm/rad].
140
AxisVM 7
Global
F
In Referenzrichtung
Hier kann man Auflagerelemente parallel zu den Achsen des globalen Koordinatensystems festlegen. Zuerst werden die Knotenpunkte markiert, die mit
gleichen Auflagerbedingungen versehen werden sollen. Anschließend werden die entsprechenden Steifigkeiten
angegeben. Die Steifigkeiten der Auflagerung müssen für die Verschiebungen
(RX, R Y, R Z) und für die Verdrehungen
(RXX, R YY, R ZZ) festgelegt werden.
An einem Knotenpunkt kann nur ein Auflager in globalen Richtungen
definiert werden. In Seitenmittelpunkten den Flächenelementen können
keine Auflager definiert werden.
Die Funktion ist anwendbar, wenn die
Richtung eines Auflagers mit Referenzpunkt oder Referenzvektor definiert
wurde. Zu einem Knotenpunkt kann man
mehrere
Auflagerelemente
zuordnen.
Nachdem man die Knotenpunkte markiert
hat, müssen die Verschiebungs- Rx, und die
Verdrehungssteifigkeiten R xx definiert werden.
Die Richtung wird von der Referenz des Elementes wie folgt bestimmt:
Referenzpunkt
Wenn mehrere Auflagerelemente mit einem
Referenzpunkt verbunden
sind, zeigen die alle in die
Richtung des Punktes.
Relativ zum
Stab/ oder zur
Rippe
Referenzvektor
Wenn mehrere Auflagerelemente mit einem
Referenzvektor verbunden
sind, zeigen sie alle parallel
zum Vektor.
Referenzpunkt
Mit diesem Befehl lassen sich Auflagerelemente in Richtung der
Achsen des lokalen Koordinatensystems des Stabes festlegen. Zuerst muss man die Stäbe und Endpunkte markieren, die mit gleichen Auflagerbedingungen versehen werden sollen, dann werden die entsprechende Steifigkeiten angegeben.
Die Steifigkeiten der Auflagerung muss gegen Verschiebungen (RX, R Y,
RZ) und gegen Verdrehungen (R XX, R YY, R ZZ) festgelegt werden.
Benutzerhandbuch
Relativ zur Kante
141
Diese Option dient zur Lagerung der Flächenelemente entlang ihre
Ränder in x, y, z Richtung seiner lokalen Koordinatenachse.
Wobei:
x = Achse definiert von der Kante
des Elementes
y = Achse in der Elementebene,
die senkrecht ins Zentrum des
Elementes zeigt.
z = Achse senkrecht zur Elementebene, sie zeigt in den Halbraum,
in welchem sich der Referenzpunkt befindet.
Referenzpunkt
Zuerst werden die Flächenelemente und Elementränder markiert,
welche die mit gleichen Auflagerbedingungen haben sollen. Dann
werden die entsprechenden Steifigkeiten festgelegt.
Wenn in eine Flächenkante zwei Flächen sich anschließen, dann wird
die z-Achse in die Richtung der Winkelhalbierende der Flächen zeigen,
die y-Achse wird rechtwinklig auf z und x-Achsen zeigen.
Wenn in einen Elementrand mehrere Flächen sich anschließen,
können Sie bei der Definition neben den Knoten und Elementrand
eine weitere Fläche oder zwei Flächen auch markieren, dann wird das
lokale Koordinatensystem der Lagerung mit der o.g. Methode
bestimmt.
Die Steifigkeiten der Auflagerung müssen für die Verschiebungen (R X,
RY, R Z) und für die Verdrehungen (R XX, R YY, R ZZ) festgelegt werden.
Nichtlineares
Verhalten
F
Bei nichtlinearem Verhalten kann man zu aller Verschiebungskomponente beliebige Kraft-Verschiebung Charakteristiken (nur Zugsteifigkeit, nur Drucksteifigkeit oder mit einer Grenzkraft) definieren / zuordnen.
Die verschiedenen Kraft-Verschiebungs-Charakteristiken werden nur
bei einer nichtlinearen Berechnung berücksichtigt. In allen anderen
Fällen, bei der linearen statischen Berechnung, der Schwingungsuntersuchung I/II und beim Knicken, werden die nichtlinearen Charakteristiken mit ihrer Anfangssteifigkeit berücksichtigt, die während der
Berechnung konstant bleiben.
Berechnung des
Lagers
Materialdatenbank
importieren
Neuer Querschnitt
Obere Gelenk
Ein / Aus
Querschnittsdatenbank
importieren
Untere Gelenk
Ein / Aus
Klickt man auf den Berechnen-Knopf des Dialogfensters nach der
Definition eines globalen oder relativen Punktauflagers, werden,
anhand der geometrischen und physikalischen Eigenschaften der
Stütze und mit Berücksichtigung der Einspannungsverhältnisse, die
Verschiebungs- und Verdrehungssteifigkeiten automatisch ermittelt.
142
AxisVM 7
3.9.7. Linienauflager
Die Richtung der Auflagerung kann die folgende sein:
• Global
• Relativ zum Stab/ oder zur Rippe
• Relativ zur Kante
Das Linienlager erzeugt eine kontinuierliche Auflagerung von
Flächenelementen, Stäben, Rippen.
Die kontinuierliche, elastische Auflagerung wird mit dem Verfahren
der Elastischen Bettung nach Winkler bestimmt. Zuerst werden die
Flächenelemente, Stäbe und Rippen markiert, welche die gleichen
Auflagerbedingungen haben sollen. Dann müssen die entsprechenden
Steifigkeiten festgelegt werden.
Der Grundwert der Steifigkeit der Auflagerung ist 1.000E+05
[kN/m/m], [kNm/rad/m].
Global
Linienlager welche parallel zu den globalen Koordinatenachsen sind.
Die Steifigkeiten der Auflagerung
müssen für die Verschiebungen
(RX, R Y, R Z) und für die Verdrehungen (R XX, R YY, R ZZ) festgelegt
werden
Relativ zum
Stab/ oder zur
Rippe
Referenzpunkt
Mit diesem Befehl lassen sich Auflagerelemente in Richtung der
Achsen des lokalen Koordinatensystems des Stabes festlegen. Mit diesem Auflagerungstyp kann man elastische Bettung nach Winkler
erreichen. Die elastische Bettung kann Zug oder Druck mit der gleichen Steifigkeit aufnehmen, der Wert ist konstant.
F Die Stäbe/Rippen die elastisch gebettet sind, müssen in jedem Fall
mindestens in 4 Teile geteilt werden.
Bei den Elementen, wo diese Bedingung nicht erfüllt wird, kann man
die elastische Bettung nicht definieren. Die Elemente müssen weiter
geteilt werden, das Programm gibt die erforderliche Anzahl der Teilung an.
Benutzerhandbuch
143
L ≤ lk =
F
Relativ zur Kante
 4E I
4Ex I y
1
x z 4
min  4
,
2
Rz
 R y

 , wobei L die Stablänge ist

Bei Stäben, die elastisch gebettet sind werden die Beanspruchungen
zwischen zwei Knotenpunkten durch lineare Interpolation ermittelt
(deshalb ist es nötig die Stäbe aufzuteilen).
Kantenauflagerung relativ zur Achse des Elementrandes, in x, y, z
Richtung. Das relative Koordinatensystem wird folgenderweise
definiert:
x = Achse definiert von der Kante des
Referenzpunkt
Elementes
y = Achse in der Elementebene, die
senkrecht ins Zentrum des Elementes
zeigt.
z = Achse senkrecht zur Elementebene,
sie zeigt in den Halbraum, in welchem
sich der Referenzpunkt befindet.
Wenn sich in einer Flächenkante zwei Fläche anschließen, dann wird
die z-Achse in die Richtung der Winkelhalbierende der Flächen zeigen,
die y-Achse wird rechtwinklig zur z und zur x-Achsen gerichtet sein.
Wenn in einen Elementrand mehrere Flächen sich anschließen, können Sie bei der Definition neben den Knoten und Elementrand eine
weitere Fläche oder zwei Flächen auch markieren, dann wird das lokales Koordinatensystem der Lagerung mit der o.g. Methode mit Berücksichtigung der selektierten Flächen bestimmt.
Die Steifigkeiten der Auflagerung müssen für die Verschiebungen (RX,
RY, R Z) und für die Verdrehungen (R XX, R YY, R ZZ) festgelegt werden.
Nichtlineares
Verhalten
F
Bei nichtlinearem Verhalten kann man zu aller Verschiebungskomponente beliebige Kraft-Verschiebung Charakteristiken (nur Zugsteifigkeit, nur Drucksteifigkeit oder mit einer Grenzkraft) definieren / zuordnen.
Die verschiedenen Kraft-Verschiebungs-Charakteristiken werden nur
bei einer nichtlinearen Berechnung berücksichtigt. In allen anderen
Fällen, bei der linearen statischen Berechnung, der Schwingungsuntersuchung I/II und beim Knicken, werden die nichtlinearen Charakteristiken mit ihrer Anfangssteifigkeit berücksichtigt, die während der Berechnung konstant bleiben.
Berechnung des
Lagers
Klickt man auf den Berechnen-Knopf des Dialogfensters nach der
Definition eines globalen oder relativen Linienlagers, werden, anhand
der geometrischen und physikalischen Eigenschaften der Wand und
mit Berücksichtigung der Einspannungsverhältnisse, die Verschiebungs- und Verdrehungssteifigkeiten automatisch ermittelt.
144
AxisVM 7
3.9.8. Flächenauflager
Nichtlineares
Verhalten
F
Die Auflagerung des Flächenelementes parallel zu ihrem lokalen Koordinatensystem. Die Auflagerung wird durch eine elastische Bettung
nach Winkler bestimmt, wobei die Steifigkeit der Bettung (Rx, R y, R z)
angegeben werden soll. Die elastische Bettung kann Zug oder Druck
mit der gleichen Steifigkeit aufnehmen, der Wert ist konstant.
Der Grundwert der Steifigkeit der Auflagerung ist 1.000E+05
[kN/m/m2].
Bei nichtlinearem Verhalten kann man zu aller Verschiebungskomponente beliebige Kraft-Verschiebung Charakteristiken (nur Zugsteifigkeit, nur Drucksteifigkeit oder mit einer Grenzkraft) definieren / zuordnen.
Die verschiedenen Kraft-Verschiebungs-Charakteristiken werden nur
bei einer nichtlinearen Berechnung berücksichtigt. In allen anderen
Fällen, bei der linearen statischen Berechnung, der Schwingungsuntersuchung I/II und beim Knicken, werden die nichtlinearen Charakteristiken mit ihrer Anfangssteifigkeit berücksichtigt, die während der Berechnung konstant bleiben.
3.9.9. Starrkörperelemente
Diese Elemente dienen zur Modellierung solcher Teile der Konstruktion, welche im Verhältnis zu anderen Konstruktionsteilen eine sehr
große Steifigkeit haben, z. B. exzentrische Stabknoten, Stützenköpfe
usw.
Die Starrkörper-Elemente können keine Verzerrungen aufweisen, aber
durch diese Elemente können die Knotenbewegungen und Knotenbeanspruchungen gekoppelt werden.
Starrkörper-Elemente können nur im Modul STATIK/I (Berechnung
nach der Theorie I. Ordnung) angewandt werden.
Ein Starrkörper-Element wird durch die Netzlinien zwischen zwei
Knoten festgelegt.
Verbindung zw.
Exzentrische
Scheibe-Stab:
Stabverbindung:
Benutzerhandbuch
Definieren
145
Hier kann man Starrkörper-Elemente definieren. Man muss die Linien
markieren, die das Element bilden. Die Liniennetze, welche gemeinsame Knoten haben, gehören zu einem Starrkörper-Element.
Starrköper-Elemente 1. 2. 3.
Starrköper-Elemente 1. 2.
Die Starrköper-Elemente lassen sich mit dem Modifizieren-Befehl
teilen oder zusammenfassen. Wenn Sie eine Linie markieren, die zwei
Elemente verbindet, werden die zugehörigen Elemente zu einem
Element zusammengefasst. Wenn eine Linie gelöscht und dadurch die
Kontinuität des Elementes gebrochen wird, zerfällt das ursprüngliche
Element in zwei neue Elemente.
F Es ist nicht gestattet, dass alle Linien eines finiten Elementes zu einem
Starrköper-Element gehören. Die Knoten eines Starrkörper-Elementes
besitzen immer 6 Freiheitsgrade, und dürfen nicht unterdrückt werden.
F Wenn die Masse eines Starrkörper-Elementes berücksichtigt werden soll
(z.B. Bei Schwingungsuntersuchung), muss man einen zusätzlichen
Knoten im Schwerpunkt des Körpers generieren, und zu diesem Knoten
wird die Elementmasse zugeordnet.
$
Die Starrkörper-Elemente werden auf dem Bildschirm mit dicken
schwarzen Linien dargestellt.
3.9.10. Federelement
Erzeugt ein Federelement zwischen zwei Punkten der Konstruktion.
Das Federelement hat ein eigenes lokales Koordinatensystem. In diesem Koordinatensystem müssen die Federkonstante für die Verschiebungen (KX, KY, KZ) und für die Verdrehungen (KXX, KYY, KZZ) angegeben werden.
146
AxisVM 7
Richtung des lokalen Systems:
•
•
•
•
•
Global
Anhand der Geometrie
Anhand der Referenzen
Relativ zum finiten Element
Anhand der Knotenpunkte
Zu jeder Steifigkeitskomponente (Federkonstante) kann man einer
Grenzkraft zuordnen.
Eine größere Kraft kann die Feder in der gegebenen Richtung nicht
aufnehmen.
F Die Grenzkraft wird nur bei der nichtlinearen Berechnung berücksichtigt.
F Bei der linearen statischen Berechnung, der Schwingungsuntersuchung I/II
und beim Knicken werden die nichtlinearen Federelemente mit ihrer Anfangssteifigkeit berücksichtigt, die während der Berechnung konstant bleiben.
3.9.11. Kontaktelement
Das Kontaktelement dient zur Simulation einer Verbindung zwischen
zwei Punkten. Es kann aktiv oder inaktiv sein. Wenn es aktiviert ist, ist
die Steifigkeit des Kontaktelementes um mehrere Größenordnungen
größer als das selbe Element im inaktiven Zustand. Die Steifigkeit ist
im inaktiven Zustand sehr klein, aber nicht Null, deshalb kann das
Kontaktelement nur eine gute Annäherung geben. Mit seiner Anwendung bleibt die Steifigkeitsmatrix streifenartig und es ist möglich in
einem Modell beliebig viele Kontaktelemente zu benutzen.
Benutzerhandbuch
147
Das Kontaktelement ist ein nichtlineares Element (bei der Veränderung des Zustandes wird die Steifigkeit erheblich geändert). Das verursacht Probleme bei der Konvergenz des Newton-Raphson Iterationsverfahrens. Die Ermittlung des optimalen Wertes der Steifigkeit ist
nicht einfach. Deshalb sollte die Steifigkeit des Kontaktelementes nicht
unbedingt konstant sein (wenn es möglich ist). Wenn die numerische
Konvergenz der aktuellen Iteration Schwierigkeiten aufweist, sollte
man den Unterschied zwischen den zwei Steifigkeiten des Kontaktelementes verringern. Damit wird das nichtlineare Verhalten verringert.
Das heißt im Programm die Adaptation der aktiven Steifigkeiten.
•
•
•
•
•
•
Der aktive Zustand kann auf Zug (z.B. gezogene Schraube in einer
Verbindung) oder auf Druck (z.B. Druckverbindung zwischen
zwei Platten) definiert werden.
Das Kontaktelement ist mit zwei Knotenpunkten zu definieren.
Der Grundwert der aktiven Steifigkeit ist 1E+08 kN/m. Der
Grundwert der inaktiven Steifigkeit ist 1E-02 kN/m. Diese Werte
sind meistens gut, aber man kann sie nach eigenem Bedarf verändern.
Beim Definieren kann eine Anfangslücke definiert werden (das ist
ein Abstand, der >= 0 ist), die aus der Geometrie der Verbindung
zu bestimmen ist. Wenn die Lücke geschlossen wird, wird das
Kontaktelement aktiv, sonst ist es inaktiv.
Adaptieren der aktiven Steifigkeiten: Dieser Vorgang wird mit der
zugelassenen Eindringtiefe geregelt.
Wenn die erlaubte Eindringtiefe kleiner als der Minimalwert ist, ist
die Steifigkeit des Kontaktelementes zu verkleinern. Der Grundwert ist 1E-05.
Wenn die erlaubte Eindringtiefe größer als der Maximalwert ist, ist
die Steifigkeit des Kontaktelementes zu vergrößern (um die Genauigkeit zu behalten). Der Grundwert ist 1E-02. Wenn die Eindringtiefe zwischen dem Minimal- und Maximalwert liegt, wird
die Steifigkeit des Kontaktelementes nicht verändert.
148
AxisVM 7
•
Nützliche
Informationen
Der Adaptionsvorgang modifiziert die Steifigkeit innerhalb des
angegebenen Adaptionsverhältnisses. So ändert sich der Wert der
aktiven Steifigkeit innerhalb der Grenzwerte, die durch das Adaptionsverhältnis dividiert oder mit ihm multipliziert werden. Das
Adaptionsverhältnis kann 10, 100 oder 1000 sein. Der Grundwert
ist 100.
Bei der linearen statischen Berechnung, Schwingungsuntersuchung I/II
und beim Knicken wird die Anfangssteifigkeit anhand der Anfangslücke
berücksichtigt. Wenn keine Anfangslücke definiert ist (keine Lücke),
wird das Kontaktelement als aktiv berechnet, sonst wird es als inaktiv.
Das ist gleichwertig einer Auflagerung mit einer linear-elastischen Feder,
deren Federkonstante gleich der Steifigkeit des Kontaktelementes im
aktiven Zustand ist.
3.9.12. Verbindungselement
Die Interfaceelemente modellieren die Eigenschaften einer Verbindung zwischen zwei Punkte oder zwei Linien in ein „Interface“ (eine
Kraft-Verschiebungs-Verbindung) konzentriert. Im Verbindungselement wird die Lage des Interfaces bei der Definition des Elementes
festgesetzt. Die Interfaceelemente besitzen sechs Steifigkeitskomponenten, die in gegebenem Fall auch nichtlinear seien dürfen (nur auf
Druck, nur auf Zug oder auf Grenzkraft).
Knoten-Knoten Verbindungselement
Verbindet zwei Knoten mit einem Interface. Die Position des Interfaces
ist innerhalb des Elementes beliebig wählbar. Mit den entsprechenden
Einstellungen der Steifigkeitskomponenten der Verbindung kann man
die Verschiebungs- und Kraftübergabe zwischen den zwei Knoten regulieren. Für jede Komponente ist möglich ein nichtlineares Verhalten
zu definieren.
Benutzerhandbuch
149
Typische Anwendungen: Pfette-Hauptträger-Verbindung, einige Stabverbindungen bei Trägerroste, Stabverbindungen der Kreutzstrebe, beliebige Knoten-Knoten-Verbindungen.
Beispiel: Pfette-Hauptträger-Verbindung (siehe Musterbeispiel Steel–
Frame.axs im Verzeichnis Beispiele.)
Nehmen wir an, dass die senkrechte Achse die Z-Achse ist, und die ist
mit der lokalen z-Achse parallel. Als Hauptträger wird ein IPE-400
Profil in der XZ Ebene und als Pfette ein I-200 Profil gewählt. Von der
Pfette will man nur die Druck-, Zug- bzw. Scherkräfte übertragen - das
Drehmoment nicht.
Beide Profile sind mit ihren Schwerpunktlinien dargestellt. Das Interfaceelement soll zwischen den Achsen, von oben gesehen im Schnittpunkt der Achsen, eingesetzt werden. In diesem Fall soll also das Interfaceelement zu einer senkrechten Linie zugeordnet werden. Die Länge
dieser Linie ist identisch mit dem Abstand der Achsen, 30 cm (40/2 +
20/2). Definieren wir als Anfangspunkt des Interfaceelements den
Punkt vom Hauptträger. Das Interfaceelement soll immer am tatsächlichen Schnittpunk der Elemente gesetzt werden. Im Beispiel ist der
Anfangspunkt des Interfaceelements 20 cm (40/2) weit von der Schwerpunktachse des Hauptträgers zu finden. So ist die Lage des Interfaceelements 20/30 = 0.666. Nimmt man eine verschiebungslose Verbindung an, ist als Verschiebungssteifigkeit 1E10 und als Verdrehungssteifigkeit 0 anzuwenden. Wenn die Pfette nur durch diese Interfaceelemente mit den Hauptträger verbundnen sind, soll noch die Verdrehung um die eigene Achse mit KYY=0.001 (oder mit ähnlichem kleinen
Wert) verhindert werden.
Nichtlineares
Verhalten
Bei nichtlinearem Verhalten kann man zu aller Verschiebungskomponente beliebige Kraft-Verschiebung Charakteristiken (nur Zugsteifigkeit, nur Drucksteifigkeit oder mit einer Grenzkraft) definieren /
zuordnen. In diesem Fall werden die Steifigkeiten anhand der Charakteristiken ermittelt.
Linie-Linie Verbindung Interfaceelement
Ein Interfaceelement kann Sechsknotenpunkt Rippenelemente oder
die Kante von Flächenelemente verbinden. Die Position des Interfaceelements ist zwischen den verbundenen Elementen beliebig einstellbar. Mit den entsprechenden Einstellungen der Steifigkeitskomponenten des Interfaceelements – die entlang der Elemente definiert sind –
kann man die Verschiebungs- und Kraftübergabe zwischen den zwei
Rippen (oder zwei Flächenrande, bzw. ein Flächenrand und ein Rippenelement) regeln.
150
AxisVM 7
Die Richtung des Interfaceelements zeigt die
lokale x-Achse, die z-Achse ist senkrecht darauf und liegt in der Ebene des Interfaceelements. Die lokale y-Achse ist nach dem
rechtshändigen Koordinatensystem zu bestimmen.
Die positiven Koordinatenrichtungen sind bei der Bestimmung der
Steifigkeiten irrelevant. Im allgemeinen sind die Steifigkeiten der Verdrehungs-komponenten als Null anzunehmen. Für jeden Komponente
ist möglich ein nichtlineares Verahalten zu definieren.
•
Typische Anwendungen: Decke-Wand-Verbindung, als Interface
zwischen Bauteilen die aus verschiedenem Material bestehen
Kompositträger, nicht Komposit- und teilweise Kompositträger,
nachgiebige Rippe-Decken-Verbindungen, modellieren aufeinander liegenden Stäbe usw.
Beispiel: auf die Wand stützende Decke - gelenkige Verbindung
Nehmen wir an, dass die
senkrechte Achse die ZAchse ist, die Wand mit
der Y-Z, die Decke mit
der X-Y Ebene parallel.
Die Wand wird mit Schalenelementen modelliert.
Die Decke ist 15 cm dick.
Von der Decke will man nur die Druck-, Zug- bzw. Scherkräfte
übertragen - das Drehmoment nicht.
Beide Elemente sind mit ihren Mittelebenen dargestellt. Die Wand soll
bis zur Unterkante der Decke aufgenommen werden. Die Interfaceelemente sollen zwischen den beiden Flächenelementen – zwischen der
Oberkante der Wand und der Decke - eingesetzt werden. In diesem
Fall sind die Interfaceelemente in der senkrechten Wandebene zugeordnet. Der Abstand zwischen den Ränder ist 7.5 cm (15/2). Definieren
wir als Anfangspunkt der Interfaceelemente die Punkte von der
Wandoberkante. So ist im Beispiel das Interface in der Ebene der
Deckenunterkante (die tatsächliche Schnittebene der Elemente) vom
Anfangspunkt 0 cm weit zu finden. So ist die Lage des Interface 0/7.5 =
0. Nimmt man eine verschiebungslose Verbindung an, ist als Verschie-
Benutzerhandbuch
151
bungssteifigkeit 1E10 und als Verdrehungssteifigkeit 0 anzuwenden.
Nichtlineare
Parameter
Ein Grenzwiederstand kann für jede Komponente die sich berührt
und keine Nullsteifigkeit hat angegeben werden.
Bei Anwendung benachbarter Bereiche ist die Eingabe von line-to-line
Verbindungselementen wie folgt:
1. Definieren der Bereiche
(Siehe… 3.9.14. Bereiche) und
verbinden der gegenüberliegenden Knoten mit Linien (die Anzahl der Knoten der Kanten sollte
gleich sein) .
2. Markieren des Vierecks
zwischen den Bereichen. Klicke
OK im Auswahlwerkzeug.
3. Markieren der Masterlinie des
Verbindungselementes.
Klicke
OK im Auswahlwerkzeug.
4. Definieren der Verbindungssteifigkeit und setzen des Verbindung. Voreingestellt wird die Verbindung in der Mitte angeordnet.
Die Verbindungselemente sind
erstellt.
5. Jetzt können die Bereiche vernetzt werden. (Siehe… 3.9.16.
Netzgenerierung).
6. Die Aufteilung der Verbindungselemente erfolgt entsprechend dem Netz.
3.9.13. Freiheitsgrade
Als Freiheitsgrade werden die möglichen freien Bewegungen eines
Knotens in Richtung der globalen Koordinatenachsen definiert. Voreingestellt besitzen alle Knoten 6 freie Freiheitsgrade (Verschiebungen
eX, e Y, e Z und Verdrehungen θX, θY, θZ).
Die in der Bauingenieurpraxis häufig vorkommenden Probleme benötigen typische Kombinationen von Freiheitsgraden. Zu den folgenden
Aufgaben kann man die Freiheitsgrade von einer Tabelle auswählen:
Modelltypen:
• Ebenes Fachwerk
• Räumliches Fachwerk
• Ebener Rahmen
• Trägerrost
• Scheibe
Platte
152
AxisVM 7
Definieren
Definieren der Freiheitsgrade der markierten Knotenpunkte.
Angabe:
•
•
Beispiel
Ursprünglicher Code:
Neuer Code:
Ergebniscode:
eX
frei
frei
frei
eY
fix
frei
fix
Überschreiben
Die ursprüngliche Codenummer wird mit dem
neuen Wert überschrieben.
Vereinigen
Die ursprüngliche Codenummer wird mit dem
neuen Wert kombiniert.
Das Programm führt eine
logische „oder”-Funktion
durch, und das Ergebnis
wird dem Knoten zugeordnet. Dieses Verfahren
kann beim Definieren
der Symmetriebedingungen hilfreich sein.
eZ
frei
frei
frei
θX
fix
fix
fix
θY
frei
fix
fix
θZ
fix
fix
fix
Die Freiheitsgrade werden durch eine sechsstellige Codenummer repräsentiert. Die sechs Ziffern entsprechen den Freiheitsgraden in Richtung der globalen Koordinatenachsen: eX, e Y, e Z Verschiebungen und
θX, θY, θZ Verdrehungen.
Ein Freiheitsgrad kann als fix oder als frei geschaltet werden.
Wenn es frei ist, wird die Verschiebungskomponente in der gegebenen Richtung nicht fixiert.
Wenn es fix ist, wird die Verschiebungskomponente in der gegebenen
Richtung fixiert.
F Im Normalfall sind alle Knotenpunkte frei. Es kann beliebig verändert
$
werden. In die Richtung der fixierten Verschiebungskomponenten
werden die Last- und Gewichtskomponenten bei der Berechnung
nicht berücksichtigt.
Die Knoten, deren Freiheitsgrade von dem Standardwert abweichen,
werden auf dem Bildschirm hellblau dargestellt.
Die Tabelle der Einstellung der Freiheitsgrade:
Zeichenerklärung:
Achsenrichtung.
freie Verschiebung,
1=fix
0=frei
1
eX
2
eY
3
eZ
4
θX
5
θY
6
θZ
freie Verdrehung in
Benutzerhandbuch
153
Freiheitsgrad
Fachwerkmodelle
Fachwerkträger
in der X-Y Ebene
Code: 001111
Fachwerk in der
Y-Z Ebene
Code: 100111
Rahmenmodelle
Rahmen in der XY Ebene
Code: 001110
Knotenpunkt
Freiheitsgrad
Fachwerkträger in der
X-Z Ebene
Code: 010111
Räumliches
Fachwerkträger
Code: 000111
Rahmen in der
X-Z Ebene
Code: 010101
Rahmen in der YZ Ebene
Code: 100011
Trägerrostmodelle
Trägerrost in der
X-Y Ebene
Code: 110001
Trägerrost in
der X-Z Ebene
Code: 101010
Trägerrost in der
Y-Z Ebene
Code: 011100
Scheibenmodelle
Scheibe in der XY Ebene
Code: 001111
Scheibe in der
X-Z Ebene
Code: 010111
Scheibe in der YZ Ebene
Code: 100111
Plattenmodelle
Platte in der X-Y
Ebene
Code: 110001
Platte in der XZ Ebene
Code: 101010
Platte in der Y-Z
Ebene
Code: 011100
Symmetrie
X-Y Symmetrieebene
Code: 001110
Y-Z Symmetrieebene
Code: 100011
X-Z
Symmetrieebene
Code: 010101
Knotenpunkt
154
AxisVM 7
3.9.14. Bereich
Der Bereich ist ein kompliziertes geometrisches Konstruktionselement.
Die Geometrie eines Bereiches wird mit einem Polygonzug beschrieben, der innere Löcher, Linien und auch Punkte einschließen darf. Der
den Bereich umschließende Polygonzug, die Löcher sowie die Linien
müssen in einer Ebene liegen.
Das Bereich besitzt die folgenden Parameter:
Typ des Elements (Platte, Scheibe, Schale)
Material
Dicke
Lokales Koordinatensystem
Die folgenden Parameter können zu dem Polygonzug des Bereiches,
zur inneren Linien, zu Punkte und zu Lochkanten zugeordnet
werden:
- Punkt-, Linien- und Flächenauflager
- Rippenelement
- Streckenlast
- Eigengewicht
- Temperaturenlast
- Konten Freiheitsgrad
$
Das Bereich wird durch eine
innerhalb der Umrisslinie gezogene gefärbte – grün = Schale, rot = Platte, blau = Scheibe –
Konturlinie dargestellt.
Mit Hilfe von Bereichen kann man Wände, Decken und Faltwerke als
komplexe Konstruktionselemente verwalten.
Für die Bereiche kann man die automatische Netzgenerierung
benutzen.
Siehe Netzgenerierung 3.9.16.
Ein Konstruktionselement kann aus ein aber auch aus mehreren
Bereichen ausgebildet sein.
Benutzerhandbuch
155
Bereich 2
Bereich 1
Bereich 1
Bereich 3
Ein Bereich kann weitere Innenbereiche enthalten.
Definieren eines
Bereiches
Markieren Sie die Liniengruppe die, die Grenzlinie eines (oder mehreren) Bereiches ist. Das Programm sucht aus der Liniengruppe der
größte in einer Ebene liegende geschlossene Polygonzug aus. Dann
ordnet den Polygonen die, im Dialogfenster eingestellten, Parameter
zu.
Modifizieren
Klickt man auf die innere - gefärbte - Konturlinie eines Bereiches,
öffnet sich das Dialogfenster des Bereiches.
Löschen
U-
Drückt man die
Taste an und markiert das Bereich dann kann
man den Dialog abschließen. So werden die Eigenschaften eines
Bereiches (Lasten, Auflager) gelöscht. Die - das Bereich aufbauende Linien und Punkte werden dabei nicht gelöscht.
3.9.15. Loch
Definieren eines Loches innerhalb von Bereichen.
Man soll die geschlossenen Polygonzüge innerhalb des Bereiches
markieren, welche die Löcher abgrenzen.
156
AxisVM 7
Man kann die Löcher im Bereich beliebig verschieben oder aus einem
Bereich ins andere verschieben. Die Geometrie der Löcher ist frei zu
ändern. Der Polygonzug des Loches und des Bereiches müssen in
einer Ebene liegen.
Bereich
$
Das Loch wird durch eine außerhalb der Umrisslinie gezogene gefärbte (grün = Schale, rot = Platte, blau = Scheibe) Konturlinie
dargestellt.
Loch
3.9.16. Netzgenerierung
Für den/die markierten Bereich/Bereiche wird vom Programm automatisch ein Netz generiert. Im Dialogfenster kann man die durchschnittliche Schenkellänge der dreieckförmigen Vernetzung angeben. Die
automatische Vernetzung berücksichtigt alle im Bereich liegende
Löcher, Linien und Punkte.
Der Netzgenerierungsvorgang wird in einem Dialogfeld angezeigt.
Der Prozess kann mit dem Drücken auf die Abbrechen-Taste gestoppt
werden.
Im Falle von teilweise oder vollkommen in einem Bereich liegenden
Stab finiten Elementen wird nur den im Bereich liegenden Endpunkt
des Elementes berücksichtigt.
Liegen im Bereich früher generierten rechteckige oder dreieckige Elemente, werden die ins neue Netz unverändert eingebaut.
Vor der Netzgenerierung
Nach der Netzgenerierung
Wurde auf ein Bereich schon ein Netz generiert und dann lässt man
eine erneute Netzgenerierung mit einer anderen Schenkellänge
starten, wird die frühere Vernetzung überschrieben.
Benutzerhandbuch
157
3.9.17. Netzverdichtung
Mit dieser Funktion kann man beliebig feineres Netz definieren. Bei
der Verdichtung werden die Eigenschaften (Material, Dicke, Referenzen, ….), die Auflagerung, und die Lasten der ursprünglichen finiten
Elemente auf die neuen übertragen.
Die folgenden Typen der Netzverdichtung kann man wählen:
Gleichmäßige
Verdichtung
Vor der Verdichtung
Nach der Verdichtung
Vor der Verdichtung
Nach der Verdichtung
Zuerst sollte die kleinste Seitenlänge des finiten Elementes angeben
werden. Die Funktion erstellt so feine Verteilung, dass die längste
Seitenlänge ein beliebiges finiten Elementes kleiner wird als der oben
angegebene Minimalwert.
Verdichtung
durch Aufteilung
Die Elemente können folgenderweise aufgeteilt werden:
Viereckelement
Verdichtung um
einen
Knotenpunkt
Dreieckelement
158
AxisVM 7
Vor der Verdichtung
Nach der Verdichtung
Zuerst werden die Punkte markiert, um welche man das Netz verfeinern will (z.B.: Stützenkopf, Auflagerungen). Die Proportion der Aufteilung soll angegeben werden. Die Funktion generiert das Netz um
die markierten Knotenpunkte anhand des angegebenen Verhältnisses
neu. Alle Linien welche mit dem markierten Punkt verbunden sind,
werden gemäß dem eingegebenen Verhältnis neu unterteilt. Das
Verhältnis ist zwischen 0.2–0.8 wählbar.
Verdichtung an
einer Kante
Vor der Verdichtung
Nach der Verdichtung
Zuerst werde alle Elementränder markiert werden, an denen man das
Netz verfeinern will (z.B.: Linienlagerung, Linienlast). Dann wird das
Verhältnis der Aufteilung definiert.
Die Funktion generiert das Netz um die markierten Knotenpunkte neu
anhand des angegebenen Verhältnisses um. Alle Linien welche mit
dem markierten Punkt verbunden sind, werden gemäß dem eingegebenen Verhältnis neu unterteilt. Das Verhältnis ist zwischen 0.2-0.8
einstellbar.
Benutzerhandbuch
159
3.9.18. ArchiCAD Modell
Hier können die Layeroperationen
gestartet
werden, wenn vorher
mit der Funktion Datei/
Importieren eine ArchiCAD Schnittstellendatei
(mit der Erweiterung
ACH) als Hintergrundlayer geladen wurde.
Siehe ausführlich...
2.1.6. Import
Darstellung
Die Niveaus und Elemententypen des originalen ArchiCAD Modells
können zur Darstellung ausgewählt werden.
Nützliche Informationen:
Die Auswahlbox erscheint im
Bildschirm bei der Generierung
eines statischen Systems oder
beim Löschen der Objekte. Durch
Anklicken des Filter-Ikons in der
Auswahlbox kann eingestellt werden, welche Querschnittsabmessungsbereiche der Stützen bzw.
welche
Dickenbereiche
der
Decken, Wand und Dachelemente ausgewählt werden sollen.
Einstellen des ganzen
Abmessungsbereiches
Objekten löschen
Generieren eines
statischen
Systems
Die markierten/ausgewählten Elemente des Hintergrundlayers
können mit dieser Funktion entfernt werden.
AxisVM erstellt aus den markierten Elementen des Hintergrundlayers
ein statisches System. Die Stützen und Riegel werden mit ihrer Mittellinien, dagegen Decken, Wände, und Dachelemente werden mit ihrer
Mittelfläche berücksichtigt.
Zu den markierten/ausgewählten ArchiCAD Objekten können nach
den folgenden Eigenschaften zugeordnet werden:
Decke
Einladen aus der
Materialdatenbasis
Die Decken können entweder als Platte oder als
Schale erzeugt werden.
Dann sollen die Dicke
und das Material der
Decke festsgelegt werden.
Bei geschichteten Decken
werden die Schichten und
die Schichtdicken der
Decke in der Liste der
Objektschichten aufgelistet.
In so einem Fall kann die
Dicke auch mit dem Markieren den berücksichtigenden Sichten erfolgen.
Als Standardwert bietet
das Programm die Dicke
160
AxisVM 7
der stärksten Schicht an.
Wand
Die Wände können entweder als Scheibe oder als
Schale erzeugt werden.
Dann sollen die Dicke
und das Material der
Wand festgesetzt werden.
Bei geschichteten Wänden werden die Schichten
und die Schichtdicken einer Wand in der Liste der
Objektschichten aufgelistet.
In dem Fall kann die
Wand auch mit dem Markieren den berücksichtigenden Sichten erfolgen.
Als Standardwert bietet
das Programm die Dicke
der stärksten Schicht an.
Durch Auswählen der Einstellung Unterstützen des unteren Endes wird
an die untere Wandseite eine Auflagerreihe erstellt.
Schaltet man den Knopf Wände konvertiert in Auflager an, werden die
ausgewählten Wandobjekte als Linienlager umgestaltet. In diesem Fall
werden die Auflager in der Oberkante der Wand eingesetzt.
Bei der Berechnung der Auflagersteifigkeiten werden die, an der oberen und unteren Wandseite eingestellten, Verbindungen – eingespannt / gelenkig - auch berücksichtigt.
Stütze
Die Stützen werden immer auf Stäbe konvertiert
/ umgewandelt. Danach
sollen das Profil und das
Material der Stütze angegeben werden. Wählt
man beim Profil Automatisch aus, werden die
Querschnitte
entspregraphisches
Querschnittseditieren chend den geometrischen
Merkmalen der ArchiCAD
Einladen aus der QuerObjekte automatisch ausschnittsdatenbasis
gesucht.
Durch Auswählen der
Einstellung Unterstützen
des unteren Endes wird am
unteren Ende der Stütze
ein Auflager erstellt.
Wählt man Stützen konvertiert in Auflager aus, werden die ausgewählten Stützen als Knotenlager umgestaltet/konvertiert. In diesem Fall
wird das Auflager am oberen Ende der Stütze eingesetzt. Bei der
Berechnung der Auflagersteifigkeiten werden die, am oberen und
unteren Ende der Stütze in der lokalen y und z Achse eingestellten,
Verbindungen - eingespannt/gelenkig - auch berücksichtigt.
Benutzerhandbuch
161
Riegel
Die Riegel können entweder als Rippe oder als
Stab erzeugt werden. Danach sollen das Profil und
das Material des Riegels
bestimmt werden.
Wählt man beim Profil
Automatisch aus, werden
die Querschnitte der Riegel entsprechend den
geometrischen
Merkmalen der ArchiCAD
Objekte automatisch ausgesucht.
Dach
Ein Dach wird immer als
Schale erzeugt. Danach
sollen das Material und
die Dicke des Daches
bestimmt werden.
Bei geschichteten Dächern werden die Schichten und die Schichtdicken
des Daches in der Liste
der Objektschichten aufgelistet. In so einem Fall
kann die Dicke auch mit
dem Markieren den berücksichtigenden Sichten
erfolgen. Als Standardwert bietet das Programm
die Dicke der stärksten
Schicht an.
162
AxisVM 7
3.9.19. Modifizieren
Diese Option erlaubt das Modifizieren der Angaben der schon definierten finiten Element.
Das Modifizieren erfolgt in den folgenden Schritten:
1.
2.
3.
4.
5.
Drücken Sie die Shift Taste, und markieren Sie die zu modifizierenden Elemente. Zur Markierung können Sie auch den Markierungsrahmen oder die Markierungspalette benutzen.
Klicken Sie auf das Symbol des Elementes.
In der Zeile der zu modifizierenden Angabe schalten Sie den
Knopf ein.
Modifizieren Sie die Daten.
Schließen Sie das Dialogfenster mit OK.
F Das Modifizieren ist ähnlich zur Dateneingabe, jedoch kann hier auf
F
einmal nur eine Eigenschaft der Elemente modifiziert/eingegeben werden. Die nicht veränderten Eigenschaften der ausgewählten Elemente
werden beibehalten.
Wenn man bei der Markierung nicht nur die richtige Elementtypen
markiert werden, werden nur die zugehörige zu modifizierenden Elemente berücksichtigt.
Schnell-Editor: Wenn Sie das zu modifizierende Element anklicken,
erscheint sofort die nötige Dialogbox. Wenn mehrere markierte
Elemente vorhanden sind, und eines davon angeklickt wird, können
die Eigenschaften aller entsprechenden markierten Elemente in einen
Schritt geändert werden. Wenn ein nicht markiertes Element angeklickt wird, wird die Markierung aufgelöst, und nur das angeklickte
Element bearbeitet. Wenn ein Knotenpunkt angeklickt wird, können
die Knotenfreiheitsgrade schnell geändert werden.
3.9.20. Löschen
[Delete]
Hier kann man die schon angelegten Elemente löschen.
Das Löschen erfolgt in den folgenden Schritten:
1.
2.
3.
4.
Drücken Sie die Shift Taste, und markieren Sie die zu löschenden Elemente. Zur Markierung können Sie auch den Markierungsrahmen oder die Markierungspalette benutzen.
Drücken Sie die Del Taste.
Im Dialog schalten Sie die zu löschenden Eigenschaften ein.
Schließen Sie das Dialogfenster mit OK.
Benutzerhandbuch
163
F •
F •
•
Geometrie
Wenn zu den zu löschenden geometrischen Teil auch finite Elemente zugeordnet waren, und auch Lasten definiert wurden, so
werden auch sie alle gelöscht.
Elemente
Die selektierten Elemente werden gelöscht. Wenn andere Elemente (z. B. Rippenelemente, Auflagerelemente) oder Lasten zu
den löschenden Elementen zugeordnet wurden, werden diese
auch gelöscht.
Referenz
Löscht die markierten Referenzen und alle finite Elemente, welche
diesen Referenzen zugeordnet wurden.
F Das Löschen wird nur auf den markierten Elementen angewandt.
3.10. Lasten
Hier können die statischen Lasten für die Berechnungsmodule Statik,
Schwingung und Knicken festgelegt werden.
F Für die Berechnungsmodule Statik, Schwingung/II, Knicken muss
mindestens einen Lastfall definiert werden.
Aus den definierten Lastfällen kann man den aktuellen Lastfall auch mit Hilfe der Pull-down Menü,
neben dem Ikon Lastfälle, Lastgruppen, auswählen (die
gewählten Lasten werden in diesem Lastfall
gespeichert).
3.10.1. Lastfälle, Lastfallkombinationen
164
AxisVM 7
Neuer Lastfall
Wenn Sie das Neuer Lastfall Ikon anklicken, wird in der Lastfall-Liste
ein neues Feld erstellt. In diesem Feld kann der Name des Lastfalles
eingetippt werden. Jeder Lastfall muss einen eigenen Namen haben.
Sie können maximal 99 Lastfälle anlegen.
Der Lastfall soll einem der drei folgenden Lastfalltypen angehören:
•
Statischer Lastfall
Dieser Lastfall kann bei der Berechnungsmodule Statik, Schwingung und Knicken verwendet werden. Die Lasten des Lastfalles
können bei der Schwingungsanalyse als Massen berücksichtigt
werden. Der Lastfall kann zu einer Lastgruppe zugeordnet werden, und wird dann bei der Bestimmung der maßgebenden Lastfallkombination mit den Faktoren der Lastgruppe berücksichtigt
werden.
F Die maßgebende Lastfallkombination kann nur aus den Ergebnissen der
linearen Analyse bestimmt werden.
•
Einflusslinien-Lastfall
Hier kann man nur die relative Querschnittsverschiebungen definieren, die zur Erzeugung der Einflusslinien nötig sind. Der
Lastfall kann bei der linearen statischen Analyse auch angewandt
werden. Die Ergebnisse sind die Einflusslinien aus beliebigen X, Y,
Z Einheitskräfte.
F Wenn ein Lastfall als Einflusslinien-Lastfall definiert wird, dann kann in den
weiteren Menüs nur eine Belastung von Einflusslinien-Typ ausgewählt werden.
•
Erdbeben
Hier können die Parameter für Erdbebenbelastung definiert
werden. Vor der Erstellung einen Erdbeben-Lastfalls muss eine
Schwingungsanalyse des Modells durchgeführt werden. Das
Programm wird Erdbeben-Lastfälle zu jeder Eigenform nach den
Frequenzen und Massen automatisch generieren. Wenn k Eigenformen bestimmt wurden, werden k+2 Lastfälle generiert, wobei
die zusätzlichen Lastfälle mit ’+’ und ’-’ Zeichen die maßgebende
Beanspruchungen beinhalten. Siehe im Detail unter 3.10.16.
F Wenn ein Lastfall als Erdbeben-Lastfall definiert wird, dann kann in den
weiteren Menüs nur eine Belastung von Erdbeben-Typ ausgewählt werden.
•
•
Kopieren
Es ermöglicht das Kopieren eines vorhandenen Lastfalles unter
einem anderen Namen. Ein Skalierfaktor soll auch angegeben
werden. Alle Lasten im neuen Lastfall werden mit diesem Faktor
multipliziert.
Dieser Faktor kann auch ein negativer Wert sein.
Löschen
Löscht den gewählten Lastfall.
Benutzerhandbuch
165
Auswahl des aktuellen Lastfalles:
Markieren Sie ein Feld aus der Lastfall-Liste in der linken Seite der
Dialogbox. Nach dem Verlassen das Dialogbox werden alle Lasten
zum ausgewählten Lastfall zugeordnet.
Neue Lastgruppe
Hier können die Lasten für die maßgebende Lastkombination gruppiert werden. Wenn Sie das Neuer Lastfall Ikon anklicken, wird in der
Lastfall-Liste ein neues Feld erscheinen. In diesem Feld kann der Name des Lastfalles eingetippt werden. Jeder Lastfall muss einen eigenen
Namen haben. Beim Erzeugen einer Lastgruppe müssen die zugehörigen Faktoren (Sicherheitsbeiwert, Kombinationsbeiwert und dynamischer Faktor) festgelegt werden.
Die Lastfälle können zu den hier definierten Lastgruppen zugeordnet
werden. Einen Lastfall markiert, können Sie aus der Auswahlliste
„Lastgruppe“ auswählen, zu welchen er gehören soll. In dem Baum in
der linken Seite können Sie die Lastfälle durch ziehen mit der Maus
auch zu einer anderen Lastgruppe zuordnen. Siehe noch 3.10.2
Lastkombinationen
Die drei Lastgruppentypen sind:
Lasttypen
•
Ständige
Lastgruppe der ständigen Lasten (Eigengewicht, andere ständige
Lasten, usw.). Alle Lastfälle in dieser Lastgruppe nehmen in allen
Lastkombinationen mit den angegebenen Sicherheitsbeiwerten
teil.
•
Veränderliche
Gruppe der veränderlichen Lasten (Verkehrslast, Windlast,
Schnee, Temperaturänderung, Kranlast, usw.). Die Lastfälle in
einer Lastgruppe dieses Lastfalltyps können nicht gleichzeitig auftreten. Nur ein Lastfall aus einer Gruppe nimmt in einer Lastfallkombination teil.
•
Außergewöhnliche
Lastgruppe der außergewöhnlichen Lasten (Erdbeben, Auflagerbewegung, Explosion, Anprall, usw.). Die Lastfälle in einer Lastgruppe dieses Lastfalltyps können nicht gleichzeitig auftreten. Nur
ein Lastfall aus dieser Gruppe nimmt in einer Lastfallkombination
ohne Kombinationsbeiwert teil, die anderen Lastfälle werden
einen Kombinationsbeiwert α = 0 haben.
Die Belastungsmöglichkeiten der einzelnen Elemententypen sind in
der folgenden Tabelle zusammengefasst.
166
AxisVM 7
Lasttyp
Elemententyp
konzentriert
Knoten, Stabelement
linienhaft
Stab-, Rippenelement
kantenhaft
Scheiben-, Platten-, Schalenelement
Eigengewicht
Fachwerkstab-, Stab-, Rippe-, Platten-, Scheiben- und Schalenelement
Längenänderung
Fachwerkstab-, Stabelement
Temperaturänderung
Fachwerkstab-, Stab-, Rippe-, Platten-, Scheiben- und Schalenelement
Vorspannkraft
Fachwerkstab-, Stabelement
Auflagerbewegung
Auflagerelement
Flüssigkeitsbelastung
Platten-, Schalenelement
Einflusslinie
Fachwerkstab-, Stabelement
Erdbebenbelastung
Knoten
3.10.2. Lastfallkombinationen
Sie können hier Lastfallkombinationen von den vorhandenen Lastfällen bilden. Die Lastfälle müssen einen eigenen Multiplikator bekommen, der den Sicherheitsbeiwert, den Kombinationsbeiwert und den
dynamischen Beiwert des entsprechenden Lastfalles beinhaltet. Das
Ergebnis der Lastkombination wird durch lineare Kombination der
Ergebnisse der einzelnen Lastfälle berechnet, und dabei werden die
Ergebnisse mit den zugehörigen Multiplikatoren multipliziert. Wenn
ein Lastfall in der aktuellen Lastkombination nicht beteiligt ist, muss er
einen Multiplikator=0 haben.
Bei einer Berechnung nach der Theorie II. Ordnung bildet AxisVM
zuerst die Lastfallkombination aus den Lastfällen, und dann berechnet
es aus dieser Lastfallkombination die Beanspruchungen. Eine Berechnung nach der Theorie II. Ordnung erfolgt nur aus einen einzelnen
Lastfallkombination.
F Nach der Berechnung nach der Theorie I. Ordnung lassen sich nachträglich weitere Lastfallkombinationen bilden, löschen oder die vorhandene
ändern. Nach der Änderung der Lastfallkombinationstabelle wird
AxisVM im Ergebnismodul automatisch die Ergebnisse für die neuen
Lastfälle auch berechnen.
Wenn die Berechnung nach der Theorie II. Ordnung durchgeführt wurde,
werden die Ergebnisse der geänderten Lastfallkombinationen gelöscht.
Benutzerhandbuch
Bildung
der maßgebende
Lastkombination
167
Bei der Bestimmung der maßgebenden Lastfallkombination addiert
das Programm alle ständige Lasten, dann nimmt es jeweils einen Lastfall aus der Lastgruppe der veränderlichen oder der außergewöhnlichen
Lastgruppen und multipliziert ihn mit dem zugehörigen Kombinationsbeiwert. Auch alle anderen möglichen Lastfallkombinationen
(gleichzeitiges Wirken mehrerer veränderlichen Lasten) werden berechnet. Das Programm gibt am Ende die Maximal- und Minimalwerte
von der Ergebnisse (Verschiebungen, Schnittkräfte, Auflagerkräfte)
aus.
Die Bestimmung der maßgebenden Lastkombination nach der
Eurocode erfolgt nach der folgenden Formel:
Für Beanspruchungen:
Ständige und Temporäre:
∑γ
Gi G ki
+ γ Qj Q kj +
∑γ
Qi Ψ0 i Q ki
i≠ j
außergewöhnliche:
∑γ
GAi G ki
+ A k + Ψ1 j Q kj +
∑Ψ
i≠ j
seismische:
∑G
ki
+ γ I A Ed +
∑Ψ
2 i Q ki
Für Gebrauchstauglichkeitsnachweise:
Seltene:
∑G
ki
+ Q kj +
∑Ψ
0 i Q ki
i≠ j
Häufige:
∑G
ki
+ Ψ1 j Q kj +
∑Ψ
i≠ j
Quasistatische:
∑G + ∑Ψ
ki
3.10.3. Knotenlasten
2 i Q ki
2 i Q ki
2 i Q ki
168
AxisVM 7
Die Knotenlasten werden durch ihre Komponenten FX, FY, FZ, MX, MY, MZ eingegeben. Die Komponenten sind bezüglich auf das globale Koordinatensystem definiert. Wenn Sie einen Knoten belasten wollen der bereits belastet wurde, können
Sie die Belastungen addieren oder die ursprüngliche Belastung mit dem neuen Wert überschreiben.
Die positiven Richtungen der Knotenlasten beziehen sich auf die
positiven Richtungen des globalen Koordinatensystems.
F Wenn ein Knoten einen unterdrückten Freiheitsgrad in einer Richtung
$
hat, bleibt die Lastkomponente in dieser Richtung bei der Berechnung
unberücksichtigt.
AxisVM zeigt die Knotenlasten auf dem Bildschirm mit einem gelben
Pfeil, die Knotenmomente mit einem gelben Doppelpfeil an.
3.10.4. Konzentrierte Lasten auf ein Stabelement
Die Einzellasten auf den Stab werden durch ihre Komponenten FX, FY,
FZ, MX, MY, MZ eingegeben. Die Lastkomponenten können gemäß dem
globalen oder lokalen Koordinatensystem definiert werden. Wenn Sie
einen Querschnitt belasten wollen der bereits belastet wurde, können
Sie die Belastungen addieren oder die ursprüngliche Belastung mit
dem neuen Wert überschreiben.
Die positiven Richtungen der Knotenlasten beziehen sich auf die
positiven Richtungen des globalen Koordinatensystems.
$
AxisVM zeigt die Einzellasten auf dem Bildschirm mit einem gelben
Pfeil, die Einzelmomente mit einem gelben Doppelpfeil an.
3.10.5. Netzunabhängige Einzellast
Setzen einer netzunabhängigen Knotenlast für einen Bereich. Die Koordinateneingabe kann mit dem Kursor oder im Kursorfenster erfolgen.
Beachte: Netzunabhängig Lasten sind im Sinne einer FEM-Berechnung keine Einzellasten sondern werden entsprechend ihrem Abstand
zu den nächstliegenden Netzknoten auf diese verschmiert!
Benutzerhandbuch
169
Die Lastrichtung kann sein:
- Global (unter Verwendung des globalen Koordinatensystems)
- Lokal (unter Verwendung des lokalen Koordinatensystems)
- Referenz(unter Verwendung einer Referenz)
Ändern
Position:
Lastordinate:
Sie können die Position und die Lastordinate wie folgt ändern:
1. Markieren der Last mit den Kursor.
2. Linke Maustaste drücken.
3. Maus an die gewünschte neue Position ziehen oder die neuen
Koordinaten eingeben.
4. Linke Maustaste loslassen um neue Position zu übernehmen.
1.
2.
3.
4.
Markieren der Last mit den Kursor.
Linke Maustaste drücken.
Die neue Lastordinate im Dialog eingeben.
Den Ändern-Button drücken um die Laständerung zu übernehmen
Die Lastordinate kann auch in der Tabellenanzeige geändert werden..
F
Netzunabhängige Lasten bleiben bei Netzänderungen erhalten.
3.10.6. Linienmäßig verteilte Lasten
170
AxisVM 7
Hier können konstante oder linear veränderliche verteilte Lasten auf
die vorher markierten Stäbe/Rippen aufgebracht werden. Ein Stabelement kann in einem Lastfall durch mehrere verteilte Lasten gleichzeitig belastet werden. Die Belastung kann entlang der Stabachse oder
darauf projiziert angegeben werden.
Lasten in lokalen Richtungen
Lasten in globalen Richtungen
Die folgenden Parameter müssen eingestellt werden:
•
•
•
•
•
•
•
Lastrichtung: bezüglich des lokalen oder globalen Koordinatensystems, oder projiziert im globalen KS.
Lasttyp: Rechteck, trapezförmig, Dreieck
Position: Die Abstände der Lastanfangs- und Lastendpunkten gemessen vom Stabanfangspunkt können im Verhältnis zur Stablänge (A-gemäß Verhältnis) ( 0 ≤ x1 < x2 ≤ 1), oder direkt in Meter
(H-gemäß Abstand) (0 ≤ x1 < x2 ≤ L, wobei L ist die Stablänge)
eingegeben werden
Anfangspunkt: x 1 gemäß Position
Anfangswert: Lastintensität px1, py1, pz1 [kN/m] im Anfangspunkt
Endpunkt: x 2 gemäß Position
Endwert: Lastintensität p x2, py2, pz2 [kN/m] im Endpunkt.
Die Lastintensität beträgt bei der projizierten Belastung
p r = p ⋅ sin α ,
wobei α der Winkel zwischen dem Stabachse und der Lastrichtung ist.
Benutzerhandbuch
171
3.10.7. Randlast
Hier lassen sich konstante Randlasten auf die vorher markierten
Kanten der Flächenelemente aufbringen. Die Intensität der Randlasten
entlang einer Elementenkante ist konstant. Die Lasten können abhängig vom Elemententyp wie folgt definiert werden:
Bei den Schalenelementen kann man für die Lasten in globale Richtungen eine projizierte Verteilung (Kraftzerlegung in die Hauptrichtungen) wählen, die Lastintensität wird in diesem Fall wie folgt
berechnet:
p f = p ⋅ cosα , wobei α der Winkel zwischen der Flächennormale und
der Lastrichtung ist.
172
AxisVM 7
Element
Last in Richtung des lokalen
Koordinatensystems
Last in Richtung des globalen
Koordinatensystems
Scheibe
-
-
-
-
-
-
Platte
Schale
3.10.8. Netzunabhängige Linienlasten
Setzen einer netzunabhängigen Linienlast für einen Bereich. Die Koordinateneingabe kann mit dem Kursor oder im Kursorfenster erfolgen. Beachte: Netzunabhängig Lasten sind im Sinne einer FEM-Berechnung keine Linienlasten sondern werden entsprechend ihrem Abstand zu den nächstliegenden Netzknoten auf diese verschmiert!
Die Lastrichtung ist entweder global senkrecht zu Richtung, global in
Längsrichtung oder lokal. Das mx ist immer das Torsionsmoment (um
die Längsrichtung).
Benutzerhandbuch
173
Einzelne
Linienlast
Polygon
Linienlast
Ändern
Position:
Lastordinate:
Die Position, Form und Intensität einer netzunabhängigen Linienlast
kann geändert werden:
1. Markieren der Last mit den Kursor.
2. Linke Maustaste drücken.
3. Maus an die gewünschte neue Position ziehen oder die neuen
Koordinaten eingeben.
4. Linke Maustaste loslassen um neue Position zu übernehmen.
1.
2.
3.
4.
Markieren der Last mit den Kursor.
Linke Maustaste drücken.
Die neue Lastordinate im Dialog eingeben.
Den Ändern-Button drücken um die Laständerung zu übernehmen
Die Lastordinate kann auch in der Tabellenanzeige geändert werden..
F Netzunabhängige Lasten bleiben bei Netzänderungen erhalten.
3.10.9. Flächenlasten
Die Intensität der Flächenlasten innerhalb eines Flächenelementes ist
konstant.
Die Lasten können abhängig vom Elemententyp wie folgt definiert
werden:
174
AxisVM 7
Element
Last in Richtung des lokalen
Koordinatensystems
Last in Richtung des globalen
Koordinatensystems
Scheibe
-
-
-
-
-
-
Platte
Schale
3.10.10. Netzunabhängige Flächenlasten
Setzen einer netzunabhängigen Flächenlast für einen Bereich. Die
Koordinateneingabe kann mit dem Kursor oder im Kursorfenster
erfolgen.
Das Flächenelement bestimmt welche Lastenarten möglich sind.
Für eine Scheibe muß die Last in der Scheibenebene wirken.
Für eine Platte muß die Last senkrecht zur Plattenebene wirken.
Für eine Schale kann die Last in jede Richtung wirken.
Die Last wirkt entweder global oder lokal bezogen auf den Bereich.
Die Flächenlast ist konstant oder linear veränderlich.
Die Last wirkt nicht über Löchern oder wird bei Löchern auf die
Lochränder verteilt.
Die Last wirkt nicht über Löchern.
Last wirkt nicht
über Löchern
Benutzerhandbuch
175
Die Last wird auf die Lochränder verteilt.
Last wirkt über
Löchern.
Konstante Last
Schritte zur Lastdefinition:
Rechteckige
Flächenlast
1. Eingabe der Lastordinaten (px, py, pz)
2. Eingeben der Punkte der Diagonalen durch Mausklick oder Koordinatenangabe ( nur möglich in der X-Y, Y-Z und X-Z Ebene).
Gedrehte
Rechteckige
Flächenlast
1. Eingabe der Lastordinaten (px, py, pz).
2. Eingabe der drei Ecken des Vierecks durch Mausklick oder
Koordinaten.
Polygonlast
1. Eingabe der Lastordinaten (px, py, pz).
2. Eingabe der Punkte des Polygons durch Mausklick oder Koordinaten. Die Eingabe des letzten Punktes erfolgt bei Koordinateneingabe durch zusätzliches drücken von Enter. Bei Kursoreingabe
durch Doppelklick oder durch Anwahl des ersten Punktes.
1. Eingabe der Lastordinaten (px, py, pz).
2. Klicken in den Bereich.
Verteilte
Flächenlast
Die Last wird auf den Bereich verteilt. Diese Lastart passt sich automatisch allen Geometrieänderungen an. Innerhalb eines Lastfalls kann
nur eine verteilte Flächenlast verwendet werden. Neue überschreiben
bestehende.
Lineare
Flächenlast
Die Lastebene ergibt sich aus den Lastordinaten (p1, p2, p3) in den drei
Punkten [(1), (2), (3)] in in der Ebene des Bereiches. Diese Punkte sind
die referenzpunkte der Flächenlast. Wenn diese Referenzpunkte für
andere Lasten benutzt werden sollen so können Sie diese sperren.
Referenzpunkte der Lastordinaten
Lastordinaten der Referenzpunkte sperren.
176
AxisVM 7
Rechteck
Gedrehte
Rechteckige
Flächenlast
Polygonlast
Verteilte
Flächenlast
Ändern
1. Eingabe der Lasten der Referenzpunkte (p1, p2, p3).
2. Eingeben der Punkte der Diagonalen durch Mausklick oder Koordinatenangabe ( nur möglich in der X-Y, Y-Z und X-Z Ebene).
3. Eingeben der drei Referenzpunkte durch Kursor oder Koordinaten.
1. Eingabe der Lasten der Referenzpunkte (p1, p2, p3).
2. Eingabe der Punkte des Polygons durch Mausklick oder Koordinaten. Die Eingabe des letzten Punktes erfolgt bei Koordinateneingabe durch zusätzliches drücken von Enter. Bei Kursoreingabe
durch Doppelklick oder durch Anwahl des ersten Punktes
3. Eingeben der drei Referenzpunkte durch Kursor oder Koordinaten
1. Eingabe der Lasten der Referenzpunkte (p1, p2, p3).
2. Eingabe der Punkte des Polygons durch Mausklick oder Koordinaten. Die Eingabe des letzten Punktes erfolgt bei Koordinateneingabe durch zusätzliches drücken von Enter. Bei Kursoreingabe
durch Doppelklick oder durch Anwahl des ersten Punktes.
3. Eingeben der drei Referenzpunkte durch Kursor oder Koordinaten
1. Eingabe der Lasten der Referenzpunkte (p1, p2, p3).
2. Anwahl der Bereiches.
3. Eingeben der drei Referenzpunkte durch Kursor oder Koordinaten
Die Last wird auf den Bereich verteilt. Diese Lastart passt sich automatisch allen Geometrieänderungen an. Innerhalb eines Lastfalls kann
nur eine verteilte Flächenlast verwendet werden. Neue überschreiben
bestehende.
Die Position, Form und Intensität einer netzunabhängigen Flächenlast
kann geändert werden.
Ändern der Position
1. Plazieren Sie den Mauszeige über die Last.
2. Drücken der linken Maustaste und bewegen der Maus.
3. Neue Position per Maus oder Koorinaten bestimmen.
4. Setzen der Position durch linke Maustaste oder der Enter-Taste.
Ändern der Form
1. Plazieren Sie den Mauszeige über die Ecke des Lastpolygons.
2. Drücken der linken Maustaste und bewegen der Maus.
3. Neue Position der Ecke per Maus oder Koorinaten bestimmen.
4. Setzen der Position der Ecke durch linke Maustaste oder der EnterTaste.
Ändern der Intensität
1. Plazieren Sie den Mauszeige über die Last.
2. Drücken der linken Maustaste und bewegen der Maus. Die Dialogbox öffnet sich
3. Ändern der Lastordinaten.
4. Klicken des Übernehmen-Buttons.
Mehrere Lasten können so geändert werden.
Die Lastordinate und Form kann auch in der Tabellenanzeige geändert
werden.
Löschen
F
Markieren der Last und die ENTF-Taste drücken
Netzunabhängige Lasten bleiben bei Netzänderungen erhalten..
Benutzerhandbuch
3.10.11.
177
Flüssigkeitsbelastung
Ordnet Druckkräfte, charakteristisch für Flüssigkeitsbelastungen,
den
markierten Platten- oder
Scheibenelementen
zu.
Die Lastordinate berechnet sich aus den Endknoten der Elemente.
Flüsigkeitslasten die mit der gleichen Definition erstellt wurden
werden als eine Last behandelt. Dies bedeutet das somit ein einfaches
Ändern der Last möglich ist wenn diese z. B. einer ganzen Auswahl
und nicht einem einzelnen Element zugoerdnet wurde. Wenn die
Flüssigkeitslast weniger Element geändert werden sollen so wählen sie
diese einzeln aus.
3.10.12.
Eigengewicht
Mit diesem Befehl kann man das Eigengewicht der vorher ausgewählten Elemente berücksichtigen. Das Eigengewicht wird aus der
Dichte des Materials, aus der Elementoberfläche und –dicke, und aus
der Erdbeschleunigung g wie folgt berechnet, und automatisch dem
aktuellen Lastfall zugeordnet:
p = ρgh
wobei:
g = 9.81 m/s 2 Erdbeschleunigung, Siehe noch 2.3.5 Gravitation
ρ: Materialdichte
h: Dicke
3.10.13.
Längenänderung
Mit dieser Last lässt sich ein Montage- oder Herstellungsfehler dL [m]
für Fachwerkstäbe/Stäbe berücksichtigen. Ein positiver Wert ergibt
eine Druckkraft im Element und in den anschließenden Knoten. Das
178
AxisVM 7
Ergebnis ist gleich einer Temperaturänderung von dT = dL (α ⋅ L) .
3.10.14.
Vorspann-/Druckkraft
Sie können eine P [kN] Vorspannkraft (+) oder Druckkraft (-) auf die
vorher ausgewählten Fachwerkstäbe/Stäbe generieren. Ein positiver
Wert ergibt eine Zugkraft im Element und in den anschließenden
Knoten. Das Ergebnis ist gleich einer Temperaturänderung von
dT = = − P (α ⋅ E ⋅ A ) .
3.10.15.
Temperaturänderung in einem Linienelement
Fachwerkstab
Sie können konstante Temperaturänderung als Belastung auf die ausgewählten Fachwerkstabelemente aufbringen.
Die folgenden Parameter müssen eingegeben werden:
•
•
Stab/Rippe
Tref Bezugstemperatur, die Temperatur des spannungsfreien Zustandes
T Temperatur während der Untersuchung
Sie können eine konstante Temperatur oder eine linear veränderliche
Temperaturänderung als Belastung auf die Stab/Rippenelemente
aufbringen. Die folgenden Parameter müssen eingegeben werden:
•
•
•
Tref: Bezugstemperatur, die Temperatur des spannungsfreien Zustandes.
T1: Temperatur der oberen Randfaser in der ausgewählten Richtung
T2: Temperatur der unteren Randfaser in der ausgewählten Richtung
dT==T – Tref Temperaturänderung die bei der Berechnung berücksichtigt wird. Ein positives Vorzeichen bedeutet eine Erwärmung des
Elementes.
Benutzerhandbuch
179
Die Temperatur des Schwerpunktes (T) wird wie folgt berechnet:
•
Falls die Temperaturlast in die lokalen y –Richtung weist:
y
T = T2 + (T1 − T2 ) G
Hy
•
Falls die Temperaturlast in die lokalen z –Richtung weist:
z
T = T2 + (T1 − T2 ) G
Hz
wobei yG, zG und Hy, Hz Querschnitteigenschaften sind (siehe Profildatenbank).
¹
dT =T1 – T2 ist die veränderliche Temperaturänderung die bei der Berechnung berücksichtigt wird.
3.10.16.
Temperaturänderung an Flächenelementen
Sie können eine konstante Temperatur oder eine linear veränderliche
Temperaturänderung als Belastung auf die ausgewählten Flächenelemente aufbringen. Die nötigen Parameter sind folgende:
• Tref: Bezugstemperatur, die Temperatur des spannungsfreien Zustandes.
• T1: Temperatur an der Seite des Referenzpunktes
• T2: Temperatur an der dem Referenzpunkt gegenüberliegenden
Seite
dT ist die konstante Temperaturänderung in der Elementmittelfläche
die bei der Berechnung berücksichtigt wird. Ein positives Vorzeichen
bedeutet eine Erwärmung des Elementes.
dT = = (T1 + T2 ) / 2 − Tref
¹
dT ist die veränderliche Temperaturänderung die bei der Berechnung
berücksichtigt wird.
dT ≠ = T1 − T2
Referenzpunkt
T1
T2
Bei Scheibenelementen wird nur dT=, bei der Plattenelementen nur
dT¹ berücksichtigt.
180
AxisVM 7
3.10.17.
Auflagerbewegungen
Die Komponenten der vorgeschriebenen Auflagerbewegungen müssen eingestellt werden (axiale Bewegung e [m]; Verdrehung θ [rad]).
AxisVM berechnet und prägt automatisch eine Kraft Paufl in Richtung
der Achse des Auflagerelementes wie folgt ein: Paufl = Kaufl . e
Die Auflagerbewegung wird durch diese Kraft berücksichtigt. Kaufl
bedeutet die Steifigkeit des entsprechenden Auflagerelementes. Diese
Steifigkeit muss mindestens mit 3-4 Größenordnung größer sein als die
Steifigkeit der ganzen Konstruktion in dieser Richtung.
Die positiven Richtungen werden im Bild veranschaulicht.
3.10.18.
Einflusslinie
F
Fachwerkstab
Dieser Menüpunkt dient zur Bestimmung der Einflusslinien in einem
definierten Punkt des ausgewählten Stab/Fachwerkstabelementes. Sie
müssen eine relative Querschnittsverschiebung in der Richtung der
gewählten Schnittkraft eingeben. Sie bekommen als Ergebnis die Einflusslinien aus den Diagrammen der entsprechenden Verschiebungskomponenten.
Sie können Einflusslinien nur in einem solchen Lastfall erzeugen, der als
Einflusslinie-Lastfall angelegt wurde. (Siehe 3.10.1. Lastfälle).
Dieser Menüpunkt dient zur Bestimmung der Normalkraft-Einflusslinien für ausgewählte Fachwerkstabelemente. Sie müssen eine relative
Querschnittsverschiebung ex eingeben. Die Verschiebung ex kann nur
einen Wert von +1,00 oder -1,00 annehmen.
Benutzerhandbuch
181
Stab
3.10.19.
Dieser Menüpunkt dient zur Bestimmung der Einflusslinien in einem
definierten Punkt des ausgewählten Stabelementes. Sie müssen eine
relative Querschnittsverschiebung ex /ey / ez oder Verdrehung θx /θy /θz
in der Richtung der gewählten Schnittkraft eingeben. Die Verschiebung e und die Verdrehung θ kann nur einen Wert von +1,00
oder –1,00 annehmen.
Erdbebenbemessung
Die Erdbebenbemessung erfolgt
nach der Response Spectrum Methode.
Diese Methode benötigt eine zuvor berechnete Anzahl von ungedämpften Eigenfrequenzen und
den zugehörigen Eigenformen.
Basierend auf diesen Eigenformnen generiert AxisVM statische Lasten
(entsprechend der jeweiligen Eigenform) die dann dem Modell in
einer statischen Berechnung zugewiesen werden. Dann werden die zu
jeder Eigenform gehörenden Schnittgrößen aufaddiert um mit ihnen
die entsprechenden Normemessungen durch zu führen. Erdbebenbemessung kann nach folgenden Normen erfolgen:
•
•
Eurocode 8
Italienischer Norm
Das Programm führt nur die nachfolgend beschriebenen Berechnugen
durch. Andere Nachfolgeberechnungen die von den entsprechenden
Normen verlangt werden müssen durch den Benutzer erfolgen. Die
Berechnungsmethode in AxisVM berücksichtigt nicht den Einfluß
eines Zusatzmomentes resultierend aus einer Zusatzausmitte der ungefederten Massen.
Nachfolgend die Schritte zur Durchführung einer Erdbebenbemesung
und zur Eingabe der Response Spektrum Parameter:
1. Berechnung der ersten n Eigenformen und Eigenfrequenzen.
Kontrollieren Sie die Tabellen der Eigenfrequenzen in X, Y, und ZRichtung in der Tabellenanzeige. Die Eigenfrequenzen werden nur
dann angezeigt, wenn Sie die Tabellenanzeige aus der Erdbebenberechnung aufrufen.
182
AxisVM 7
F Jeder Norm setzt vorraus, daß die Eigenformen ein bestimmtes Verhältnis der Gesamtmasse wiedergibt.
Im Eurocode 8 ist diese Bedingung das • • 0.9 (die Summe der Koeffizienten müssen mindestens 90% in jeder Richtung betragen) ist und
das jede Eigenform die einen Koeffizienten >5% in einer Richtung hat
berücksichtigt werden muss.
2. Erstellen einen neuen Erdbebenbelastung (Anregung). Das Programm wird die erforderlichen Lastfälle erstellen:
Lastfälle mit der Endung ‘+’ und ‘–‘. Die Ergebnisse dieser beiden
Fälle ergeben das positive und negative Maximum der Verschiebungen und Kräfte zusammengefasst aus den Anregungen in X, Y und Z
Richtung.
Lastfälle mit der Endung ‘X+’ und ‘X–‘. Die Ergebnisse dieser beiden
Fälle ergeben das positive und negative Maximum der Verschiebungen und Kräfte zusammengefasst aus den Anregungen in X-Richtung.
Lastfälle mit der Endung ‘Y+’ und ‘Y–‘. Die Ergebnisse dieser beiden
Fälle ergeben das positive und negative Maximum der Verschiebungen und Kräfte zusammengefasst aus den Anregungen in Y-Richtung.
Lastfälle mit der Endung ‘Z+’ und ‘Z–‘. Die Ergebnisse dieser beiden
Fälle ergeben das positive und negative Maximum der Verschiebungen und Kräfte zusammengefasst aus den Anregungen in Z-Richtung.
Wählen Sie einen dieser Fälle.
F Der Einfluss von Kräften aus einerAnregung in Z-Richtung wird nur
berücksichtigt wenn ein vertikales Response Spectrum definiert wurde.
3. Setzen der Anregungsparameter
Durch die Auswahl dieses Knopfes können Sie das Response
Sprektrum und andere Parameter setzen.
Benutzerhandbuch
183
F Die Parameter basieren immer auf der aktuellen Norm ( siehe nachfolgende
Details).
Das Schließen dieses Dialoges führt zum erstellen weiterer Lastfälle:
Lastfälle mit den Endungen:’X01’, ’X02’, ….’Xn’, ’Y01’, ’Y02’, ….’Yn’,
’Z01’, ’Z02’, ….’Zn’. Diese sind die Anregungskräfte in X, Y oder Z
Richtung aus individuellen Eigenformen.
Eurocode 8 (ENV 1998-1:1994)
Bemessungs Response Spectrum
Sd(T) (für lineare Berechnung) normiert in Abhängigkeit von der Erdanziehungskraft g.
Das Programm verwendet zwei unterschiedliche Spektren für die
horizontale und vertikale Anregungswirkung.
Sie können ein Spektrum auf zwei Arten bestimmen .
1.) Definieren eines Benutzerspektrums.
2.) Definition eines parametrischen Spektrums entsprechend
Eurocode 8 EC8 ENV 1998-1-1 (4.2.4.)
Parametrisches Bemessungs Response Spektrum für
horizontale Anregungswirkung:
Sd (T)
T [s]
0 • T < TB :


T  β0

Sd (T ) = α ⋅ S ⋅ 1 +
− 1 

 TB  q
 
TB • T < T C :
Sd (T ) = α ⋅ S ⋅
β0
q
Sd (T ) = α ⋅ S ⋅
β0
q
 TC 
T 
 
kd 1
TC • T < T D :
Sd (T ) = α ⋅ S ⋅
β 0  TC 
q  T 
kd 1
TD • T :
≥ 0.20 ⋅ α
T 
⋅ D 
T 
kd 2
≥ 0.20 ⋅ α
mit S, •0 , T B, TC, TD, kd1, k d2 definiert in EC8 ENV 1998-1-1 (Tabelle 4.1.,
184
AxisVM 7
4.2.)
Die Vorgaben dieser Parameter hängen von der Baugrundklasse ab.
Baugrund
Klasse
S
•0
A
B
C
1,0
1,0
0,9
2,5
2,5
2,5
TB
[s]
0,10
0,15
0,20
TC
[s]
0,40
0,60
0,80
TD
[s]
3,0
3,0
3,0
kD1
kD2
2/3
2/3
2/3
5/3
5/3
5/3
F Die oben genannten Parameter können während der Definition des Parameter
Spektrums geändert werden.
•: Verhältnis der Bemessungsbescheunigung und der Erdanziehungskraft (ag/g)
q: Verhältnisfaktor abhängig vom Typ und Material des Tragwerks.
Dieser Faktor verbindet die Ergebnisse der linearen und der nichtlinearen (elastisch-plastisch) Ergebnisse im Verhältnis zum Tragwerk.
Parametrisches Bemessungs Response Spektrum für vertikale Auswirkungen:
EC8 ENV 1998-1-1 (4.2.1.)
Das vertikale Bemessungs Spektrum berechnet sich aus dem horizontalen Sprektrum:
SD ,V (T ) = SD (T ) ⋅ k
mit
T • 0,15 [s]
k = 0,70
T > 0,50 [s]
k = 0,50
0,15 < T • 0,5 k kommt aus einer linearen Interpolation
Anregungskräfte
Pkr = SD (Tr ) ⋅ m k ⋅ g ⋅ η kr
dabei ist •kr, die abgeminderte Eigenformordinate in Übereinstimmung
mit ihrem Anregungskoeffizienten.
Berechnung
Anregungsauswikungen werden in den globalen Richtungen X und Y
(horizontal) und optional in globaler Z-Richtung (vertikal) berechnet.
F Anregungsauswikungen in X und Y Richtung sind statistisch unabhängige
Effekte.
Kombinationen der modalen Reaktionen in einer Richtung
EC8 ENV 1998-1-2 (3.3.3.2.)
Die maximalen Kräfte und Verscheibungen können nach zwei unterschiedlichen Methoden berechnet werden:
SRSS Methode (Wurzel aus der Summe der Quadrate):
E=
∑E
2
i
i
CQC Methode (Komplette Quadratische Kombination):
E=
∑∑ E
i
i
⋅ rij ⋅ E j
j
mit E als Verschiebungs- oder Kraftkomponente an einen beliebigen
Punkt.
Kombination der räumlichen Komponenten
Resultierende maximale Verschiebungen und Kräfte können aus den
koexistenten Auswirkungen in X, Y und Z-Richtung nach zwei
unterschiedliche Methoden berechnet werden:
Benutzerhandbuch
185
1. Quadratische Mittelung:
E = E X2 + EY2 + E Z2
2. Kombination mit 30%:
 E X " +"0.3EY "+ "0.3E Z 


E = max  0.3E X " +" EY "+"0.3E Z 
 0.3E " +"0.3E "+ " E 
X
Y
Z

dabei sind EX, EY, EZ die Maximalwerte der unabhängigen
Anregungsauswirkungen in X, Y, und Z Richtung.
Berechnung der Verschiebungen
Die Verschiebungen aus dem nichtlinearen Verhalten werden wie
folgt berechnet:
Es = qd ⋅ E
mit
q d: Verhältnisfaktor für die Verschiebungen
E: Maximale verschiebung aus der linearen Berechnung
γI: Wichtungsfaktor
F Normalerweise qd=q.
Anregungsparameter
Anregungsparameter, Response Spektrum und Kombinationsmethode
können in einem Dialog gesetzt werden.
Spektral
Funktionseditor
Setzen des Bemessungs Spektrums Typs von Parametrisch to Benutzer
und Auswahl des Spektral Funktionseditors öffnet den Dialog. Das
Spektrum, als Funktion von linearen Teilstücken, kann erstellt / geändert werden. Die Punkte werden in der linken Seite aufgeführt und
können dort geändert werden.
186
AxisVM 7
In der dritten Karteikarte können Sie die Kombinationsmethode
wählen
Es besteht die Möglichkeit dem Programm die Auswahl der Methode
durch die Auswahl Auto zu überlassen. Wenn Tj / Ti für alle Eigenformen < 0.9 ist (bedeutet die Modes sind unabhängig) dann verwendet
das Programm die SRSS Methode. In allen anderen Fällen die CQC
Methode.
Italienische Norm
Bemessungs Response Spectrum
Sd(T) (für lineare Berechnung) normiert in Abhängigkeit von der Erdanziehungskraft g.
Das Programm verwendet zwei unterschiedliche Spektren für die horizontale und vertikale Anregungswirkung.
Sie können ein Spektrum auf zwei Arten bestimmen.
1. Definieren eines Benutzerspektrums.
2. Definition eines parametrischen Spektrums
Parametrisches Bemessungs Response Spektrum
für horizontale Anregungswirkung
Benutzerhandbuch
187
Sd(T)
T [s]
0 • T < TB :


T  2,5

S d (T ) = α ⋅ S ⋅ 1 +
− 1  

 TB  q
 
TB • T < T C :
S d (T ) = α ⋅ S ⋅
2,5
q
TC • T < T D :
S d (T ) = α ⋅ S ⋅
2 ,5  TC 
≥ 0.20 ⋅ α
q  T 
TD • T :
S d (T ) = α ⋅ S ⋅
2 , 5  TC ⋅ TD 
≥ 0.20 ⋅ α
q  T 2 
Die Werte von S, T B, TC, TD hängen von der Baugrundklasse ab.
Baugrund Klasse
S
A
B, C, E
D
1,0
1,25
1,35
TB
[s]
0,15
0,15
0,20
TC
[s]
0,40
0,50
0,80
TD
[s]
2,0
2,0
2,0
• : Verhältnis der Bemessungsbescheunigung und der Erdanziehungskraft (ag/g)
q : Verhältnisfaktor abhängig vom Typ und Material des Tragwerks.
Dieser Faktor verbindet die Ergebnisse der linearen und der nichtlinearen (elastisch-plastisch) Ergebnisse im Verhältnis zum Tragwerk.
Parametrisches Bemessungs Response Spektrum für vertikale Auswirkungen:
0 • T < TB :


T  3 ,0

S vd (T ) = 0 ,9 ⋅ α ⋅ S ⋅ 1 +
− 1 


 TB  q v
TB • T < T C :
S vd (T ) = 0 ,9 ⋅ α ⋅ S ⋅
3,0
qv
TC • T < T D :
S vd (T ) = 0 ,9 ⋅ α ⋅ S ⋅
3,0  TC 
q v  T 
TD • T :
S vd (T ) = 0 ,9 ⋅ α ⋅ S ⋅
3,0  TC ⋅ TD 
q v  T 2 
mit q v=1,5 für alle materialien und Tragwerke.
Anregungskräfte
Pkr = SD (Tr ) ⋅ m k ⋅ g ⋅ η kr
dabei ist •kr, die abgeminderte Eigenformordinate in Übereinstimmung
mit ihrem Anregungskoeffizienten
Berechnung
Anregungsauswikungen werden in den globalen Richtungen X und Y
(horizontal) und optional in globaler Z-Richtung (vertikal) berechnet.
188
AxisVM 7
F Anregungsauswikungen in X und Y Richtung sind statistisch unabhängige
Effekte.
Kombinationen der modalen Reaktionen in einer Richtung
EC8 ENV 1998-1-2 (3.3.3.2.)
Die maximalen Kräfte und Verscheibungen können nach zwei
unterschiedlichen Methoden berechnet werden:
SRSS Methode (Wurzel aus der Summe der Quadrate):
E=
∑E
2
i
i
CQC Methode (Komplette Quadratische Kombination):
E=
∑∑ E
i
i
⋅ rij ⋅ E j
j
mit E als Verschiebungs- oder Kraftkomponente an einen beliebigen
Punkt.
Kombination der räumlichen Komponenten
Resultierende maximale Verschiebungen und Kräfte können aus den
koexistenten Auswirkungen in X, Y und Z-Richtung nach zwei
unterschiedliche Methoden berechnet werden:
1. Quadratische Mittelung:
E = E X2 + EY2 + E Z2
2. Kombination mit 30%:
 E X " +"0.3EY "+ "0.3E Z 


E = max  0.3E X " +" EY "+"0.3E Z 
 0.3E " +"0.3E "+ " E 
X
Y
Z

dabei sind EX, EY, EZ die Maximalwerte der unabhängigen Anregungsauswirkungen in X, Y, und Z Richtung.
Berechnung der Verschiebungen
Die Verschiebungen aus dem nichtlinearen Verhalten werden wie
folgt berechnet:
Es = qd ⋅ E
mit
q d: Verhältnisfaktor für die Verschiebungen
E: Maximale verschiebung aus der linearen Berechnung
γI: Wichtungsfaktor
Anregungsparameter
Benutzerhandbuch
189
Anregungsparameter, Response Spektrum und Kombinationsmethode
können in einem Dialog gesetzt werden.
Spektral
Funktionseditor
Setzen des Bemessungs Spektrums Typs von Parametrisch to Benutzer
und Auswahl des Spektral Funktionseditors öffnet den Dialog. Das
Spektrum, als Funktion von linearen Teilstücken, kann erstellt / geändert werden. Die Punkte werden in der linken Seite aufgeführt und
können dort geändert werden.
In der dritten Karteikarte können Sie die Kombinationsmethode
wählen
Es besteht die Möglichkeit dem Programm die Auswahl der Methode
durch die Auswahl Auto zu überlassen. Wenn Tj / Ti für alle Eigenformen < 0.9 ist (bedeutet die Modes sind unabhängig) dann verwendet
das Programm die SRSS Methode. In allen anderen Fällen die CQC
Methode.
190
3.10.20.
AxisVM 7
Knotenmassen
$
3.10.21.
Die Einzelmassen, die bei der Schwingungsanalyse berücksichtigt werden müssen, aber nicht Teile (Eigenmasse), sondern nur dazugefügte
Objekte unserer Konstruktion sind, können hier definiert werden. Im
Schwingung/II-Modul (Schwingungsanalyse nach der Theorie II. Ordnung) rechnet AxisVM automatisch diese Einzelmassen in Lasten im
Schwerpunkt um, um die Einwirkung dieser Massen auf das Schwingungsverhalten der Konstruktion durch die Normalkräfte zu berücksichtigen.
Zuerst müssen die gewünschten Knoten markiert werden, dann müssen die Massen mit ihren globalen Massenkomponenten (mX, m Y, m Z)
eingegeben werden.
Die Knoten mit angelegten Massen erscheinen auf dem Bildschirm mit
einem roten Doppelkreis.
Modifizieren
Hier lassen sich die vorher definierten Lasten ändern.
Die Änderung kann in folgenden Schritten erfolgen:
1.
2.
3.
4.
5.
Bei gedrückter Shift-Taste markieren Sie die Elemente, deren
Belastung zu modifizieren sind. Bei der Markierung kann der
Markierungsrahmen oder die Markierungspalette benutzt werden.
Klicken Sie auf das Last-Ikon.
Schalten Sie der Umschaltknopf ein, der neben den zu ändernden Daten steht.
Ändern Sie die gewünschten Daten.
Mit OK schließen Sie die Dialogbox.
F Die Änderung ist ähnlich zur normalen Dateneingabe mit dem Unterschied, das hier nur ein Lastparameter auf einmal modifiziert werden
kann. Die Lastparameter der markierten Elemente, die in der Dialogbox nicht geändert wurden, bleiben ungeändert.
F Wenn bei der Selektierung Elemente selektiert werden, die nicht nur
den ausgewählten Lasttyps sondern auch andere Lasttypen haben, so
bleiben diese Elemente in ihrem ursprünglichen Zustand.
Schnell-Editor: Wenn Sie das zu modifizierende Element anklicken,
erscheint sofort die nötige Dialogbox. Wenn mehrere markierte
Elemente vorhanden sind, und eines davon angeklickt wird, können
die Belastungen alle markierten Elementen in einem Schritt geändert
werden. Wenn ein nicht markiertes Element angeklickt wird, wird die
Markierung aufgelöst, und werden nur die Lasten des angeklickten
Elementes geändert. Wenn ein Element mehrere Lasten hat, können
Sie im Schnell-Editor nur einer davon editieren. Bei Stabelementen mit
Benutzerhandbuch
191
mehreren konzentrierten und verteilten Lasten wird automatisch die
zum Klickpunkt nächstgelegen Last editierbar sein.
3.10.22.
[Delete]
Löschen
Hier kann man die vorher definierten Lasten löschen.
Dies kann in folgenden Schritten erfolgen:
1.
2.
3.
4.
F •
F •
•
Bei gedrückter Shift-Taste markieren Sie die Elemente, deren
Belastung zu löschen ist. Bei der Markierung kann der Markierungsrahmen oder die Markierungspalette benutzt werden.
Drücken Sie die Del -Taste.
In der Dialogbox schalten Sie die zu löschenden Eigenschaften
ein.
Mit OK schließen Sie die Dialogbox.
Geometrie
Wenn zu den gelöschten Geometrieelementen finiten ElementenEigenschaften oder Belastung zugeordnet wurde, werden die zugeordneten Elemente und Lasten auch gelöscht.
Elemente
Wenn zu den gelöschten Elementen andere Elemente (z.B. zu einer Plattenelement eine Rippe oder Auflager) oder Last zugeordnet wurde, werden diese auch gelöscht.
Referenzen
Mit den gelöschten Referenzen werden auch die Elemente vernichtet, zu welchen die Referenzen zugeordnet wurden.
F Nur die selektierten Elemente werden gelöscht.
192
AxisVM 7
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Benutzerhandbuch
4.
193
Berechnung
Mit dem Programm können Sie lineare und nichtlineare statische Analyse, Schwingungsanalyse nach der Theorie I. und II. Ordnung, und
Knickanalyse für Stabwerke durchführen. In AXISVM basiert die
Analyse der Konstruktion auf der Methode der finiten Elemente. Eine
ausführliche Beschreibung dieser Methode finden Sie in der Fachliteratur (s. Literaturverzeichnis). Wenn Sie AXISVM erfolgreich und
effektiv benutzen wollen, müssen Sie ausreichende Kenntnisse und
Erfahrung bei der Anwendung der Methode der finiten Elemente
haben.
Die Berechnung erfolgt in drei Schritten:
1.
2.
3.
Eingabedaten vorbereiten
Berechnung durchführen
Bearbeitung der Ausgabedaten für Visualisierung
Sie können ausführliche Informationen über das Modell und den
Berechnungsablauf mit Betätigen des Detailknopfes abrufen.
Eingabedaten
vorbereiten
Im ersten Schritt werden die Eingabedaten kontrolliert. Wenn ein Fehler gefunden wird, gibt AxisVM eine entsprechende Meldung aus. Sie
können dann entscheiden ob die Berechnung weiterlaufen oder abgebrochen werden soll. Nach der Kontrolle wird eine Optimierungsprozedur der Knotennummern durchgeführt. Im Optimierungsvorgang wird der umgekehrten Cuthill-McKee (RCM) Algorithmus und
der Algorithmus von Akhras & Dhatt in einer iterativen Form benutzt.
Die aktuelle Iterationsanzahl und die zugehörige Bandbreite erscheint
am Bildschirm.
Berechnung
Aktuelle Informationen während des Berechnungsablaufes werden auf
dem Bildschirm ausgegeben.
Zur Lösung des symmetrischen linearen Gleichungssystems wird das
modifizierte Cholesky-Verfahren benutzt. Die numerische Genauigkeit
der Lösung ist abhängig einerseits von Rundungsfehlern bei der
Lösung des Gleichungssystems, andererseits von anderen, in allgemeinen bei der Lagerung der Tragstruktur auftretenden Fehlern. Das
Programm informiert Sie im Infofenster mit dem Wert Eeq über der
Genauigkeit der Lösung. Wenn dieser Wert größer als 0.00001 ist, dann
ist die Genauigkeit aufgrund der schlechten Konditionierung der
Gesamtsteifigkeitsmatrix nicht ausreichend. Die Genauigkeit der Verschiebungen wird wahrscheinlich gleichgroß sein.
Jeder Knoten des finiten Element-Modells kann maximal 6 Freiheitsgrade haben. Der Aufbau der Elementensteifigkeits- und Massenmatrizen erfolgt unter Berücksichtigung der Knotenfreiheitsgrade, deshalb
194
AxisVM 7
Bearbeitung der
Ergebnisse
ist gleicher Leistungsgrad sowohl bei der ebenen als der räumlichen
Aufgaben gesichert.
Hier werden die Ergebnisse nach der ursprünglichen Knotennummerierung umgestellt, und für die Visualisierung vorbereitet.
Die Parameter, die für einzelnen Analysentypen angegeben werden
müssen, werden im folgenden Abschnitt ausführlich diskutiert.
4.1.
Statik
Lineare
F
Nichtlineare
Bei linearer Statik wird ein linear-elastisches Kraft-Verformungsverhalten vorausgesetzt. Nach dem Programmstart wird AxisVM
sofort für alle Lastfälle und Lastfallkombinationen die Ergebnisse berechnen. Die Strukturverformungen und Verschiebungen müssen sich
auf kleine Verzerrungen und kleine Verschiebungen begrenzen. Als
Materialgesetz wird ein unbegrenzt elastisches, isotropisches
Stoffgesetz benutzt.
Wenn nichtlineare Kontakt- und Federelemente bei linearen Berechnungen benutzt werden sollen, siehe Erläuterungen bei der Elementdefinition.
Bei nichtlinearer Statik wird ein nichtlinear-elastisches Kraft-Verformungsverhalten der Tragstruktur vorausgesetzt. Die Nichtlinearität
kann die Folgerung der geometrischen Nichtlinearität (bei Stab/Fachwerkstabelementen) oder die Folgerung der Benutzung nichtlinearer
Elementen (bei Kontakt/Federelementen) sein.
Nach dem Programmstart wird das Dialogfenster zur Einstellung der
Parameter für nichtlineare Berechnung am Bildschirm erscheinen:
Berechnungssteuerung
Hier werden die Parameter für die inkrementelle Berechnung festgelegt:
•
•
Lastfall
Die Berechnung wird mit dem ausgewählten Lastfall durchgeführt. (In einem Lauf kann jeweils einen Lastfall oder eine
Lastfallkombination berechnet werden). Hier können die nötigen Parameter (Kraft/Weg) festgestellt werden:
Kraftsteuerung
Wenn die Berechnung kraftgesteuert ablaufen soll, dann wird
Benutzerhandbuch
195
•
•
•
•
•
die Last in den aufeinanderfolgenden Berechnungsschritten
mit gleichgroßen Inkrementen erhöht und auf die Struktur
aufgebracht.
Wegsteuerung
Wenn die Berechnung weggesteuert ablaufen soll, dann wird
die ausgewählte Verformung in Richtung des ausgewählten
Freiheitsgrades an einem ausgewählten Knotenpunkt in den
aufeinanderfolgenden Berechnungsschritten mit gleichgroßen
Inkrementen erhöht und auf die Struktur aufgebracht.
Kraftmultiplikator/Maximale Verformung
Hier werden die Parameter für Steuerungskontrolle (Kraftmultiplikator für Kraftsteuerung oder maximale Verformung
für Wegsteuerung) eingestellt.
Anzahl der Inkrementen
Die Anzahl der Schritte der inkrementellen Berechnung sollen
angegeben werden. Grundwert ist 1, aber besonders bei sehr
großen nichtlinearen Tragverhalten können mehrere Schritte
zum Erreichen der numerischen Stabilität nötig sein.
Aktualisierung der Steifigkeiten
Das Programm aktualisiert immer bei Beginn jedes Inkrementes die Steifigkeiten des Modells, und in allgemeinem werden
in jeden nachfolgenden Iterationsschritt die Steifigkeiten neu
ermittelt (Grundwert n=1). Es bringt eine positive Wirkung
für das numerische Verhalten, und sichert in allgemeinem
eine schnelle Konvergenz. Es gibt aber solche Fälle, wenn eine
seltene Aktualisierung der Steifigkeiten trotz mehreren Iterationsschritten zu einem schnelleren Ergebnis führen kann. In
diesem Fall muss n>1 eingestellt werden.
Konvergenzbedingungen
Die Konvergenzuntersuchungen garantieren die nötige Genauigkeit der nichtlinearen Berechnungen, deshalb ist die Bestimmung
der Koeffizienten der Konvergenzbedingungen sehr kritisch. Am
Ende der Iterationsvorgang muss der normierte Vektor der unbalancierten Restkräfte und der Zuwachs der Verformungen in der
aufeinanderfolgenden Iterationsschritten vernachlässigbar klein
werden.
• Maximale Anzahl der Iterationen
Es kann in Abhängigkeit der Nichtlinearität und der Berechnungsmethode bestimmt werden. Grundwert ist 20. Wenn die
Konvergenzkriterien noch nicht erfüllt worden sind, bekommen Sie kein Ergebnis, und die Berechnung muss mit
erhöhter Iterationsanzahl wiederholt werden.
• Verformung/Kraft/Arbeit
Die Konvergenzbedingungen können in Kraft, in Werformung in Arbeit oder in kombinerter Form bestimmt werden. In
allgemeinem ist die Form in Arbeit am günstigsten benutzbar.
In seltenen Fällen kann aber trotz eines größeren Fehlers im
Zuwachs der Verformung der Fehler der unbalancierten Restkräfte vernachlässigbar klein sein, oder umgekehrt. Die Koeffizienten der Konvergenzbedingungen haben folgende Grundwerte: Weg 0.001, Kraft 0.0001, und Arbeit 0.0000001.
•
Berücksichtigung der geometrischen Nichtlinearität
Geometrisch nichtlineares Tragverhalten kann nur bei Stab/Fachwerkstab/Rippenelementen definiert werden.
Wenn im FE-Modell keine nichtlinearen finiten Elemente definiert
sind, wird diese Option automatisch aktiviert.
196
AxisVM 7
Wenn aber nichtlineare Elemente vorkommen, wird die Nichtlinearität diesen Elemente automatisch berücksichtigt, und mit
dem Anklicken der Auswahlbox kann die Berücksichtigung der
geometrischen Nichtlinearität der Stabelementen zusätzlich eingeschaltet werden.
F Die Stäbe müssen durch Zwischenknoten in mindestens 4 Teile
geteilt werden.
•
Verwenden der Bewehrung
Benutzt die aktuelle Bewehrung in der Berechnung von Stahlbetonplatten. Die Berechnung der Verformungen bewehrter
Platten basiert auf dem Momenten-Krümmungs Diagram bestimmt durch die Bewehrung in den Querschnitten. Diese Verformungen sind exakter und führen zu einer Neuverteilung der
Schnittkräfte.
•
Nur letztes Inkrement speichern
Verringert die Größe der Ergebnissdatei einer inkrementellen
nichtlinearen Berechnung bei Verwendung mehrerer Inkremente
(Last oder Verformung) wenn nur das letzt Inkremement von
Interesse ist.
F Sie sollten diese Option deaktivieren wenn Sie Lastferformungen
oder andere nichlineare Antwortspektren des Tragwerks verbinden wollen.
Hinweis
F
Das Programm benutzt eine Variante der Newton-Raphson-Methode
für Lösung der nichtlinearen Probleme. Das Verfahren hat mehrere
Varianten, die bei der Aktualisierung der Tangentensteifigkeitsmatrix
voneinander unterschiedlich sind.
Beispiel: Untersuchung für ein Zugbeanspruchtes Element
Federelement mit nichtlinearem
Verhalten
Mögliche Last-VerformungsKurven
Wenn n=1 (Grundwert), dann
werden die Elementsteifigkeiten
bei jeder Iteration neu ermittelt
(Standard Newton-Raphson-Methode)
Wenn n>MaxIter, dann werden
die Elementsteifigkeiten nur bei
Beginn einer Stufe neu berechnet
(modifiziertes Newton-RaphsonVerfahren).
Benutzerhandbuch
Hinweis
Kraft/Wegsteuerung
197
Wenn 1<n<MaxIter, dann wird eine Variante des modifizierten Newton-Raphson-Verfahrens angewendet. Im Bild wird das Iterationsverfahren für n=2 veranschaulicht.
Bei der Berechnung der Tragstrukturen mit zunehmender Steifigkeit
findet man in allgemeinem größere numerische Schwierigkeiten als bei
der Tragstrukturen mit abnehmender Steifigkeit. Das kann bei n>1 zu
der Divergenz der Iterationslösung führen. Deshalb werden bei der
Verwendung von Kontaktelementen die Steifigkeiten unabhängig
vom Wert n in jeden Schritt neu berechnet.
Die Tragwerke mit abnehmender Steifigkeit und sog. Durchschlagprobleme können mit Kraftsteuerung nicht untersucht werden. In
diesen Fällen muss das Wegsteuerungsverfahren angewendet werden.
Die Kraftsteuerung kann zu numerischen Problemen führen, besonders bei der Ermittlung der maximalen Tragfähigkeit. Im Bild wird
eine Last-Verformungs-Kurve dargestellt, wobei in der Region der
Tragfähigkeit große/unendliche Verformungen auftreten. In diesem
Fall kann die Wegsteuerung eine problemlose Lösung bieten.
198
4.2.
AxisVM 7
Schwingung
Es werden die minimale Eigenschwingungsfrequenzen und die zugehörigen Eigenformen, die zu den freien ungedämpften Schwingung
der Tragstruktur gehören, bestimmt. Die Berechnung ist eine verallgemeinerte Eigenwertaufgabe. Die Lösung erfolgt durch ein Unterraum-Iterationsverfahren, und das Programm kontrolliert ob wirklich
die kleinsten Eigenwerte bestimmt worden sind.
Die Diagonalelemente der Massenmatrix der Konstruktion repräsentieren Werte für die zu den einzelnen Knotenpunktbewegungen zugehörigen Massen.
F Die Schwingungsanalyse dient zur Bestimmung der positiven Eigenwerte des
Tragsystems, und kann für einen Eigenwert näherungsweise Null nicht benutzt werden.
Steuerungsparameter
Hier können die Parameter zur Steuerung der Lösung des Eigenwertproblems angegeben werden:
• Theorie I. Ordnung
Der Einfluss der Druck/Zugkräfte auf die Gesamtsteifigkeit
der Tragkonstruktion bleibt unberücksichtigt.
• Theorie II. Ordnung
Der Einfluss der Druck/Zugkräfte auf die Gesamtsteifigkeit
der Tragkonstruktion wird berücksichtigt. Bei der Bestimmung der Eigenformen wirken die Zugkräfte als steifigkeitszunehmend, die Druckkräfte als steifigkeits-vermindernd.
Das beeinflusst das Schwingungsverhalten der Struktur. Deshalb muss vor der Schwingungsanalyse eine statische Berechnung durchgeführt werden.
• Lastfall
Die Berechnung wird mit dem ausgewählten Lastfall durchgeführt. (In einem Lauf kann jeweils einen Lastfall oder einen
Massenlastfall berechnet werden). Die Knotenlasten werden
auf Massen umgerechnet. Bei einer Berechnung nach der
Theorie II. Ordnung werden die Schnittkräfte einer statischen
Berechnung auch benutzt.
Benutzerhandbuch
199
•
•
•
Anzahl der zu bestimmenden Eigenformen
Der Grundwert beträgt 6, Maximalwert ist 99, und kann nicht
größer sein als der Massenfreiheitsgrad der Tragkonstruktion.
Umrechnung der Lasten auf Massen
Die Eigenlasten werden nicht automatisch auf Massen umgerechnet, mit dem Wählen des entsprechenden Schaltkästchens
kann das explizit gefordert werden.
Konvergenzbedingungen
Die Konvergenzuntersuchungen garantieren die nötige Genauigkeit der Schwingungsanalyse, deshalb ist die Bestimmung der
Koeffizienten der Konvergenzbedingungen sehr kritisch..
• Maximale Anzahl der Iterationen
Es kann in Abhängigkeit der Anzahl der zu bestimmende
Eigenwerte bestimmt werden. (Je größer ist der Eigenwertanzahl, desto größer wird die nötige Iterationsanzahl.) Grundwert ist 20. Wenn die Konvergenzkriterien noch nicht erfüllt
worden sind, bekommen Sie kein Ergebnis, und die Berechnung muss mit erhöhter Iterationsanzahl wiederholt werden.
• Konvergenzbedingung der Eigenwerte
Der Grundwert für relative Konvergenz der Eigenwerte ist
1.0E-10.
• Konvergenzbedingung der Eigenvektoren
Der Grundwert für Konvergenz der Eigenvektoren ist 0.00001.
F Die Massenmatrix wird als Diagonalmatrix aufgebaut, deshalb müssen
die Flächenelemente ein genügend dichtes Netz bilden und die Stäbe
durch Zwischenknoten aufgeteilt werden. Im Allgemeinen ist es ausreichend, wenn mindestens 4 Elemente auf eine Halbwelle (bei
Flächen in beiden Richtungen) liegen.
Die Schwingungsformen werden nach der Masse normiert:
{U }T ⋅ [M ] ⋅ {U } = 1
4.3.
Knicken
Es werden die kritischen Lastparameter (Eigenwert) und die zugehörigen Knickfiguren bestimmt. Die Berechnung ist eine verallgemeinerte Eigenwertaufgabe. Die Lösung erfolgt durch ein Unterraum-Iterationsverfahren, und das Programm kontrolliert ob wirklich die kleinste
Eigenwerte bestimmt worden sind.
F Die Knickanalyse dient zur Bestimmung der positiven Eigenwerte des Tragsystems, und kann für einen Eigenwert näherungsweise Null nicht benutzt
werden.
200
AxisVM 7
Steuerungsparameter
Hier können die Parameter zur Steuerung der Lösung des Eigenwertproblems angegeben werden:
• Fall
Die Berechnung wird mit dem ausgewählten Lastfall durchgeführt. (In einem Lauf kann jeweils nur ein Lastfall oder eine
Lastfallkombination berechnet werden).
• Anzahl der zu bestimmenden Knickfiguren
Grundwert ist 1, Maximalwert ist 6. Nur der kleinste Eigenwert hat eine physikalische Bedeutung – das ist der kritische
Lastparameter.
•
Knicken der
Stäbe
Konvergenzbedingungen
Siehe unter Schwingungsberechnungen/Konvergenzbedingungen.
Die Knickung bedeutet eine ebene Knickung (die Knickfigur ist eine
ebene Kurve, der Querschnitt bleibt unverdreht und hat keine Verwölbung). Die Stabquerschnitte müssen entweder doppelt symmetrisch,
oder einfach symmetrisch sein, wenn die Lasten in der Symmetrieebene wirken, oder die Stäbe müssen mit den Hauptträgheitsmomenten I 1 und I 2 definiert werden sein.
F Die Stäbe müssen durch Zwischenknoten in mindestens 4 Teile geteilt werden.
F Wenn λ kr < 0 , dann wird dieser Stabilitätsverlust bei einer Last mit umgekehrter Richtung zur vorhandenen Last auftreten, und λ kr
effektív
≥ λ kr .
F Wenn das Modell auch Fachwerkstabelemente beinhaltet, wird nur der
kritische Parameter des globalen Stabilitätsverlustes bestimmt. Das
Knicken der einzelnen Fachwerkstäbe wird nicht analysiert.
4.4.
Finite Elemente
Die Tragstruktur kann verschiedene Strukturteile beinhalten, zur Modellierung dienen die verschiedenen finite Elementtypen, die in einem
FE-Modell auch kombiniert angewendet werden können. Jedes finite
Element kann in der statischen Analyse, in der linearen Schwingungsanalyse (Schwingung/I) und Knickanalyse benutzt werden. Geometrisch nichtlineare statische und Schwingungsanalyse (Schwingung II)
kann nur bei Stabwerken durchgeführt werden.
Fachwerkstab
Viereck Schale, Platte, Scheibe
Stab
Rippe
Dreieck Schale, Platte, Scheibe
Benutzerhandbuch
201
Feder (nur eine
Komponente ist
dargestellt)
Kontakt
Auflager
(nur eine
Komponente ist
dargestellt)
Die Bewegungskomponenten im lokalen Elementkoordinatensystem
sind folgende:
Finites
Element
ex
u
Fachwerkstab
•
ey
v
ez
w
θx
θy
θz
Bild
lineares isoparametrisches Zug-Druck-Element mit 2 Knoten
•
•
•
•
•
•
Stab
Kubisches/lineares Element mit 2 Knoten
•
•
•
•
•
•
Rippe
quadratisches isoparametrisches Element mit 3 Knoten (Mindlin)
Scheibe
•
•
quadratisches ebenes isoparametrisches Element mit 8 Knoten
•
Platte
•
•
quadratisches ebenes isoparametrisches Element mit 9 Knoten
(Mindlin)
Schale
•
•
•
•
•
ebenes Schalenelement, zusammengesetztes Scheiben- und Plattenelement
Auflager
•
•
•
•
•
•
Feder
•
•
•
•
•
•
(nur eine Komponente wurde
angezeigt)
(nur zwei Komponenten
wurden angezeigt)
202
AxisVM 7
Kontakt
•
Starrkörper
Verbindungs
element
•
•
•
•
•
•
(only two components are
shown)
wobei:
u, v, w Verschiebungen in Richtungen der lokalen x, y, z Achsen
θx, θy, θz Verdrehungen in Richtungen der lokalen x, y, z Achsen
(•) das Element hat eine Steifigkeit in der entsprechenden Richtung
Beanspruchungen
Die im lokalen Elementkoordinatensystem bestimmbaren Beanspruchungen sind folgende:
Elementtyp
Fachwerkstab
Stab
Rippe
Scheibe
Platte
Schale
Feder
Kontakt
Auflager
Starrkörper
Interface
4.5.
Beanspruchungen
Nx
Nx
Qy
Qz
Mx
Nx
Qy
Qz
Mx
nx
ny
nxy
mx
nx
ny
nxy
mx
Nx
Ny
Nz
Mx
Nx
Nx
Ny
Nz
Mx
My
My
Mz
Mz
my
my
My
mxy
mxy
Mz
My
Mz
qx
qx
qy
qy
Schritte einer Analyse
Eine Analyse einer Konstruktion mit der Methode der finiten Elemente
besteht aus folgenden Schritten:
1.
Definition der Struktur, der geometrischen und physikalischen
Eigenschaften der Struktur, der Auflagerbedingungen und der
Belastung.
2. Bestimmung der Methoden der Übertragung der Belastung
(Scheiben-, Platten-, Schalen-, Balkenwirkung) .
3. Definition der lokalen Diskontinuitäten (Rippen, Knotenbleche,
Aussparungen).
4. Auswahl des Elementtyps zur Modellbildung. In diesem Schritt
wird das Material, durch Konservierung der Steifigkeitseigenschaften, in Richtungen der Elementachsen konzentriert.
5. Systemdiskretisierung auf finite Elemente. Die Aufteilung soll
mit der gewünschten Genauigkeit und mit der vorhandenen
Hardware übereinstimmen.
6. Datenvorbereitung nach Punkt 5.:
a.) Äquivalente geometrische Abmessungen.
b.) Äquivalente elastische Eigenschaften.
c.) Topologische Beschreibung der Elementverbindungen.
d.) Äquivalente Auflagerbedingungen.
e.) Äquivalente Belastungen (Statik) oder Massen (Schwingung).
7. Kontrolle der Eingabedaten (Genauigkeit, Kompatibilität).
8. Rechnungslauf.
9. Auswahl der charakteristischen Ergebnisse.
10. Kontrolle der Ergebnisse in folgenden Hinsichten:
Benutzerhandbuch
203
a.) Die Richtigkeit und Genauigkeit der Lösung (Konvergenz).
b.) Die Kompatibilität der Ergebnisse mit den Bedingungen
unter Punkt 6.d.
c.) Bei ungewöhnlichen Ingenieurkonstruktionen empfiehlt es
sich, mit einer anderen Software oder Methode ebenfalls eine
Analyse durchzuführen, und die Ergebnisse einander gegenüberstellen.
11. Eine neue Analyse, wenn die Bedingungen unter Punkt 10 nicht
erfüllt sind. Ggf. Änderungen im Punkt 1...6 vornehmen.
12. Zusammenfassung der charakteristischen Ergebnisse in tabellarischer Form oder in Diagrammen. Letzte Entscheidung erfassen, mit Berücksichtigung der Spannungs-, Verformungs-, und
Stabilitätskriterien.
Modellieren
Bei der Modellbildung einer Konstruktion benutzt man Ansätze, deren
Einfluss auf die Ergebnisse berücksichtigt werden muss.
Bei Flächentragwerken soll das finite Element-Netz auf eine Analyse
der Konstruktion, die den Verzerrungs- und Spannungszustand der
Konstruktion berücksichtigt, basiert werden. Bei dieser Analyse müssen die Gestaltungs-, Material-, Auflager-, und Belastungseigenschaften der Konstruktion berücksichtigt werden.
Die genaue Position der Knoten und Netzlinien (die Topologie) hängt
von den vorhandenen Diskontinuitäten in der Konstruktionsgeometrie (unregelmäßige Konturlinien oder Mittelauflagerlinien) und von
den vorhandenen Diskontinuitäten in der Belastung (konzentrierte
Lasten, streckenweise andere Lastintensitäten) ab.
Bei den Spannungskonzentrationsbereichen muss das Netz verfeinert
werden. Die, durch konzentrierte Effekte verursachten, Singularitäten
können durch Transformation auf kleine aber endliche Oberflächen
vermieden werden.
Die kurvenförmigen Konturlinien müssen durch gerade Stecken angenähert werden. Es kann vorkommen, das die zur gewünschten Genauigkeit gehörende Teilung der Kurve die Speicherkapazität oder Laufzeit des vorhandenen Rechners überschreitet.
Eine Verbesserung der Ergebnisse kann durch Verfeinerung des Netzes erreicht werden. Das verfeinerte Netz sollte das Vorgängernetz
beinhalten
4.6.
Fehlermeldungen
•
•
•
•
•
‘Die Steifigkeitsmatrix ist nicht positiv definit’
Die Deteminante der Gesamtsteifigkeitsmatrix beträgt Null oder
hat einen negativen Wert. Zeigt einen Fehler beim Modellaufbau.
(kinematisches System).
‘Die Jacobi-Matrix ist singulär’
Die Jacobi-Matrix eines Elementes ist singulär (wahrscheinlich
wegen missgestalteter Geometrie, z.B. wenn ein Viereck fast zum
Dreieck degeneriert)
‘Es gibt keinen freien Knotensfreiheitsgrad’
Alle Knotensfreiheitsgrade sind unterdruckt.
‘Unverhältnismäßige Elementenverzerrung im aktuellen Inkrement’
Das Element hat eine unverhältnismäßige Verzerrung im aktuellen
Inkrement erlitten.
‘Zu großes ElementenvVerdrehungszuwachs’
Der Zuwachs der Verdrehung eines Elementes größer als π/4
Radian (90°). Die Lastinkrementenanzahl soll erhöht werden.
204
AxisVM 7
•
•
•
•
•
•
‘Nicht entsprechende Verschiebungskomponente’
Verschiebungskontroll-Komponente liegt in der Richtung eines
unterdrückten Freiheitsgrades.
‘Die Konvergenzbedingung(en) wird/wurden nicht erfüllt’
Der Anzahl der Iterationsschritte ist zu klein.
‘Der aktuelle Iterationszyklus divergiert’
Die numerische Lösung ist nicht konvergent. Die Inkrementenschritte sind zu grob, oder die Konvergenzenbedingungen sind zu
streng.
‘Zu viele Eigenwerte’
Die Anzahl der Zeilen/Spalten des Massenmatrizes kleiner ist als
die Anzahl des gewünschten Eigenwertes.
‘Es gibt keine Ergebnisse mit erfüllter Konvergenzbedingung’
Es gibt keinen Eigenwert mit erfüllter Konvergenz.
‘Das ist nicht der kleinste Eigenwert (xx)’
Es gibt noch xx kleinere Eigenwerte als derjenige, der berechnet
wurde.
Benutzerhandbuch
5.
Ergebnisse
Statik
Schwingung
Knicken
Bewehrung
Stahlbemessung
5.1.
205
Darstellung der Ergebnisse aus linearen und nichtlinearen statischen
Berechnungen (Verschiebungen, Schnittkräfte, Auflagerkräfte usw.)
Darstellung der Ergebnisse der Schwingungsanalyse.
Darstellung der Ergebnisse der Knickanalyse.
Berechnungsmodul für Bewehrungsstahl.
Stahlbemessungsmodul
Statik
Aus der Seite Statik können lineare und nichtlineare statische Berechnungen gestartet, die Ergebnisse dargestellt und ausgewertet werden.
Darstellungsparameter
nichtlineare
statische
Berechnung
lineare
statische
Berechnung
darzustellende
Ergebniskomponente
Darstellungsmodus
Auswahl des Lastfalles,
der Lastkombination,
oder der maßgebenden
Lastkombination für
Darstellung
Maßstab
Min-Max
Suche
Animation
Diagrammdarstellung
der nichtlinearen
Ergebnisse
lineare statische
Berechnung
Eine ausführliche Erläuterung siehe unter …..4. 1. Statik
nichtlineare
statische
Berechnung
Eine ausführliche Erläuterung siehe unter …..4. 1. Statik
Darstellungsparameter
Hier können die Darstellungsparameter für die gewünschten Ergebnisse eingestellt werden. Der Lastfall, die Lastkombination oder die
maßgebende Lastkombination kann zur Darstellung ausgewählt werden.
206
AxisVM 7
Auswahl des Lastfalles,
der Lastkombination
oder der maßgebenden
Lastkombination für
Darstellung
darzustellenden
Ergebniskomponente
Maßstab
Glättungsparameter
Art der Glättung
Parameter zur
Intensitätsanderung
Bezeichnung der
Ergebnisse
Wenn mehrere Fenster
vorhanden sind, dann sind
die Parameter für alle
Fenster gültig
Darstellungsmodus der
Ergebnisse
Der darzustellende
Schnitt bei der
Schnittdarstellung
Die einzelnen Parameter der Dialogbox “Darstellungsparameter”
werden nachfolgend erläutert..
Fall
Mit der Schaltfläche “Auswahl” wird das Auswahlfenster “Lastfall
selektieren” aktiviert.
Auswahl eines
Lastfalles oder
Lastfallkombination
Auswahl einer
Grenzlinie
Auswahl einer
maßgebenden
Lastfallkombination
Darzustellenden
Werte bei einer
Grenzlinie oder
maßgebende
Lastkombination
Sie können nach der Berechnungsmethode zwischen den linearen oder
nichtlinearen Ergebnissen wählen. Die Ergebnisse können in folgenden
Formen dargestellt werden:
1.
2.
Ergebnisse aus einem Lastfall oder einer Lastfallkombination.
Grenzlinie von den ausgewählten Lastfällen bzw. Lastfallkombinationen. Hier werden die Maximal- und Minimalwerte aus
der ausgewählten Fällen herausgesucht und dargestellt.
Benutzerhandbuch
207
3.
AxisVM berechnet die maßgebenden Lastkombinationen aus
den Lastfällen, basiert auf die vordefinierten Lastgruppen (s. noch
Lasten/Lastgruppen). Diese Funktion ist nur bei der linearen
Berechnungen aufrufbar.
Bei den Grenzlinien und maßgebende Lastfallkombinationen können
folgende Werte dargestellt werden:
•
•
•
Min+Max
Die minimalen und maximalen Werte werden gleichzeitig
dargestellt.
Min
Zeigt nur die minimalen (algebraisch kleinsten) Werte an.
Max
Zeigt nur die maximalen (algebraisch größten) Werte an
Darstellungsform
•
•
Darstellungsmodus
•
•
•
•
•
•
Schnitte
Komponente
Unverformt
Die Konstruktion erscheint in ihr ursprünglicher Form ohne
Verformungen.
Verformt
Die Konstruktion wird im verformten Zustand dargestellt.
Diagramm
Die ausgewählte Ergebniskomponente wird als Diagramm dargestellt. Die zugehörigen Zahlenwerte können auch dargestellt werden.
Schnitt
Die ausgewählte Ergebniskomponente erscheint in einer Schnittdarstellung, ggf. mit den zugehörigen Zahlenwerten. Die Darstellung ist nur auf die vordefinierten und eingeschalteten Schnitte
wirksam.
Isolinie
Darstellungsmodus für Ergebniskomponente, wobei die durch die
Extremwerte definierte Zone wird auf Intervallen getrennt, und
die Intervallgrenzen werden durch farbige Linien dargestellt. Die
durch diese Linien repräsentierten Werte sind in dem Legendenfenster erläutert. Zur Einstellung des Legendenfensters siehe: Informationsfenster.
Isofläche
Darstellungsmodus für Ergebniskomponente, wobei die durch die
Extremwerten definierte Zone wird auf Intervallen getrennt, und
diese Intervallen werden farbig dargestellt. Die durch diese
Bereiche repräsentierten Werte sind in dem Legendenfenster erläutert. Zur Einstellung des Legendenfensters siehe: Informationsfenster.
Intensitätsänderung
Zeigt die Veränderung der ausgewählten Schnittkraft innerhalb
eines Elementes durch farbige Bereiche an. (Siehe auch: Ergebnisse /
Flächenelemente)
Ausgeschaltet
Die Ergebniskomponente wird nicht dargestellt.
Hier können die Schnitte aus den vordefinierten Schnitten für den
Darstellungsmodus ausgewählt werden.
Hier kann man die Ergebniskomponente zur Auswertung und Darstellung auswählen.
208
AxisVM 7
Maßstab
Maßstab oder Skalierungsfaktor zur Diagrammdarstellung. Standardwert ist 1,00, dann wird die größte Ordinate des Diagramms 50 Bildschirmpunkte (Pixel) betragen. Der Maßstab kann während der Auswertung beliebig verändert werden.
Schnittkraftglättung
•
•
•
Nein
Die Knotenbeanspruchungen der Elemente werden in jedem Element einzeln berechnet und in den Knoten nicht gemittelt.
Selektiert
Die Knotenbeanspruchungen der Flächenelemente werden in
jedem Element berechnet und mit einer selektiven Methode, die
die lokalen Koordinatensysteme der in dem Knotenpunkt miteinander verbundenen Elemente und die Elementbelastungen berücksichtigt, gemittelt.
Alle
Die berechneten Beanspruchungen in den Knoten werden aus den
dort miteinander verbundenen Flächenelementen gemittelt.
Intensitätsänderung
Die Parameter für Intensitätsänderung können hier eingestellt werden.
Wert darstellen
Auf den Knotenpunkt
Die Werte der Ergebniskomponente für Knotenpunkte und
Punktauflager werden dargestellt.
Auf das Stabelement
Zeigt die Ergebniswerte an Stab- und Rippenzwischenpunkten,
Schnitten, Linienlager, Feder- und Kontaktelementen an.
Für die Flächenelemente
Zeigt die Ergebniswerte der Flächenelemente an. Innerhalb eines
Elementes berechnet AxisVM in 7 bzw. 9 Punkten Ergebniswerte.
Aus diesen Werten wird der größte Absolutwert angezeigt und
der zugehörige Punkt mit einem kleinen schwarzen Kreis dargestellt.
Lastfall,
Lastfallkombination,
Grenzlinie oder
maßgebende
Lastfallkombination
Sie können aus der Auswahlliste die darzustellende
• Lastfall, Lastfallkombination
Benutzerhandbuch
209
• K.-ter Schritt aus einer nichtlinearen Berechnung
• Grenzlinie/Umhüllende
• Maßgebende Lastfallkombination
auswählen.
Darzustellenden
Ergebniskomponente
Sie können aus der Auswahlliste die darzustellende Ergebniskomponente:
• Verformung (eX, eY, eZ fX, fY, fZ,eR, fR)
• Schnittkräfte im Stabelement (Nx, Qy, Qz, Mx, My, Mz)
• Spannungen im Stabelement (Smin, Smax,Tydsch, Tzdsch )
• Schnittkräfte im Flächenelement (nx, ny, mx, my, mxy, qx, qy, qR, n1,
n2, αn, m1, m2, αm, nxbw, nybw, mxbw, mybw)
• Spannungen im Flächenelement(Sxx, Syy, Sxy, Sxz, Syz, So, S1, S2,
aS)
• Reaktion im Punktauflager (Rx, Ry, Rz, Rxx, Ryy, Rzz)
• Reaktion im Linienauflager (Rx, Ry, Rz, Rxx, Ryy, Rzz)
• Reaktion im Flächenauflager (Rx, Ry, Rz)
• Schnittkraft im Federelement (Rx, Ry, Rz, Rxx, Ryy, Rzz)
• Schnittkraft im Kontaktelement (Nx)
auswählen.
Darstellungsmodus
Darstellungsmodus
Sie können aus der Auswahlliste den Darstellungsmodus für die
darzustellende Ergebniskomponente auswählen.
Die Darstellungsmodi Isolinie und Isofläche können bei der Darstellung
Grenzlinien Min/Max und maßgebende Kombination Min/Max nicht benutzt
werden.
Skalierfaktor
Mit diesem Faktor können die Abmessungen des dargestellten
Diagramms beeinflusst werden.
210
AxisVM 7
5.1.1. Minimum-, Maximum Werte
Sucht nach dem maximalen und
minimalen Wert der markierten
Ergebniskomponente im aktuellen Fall und Darstellung. Wenn
die Detaildarstellung aktiv ist,
werden nur die Elemente des aktiven Details bei der Suche berücksichtigt. Wenn der gefundene
Extremwert in mehreren Positionen zu finden ist, werden alle Positionen gezeigt.
5.1.2. Animation
Speichern als
Animationsdatei
Abspielsteuerung
Einstellung der
Parameter
Steuerung der
Abspielgeschwindigkeit
Hier können Verformungen, Schnittkräfte, Schwingungen und Knickfiguren durch Phasenbilder angezeigt werden.
Parameter /
Animation
Abspielen
In eine Richtung
Spielt die Animation vom
Anfangsbild bis zum
Endbild ab.
Hin und zurück
Spielt die Animation in
einer Endlosschleife vom
Anfangsbild bis zum
Endbild und zurück.
•
•
Anzahl der Phasen
Die Anzahl der Phasenbilder kann zwischen 3 und 99 eingestellt
werden.
Bedeckung nach Phasen
Benutzerhandbuch
211
Die verdeckten Linien werden in jeder Phase neu berechnet.
•
Farbengebung nach Phasen
Jedes Bild hat eine Isoflächen-Darstellung, wobei die Farben in der
Farblegende dargestellt sind .
Erstellen einer Animationsdatei: Klickt man auf die „Speichern als
Animationsdatei“ -Taste, wird die Animation in einer Name.avi Datei
gespeichert. Diese Datei kann z.B. unter Windows mit dem Media
Player abgespielt werden.
Parameter /
Videodatei
Das Programm generiert für die
Animationsdatei die Bilder und
zwar so viele die im Feld „Anzahl der Phasen“ eingestellt
wird. Der Windows Media Player spielt die Datei in der - im
Feld „Zeitdauer Bilder“ - eingestellten Zeit ab. 100 ms Abspielzeit bedeutet z.B. eine Abspielgeschwindigkeit von 10 Bilder/Sekunde.
5.1.3. Diagrammdarstellung
Diagrammparameter
Diese Funktion dient zur Darstellung der Ergebnisse aus nichtlinearen
Berechnungen. Gleichzeitig können zwei Diagramme angezeigt werden.
Jeweils eine Ergebniskomponente kann zu der X bzw. Y-Achse ausgewählt werden. Die Wertepaare aus der einzelnen aufeinanderfolgenden Iterationsschritte werden dargestellt.
Die Einstellung der Parameter wird hier gezeigt:
212
AxisVM 7
5.1.4. Tabellendarstellung
AxisVM zeigt die numerischen Werte der ausgewählten Ergebniskomponenten in einer Tabelle an. Wenn die Detaildarstellung aktiv ist,
werden nur die Ergebnisse der Elemente der aktiven Details in die
Tabelle aufgenommen. Weitere Filterbedingungen können auch eingeschaltet werden (z.B. nach Querschnittstypen). Die Ergebnisse können
durch kopieren in die Zwischenablage auch in andere Fremdprogramme (z.B. Excel, Word..) exportiert werden.
Die detaillierten Einstellungsmöglichkeiten Siehe… 1.6. Tabellen.
Benutzerhandbuch
213
Bei der Auswertung der maßgebenden Lastfallkombinationen erscheinen
in der Tabelle neben der Min/Max-Komponenten auch die Lastfälle
der maßgebenden Lastfallkombination mit folgenden Bezeichnungen:
[ ... ] bedeutet ständige Lastfälle
{ ... } bedeutet veränderlicher/außergewöhnlicher Lastfall ohne Kombinationsbeiwert (“aufgehobener Lastfall”)
( ... ) bedeutet veränderlicher Lastfall mit Kombinationsbeiwert
(“gleichzeitig auftretende Lastfall”).
Auszug
Aussuchen der
Extremwerte
(Min/Max)
Am Ende der Tabelle findet man einen Auszug aus der Tabellenelementen, die nur die maximalen und minimalen Werte der markierten
Komponenten beinhaltet.
Hier können die Ergebniskomponenten
markiert werden, nach deren Extremwerte in der Tabelle gesucht werden soll.
Die mit den Extremwerten gleichzeitigen
Komponente werden immer dargestellt.
Wenn der gefundene Extremwert nur in
einer Position zu finden ist, werden die
anderen gleichzeitigen Komponenten
auch in die Tabelle aufgenommen. Wenn
er mehrmals zu finden ist, werden statt
der gleichzeitigen Komponente nur die
Symbole ‘*’ erscheinen, und in der Spalte
‘Abstand/Querschnittslage’ wird die Position des ersten Auftretens angezeigt.
5.1.5. Verschiebung
Knoten
Die Ergebnisse sind die Verschiebungskomponenten der Knoten in Richtungen
der globalen Koordinatenachsen. Die resultierende Verschiebung (eR) und Verdrehung (fR) werden ebenfalls berechnet.
Beispielweise sind hier die Verschiebungen einer Kragarmscheibe in verschiedenen Darstellungen zu sehen:
•
Diagramm mit Werten
•
Schnitt mit Werten im Knoten
•
Isolinie
•
Isofläche
214
AxisVM 7
Stabelement
Es können die Verschiebungen entlang der Stabachse entweder in
dem globalen oder in dem lokalen Koordinatensystem dargestellt
werden.
Wenn die gesamte Konstruktion oder ein Teil davon dargestellt wird,
erscheinen die Verschiebungskomponenten in dem globalen Koordinatensystem.
Wenn Sie mit der Maus ein Stabelement anklicken, werden die Verschiebungskomponenten des Stabelementes in dem lokalen Koordinatensystem in Diagrammen dargestellt.
Gleichzeitig können mehrere Stäbe angezeigt werden, wenn:
• die Richtungen der lokalen “x”-Achsen der Stäbe gleich sind, oder
nur einen kleinen Winkel auf weisen, und
• die Stäbe aus gleichem Material sind.
Ausgabe Zusammenstellen
Darrstellung Galerie hinzufugen
Kopieren in die
Zwischenablage
Lastfall, -kombination
Umhülldiagramme AUS
Drucken
Umhülldiagramme EIN
Im Fenster kann man die Ergebnisse alle Lastfälle und Lastkombinationen abrufen. Bei den Umhülldiagramme ist die Darstellung der
Funktion der Unhüllkurve ein/ausschaltbar.
Mit dem Verschieben der blauen Linie des Diagramms oder durch das
Editorfeld ist es möglich die Abfrageposition zu ändern.
Ergebnistabellen
•
Lastfall/Lastfallkombination
Nr.
80
1
Abst.
[m]
L=5.000
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
3.000
3.500
4.000
4.500
5.000
ex [mm]
ey [mm]
ez [mm]
eR [mm]
fx [rad]
fy [rad]
fz [rad]
fR [rad]
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-2.9
-0.1
-1.0
-1.9
-2.8
-3.5
-4.2
-4.6
-4.9
-4.9
-4.7
-4.2
1.9
2.4
3.1
3.7
4.4
4.9
5.4
5.8
5.9
5.8
5.6
3.6
4.0
4.7
5.5
6.4
7.1
7.7
8.1
8.3
8.1
7.6
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00004
0.00005
-0.00095
-0.00116
-0.00128
-0.00130
-0.00125
-0.00110
-0.00087
-0.00055
-0.00014
0.00036
0.00096
-0.00192
-0.00188
-0.00178
-0.00161
-0.00138
-0.00108
-0.00072
-0.00031
0.00016
0.00069
0.00110
0.00215
0.00222
0.00220
0.00208
0.00186
0.00155
0.00114
0.00066
0.00030
0.00081
0.00160
Benutzerhandbuch
215
•
80
Nr.
1
Grenzlinien für Verschiebungen
K m/m
Fall
ex
3.Lk
5.Lk
1.Lk
5.Lk
5.Lk
7.Lk
5.Lk
3.Lk
2.Lk
1.Lk
1.Lk
7.Lk
1.Lk
1.Lk
5.Lk
1.Lk
ey
ez
eR
fx
fy
fz
fR
•
80
Nr.
1
R m/m
ey
ez
fx
fy
fz
Nr.
1
ex [mm]
ey [mm]
ez [mm]
eR [mm]
fx [rad]
fy [rad]
fz [rad]
fR [mm]
-9.7
-0.9
*
-0.9
-0.9
-3.0
-0.9
-9.7
-2.4
-2.9
-2.9
-3.0
*
*
-0.9
*
*
-1.3
-4.9
0.0
0.0
-4.9
-0.3
-4.9
-0.1
-4.2
-2.8
-4.2
*
*
-1.6
*
*
-0.6
*
-1.1
-1.1
6.0
-1.0
4.1
-0.6
5.6
3.7
5.6
*
*
-0.6
*
*
1.7
*
1.4
1.4
8.3
1.4
11.6
2.5
7.5
5.4
7.6
*
*
1.9
*
*
-0.00015
*
-0.00018
-0.00018
0.00020
-0.00018
0.00006
-0.00023
0.00023
0.00013
0.00023
*
*
-0.00016
*
*
0.00018
*
-0.00011
-0.00011
-0.00011
-0.00015
-0.00021
-0.00065
0.00094
-0.00130
0.00098
*
*
0.00001
*
*
0.00040
*
-0.00063
-0.00063
0.00016
-0.00062
0.00016
-0.00188
0.00127
-0.00161
0.00127
-0.00192
0.00127
0.00007
*
*
0.00047
*
0.00067
0.00067
0.00028
0.00066
0.00027
0.00200
0.00159
0.00207
0.00162
*
*
0.00017
0.00221
maßgebende Lastfallkombinationen
ex
80
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
Abst. [m]
L=5.000
0.000
5.000
4.000
0.000
0.000
4.000
0.500
4.000
0.000
5.000
1.500
5.000
0.000
5.000
4.000
0.500
K
ex
ey
ez
fx
fy
fz
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
m/m
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
Abst. [m]
L=5..000
0.000
5.000
4.000
0.000
0.000
4.000
0.000
5.000
1.500
5.000
0.000
5.000
ex [mm]
ey [mm]
ez [mm]
eR [mm]
fx [rad]
fy [rad]
fz [rad]
fR [rad]
-2.4
-2.9
-9.7
-2.4
-9.7
-2.4
-2.9
-2.9
-2.4
-2.9
-2.9
-2.9
*
-4.2
-4.9
-0.1
-0.1
-4.8
-0.1
-4.2
-2.7
-4.2
-0.1
-4.2
*
5.6
4.1
-0.6
0.6
2.1
1.9
5.6
0.6
5.6
1.9
5.6
*
7.5
11.6
2.5
9.8
5.8
3.5
7.5
3.7
7.5
3.5
7.5
*
0.00023
0.00006
-0.00023
-0.00006
-0.00013
0.00009
0.00023
-0.00019
0.00023
0.00009
0.00023
*
0.00094
-0.00021
-0.00065
-0.00063
-0.00004
-0.00095
0.00094
-0.00088
0.00094
-0.00095
0.00094
*
0.00127
0.00016
-0.00188
-0.00190
0.00016
-0.00192
0.00127
-0.00158
0.00127
-0.00192
0.00127
*
0.00159
0.00027
0.00200
0.00201
0.00021
0.00214
0.00159
0.00182
0.00159
0.00214
0.00159
maßgebende Kombination
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
{4.Lf}
{3.Lf}
{5.Lf}
{4.Lf}
{5.Lf}
{4.Lf}
{3.Lf}
{3.Lf}
{4.Lf}
{3.Lf}
{3.Lf}
{3.Lf}
(6.Lf)
(7.Lf)
(7.Lf)
(6.Lf)
(7.Lf)
(6.Lf)
(7.Lf)
(7.Lf)
(6.Lf)
(7.Lf)
(7.Lf)
5.1.6. Stab/Fachwerkstabelemente - Beanspruchungen
Fachwerkstab
In den Fachwerkstäben entstehen
durch Belastungen Normalkräfte Nx.
Eine positive Normalkraft bedeutet eine Zugkraft im Fachwerkstabelement. In den Darstellungsarten ‘Grenzlinien’ und ‘maßgebende
Ergebnisse’ können Min/Maxwerte gleichzeitig dargestellt werden.
Darstellung der Stabkräfte eines Fachwerkträgers:
•
Nx Diagramm mit Werten
•
Nx Min/Max mit Werten
216
Stabelement
AxisVM 7
Durch Belastungen entstehen in den Stabelementen folgende
Schnittkräfte: Nx , Q y , Q z , M x , M y , M z .
Die Schnittkräfte sind im lokalen
Koordinatensystem des Stabelementes angegeben. Im Bild sind
die positiven Richtungen dargestellt. Die Momentenlinien werden immer auf der Zugseite des
Elementes gezeichnet.
Schnittkräfte eines Rahmentragwerks in verschiedenen Darstellungsmodi:
•
Nx Diagramm mit Werten
•
Qz Diagramm mit Werten
•
My Diagramm mit Werten
•
My Min/Max Diagramm
Wenn Sie ein Stabelement anklicken, werden alle Schnittkräfte entlang
der Stabachse in Diagrammen dargestellt.
Gleichzeitig kann ein Polygon aus mehreren Stäbe angezeigt werden,
wenn:
• die Richtungen der lokalen “x”-Achsen der Stäbe gleich sind, oder
nur einen kleinen Winkel auf weisen, und
• die Stäbe aus gleichem Material sind.
Benutzerhandbuch
217
Im Fenster kann man die Ergebnisse alle Lastfälle und Lastkombinationen abrufen. Bei den Umhülldiagramme ist die Darstellung der Funktion der Unhüllkurve ein/ausschaltbar.
Mit dem Verschieben der blauen Linie des Diagramms oder durch das
Editorfeld ist es möglich die Abfrageposition zu ändern.
Sie können die Schnittkräfte eines Querschnittes anzeigen lassen.
Ergebnistabellen
Wenn ein Lastfall oder eine Lastfallkombination ausgewählt wird,
werden in der Tabelle Ergebniswerte für alle Querschnitte des Elementes erscheinen.
F Bei der Darstellung der Grenzlinien oder der maßgebenden Lastfallkombinationen werden nur die Min/Max Werte der vorher ausgewählten Komponenten angezeigt. Wenn der gefundene Extremwert nur in
einem Querschnitt zu finden ist, werden auch die anderen Komponenten in die Tabelle aufgenommen. Wenn er mehrmals aufzufinden
ist, erscheinen statt der Komponente nur ‘*’-Symbole, und in der
Spalte ‘Abstand/Querschnittslage’ wird die Position des ersten Auftretens angezeigt.
•
Lastfall/Lastfallkombination
Nr.
1
23
•
Nr.
23
1
Abst. [m]
L=1.208
0.000
0.121
0.242
0.363
0.402
0.402
0.483
0.604
0.725
0.785
0.786
0.846
0.967
1.087
1.208
My [kNm]
Mz [kNm]
14.57
14.57
14.57
14.57
14.57
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-4.26
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
-26.39
41.34
41.34
41.34
41.34
41.34
-84.96
-69.90
-54.80
-39.69
-34.72
-34.69
-24.59
-9.48
5.62
13.16
13.19
20.73
35.83
50.93
64.03
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
19.01
9.66
2.13
-3.57
-5.05
-5.06
-7.45
-9.51
-9.73
-9.16
-9.16
-8.14
-4.71
0.53
7.62
-9.47
-6.28
-3.09
0.10
1.15
1.15
3.29
6.47
9.66
11.25
11.25
8.79
3.86
-1.07
-6.68
Fall
Nx
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
M
y
Mz
Nx [kN]
Qy [kN]
Qz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
7.Lk
3.Lk
9.Lk
4.Lk
3.Lk
7.Lk
3.Lk
7.Lk
7.Lk
Abst. [m]
L=1.208
0.000
0.000
0.786
0.786
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
-21.85
24.77
*
*
24.77
-21.85
*
*
-21.85
*
*
-40.81
61.22
-7.92
13.19
*
*
13.19
*
*
*
*
-144.43
127.44
*
*
127.44
*
*
*
*
-8.99
7.94
-8.99
7.94
7.94
*
*
*
*
32.32
-28.52
*
*
-28.52
*
*
*
*
-2.84
4.73
*
*
4.73
3.Lk
4.Lk
4.Lk
0.000
0.000
0.785
24.77
-7.28
11.47
-7.92
-39.58
6.65
-144.43
42.48
-52.31
-8.99
2.65
-4.75
32.32
-9.51
-14.72
-2.84
3
16.88
maßgebende Lastfallkombinationen
K
m/m
Nx
min
max
min
max
min
max
min
max
min
Abst. [m]
L=208
1.21
0.00
0.00
1.21
0.00
1.21
0.00
0.00
0.79
max
min
max
m/m
Qy
Qz
Mx
M
y
Mz
Nr.
1
Mx [kNm]
m/m
Mx
23
Qz [kN]
K
Qz
Nr.
23
1
Qy [kN]
Grenzlinien für Schnittkräfte
Qy
•
Nx [kN]
K
Nx
Qy
Qz
min
max
min
max
min
Nx [kN]
Qy [kN]
Qz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
-5.02
20.91
12.76
-2.31
16.56
-2.55
*
*
-3.06
38.17
-22.99
-29.79
43.45
-27.75
42.40
*
*
41.13
64.00
-87.00
-89.72
69.74
-90.94
76.23
*
*
21.61
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
-5.29
7.49
19.18
20.08
8.03
20.17
8.30
*
*
-12.40
-5.70
-8.71
-10.23
-6.31
-9.77
-6.19
*
*
11.47
0.00
16.56
0.00
12.76
0.79
*
Abst. [m] maßgebende
-27.75
-29.79
*
Kombination
-90.94
-89.72
*
-5.29
-5.29
*
20.17
20.08
*
-9.77
-10.23
12.18
1.21
0.00
0.00
1.21
0.00
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
{3.Lf}
{3.Lf}
{6.Lf}
{6.Lf}
{6.Lf}
(3.Lf)
218
AxisVM 7
Mx
M
y
Mz
max
min
max
min
1.21
0.00
0.00
0.79
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
{4.Lf}
{3.Lf}
{3.Lf}
{4.Lf}
(6.Lf)
(5.Lf)
(5.Lf)
(6.Lf)
max
min
max
0.00
0.00
0.79
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
{6.Lf}
{6.Lf}
{5.Lf}
(3.Lf)
5.1.7. Rippenelement - Beanspruchungen
Folgende Schnittkräfte werden in den Rippenelementen aus der
Belastung berechnet: Nx , Q y , Q z , M x , M y , M z .
Die Schnittkräfte werden im Schwerpunkt des Rippenquerschnittes in den
Richtungen des lokalen Koordinatensystems bestimmt. Die positiven Richtungen zeigt das Bild. Die Momentenlinien
werden immer auf der Zugseite des
Elementes gezeichnet.
Wenn eine Rippe mit einem Schalenelement exzentrisch gekoppelt ist,
wird in der Rippe und auch in der Schale neben dem Biegemoment
und der Schubkraft auch Normalkraft auftreten.
Schnittkräfte eines Plattenbalkens in verschiedenen Darstellungsmodi:
•
•
Mx Diagramm mit Werten
My Min/Max Diagramm
Ergebnistabellen
•
7
4
Lastfall/Lastfallkombination
Nr.
3
Nr.
3
Abst.
L=1.000
0.0
0.5
1.0
Nx [kN]
Qy [kN]
Qz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
-28.59
-25.01
-21.43
0.05
0.03
0.01
4.61
6.64
8.67
1.29
2.03
2.78
-18.37
-14.72
-11.07
0.00
-0.02
-0.05
K
m/m
Fall
Nx
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
Qy
Qz
Mx
M
y
Mz
Nx [kN]
Qy [kN]
Qz [kN]
Mx [kNm]
My [kNm]
Mz [kNm]
2.Lk
1.Lk
1.Lk
2.Lk
3.Lk
2.Lk
1.Lk
3.Lk
1.Lk
Abst.
L=1.000
0.0
1.0
0.0
1.0
1.0
0.0
0.0
1.0
0.0
-32.96
-24.15
-30.91
-24.33
-24.15
-32.96
-24.15
-32.96
-30.91
0.30
0.54
0.26
0.64
0.54
0.30
0.54
0.30
0.26
-5.58
-14.12
-9.15
-9.79
-14.12
-5.58
-14.12
-5.58
-9.15
-2.57
-8.07
-6.94
-3.95
-8.07
-2.57
-8.07
-2.57
-6.94
-18.19
-8.86
-18.73
-10.40
-8.86
-18.19
-8.86
-18.19
-18.73
0.18
0.32
0.16
0.36
0.32
0.18
0.32
0.18
0.16
1.Lk
1.Lk
2.Lk
1.0
0.0
1.0
-24.15
-30.91
-24.33
0.54
0.26
0.64
-14.12
-9.15
-9.79
-8.07
-6.94
-3.95
-8.86
-18.73
-10.40
0.32
0.16
0.36
Benutzerhandbuch
219
5.1.8. Flächenelemente - Beanspruchungen
Beanspruchung
Die Beanspruchungen der Knotenpunkte der Flächenelemente und
das positive Vorzeichen werden in der folgenden Tabelle zusammengefasst:
Flächenelement
Scheibe
Symbol
nx
ny
nxy
Platte
mx
my
mxy
qx
qy
Schale
nx
ny
nxy
mx
my
mxy
qx
qy
Eine Platte mit Rippen kann in folgenden Formen dargestellt werden:
•
Diagramm
•
Schnitt mit Werten
•
Isolinie
•
Isofläche
220
AxisVM 7
F Die Indizes x und y bedeuten bei den Plattenmomenten die Richtungen der Normalspannungen, hervorgerufen durch das entsprechende Biegemoment. Dementsprechend dreht das Biegemoment
mx um die lokale y-Achse, das Biegemoment my um die lokale x-Achse.
Das Biegemoment ist positiv, wenn die Zugseite des Flächenelementes
auf der Seite der positiven lokalen z-Richtung liegt (obere Randfaser
des Flächenelementes).
Intensitätsänderung
Alle finite Elemente Modelle und finite Elemente Analysen sind
Ingenieurapproximationen. Die Genauigkeit des Modells kann entweder sehr gut oder sehr grob sein, abhängig von der Anzahl und Form
der finiten Elemente, der Belastung, den Randbedingungen und von
verschiedenen anderen Faktoren.
Zur Auswertung der Genauigkeit der Analyse gibt die Darstellung der
Intensitätsänderung eine schnelle Hilfe. Diese zeigt die Änderung der
Beanspruchung innerhalb eines Elementes, im Prozentsatz zu der
maximalen Beanspruchung. Wo die Intensitätsänderung groß ist, ist es
sinnvoll das Netz weiter zu verfeinern.
Das akzeptable Maß der Intensitätsänderung kann nur aus Erfahrung
beurteilt werden.
•
Ergebnistabellen
Knoten
7
8
9
10
11
12
12
13
14
15
•
Lastfall/Lastfallkombination
Schale
nx
ny
[kN/m]
[kN/m]
Dicke= 0.200 m
62.71
295.73
-18.84
242.13
-234.39
234.79
-246.30
218.16
-124.87
-72.51
-124.87
235.93
-223.77
223.09
-60.14
255.78
-101.77
249.02
143
64
ny
nxy
mx
my
mxy
qR
mx
[kNm/m]
my
[kNm/m]
mxy
[kNm/m]
qR
[kN/m]
104.16
197.64
219.31
210.15
149.75
-34.50
211.27
184.33
187.66
8.55
1.53
-4.84
5.11
5.50
5.50
0.61
6.94
3.05
48.35
43.64
9.73
13.90
46.07
46.07
11.89
31.12
28.96
17.03
17.05
15.04
13.99
17.00
17.00
14.58
14.81
15.07
45.20
49.83
24.98
24.10
45.00
41.47
22.80
36.02
37.11
Grenzlinien der Beanspruchungen
Knoten Schale
nx
nxy
[kN/m]
137
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
min
max
87
49
62
418
62
87
418
49
418
418
62
418
62
49
418
Fall
1.Lk
2.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
1.Lk
2.Lk
nx
[kN/m]
Dicke=
-48.85
94.39
67.97
48.85
81.03
62.71
81.03
88.40
-67.97
48.85
81.03
88.40
67.79
94.39
ny
[kN/m]
0.200 m
701.98
368.62
-213.04
701.98
612.36
295.73
612.36
435.05
213.04
701.98
612.36
435.05
435.78
368.62
nxy
[kN/m]
mx
[kNm/m]
my
[kNm/m]
mxy
[kNm/m]
qR
[kN/m]
-26.16
45.70
96.15
-26.16
-93.79
104.16
-93.79
66.15
96.15
-26.16
-93.79
66.15
-11.31
45.70
9.36
14.32
5.31
9.36
3.33
8.55
-3.33
16.10
5.31
9.36
3.33
16.10
7.18
14.32
102.02
97.36
44.12
102.02
47.35
48.35
47.35
100.54
44.12
102.02
47.35
100.54
50.50
97.36
18.41
11.82
9.66
18.41
8.12
17.03
8.12
19.37
9.66
18.41
-8.12
19.37
15.44
11.82
58.15
69.86
44.81
58.15
41.32
45.20
41.32
68.03
44.81
58.15
41.32
68.03
37.03
69.86
Benutzerhandbuch
Beanspruchungen
in Hauptrichtungen
221
Bei den Flächenelementen werden auch die Beanspruchungen in den
Hauptrichtungen n1, n2, αn, m1, m2, αm und die resultierende Schubkraft
qR berechnet.
Die folgende Definition ist gültig:
m1 ≥ m 2 ,
n1 ≥ n 2 ,
wobei die Größen vorzeichenbehaftet verglichen werden.
−90 o < α ≤ +90 o gemessen von der lokalen x Achse des Elementes
Schale
Scheibe
n1
n2
αn
n1 =
n2 =
n x + ny
2
nx + n y
2
tg( 2α n ) =
Platte
2
 n x − ny
+ 
 2

2
 + n xy


 nx − n y
− 
 2

 + n 2xy


-
2
-
2 n xy
-
n x − ny

2
 + m xy


 m x − my
− 
2
2

2m xy
tg( 2α m ) =
mx − my

2
 + m xy


-
m1 =
m2
-
m2 =
αm
-
qR
-
mx + my
2
 mx − m y
+ 
2

m1
2
mx + my
2
q R = q x2 + q y2
F Bei den Scheibenelementen in denen ebener Verzerrungszustand herrscht,
ist nz ≠ 0 , welches aber nicht berechnet wird.
$
Die Beanspruchungen können in Diagramm-, und Schnittform, mit
Isolinien oder Isoflächen dargestellt werden. Die Hauptrichtungen (αn,
αm) können nur als Diagramm dargestellt werden, wobei die Farbe
und Größe des Vektors von der entsprechenden Hauptschnittkraft
abhängig ist. An den Enden des Vektors werden rechtwinkligen Linien
erscheinen, wenn die Hauptschnittkraft negativ ist.
222
AxisVM 7
Haupstchnittkraft ist negativ
Ergebnistabellen
•
Lastfall/Lastfallkombination
Knoten
Schale
29
30
31
31
31
31
32
33
34
35
•
n1 [kN/m]
239
40
85
128
_n [ ]
m1 [kNm/m]
m2 [kNm/m]
_m [ ]
43.68
-47.52
-65.49
-62.96
-45.90
56.46
64.12
-55.26
-55.69
14.10
14.89
5.80
4.53
14.46
10.02
5.14
9.04
9.52
-3.46
4.96
9.86
8.26
4.19
-6.99
9.03
-5.53
-6.24
-70.83
67.67
57.69
59.54
69.16
-64.31
58.56
-67.09
-65.65
Grenzlinien für Beanspruchungen
Knoten Schale
329
n1 min
n1 max
n2 min
n2 max
_n min
_n max
m1 min
m1 max
m2 min
m2 max
_m min
_m max
Schnittkräfte für
Berechnung der
Bewehrung
n2 [kN/m]
Dicke= 0.200 m
52.01
100.23
44.77
-109.78
19.34
-156.68
25.76
-202.82
47.19
-105.14
30.67
130.51
25.58
-180.53
30.27
-143.23
31.12
-137.22
140
140
135
140
140
135
135
140
135
140
140
135
Fall
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
3.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
3.Lk
3.Lk
1.Lk
2.Lk
n1 [kN/m]
n2 [kN/m]
_n [ ]
m1[kNm/m]
m2[kNm/m]
_m [ ]
Dicke= 0.200 m
246.68
-294.61
348.15
-117.66
253.71
-372.91
348.15
-117.66
283.92
-148.32
318.70
-254.21
246.68
-294.61
348.15
-117.66
318.70
-254.21
283.92
-148.32
323.01
-318.16
278.86
-181.41
68.53
61.23
66.95
61.23
57.20
69.41
68.53
61.23
69.41
57.20
68.29
58.30
6.74
48.51
10.65
48.51
41.71
12.78
6.74
48.51
12.78
41.71
18.75
39.42
-15.00
-3.58
-9.31
-3.58
-1.38
-20.20
-15.00
-3.58
-20.20
-1.38
-13.40
-5.68
77.65
71.95
69.03
71.95
79.84
64.32
77.65
71.95
64.32
79.84
58.27
83.74
Die Beanspruchungen nxbw, nybw, mxbw, mybw werden zur Bestimmung
der Bewehrung bei Flächenelementen berechnet.
Die Werte werden nach der folgenden Formel bestimmt:
n xbw = n x ± n xy , n ybw = n y ± n xy
m xbw = m x ± m xy , m ybw = m y ± m xy
$
Die Beanspruchungen können in Diagramm- und Schnittform, mit
Isolinien oder Isoflächen auf den Bildschirm dargestellt werden.
5.1.9. Auflagerelement - Beanspruchungen
Positive Verschiebungen verursachen positive Schnittkräfte (Normalkräfte und/oder
Torsionsmomente) im Auflagerelement.
Z. B. ergibt sich aus der Zugdehnung eines
Federelements eine Zugkraft.
$
Die Beanspruchungen können im Diagrammform oder gefärbt dargestellt werden.
Bei dem Knotenauflager erscheint in der Diagrammform die ausgewählte Auflagerkraftkomponente als Vektor.
Resultierende
Auflagerkräfte
Bei den Auflagerelementen werden auch die resultierenden Auflagerkräfte ReR, R θR berechnet. Die Werte werden nach folgenden Formeln
bestimmt:
Benutzerhandbuch
223
R eR = R ex2 + Rey2 + R ez2
RθR = Rθ2x + Rθ2y + Rθ2z
Die Auflagerkräfte können in folgenden Formen dargestellt werden:
Ergebnistabellen
•
Ryy Auflagermoment
•
ReR resultierende Kräfte
•
Ry Auflagerkraft entlang
einer Kante
•
ReR resultierende Auflagerkraft entlang einer Kante
•
Lastfall/Lastfallkombination
Auflager
Knoten
1
1
88
13
•
Rx
[kN/m]
195.54
88.76
84.60
Ry
[kN/m]
1239.81
916.73
740.48
Rz
[kN/m]
250.23
-54.03
-132.44
Rr
[kN/m]
1279.84
922.60
756.97
Rxx
[kNm/m]
-151.60
-196.24
-244.16
Ryy
[kNm/m]
25.13
7.29
1.85
Rzz
[kNm/m]
0.00
0.00
0.00
Rrr
[kNm/m]
153.67
196.37
244.17
Grenzlinien für Beanspruchungen
Auflager Knoten
4
Rx min
Rx max
Ry min
Ry max
Rz min
Rz max
Rr min
Rr max
Rxx min
Rxx max
Ryy min
Ryy
max
Rzz min
Rzz max
Rrr min
Rrr max
Fall
Rx
[kN/m]
Ry
[kN/m]
Rz
[kN/m]
Rr
[kN/m]
Rxx
[kNm/m]
Ryy
[kNm/m]
Rzz
[kNm/m]
Rrr
[kNm/m]
14
15
15
14
15
90
15
14
15
14
90
15
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
1.Lk
1.Lk
2.Lk
1.Lk
60.01
107.90
90.95
81.03
90.95
93.94
90.95
81.03
107.90
81.03
74.93
107.90
469.89
373.79
307.03
524.49
307.03
447.87
307.03
524.49
373.79
524.49
386.76
373.79
-114.82
-122.55
-125.53
-103.68
-125.53
-99.94
-125.53
-103.68
-122.55
-103.68
-107.77
-122.55
487.42
407.90
343.94
540.74
343.94
468.40
343.94
540.74
407.90
540.74
408.42
407.90
-270.51
-287.43
-287.14
-260.46
-287.14
-271.32
-287.14
-260.46
-287.43
-260.46
-276.45
-287.43
1.36
2.36
1.61
1.92
1.61
1.65
1.61
1.92
2.36
1.92
1.00
2.36
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
270.51
287.44
287.15
260.46
287.15
271.33
287.15
260.46
287.44
260.46
276.46
287.44
14
14
14
15
1.Lk
1.Lk
1.Lk
1.Lk
81.03
81.03
81.03
107.90
524.49
524.49
524.49
373.79
-103.68
-103.68
-103.68
-122.55
540.74
540.74
540.74
407.90
-260.46
-260.46
-260.46
-287.43
1.92
1.92
1.92
2.36
0.00
0.00
0.00
0.00
260.46
260.46
260.46
287.44
5.1.10. Stab/Fachwerkstabelement - Spannungen
Fachwerkstab
In den Fachwerkstäben werden nur Normalspannungen entstehen:
N
Sx = x
Ax
Eine positive Normalspannung bedeutet eine Zugspannung im Fachwerkstabelement. In den Darstellungsarten ‘Grenzlinien’ und ‘maßgebende Ergebnisse’ können Min/Maxwerte gleichzeitig dargestellt
werden
Die Darstellungsmöglichkeiten der Stabspannungen in einem Fachwerkstab sind identisch mit der Darstellung der Stabkräfte (siehe dort).
224
Stab/
Rippenelement
AxisVM 7
In einem Stab/Rippenquerschnitt werden folgende Normalspannungen berechnet:
S x ,i =
M z ⋅ I y + M y ⋅ I yz
N x M y ⋅ I z + M z ⋅ I yz
+
⋅ zi −
⋅ yi
2
2
Ax
I y ⋅ I z − I yz
I y ⋅ I z − I yz
wobei yi , zi die lokale Koordinaten der Spannungsberechnungspunkte
im Querschnitt sind. Eine positive Normalspannung bedeutet eine
Zugspannung im Stabelement.
Die Schubspannungen werden wie folgt bestimmt:
Ty ,mittel =
Ty
Ax
,
Tz ,mittel =
Tz
Ax
Die Darstellung der Stabspannungen kann wie die der Stabschnittkräfte erfolgen(Siehe dort).
Die Smin, Smax Spannungen aus der Sx,i Normalspannungen können in
Diagramm/Isolinienform angezeigt werden.
Wenn Sie ein Stabelement anklicken, können Sie die Smin, Smax , Ty,mittel,
Tz,mittel Spannungen in Diagrammform darstellen lassen. Sie können
auch die Spannungen eines ausgewählten Querschnittes anzeigen
lassen.
Gleichzeitig kann ein Polygon aus mehreren Stäbe angezeigt werden,
wenn:
•
•
die Richtungen der lokalen “x”-Achsen der Stäbe gleich sind, oder
nur einen kleinen Winkel auf weisen, und
die Stäbe aus gleichem Material sind.
Im Fenster kann man die Ergebnisse alle Lastfälle und Lastkombinationen abrufen. Bei den Umhülldiagramme ist die Darstellung der
Funktion der Unhüllkurve ein/ausschaltbar.
Mit dem Verschieben der blauen Linie des Diagramms oder durch das
Editorfeld ist es möglich die Abfrageposition zu ändern.
Wenn ein Lastfall oder eine Lastkombination ausgewählt wird, werden in der Tabelle alle Ergebniswerte des Elementes erscheinen.
Benutzerhandbuch
225
F Bei der Darstellung der Grenzlinien oder der maßgebenden Lastkombinationen werden nur die Min/Max Werte der vorher ausgewählten
Komponenten angezeigt. Wenn der gefundene Extremwert nur in
einem Querschnitt zu finden ist, werden auch die anderen Komponenten in die Tabelle aufgenommen. Wenn er mehrmals aufzufinden ist, erscheinen statt der Komponente nur ‘*’-Symbole, und in
der Spalte ‘Abstand’ wird die Position des ersten Auftretens angezeigt.
Ergebnistabellen
•
Lastfall/Lastfallkombination
Nr.
Abst. [m]
5
L=3.385
0.000
0.338
0.677
1.015
1.354
1.692
2.031
2.370
2.708
3.047
3.385
14
•
ty,dsch
[kN/cm2]
tz,dsch
[kN/cm2]
1.45
0.71
-1.12
-2.87
-4.75
-6.26
-8.83
-11.18
-13.45
-15.69
-18.26
2.19
2.64
3.27
3.73
4.40
5.06
5.69
6.32
6.91
7.79
8.43
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
-2.37
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
0.69
R m/m
Fall
Abst. [m]
smin
smax
ty min
ty max
tz min
tz max
7.Lk
3.Lk
9.Lk
4.Lk
3.Lk
7.Lk
L=3.385
0.000
2.031
3.385
3.385
0.000
0.000
5
•
smin
[kN/cm2]
smax
[kN/cm2]
ty,dsch
[kN/cm2]
tz,dsch
[kN/cm2]
-21.85
*
-16.81
*
-4.77
-2.85
6.70
19.67
11.74
*
-3.92
3.19
1.13
*
-2.44
1.85
-1.62
-0.48
-2.82
*
0.52
*
-2.99
1.94
Spannungen aus der maßgebenden Lastfallkombinationen
Nr.
14
smax
[kN/cm 2]
Grenzlinien der Spannungen
Nr.
14
smin
[kN/cm2]
R m/m
Abst. [m]
smin
smax
ty min
ty max
tz min
tz max
L=3.385
1.692
3.385
3.385
0.000
3.385
0.000
5
smin
[kN/cm2]
smax
[kN/cm2]
ty,mittel
[kN/cm2]
-22.03
*
-14.61
*
-4.77
-2.90
7.11
20.78
13.56
*
-3.92
3.19
0.34
*
-2.07
1.66
-1.29
-0.85
tz,mittel maßgebende
[kN/cm2]
-1.20
*
0.64
*
-3.02
1.94
Kombination
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
[1.Lf,2.Lf]
{3.Lf}
{3.Lf}
{6.Lf}
{6.Lf}
{6.Lf}
{4.Lf}
(6.Lf)
(5.Lf)
(5.Lf)
(6.Lf)
5.1.11. Flächenelemente - Spannungen
Spannungen
Das Programm berechnet folgende Spannungskomponenten in der
oberen, mittigen und der unteren Randfaser aller Knotenpunkte:
Spannungskomponente
Scheibe
sxx
sxx =
syy
syy =
sxy
sxy =
nx
t
ny
t
nxy
t
Platte
6
⋅ mx
t2
6
= ± 2 ⋅ my
t
sxx = ±
syy
sxy = ±
sxz
s xz =
syz
syz =
6
⋅ mxy
t2
3q xz
2t
3qyz
2t
Schale
nx 6
± 2 ⋅ mx
t
t
ny 6
syy =
± 2 ⋅ my
t
t
nxy 6
sxy =
± 2 ⋅ mxy
t
t
sxx =
s xz =
syz =
3q xz
2t
3qyz
2t
226
AxisVM 7
F Bei einem Scheibenelement in dem ein ebener Verzerrungszustand
herrscht, ist s zz ≠ 0 . Das Programm berechnet szz wie folgt:
s zz =ν ⋅ ( s xx + s yy )
Die Indizes x und y bedeuten bei den Plattenmomenten die Richtungen der Normalspannungen, hervorgerufen durch das entsprechende
Biegemoment. Dementsprechend dreht das Biegemoment mx um die
lokale y-Achse, das Biegemoment my um die lokale x-Achse.
Vergleichsspann
ung
Die Von-Mises Vergleichspannung wird bei Flächenelementen nach
der folgenden Formel berechnet:
2
2
2
0.5 [( s xx − s yy ) 2 + ( s yy − s zz ) 2 + ( s zz − s xx ) 2 ] + 3( s xy
+ s yz
+ s zx
)
so =
$
Ergebnistabellen
Die Spannungen können in Diagramm-, und Schnittform, mit Isolinien
oder Isoflächen dargestellt werden.
•
Lastfall/Lastfallkombination
Knote Schale
Lage Sxx[kN/cm2] Syy[kN/cm2] Sxy[kN/cm2] Sxz[kN/cm2] Syz[kN/cm2] Sv [kN/cm2]
1241
431
f
-2.71
-5.81
11.24
0.00
0.00
20.11
a
-0.52
1.49
1.66
-7.29
1.25
13.26
k
1.67
8.78
-7.92
0.00
0.00
15.92
1241
432
f
-2.71
-5.81
-11.24
0.00
0.00
20.11
a
-0.52
1.49
-1.66
-7.29
-1.25
13.26
k
1.67
8.78
7.92
0.00
0.00
15.92
2857
f
-1.78
-4.04
-6.50
0.00
0.00
11.78
a
0.00
1.08
-1.50
-3.51
-0.76
6.83
k
1.79
6.20
3.49
0.00
0.00
8.19
2890
f
-2.53
-4.47
-6.31
0.00
0.00
11.60
a
-1.02
1.86
-1.42
-3.92
-1.64
8.16
k
0.49
8.18
3.47
0.00
0.00
9.96
•
Knoten
Grenzlinien der Spannungen
Schale
Lage
Fall
Sxx[kN/cm2]
Syy[kN/cm2]
Sxy[kN/cm2]
Sxz[kN/cm2]
Syz[kN/cm2]
Sv [kN/cm2]
1241
Sxx,min
Sxx,max
Syy,min
Syy,max
Sxy,min
Sxy,max
Sxz,min
Sxz,max
Syz,min
Syz,max
Sö,min
Sö,max
f
a
k
f
a
k
f
a
k
f
a
k
•
Knote Schale
3. Lk.
1. Lk.
1. Lk.
2. Lk.
1. Lk.
3. Lk.
3. Lk.
2. Lk.
1. Lk.
1. Lk.
1. Lk.
2. Lk.
-4.97
3.96
-4.97
3.96
-2.71
-2.71
*
*
-0.51
-0.52
*
*
-13.49
16.28
-13.49
16.28
-5.81
-5.81
*
*
1.39
1.36
*
*
-5.33
3.26
-5.33
3.26
-11.24
11.24
*
*
-1.04
1.04
*
*
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-7.29
0.00
-4.15
-4.15
*
*
Syy[kN/cm2] Sxy[kN/cm2] Sxz[kN/cm2]
Syz[kN/cm2]
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
*
*
-2.98
2.97
*
*
15.00
15.75
15.00
15.75
20.11
20.11
*
*
9.19
9.18
9.18
20.11
maßgebende Spannungen
Lage Sxx[kN/cm2]
Sv [kN/cm2]
maßgebende
1241
Sxx,min
Sxx,max
Syy,min
Syy,max
Sxy,min
Sxy,max
Sxz,min
Sxz,max
Syz,min
Syz,max
Sö,min
Sö,max
f
f
k
a
a
k
a
a
f
f
a
f
-8.95
6.58
-8.95
6.58
-8.95
-5.44
*
*
-1.18
-0.26
*
*
-12.58
19.19
-12.58
19.19
-12.58
-9.42
*
*
3.31
2.41
*
*
-8.76
2.62
-8.76
2.62
-8.76
1.44
*
*
-3.07
2.98
*
*
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
-7.01
0.00
-3.00
-7.01
*
*
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
*
*
-4.95
4.64
*
*
18.32
14.37
18.00
14.37
18.00
16.33
*
*
15.00
15.65
7.51
22.96
[1.Lf] {2.Lf}
[1.Lf]
[1.Lf] {3.Lf}
[1.Lf] {2.Lf}
[1.Lf] {3.Lf}
[1.Lf] {3.Lf}
[1.Lf] {2.Lf}
[1.Lf]
[1.Lf] {3.Lf}
[1.Lf] {2.Lf}
[1.Lf]
[1.Lf]
5.1.12. Einflusslinien
Die Einflusslinien der Einheitskräfte ‘PX’, ‘P Y’, ‘P Z’ können in grafischer
und numerischer Form dargestellt werden. Die Einheitskräfte wirken
in den positiven Richtungen des globalen Koordinatensystems.
Ein Wert der Einflusslinie ergibt die Beanspruchung aus der Stelle des
Wertes wirkender ‘+1’ Einheitskraft.
Benutzerhandbuch
Fachwerkstab
227
Wenn Sie einen Knoten anklicken, wird der größte Absolutwert
innerhalb des Fachwerkstabelementes angezeigt.
Die Einflusslinien eines Fachwerkes können wie folgt dargestellt
werden:
Einheitskraft ‘1’ in Z Richtung
Einflusslinie eines Füllstabes
Stabelement
Einflusslinie eines Obergurtstabes
Einflusslinie eines Untergurtstabes
Wenn Sie einen Stab anklicken, wird der größte Absolutwert innerhalb
des Stabelementes angezeigt.
Die Einflusslinien eines Stabwerkes können wie folgt dargestellt
werden:
Einheitskraft ‘1’ in Z Richtung
Einflusslinie Nx
Einflusslinie Qz
Einflusslinie My
5.1.13. Unbalancierte Kräfte
228
AxisVM 7
Das Programm wird für jeden Lastfall die Summe der äußeren Kräfte
in globalen X, Y, Z, XX, YY, ZZ Richtungen bilden. Diese Werte sind in
der Zeile K dargestellt. In den Tabellenzeilen UNB sind die unbalancierte Knotenlasten in der o.g. Richtungen gezeigt. Wenn hier der Wert
nicht gleich Null ist, dann belastet mindestens einen Teil der äußeren
Kräfte nicht die Auflager. Das kann dann vorkommen, wenn ein
Knotenfreiheitsgrad in der Kraftrichtung gesperrt wurde.
F
5.2.
Es ist sinnvoll das Gleichgewicht nach der Berechnung zu kontrollieren.
Schwingungen
Die Ergebnisse der Schwingungsanalyse können ausgewertet werden.
Die vorher berechneten Eigenformen können grafisch oder numerisch
dargestellt werden. Die Eigenformen wurden bezüglich der Masse
normalisiert.
Die Eigenformen können wie folgt dargestellt werden:
•
Rahmen, erste Eigenform
•
Rahmen, zweite Eigenform
•
Platte, zweite Eigenform
•
Platte, sechste Eigenform
Im Informationsfenster erscheinen folgende Werte:
•
•
•
•
f: Frequenz [Hz]
ω: Kreisfrequenz [1/s]
T: Periodendauer [s]
E.w.: Eigenwert
Fehler: relativ
Iterationen: Anzahl der Iterationen bei der Lösung des Gleichungssystems.
F AxisVM kann nur einen Lastfall oder Lastkombination analysieren,
aber es werden alle Ergebnisse gespeichert.
Ergebnistabellen
•
Knoten
1
2
3
Eigenform
eX
0.00
-0.35
-0.01
eY
0.00
2.35
0.04
eZ
0.00
-1.31
-0.02
fX
0.0000
-0.3612
-0.0858
fY
0.0000
0.0675
0.0128
fZ
0.0000
0.0968
0.0230
Benutzerhandbuch
229
4
5
6
•
-0.02
-0.05
-0.08
-0.08
-0.18
-0.30
-0.1590
-0.2196
-0.2681
0.3498
0.2312
-0.3456
0.0426
0.0588
0.0718
Alle Eigenformen
Knoten
1
Form
1
2
3
4
5
6
eX
-0.35
-0.01
-0.02
-0.05
-0.03
-0.02
eY
2.35
0.04
0.15
0.32
0.34
0.54
eZ
-1.31
-0.02
-0.08
-0.18
-0.24
-0.30
fX
-0.3612
-0.0858
-0.1590
-0.2196
-0.4456
-0.2681
fY
0.0675
0.0128
0.3498
0.2312
0.2378
-0.3456
fZ
0.0968
0.0230
0.0426
0.0588
0.0345
0.0718
2
1
2
3
4
5
4
-0.08
2.62
0.35
0.35
-2.61
-1.50
0.54
0.00
-2.34
-2.31
0.00
0.42
-0.30
-0.70
1.30
1.29
0.70
-0. 85
-0.2681
-0.0484
1.2556
2.0717
0.1682
-0.2761
-0.3456
0.3239
-0.0000
0.0000
-1.1257
0.13512
0.0718
-0.1806
-0.3364
-0.5551
0.6277
0.0544
•
Frequenzen
Form
1
2
3
4
5
6
5.3.
0.15
0.32
0.54
f [Hz]
1.827
2.003
2.202
2.338
2.437
2.687
w [rad/s]
11.480
12.587
13.834
14.687
15.313
16.883
T [s]
0.547
0.499
0.454
0.428
0.410
0.372
Knicken
Die Ergebnisse der Biegeknickanalyse können abgefragt und in numerischer oder grafischer Form dargestellt werden.
Im Informationsfenster werden folgende Werte angezeigt:
•
•
•
nkr: zu dem elastischen Stabilitätsverlust gehörender kritischer
Lastparameter.
Fehler: relativer Fehler der Lösung des Gleichungssystems.
Iterationen: Anzahl der Iterationen bei der Lösung des Gleichungssystems.
F AxisVM kann nur einen Lastfall oder Lastkombination analysieren,
aber es wird alle Ergebnisse gespeichert.
230
5.4.
AxisVM 7
Bewehrung
5.4.1. Berechnung des Bewehrungsstahles für Flächenelemente
F
Bewehrungspara
meter
Die Bemessung des Bewehrungsstahles erfolgt bei der Platten-, Scheiben-, und Schalenelementen nach der Eurocode 2 im III. Spannungszustand. Die Richtungen des orthogonalen Bewehrungsnetzes sind die
lokalen x- und y-Richtungen der Elemente. Die Bemessungswerte von
Momenten und Normalkräften werden mit der Methode der optimalen Bewehrungsbemessung in Zwangsrichtungen bestimmt.
Die minimalen Bewehrungsquerschnitte werden nicht berechnet. Die
Bewehrungswerte unter der minimalen Bewehrung sind nur Anhaltswerte.
Die folgenden Eigenschaften müssen vorher den Elementen zugeordnet werden um eine Bewehrung berechnen zu können:
Materialeigenschaften
des Betons
Betondeckung
•
•
•
h die berücksichtigte volle Dicke.
xunten, yunten, x oben, yoben Betondeckung (<h/2)
Faktor des ungünstigen Wachstums der Außermittigkeit, wenn
Benutzerhandbuch
231
•
nv < 0
Faktor des ungünstigen Wachstums der Außermittigkeit, wenn
nv > 0
Das Wachstum wird (in Abhängigkeit der h Dicke) mit der aus
Normalkraft/Biegemoment berechneten Außermittigkeit addiert.
Die Außermittigkeit wird mit dem Wert immer vergrößert werden.
F Die Betondeckung ist der Abstand des Schwerpunktes der Bewehrung
zum Plattenrand.
Platte
Wenn die Biegemomente mx, my, mxy in einem Punkt bekannt sind,
dann ergeben sich die Bemessungswerte zu folgenden Werten:
∆m 2 = 0
Die optimalen Ersatzmomente:
∆m 1 = min!
mx ≥ my
m x ≥ − m xy
Ja
Nein
m xoben = m x + m xy
m xoben = 0
m yoben
m yoben = m y +
= m y + m xy
m 2xy
mx
m y ≤ m xy
Ja
Nein
m unten
= −m x + m xy
x
m xunten
m yunten = −m y + m xy
m unten
=0
y
= −m x +
2
m xy
my
Das Programm berechnet die nötige Druck- und Zugbewehrung.
F Das Programm gibt die Fehlermeldung: ‘Das Element kann nicht bewehrt
werden!’ in folgenden Fällen:
• Eurocode 2: A sunten + Asoben > 0 ,04 A c , wo Ac die Fläche des Betonquerschnittes ist.
Als Ergebnis gibt AxisVM folgende Werte aus:
A xunten , A yunten
A xoben , A yoben
232
AxisVM 7
Ergebnistabellen
Legende zur Tabelle:
(-) Druckbewehrung
??? Der Querschnitt kann in dieser Richtung nicht bewehrt werden.
Die Zugbewehrung wird ohne Symbol gezeigt.
•
Lastfall/Lastfallkombination
Knoten
Platte
51
52
53
54
54
54
54
55
56
•
Scheibe
Ayu[mm2/m]
Axo[mm2/m]
Ayo[mm2/m]
2063
750
1062
2834
1382
701
2009
2147
1486
1014
816
3305
2834
???
3265
3230
2932
3267
52
673
1225
0
359
758
701
0
387
0
0
464 (-)
0
0
423 (-)
389 (-)
91 (-)
426 (-)
87
221
158
96
Grenzlinie
Knoten
43
Axa max
Aya max
Axf max
Ayf max
•
Axu[mm2/m]
Platte
Fall
Axu[mm2/m]
68
284
163
171
1.Lk
4.Lk
3.Lk
3.Lk
2876
Ayu[mm2/m]
Axo[mm2/m]
Ayo[mm2/m]
2370
289
206
maßgebende Kombination
Knoten
Platte
Axu
[mm2/m]
59
Axa max
Aya max
Axf max
Ayf max
159
72
241
93
2154
Ayu
[mm2/m]
Axo
[mm2/m]
Ayo
[mm2/m]
2416
895
maßgebende Kombination
[ 1.Lf,2.Lf]
[ 1.Lf,2.Lf]
[ 1.Lf,2.Lf]
766 [ 1.Lf,2.Lf]
{3.Lf} (5.Lf)
{4.Lf}
{3.Lf} (6.Lf)
{6.Lf} (7.Lf)
Die Berechnung der Bewehrung kann nur für Scheiben im ebenen
Spannungszustand erfolgen.
Wenn die Normalkräfte nx, ny, nxy in einem Punkt bekannt sind, dann
ergeben sich die Bemessungswerte der Normalkräfte zu folgenden
Werten:
∆n 2 = 0
Die optimalen Ersatznormalkräfte:
∆n1 = min !
nx ≥ ny
n x ≥ − n xy
Ja
Nein
n x = n x + n xy
nx = 0
n y = n y + n xy
ny = ny +
2
n xy
nx
Das Programm berechnet die nötige Druck- und Zugbewehrung. Die
Druckbewehrung wird nur dort bestimmt, wo der Bemessungswert
der Normalkräfte größer ist als der Bemessungswert der Drucktragfähigkeit des Betons.
F Das Programm gibt die Fehlermeldung ‘Das Element kann nicht
bewehrt werden!’ in folgenden Fällen:
• Eurocode 2: A sunten + A soben > 0 ,04 A c , wo Ac die Fläche des Betonquerschnittes ist.
Benutzerhandbuch
233
Als Ergebnis gibt AxisVM folgende Werte aus:
Axu, Axo, Ayu, Ayo
Komplettbewehrung in x-Richtung: Ax = Axu + Axo
Komplettbewehrung in y-Richtung: Ay = Ayu + Ayo
Ergebnistabellen
Legende zur Tabelle:
(-) Druckbewehrung
??? Der Querschnitt kann in dieser Richtung nicht bewehrt werden
Die Zugbewehrung wird ohne Symbol gezeigt.
•
Lastfall/Lastfallkombination
Knoten
Scheibe
25
26
27
27
28
31
32
•
Ax [mm2/m]
Ay [mm2/m]
Dicke= 0.10 m
2842(-)
181
379(-)
291
278(-)
351
???
0
2650(-)
236
???
86
2480(-)
202
163
84
Grenzlinie
Knoten
28
Ax max
Ay max
•
Scheibe
Fall
69
212
2.Lk
3.Lk
Ax[mm2/m]
Ay[mm2/m]
Dicke= 0.10 m
2370
2115
maßgebende Kombination
Knoten
43
Ax max
Ay max
Scheibe
295
162
Ax [mm2/m]
Ay [mm2/m] maßgebende Kombination
Dicke = 0.10 m
2876
[ 1.Lf,2.Lf] {3.Lf} (5.Lf)
2370 [ 1.Lf,2.Lf] {4.Lf}
Das Programm berechnet die nötige Druck- und Zugbewehrung.
Als Ergebnis gibt das Programm folgende Ergebnisse aus:
axa, axf, a ya, ayf
F Das Programm gibt die Fehlermeldung: ‘Das Element kann nicht bewehrt
werden!’ in folgenden Fällen:
Eurocode 2: A sunten + A soben > 0 ,04 A c , wobei Ac die Fläche des Betonquerschnittes ist.
Legende zur Tabelle:
(-) Druckbewehrung
Der Querschnitt kann in dieser Richtung nicht bewehrt werden.
Die Zugbewehrung wird ohne Symbol gezeigt.
•
Ergebnistabellen
•
Knoten
328
Lastfall/Lastfallkombination
Knoten
Fläche
40
41
41
41
42
117.Schale
64. Schale
126. Schale
•
Grenzlinie
K
axa
aya
axf
m/m
min
max
min
max
min
max
axa [mm 2/m]
Dicke.=
2834
1382
701
2147
1486
Fall
7.Tk
7.Tk
7.Tk
7.Tk
7.Tk
7.Tk
Fläche
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
aya [mm 2/m]
0.16 m
2834
???
3265
2932
3267
axf [mm 2/m]
ayf [mm 2/m]
0
359
758
0
387
0
0
423 (-)
91 (-)
426 (-)
axa [mm 2/m]
2876 (-)
2876(-)
aya [mm 2/m]
axf [mm 2/m]
2370
2370
289
289
ayf [mm 2/m]
234
AxisVM 7
ayf
•
Knote
n
328
min
max
7.Tk
7.Tk
248. Schale
218. Schale
206
206
maßgebende Kombination
K
m/m
Fläche
axa
min
max
min
max
min
max
min
max
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
218. Schale
248. Schale
218. Schale
aya
axf
ayf
axa
[mm2/m]
2876
2876
aya
[mm2/m]
axf
[mm2/m]
ayf
[mm2/m]
maßgebende Kombination
[ 1.Lf,2.Lf]
[ 1.Lf,2.Lf]
[ 1.Lf,2.Lf]
[ 1.Lf,2.Lf]
2370
2370
289
289
{3.Lf} (5.Lf)
{4.Lf}
{3.Lf} (6.Lf)
{6.Lf} (7.Lf)
206
206
5.4.2. Vorhandene Bewehrung
Vorhandene
Bewehrung
Bringt eine vorhandene Bewehrung, die aus einer Bemessung kommt,
auf Flächenelemente auf.
Mit der vorhandenen Bewehrung kann dann eine nichtlineare Berechnung der Plattenverformungen durchgeführt werden.
EUROCODE 2
Die obere und untere Bewehrung sollten wie folgt angegeben werden:
Die vorhandene Bewehrung wird in der linken Seite im Explorerbaum
angezeigt. Durch markieren einer Bewehrung kann der Typ, der
Durchmesser der Abstand und der Stababstand geändert werden. Sie
können durch Addieren die Bewehrung hinzufügen oder durch
Löschen entfernen. Dies gilt jeweils für die aktuelle Markierung.
Max. Bewehrung in der Auswahl gibt die Maximalwerte der Bewehrung in der einzelnen Richtungen oben und unten an.
Min. Dicke ist die minimale Dicke die bei der Bemessung angegeben
wurde
F
5.4.2.1.
Die Betondeckung ist der Abstand der Stahlschwerpunktes zum Rand.
Rissnachweis
EUROCODE 2
Nach der Zuordnung der vorhandenen
Bewehrung berechnet das Programm die Risse
und Rissrichtungen in Scheiben, Platten und
Schalen. Der Rissnachweis nach Eurocode 2
basiert auf den Spannungen nach Zustand II.
Die Richtung der Bewehrung ist relativ
lokalen Elementachsen x und y.
Das Programm stellt die Rissöffnung, den
Rissverlauf und den Risswinkel dar.
Benutzerhandbuch
235
wk = β * Srm * ε sm
Die folgenden parameter werden in der berechnung verwendet:
Ecm E-Modul des Betons
fctm Mittlere Streckgrenze des Betons
Es E-Modul des Bewehrungsstahl
fyk Characteristische Streckgrenz des Bewehrungsstahls
h [m] Elementdicke
xbottom, ybottom, x top, ytop [m] Betondeckung
β Sicherheitsfaktor
β2 Faktor für die Lastdauer ( quasi ständig oder selten)
In den Ergebnistabellen finden Sie folgende Informationen:
Aaxt, Aay t: Obere Bewehrung in den lokalen x und y Richtungen
Aaxb, Aayb: Untere Bewehrung in den lokalen x und y Richtungen
am(b): Rissöffnung unten im Schwerpunkt der Stahleinlage
am(t): Rissöffnung oben im Schwerpunkt der Stahleinlage
ame(b): Rissöffnung an der Unterseite
ame(t): Rissöffnung an der Oberseite
aR(b): Rissrichtung an der Unterseite
aR(t): Rissrichtung an der Oberseite
xs2: Abstand zwischen der neutrealen Achse und des Randes der
Druckseite
F Eine Warnung erscheint wenn die berechnete Stahlspannung größer ist
als die Characteristische Stahlzugspannung.
5.4.2.2.
Nichtlineare Verformung von Platten
•
•
•
Bei einer linearen Berechnung werden die Verformungen
entsprechend der Elastizitätstheorie berechnet. Das wirkliche
Verhalten von Stahlbeton ist nichtlinear. Die Stahleinlage erhöht
die Biegefestigkeit die Risse verringern diese wieder. Die
nichtlineare Berechnung berücksichtigt diese beiden Effekte mit
der vorhandenen Bewehrung.
Das Programm führt die nichtlineare Berechnung iterativ nach
dem Momenten-Krümmungs Diagramm für Stahlbetonquerschnitte durch.
Diese nichtlineare Berechnung ist möglich für Eurocode, NEN,
MSz, und STAS.
•
Die Hauptpunkte einer Plattenberechnung sind:
•
•
•
•
1.) Lineare Berechnung der Platte
2.) Bemessung der Platte
3.) Zuordnung der vorhandenen Bewehrung zur Platte
4.) Nichtlineare Berechnung der Platte
F •
Beim starten der Berechnung aktivieren Sie “Vorhandene Bewehrung
in Berechnung berücksichtigen”
236
AxisVM 7
•
•
Platterverformung:
•
Lineare (elastische)
Berechnung
•
Nichtlineare Berechnung
5.4.3. Bemessung der Stützenbewehrung
Die Stützenbemessung erfolgt nach Eurocode 2, (ENV 1992-1-1:1999),
Kapitel 4.3.5.6.
Mittels des Querschnitts und den Bewehurngsangaben berechnet
AxisVM das nominale Last-Momenten Interaktionsdiagramm( eine 3D
Fläche). Dann wird dieses mit den Bemessungsschnittgrößen numerisch und grafisch verglichen.
Mit:
N xd = N x , M yd = N xd ⋅ e totz , M zd = − N xd ⋅ etoty
Editor Tasten
Einige Tasten haben spezielle Bedeutung:
[↑], [↓], [←], [→],
8
[Ctrl] +
[↑], [↓], [←], [→],
8
[Esc]
8 linke Taste
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) in der aktuellen Ebene.
Bewegen des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz) in der aktuellen Ebene mit
dem eingestellten Schritt.
Abbrechen der aktuellen Funktion, Zurückkehren in die nächsthöhere
Menüebene. Identisch mit der rechten Maustaste
Schnellmenü/Abbrechen Befehl.
Benutzerhandbuch
[Enter] [Space]
8
rechte Taste
[Tab]
237
Befehltasten. Für die Auswahl der Menüelemente, für die Durchführung der Funktionen, für Markierung oder Abfrage.
Umschalten zwischen Zeichenfläche und Menübereich (Im Dialogfenster springen zwischen Informationsfelder).
[Alt]
Aktivieren des aktuellen Menüs.
Vergrößern/Verkleinern. Der Mittelpunkt der Vergrößerung / Verkleinerung entspricht der aktuellen Position des Kursors (Pfeil/Fadenkreuz).
Positioniert das Kursor (Pfeil/Fadenkreuz) auf dem nächstgelegenen
Eckpunkt, Seitenmittelpunkt oder Bewehrungsstahl.
[+] [-]
[Insert]
Laden
Laden einen neuen Betonquerschnitt und/oder Bewehrung aus der zu
diesem Modell definierten Querschnitten.
F Es kann nur einen mit grafischen Eigenschaften versehenen VollquerSpeichern
schnitt (dickes Profil) sein!
Speichern einer Bewehrung unter einen Namen. Die gespeicherte Bewehrung kann später für einen anderen Querschnitt geladen werden.
Bewehrung
Unter der Bewehrung sind die folgenden Einstellungen zu finden:
Parameter
Hier können die nötigen Parameter zur Berechnung der Tragfähigkeitsfläche eingestellt werden
Der – mit Hilfe von Knickparametern ermittelte – Exzentrizitätszuwachs wird vom Programm automatisch in der Beanspruchungstabelle dargestellt.
Bewehrung auf
Punkt /
Bewehrung auf
Betondeckung
Positionieren Sie das Fadenkreuz auf den gewünschten Punkt, und
drücken Sie die Befehlstaste. Ein Bewehrungsstab mit angegebenem
Durchmesser wird sofort angelegt.
Klicken Sie den Eckpunkt, Seitenmittelpunkt oder Kante des
Querschnittes an, und ein Bewehrungsstab wird mit Berücksichtigung
der vorgegebenen Betondeckung angelegt.
Aufteilen
Erstellt N+1 Stäbe zwischen den zwei Punkten mit gleichmäßiger
Aufteilung.
Aufteilen in
Kreisbogen
Nach der Definition des Kreismittelpunktes und des Anfangs- und
Endpunktes des Kreisbogens teilt das Programm entlang des Kreisbogens zwischen den zwei Punkten N+1 Bewehrungsstäbe mit
gleichmäßigem (N) Abstand aus.
238
AxisVM 7
Durchmesser
Betondeckung
Erstellen/ändern des Durchmessers des Bewehrungsstabes.
Beim Ändern des Durchmessers sind die modifizierenden Bewehrungsstäbe auszuwählen und dann sollen die neuen Durchmesser
entweder aus der Liste zugeordnet oder im Feld eingegeben werden.
Erstellen und ändern der Betondeckung. Die Betondeckung wird bei
der Positionierung der Bewehrung berücksichtigt.
F Die Betondeckung ist der Abstand vom Rand
der Bewehrung bis der Aussenkante des
Querschnitts.
N
Ist eine Teilende Zahl, wird bei der Positionierung der Bewehrung
berücksichtigt.
Verschieben
Die selektierten Bewehrungsstäbe werden mit dem gegebenen
Abstand verschoben, oder durch Verschiebung n Kopien erstellt.
Rotieren
Die selektierten Bewehrungsstäbe werden rotiert, oder durch Rotieren
n Kopien erstellt.
Spiegeln
Die selektierten Bewehrungsstäbe werden gespiegelt, oder spiegelbildlich kopiert.
Prüfung
Klickt man die Seite Prüfung an, ermittelt das Programm anhand der
Querschnitts- und Bewehrungsparameter die Tragfähigkeitsfläche.
Weiterhin berechnet das Programm die Nxd, Myd, Mzd Beanspruchbarkeiten der ausgewählten Stäbe mit Berücksichtigung der angegebenen
Knicklängen und Nx, Mya , Mza, Myf, Mzf Beanspruchungen. Schließlich
wird geprüft, ob die berechneten Beanspruchungen innerhalb der
ermittelten Tragfähigkeitsfläche liegen.
Die Gestaltung der Darstellung ist im folgenden Dialogfeld einzustellen.
Benutzerhandbuch
239
Die Farbe der Normalkraft der Diagramme N-M, N-My und N-Mz,
sowie die von Grenzaußenmittigkeitskurven ist beliebig einstellbar.
Wenn die graphische Darstellung der Beanspruchungen gewünscht
wird, werden die berechneten Beanspruchbarkeitswerte des ausgewählten Stabelements am Diagramm markiert.
Die verwendeten Symbole:
$ blaues Quadrat: die gegebenen Nxd-Myd-Mzd Werte sind innerhalb der Tragfähigkeitsflächengrenzen.
x rotes Kreuz: die gegebenen Nxd-Myd-Mzd Werte sind außerhalb
der Grenzen der Tragfähigkeitsfläche.
240
AxisVM 7
N-M Fläche
N-M Diagramm
Darstellung der Nx-My-Mz Grenztragfähigkeit aus einem gegebenen
Sichtpunkt.
Darstellung des Nx-My oder Nx-Mz Diagramms.
Benutzerhandbuch
241
Wenn der Querschnitt symmetrisch ist, kann diese Darstellung benutzt werden. Die N-M Schnittkräfte können auch dargestellt werden.
Grenzaußermittigkeitskurven
Darstellung der aus M yHi / N i und M zHi / N i Wertepaaren berechneten Grenzaußermittigkeitskurven.
$
Blaues Viereck: Die Bemessungswerte Nxd-Myd-Mzd sind
innerhalb der Grenzen der Lastexzentrizität
x Rotes Kreuz: Die Bemessungswerte Nxd-Myd-Mzd sind
außerhalb der Grenzen der Lastexzentrizität
Schnittgrößen
AxisVM schreibt in die Tabelle die maximalen Werte der Schnittgrößen
der markierten Stabelemente und berechnet die Exzentrizitäten eey,
eez. Die Zusatzausmitten werden durch die Werte eay, e az and e 2y, e 2z
bestimmt.
AxisVM berechnet die Bemessungsomentev zu
M yd = N xd ⋅ e totz ,
(
und M zd = − N xd ⋅ e toty
)
Drei Fälle werden geprüft:
etoty = e ey+eay+e2y , e totz = e ez+eaz+e2z
etoty = e 01y+eay ,
e totz = e 01z+eaz
etoty = e 02y+eay ,
e totz = e 02z+eaz
mit,
eey , e ez : Ausmitte
eay , e ay : zusätzliche Aumitten
e01y , e 01z : Ausmitte am Stabanfang
e02y , e 02z : Ausmitte am Stabende
Diese drei Bemessungsgrößen erscheinen im Interaktionsdiagramm
wenn die grafischen Symbole in den Darstellungsparametern aktiviert
sind.
Sie können die anderen Schnittgrößen ebenfalls anzeigen lassen.
242
AxisVM 7
Die Vorzeichen der Schnittkräfte sind hier
erläutert:
Die Berechnung nach Eurocode 2 hat
folgende Voraussetzungen:
σ,ε Diagramme:
•
•
Die Bewehrungsstäbe mit einem Durchmesser D < 10 mm werden
bei der Berechnung vernachlässigt.
Die Bewehrungsstäbe mit einem Durchmesser kleiner als der 1/12
des Bügelabstandes werden bei der Druckbeanspruchung
vernachlässigt (knicken).
5.4.4. Bemessung der Balkenbewehrung
Das Programm AxisVM führt die Balkenbewehrungsbemessung der
Stahlbetonbalken nach Eurocode 2 im Spannungszustand III durch:
ENV 1992-1-1:1991, ENV 1992-1-1:1991/AC:1992
(in weiteren EC2)
Balken sind die Konstruktionselemente deren Abmessung in einer
Richtung deutlich größer als in die beiden anderen Richtungen. Es ist
keine Normalkraft vorhanden, oder deren Wirkung kann vernachlässigt werden.
Dieses Modul ist für die Bemessung von Balkenbewehrung für rechteckige und Kopfplattenquerschnitte sowie für die Bemessung von
Rippen (von unten und von oben gerippte Querschnitte) geeignet. Die
in der Symmetrieebene wirkende Biegebelastung und geringer Normallast.
Der Querschnitt des bemessenen Balkenteils ist prismatisch und homogen.
Die berechnete untere und obere Längsbewehrung weist eine homogene Stahlqualität auf.
(Die Bügel müssen nicht aus der selben Stahlgüte gefertigt werden wie
Benutzerhandbuch
243
die Längsbewehrung.)
Die Bemessung besteht aus zwei Phasen:
- Bemessung der Längsbewehrung auf das Biegemoment My oder M z
- Bemessung der Abstand der Bügel auf die Querkraft Qz oder Q y
Bei der Berechnung der Momentenbewehrung wird die Normalkraftwirkung vernachlässigt. Ist die Normalkraft nicht zu vernachlässigen,
wird die Anwendung vom Modul „Bemessung der Stützenbewehrung“ empfohlen.
Die Wirkung des Biegemoments und der Scherkraft wird getrennt untersucht aber bei der Berechnung der V Rd1 wird die Querschnittsfläche
der Zuglängsbewehrung berücksichtigt (EC2 4.3.2.3. A sl).
Der - wegen der Schrägrisse auftretenden - Zugkraftzuwachs in der
Längsbewehrung wird mit dem Verschieben der Momentenlinie berücksichtigt (EC2 4.3.2.4.4. (6).
Das Programm führ nur die hier beschriebenen Untersuchungen automatisch durch, allen anderen von der Norm geforderten Bemessungen sollen vom Anwender durchgeführt werden.
Von dieser Version des Moduls werden die Torsionsbeanspruchungen,
unsymmetrische Biegung, die Wirkung der zusammengesetzten Beanspruchungen, das Knicken von Balken und auf die Achse senkrecht
wirkende große Normalkräfte nicht untersucht.
Das Modul ist nicht geeignet für Bewehrungsbemessungen von kurzen Konsolen (EC2 2.5.3.7.).
Klickt man auf ein Auflager, erscheint das folgende Dialogfester:
244
AxisVM 7
Setzt die Auflagerbreite die nicht in die Berechnung mit einbezogen
wird. Die Schnittgrößen werden linear interpoliert.
Man kann hier den Abstand (in cm) von der Auflagerachse nach links
und rechts einstellen, die bei der Berechnung unberücksichtigt bleibt.
Die Beanspruchungen werden zwischen den Abständen linear interpoliert.
Parameter des
Balkens
Bemessungsbeanspruchungen
Auswahl der Beanspruchungen entweder
in der z-x Ebene oder in der y-x Ebene.
Bügel
Schaftanzahl: die Anzahl der abgescherten
Bügelschäfte.
Benutzerhandbuch
245
F Betondeckung ist der Abstand des Randes
des Betonstahles vom Querschnittsrand.
uo
uu
Ergebnisdarstellung
Abstand zwischen dem Schwerpunkt
der obersten Stahlbewehrung und der
Oberkante des Betonquerschnittes
Abstand zwischen dem Schwerpunkt
der untersten Stahlbewehrung und
der Unterkante des Betonquerschnittes
Hier kann man einstellen aus
welchen Elemente das Diagramm
aufgebaut werden soll, welchen
Angaben dargestellt und wie sie
beschriftet werden sollen.
Als Ergebnis erhält man die Diagramme der Längsbewehrung
und die vom maximalen Bügelabstände.
uo
uu
246
AxisVM 7
Längsbewehrung
Auf dem Bewehrungsdiagramm ist die Zugbewehrung blau, die
Druckbewehrung rot und die in den Konstruktionsregeln bestimmten
minimalen Zug- und Druckstahlmenge grau dargestellt.
Bügelabstände
Auf dem Bildschirm wird mit einer schwarzen Linie der maximale
Bügelabstand, mit einer blauen der berechnete Abstand und mit einer
grauen Linie der aus den Konstruktionsregeln stammenden Wert
dargestellt.
fcd
EC2
Charakteristischer Wert der Druckfestigkeit des Betons
fctd
Charakteristischer Wert der Zugfestigkeit des Betons
α
= 0.85
Parameter womit die Dauerhaftigkeit der Belastungen und
anderen - aus der Lastenwirkung entsehenden - ungünstigen
Wirkungen berücksichtigt werden
Benutzerhandbuch
247
γc
fyd
εsu
Es
γs
= 1.5
Sicherheitsbeiwert des Betons
Charakteristischer Wert der Fließgrenze (Streckgrenze) des
Stahles
Grenzdehnung des Betonstahles
(=200 kN/mm2)
Elastizitätsmodul des Betonstahles
= 1.15
Sicherheitsbeiwert des Stahles
5.4.4.1. Querkraftbewehrung des Balkens
Der Bügelabstand ergibt sich aus:
Eurocode 2 ENV 1992-1-1:1991, ENV 1992-1-1:1991/AC:1992
Schubbewehrug erfolgt EC2 4.3.2
BEMESSUNG
DER
EUROCODE 2 (EC2 4.3.2)
QUERKRAFTBEWEHRUNG
NACH
Die Bemessung erfolgt anhand der drei Scherfestigkeitswerten (Scherbeanspruchbarkeiten):
VRd1 die Scherbeanspruchbarkeit des Betonquerschnittes ohne Bewehrung.
VRd2 die größte Scherkraft, welche ohne Zerstörung den angenommenen Betondruckstäben aufgenommen werden kann
VRd3 die Scherkraft, welche durch den Betonquerschnitt mit Scherbewehrung aufgenommen werden kann
Man braucht keine Bemessung für die Scherbewehrung, wenn Vsd <
VRd1 (EC2 4.3.2.3.)
Wenn Vsd > V Rd1, dann muss eine Querkraftbemessung durchgeführt
werden (EC2 4.3.2.4.).
In diesem Fall ermittelt das Programm der Bügelabstand aus den
Gleichungen Vsd ≤ VRd2 und V sdred ≤ VRd3 .
Mindestens die Hälfte der maßgebenden Kräfte soll mit Bügeln – welche in der zur Trägerachse senkrechten Ebene eingebaut sind – aufgenommen werden. Bei Querschnitten die Scherbewehrung brauchen,
kann man zwischen der gewöhnlichen Methode und der Fachwerkstabmethode mit den veränderlichen Neigungen wählen.
Mit dem Verfahren Fachwerkstabmethode mit den veränderlichen Neigungen kann man erhebliche Scherbewehrungsersparnisse erzielen,
wenn die angenommenen Betondruckstäbe – mit der gewöhnlichen Methode berechnet – eine Reserve (VRd2 > V sd) besitzen. Ändert sich der
Winkel des Schubrisses, entsteht für die Tragfähigkeit des Betondruckstabs ein ungünstigerer und für die Scherbewehrungen ein günstigerer
Zustand und dadurch benötigt man wenigere Scherbewehrung. Von
der nötigen Scherbewehrung muss mindestens 50 % Bügel sein EC2
5.4.2.2. (5).
a.) Gewöhnliche (vereinfachte) Methode (EC2 4.3.2.4.3.)
Die Methode legt die Neigung der Risse mit 45° Grad fest.
(5) EC2 4.3.2.4.3.
Der Widerstand des Scherquerschnittes mit Scherbewehrung wird
anhand des angenommenen Zugfachwerkstabes wie folgt ausgerechnet:
VRd3 = Vcd + Vwd
(4.22) EC2 4.3.2.4.3.
wobei:
248
AxisVM 7
Vcd ist die Tragfestigkeit des Betons ist und gleich mit VRd1.
A
Vwd = sw ⋅ 0 , 9d ⋅ f ywd die Tragfestigkeit aus der Scherbewehrung
s
(4.23) EC2 4.3.2.4.3.
Zur Kontrolle der Druckfachwerkstäbe aus Beton
1
VRd 2 = ν ⋅ fcd ⋅ b w ⋅ 0 ,9 ⋅ d ⋅ (1 + cot α )
(4.25) EC2 4.3.2.4.3.
2
Für Bügel die in der auf die Trägerachse senkrechten Ebene eingebaut
sind cotα = 0
Der Querschnitt ist unterdimensioniert, wenn die maßgebende Scherkraft größer ist, als der Scherwiderstand der Druckstäbe oder der - aus
der Rissweitenbegrenzung ergebenden - maximalen Bügelabstand.
Vsd − 3 ⋅ VRd 1
> 200
ρ w ⋅ bw ⋅ d
b.) Fachwerkstabmethode mit den veränderlichen Neigungen (EC2
4.3.2.4.4)
Das Programm rechnet aus der Gleichung Vsd = V Rd2 den Wert ctgφ
aus und mit dem günstigeren ctgφ Wert ermittelt den VRd3 und bestimmt die Bügelabstände. Bei günstigerem Falle werden im Vergleich
zur „Gewöhnlichen Methode” 50 % der Bügel ausreichen. Das tatsächliche Ergebnis wird von Konstruktionsregeln stark beeinflusst.
Der Winkel zwischen der Längsachse und der Druckfachwerkstäbe
EC2 4.3.2.4.4. (1)
0 , 4 < cot θ < 2 , 5 bei durchgezogener Längsbewehrung und
0 , 5 < cot θ < 2 ,0
bei
stufenweise
ausgebildeter
Längsbewehrung.
Der Widerstand der Betondruckstäbe:
cot α + cot θ
VRd 2 = bw ⋅ 0.9 ⋅ d ⋅ν ⋅ fcd
(4.26) EC2 4.3.2.4.4.
1 + cot 2 θ
Die Tragfähigkeit aus der Scherbewehrung:
A
VRd 3 = sw ⋅ 0 ,9d ⋅ f ywd ⋅ cotθ
(4.27) EC2 4.3.2.4.4.
s
Die in der Längsbewehrung entstehende Zugkraft:
M sd 1
Fsd =
+ Vsd ⋅ (cot θ − cot α )
(4.30) EC2 4.3.2.4.4.
z
2
wird mit der Verschiebung der Momentenlinie berücksichtigt.
(EC2 4.3.2.4.4. EC2 5.4.2.1.3.)
•
Berücksichtigte Konstruktionsregeln:
A
Der Schubbewehrungsanteil ρ w = sw ⋅ bw ⋅ sin α
s
Die Minimalwerte von ρ w wurden gemäß der Tabelle EC2 5.4.2.2. (5)
5.5. berücksichtigt.
Die Bügelabstände smax wurden anhand der VSd, V Rd1 und VRd2 Werte
ermittelt mit Verwendung von EC2 5.4.2. (7).
Der Bügelabstand des Balkens wurde anhand der Rissweitenbegrenzung mit der Anwendung der Tabelle 4.1.3. der Norm EC2 4.4.2.3. (5)
ermittelt.
Benutzerhandbuch
249
Im Falle von gleichzeitig auftretenden Schubkräften und Drillmomenten wird folgendes geprüft:
Wenn das Drillmoment beachtet wird, prüft AxisVM die folgende
Bedingung:
2
2
 Tsd 
V 

 +  sd  ≤ 1
T
 Rd 1 
 VRd 2 
Vsd +
4.5
⋅ Tsd ≤ VRd 1
b
Tsd ≤ ⋅ VRd 1
b
9
Wenn
und
genügt es die Bauweise zu beachten.
,
AxisVM bestimmt den Bügelabstand und die Längsbewehrung durch
Torsion wie folgt:
Drillwiederstandsmoment durch den Ausfall der Druckbewehrung::
ctgφ
TRd 1 = ν ⋅ f cd ⋅ t ⋅ 2 ⋅ Ak ⋅
1 + ctg 2φ
Drillwiederstandsmoment durch den Ausfall der Zugbewehrung:
f yld
TRdl 1 = 2 ⋅ Ak ⋅ Asl ⋅
u k ⋅ ctgφ
Längsbewehrung durch Torsion:
T ⋅ u ⋅ ctgφ
Asl = sd k
2 ⋅ Ak ⋅ f yld
,
die gleichmäßig über den Querschnitt verteilt sein sollte.
Drillwiederstandsmoment durch den Ausfall der Schubbewehrung:
fywd
w
TRd
1 = 2 ⋅ A k ⋅ A sw ⋅
s ⋅ ctg φ
Bügelabstand durch Torsion :
sT = 2 ⋅ A k ⋅ Asw ⋅
fywd
Tsd ⋅ ctgφ
Das aktuelle Drillmoment:
TRd
TRd 1 
 l 
= min TRd
2
 w 
T
Rd
 2
Der aktuelle Bügelabstand berechnet sich aus der Summe des
Torsions- und Schubabstandes.
t=
1
1
tM t
+
1
tT
250
AxisVM 7
5.4.4.2. Längsbewehrung des Balkens
Die Berechnung enthält die folgenden Annahmen:
Eurocode 2: EC 4.3.1.
σ,ε Diagrammen: nach EC2 4.2.1.3.2.
und nach EC2 4.2.2.3.2.
In den Betonbewehrungen tritt die
Grenzspannung auf.
Die Höhe der Druckzone des Betons
ist nicht größer als
x0 = d ⋅
ε cu − ε c1
ε s1 − ε cu
Wenn sich aus der Berechnung eine höhere Druckzone ergibt, wird
Druckbewehrung verwendet. Der Gesamtquerschnitt der Bewehrung
– Druck- und Zugbewehrung insgesamt – darf nicht größer sein als 4
% des Betonquerschnittes.
Das Programm rechnet für jeden Lastfall und jeden Querschnitt die
Menge der Druck- und Zugbewehrungen aus, sowie den Wert der
Momentenverschiebung.
Wegen den schrägen Rissen muss die Zugbewehrung auf eine höhere
Kraft als M / z bemessen werden. Dies wird mit der Verschiebung der
Momentenlinie berücksichtigt. (EC2 5.4.2.1.3.)
Es werden die verschobenen Minimum- (Mmin [ 0) und Maximumwerte
(Mmax µ 0) des Moments und die dazugehörigen Druck- und Zugstahlmengen ausgewählt. Auf dem Bewehrungsdiagramm ist die Zugbewehrung mit Blau, die Druckbewehrung mit Rot und die in den Konstruktionsregeln bestimmten minimalen Zug- und Druckstahlmenge
mit Grau dargestellt.
Die Berücksichtigung der Druckstahlmenge ist auch dann erforderlich,
wenn die Zugstahlmenge bei der Bemessung maßgebend ist.
Bei der Bestimmung des Durchmessers der Drucklängsbewehrung
und der Berechnung der Bügelabstände muss beachtet werden, dass
nur Durchmesser verwendent werden dürfen, welche größer/gleich
1/12 des Bügelabstandes sind.
Berücksichtigte Konstruktionsregeln:
EUROCODE 2
F
Minimum Zugbewehrung
 0 ,6
⋅ bt ⋅ d

EC2 5.4.2.1.1. (1)
max  fyk
0.0015 ⋅ b ⋅ d
t

Bügelabstand
Siehe: Shub EC2
Das Programm schickt eine Fehlermeldung und zeichnet kein
Bewehrungsdiagramm in den folgenden Fällen:
EUROCODE2
Benutzerhandbuch
Fehlermeldung
Ereignis
Lösung
Fehlermeldung
Ereignis
251
Zu geringer Bügelabstand (V_sd-3*V_Rd1)/rho_w/b_w/d > 200
Aus der Rissweitenbegrenzung sich ergebener maximaler
Bügelabstand
Vsd − 3 ⋅ VRd 1
> 200
ρ w ⋅ bw ⋅ d
Es soll entweder der Betonquerschnitt vergrößert, die Betonqualität
verbessert oder der Bügeldurchmesser vergrößert werden.
Der Querschnitt ist auf Biegung unterdimensioniert (As + As2 > 0.04 *
Ac)
Der Gesamtquerschnitt der Längsbewehrung ist größer als 4 % des
Betonquerschnittes.
Lösung
Es soll entweder der Betonquerschnitt vergrößert oder die Bewehrungsqualität verbessert werden.
Fehlermeldung
Ereignis
Der Querschnitt ist auf Abscheren unterdimensioniert (V_sd > V_Rd2)
Die Abscherkraft ist größer als der Abscherwiderstand (größte aufnehmbare Abscherkraft) des Querschnittes.
Es soll entweder der Betonquerschnitt vergrößert oder die Betonqualität verbessert werden.
Lösung
5.5.
Stahlbemessung
5.5.1.
Steel beam design
EUROCODE 3
Bemessung von Stahlkonstruktionen nach Eurocode 3:
Der Eurocode 3 (im weiteren EC3) wurde mit der Unterstützung der
Europäischen Gemeinschaft entwickelt und gilt schon in vielen Mitgliedsländern aberauch in anderen europäischen Ländern als Norm
(oder Vor-Norm), teilweise gelten EC3 und nationalen Vorschriften
parallel.
Bemerkung:
zu Klasse 1-3
zuordnen
Anwendungsbereich des Moduls:
Gewalzte I-Träger
Geschweißte I-Träger
Geschlossene rechteckige Profile
Rohrprofile
Rechteckige Vollquerschnitte
Kreisförmige Vollquerschnitte
Die Querschnittsformen, die nicht in diese Liste einzuordnen sind,
können nicht nach EC3 untersucht werden. Die mit dem Modul zu
bemessenden Querschnitte müssen zur Klasse 1, Klasse 2 oder Klasse 3
gehören. Querschnitte der Klasse 4 können mit dem Programm nicht
berechnet werden.
Es wird weiterhin angenommen, dass die Querschnitte keine Verjüngungen (Löcher) oder Blechteile mit einer Dicke von mehr als 40 mm
Dicke enthalten.
Von dem Programm werden nur die hier aufgeführten Untersuchungen durchgeführt. Alle anderen in der Norm vorgeschriebenen Unter-
252
AxisVM 7
suchungen (wie z.B. Berücksichtigung der Wirkung der Torsion und
der Querkräfte, Verbindungen usw.) sollen vom Anwender erbracht
werden.
Im Programm wird angenommen, dass die lokale z Achse eines Querschnittes (bei Querschnitten mit Steg) zur Stegebene parallel liegt.
Klassifikation der Querschnitte:
Als erstes wird die Querschnittsklasse nach der Tabelle 5.3.1 bestimmt
(EC3 5.3.2). Bei der Klassifizierung wird davon ausgegangen, dass der
Querschnitt entweder unter konstanter Normalkraft oder unter reiner
Biegebeanspruchung steht. Außerdem wird noch die Stahlqualität
berücksichtigt.
•
Untersuchungen:
Das Stahlbemessungsmodul untersucht die folgenden Interaktionen:
Normalkraft-Biegen-Abscheren [N-M-V] (EC3 5.4.8-9)
Druckkraft-Biegen-Knicken [N-M-Knicken.] EC3 5.5.4)
Normalkraft-Biegen-Biegedrillknicken [N-M-BDKnicken.] (EC3 5.5.4)
Abscheren /y [Vy] (EC3 5.4.6, 5.6.3)
Abscheren /z [Vz] (EC3 5.4.6)
Abscheren-Biegen-Normalkraft [Vw-M-N] (EC3 5.6.7.2)
Die am häufigsten auftretenden Querschnittswiderstände sind:
Plastischer Widerstand [Npl,Rd] (EC3 5.4.4)
Plastischer Schubwiderstand /y Achse [Vpl,y,Rd] (EC3 5.4.6)
Plastischer Schubwiderstand /z Achse [Vpl,z,Rd] (EC3 5.4.6)
Schub- und Beulwiderstand [Vba,Rd] (EC3 5.6.3)
Elastischer Momentwiderstand /yy [Mel,y,Rd] (EC3 5.4.5)
Elastischer Momentwiderstand /zz [Mel,z,Rd] (EC3 5.4.5)
Plastischer Momentwiderstand /yy [Mpl,y, Rd] (EC3 5.4.5)
Plastischer Momentwiderstand /zz [Mpl,z,Rd] (EC3 5.4.5)
Knickwiderstand /yy [Nb,y,Rd] (EC3 5.5.1)
Knickwiderstand /zz [Nb,z,Rd] (EC3 5.5.1)
Biegedrillknickwiderstand [Mb,Rd] (EC3 5.5.2)
Diese Werte werden - wegen ihrer Informationsgehalte - vom Programm als Ergänzungswerte geliefert.
Die Untersuchungen sind in den meisten Fällen mit sogenannten Interaktionsformeln beschrieben. Die detaillierte Erklärung und Anwendung der Variablen, die in den Formeln vorkommen, wird in der
Norm beschrieben.
NormalkraftBiegenAbscheren
Die Normalkraft kann entweder als Zug- oder Druckbeanspruchung
auftreten. Die Abscherkraft kann größer (starkes Abscheren) oder
kleiner (schwaches Abscheren) sein als die Hälfte des Abscherwiderstandes des Querschnittes.
Im Fall „schwaches Abscheren“ (EC3 5.4.8) bei den Querschnittsklassen
1 und 2 (5.4.8.1) und bei der Querschnittsklasse 3 (EC3 5.4.8.2) wurde
folgende Annahmen für die Sicherheit getroffen:
Für Querschnitte von Klasse 1 und 2
M y , Sd
M z , Sd
N Sd
+
+
≤1
N pl , Rd M pl , y , Rd M pl , z , Rd
•
Für Querschnitte von Klasse 3
Benutzerhandbuch
253
M y , Sd
M z , Sd
N Sd
+
+
≤1
A fyd Wel , y, fyd Wel , z , fyd
Im Im Fall „starkes Abscheren“ (EC3 5.4.9) wird mit einem reduzierten
plastischen Momentenwiderstand bei den Querschnitten I und
rechteckige Vollquerschnitte gerechnet (EC3 5.4.7).
DruckkraftBiegenKnicken
Die zu erfüllenden Bedingungen sind unter EC3 5.5.4 zu finden (5.51
und 5.53).
Für Querschnitte von Klasse 1 und 2
N Sd
χ min A
•
fy
γ M1
k y M y , Sd
k z M z , Sd
+
≤1
fy
fy
W pl , y
W pl , z
γ M1
γ M1
Für Querschnitte von Klasse 3
N Sd
χ min A
NormalkraftBiegenBiegedrillknicken
+
fy
γ M1
+
k y M y, Sd
k z M z , Sd
+
≤1
fy
fy
Wel , y
Wel , z
γ M1
γ M1
Bei der Ermittlung des Biegedrillknickwiderstands wird angenommen,
dass der Querschnitt prismatisch, doppeltsymmetrisch und im Schubmittelpunkt belastet ist. Bei der Berechnung der BiegedrillknickGrenzkraft ist der Wert k (EC3 F1.2) gleich mit dem kleinsten Wert von
Kz und 1. Die schwache Achse muss die z Achse sein.
Die zu erfüllenden Bedingungen sind unter EC3 5.5.4 zu finden (5.52
und 5.54).
Für Querschnitte von Klasse 1 und 2
k LT M y , Sd
k z M z , Sd
N Sd
+
+
≤1
fy
fy
fy
χz A
χ LT W pl , y
W pl , z
γ M1
γ M1
γ M1
•
Für Querschnitte von Klasse 3
k LT M y , Sd
k M
N Sd
+
+ z z , Sd ≤ 1
fy
fy
fy
χzA
χ LT Wel , y
Wel , z
γ M1
γ M1
γ M1
Im Fall Zugbeanspruchung-Biegen wird die Untersuchung auf Biegemomente durchgeführt (EC3 5.5.3).
Abscheren /y
Die zu erfüllenden Bedingungen sind unter EC3 5.4.6 und EC3 5.6.7.2
zu finden (5.20 und 5.66b).
V y , Sd
V pl , y , Rd
Abscheren /z
≤1
Die zu erfüllenden Bedingungen sind unter EC3 5.4.6 und EC3 5.6.7.2
zu finden (5.20 und 5.66b).
254
AxisVM 7
Vz , Sd
min (Vpl , z , Rd , Vba , Rd )
AbscherenBiegenNormalkraft
≤1
Diese Untersuchung wird bei den Querschnitten, die einen Steg haben
(I Profile und geschlossene rechteckige Profile), als Ergänzung der
Abscheruntersuchung in der z Richtung durchgeführt (EC3 5.6.7).
M g , Sd
M f , Rd
≤1
Hier wird die einfache postkritische Methode angewandt.
Eingabe der Konstruktionsparameter:
Zur Durchführung einer
Bemessung nach EC3 sollen die folgenden Konstruktionsparameter - zu
den markierten Elementen - in dem Dialogfenster
angegeben werden:
αkr
Zu den gesamten Vertikallasten gehörender kritischer (kleinster) Knicklastparameter. Der Wert αkr
darf nicht kleiner als 4
sein. (Wenn der Wert kleiner als 4 ist, soll eine statische Berechnung mit
Theorie
II
Ordnung
durchgeführt werden.)
Stabilitätsbeiwerte:
Knicken
Ky, Kz: Knicklängenbeiwerte - deren Wert von den Einspannverhältnissen abhängig ist - in der y- bzw. z- Achse nach EC3 5.2.6 und EC3
5.5.1.5.
Biegedrillknicken
K : Verwölbungsparameter. Wird die Verwölbung nicht verhindert, ist
als Wert des Verwölbungsparameters 1 anzunehmen.
C1, C2: vom Verhältnis der Endmomente, vom Beiwert Kz und von der
Lastart abhängige Beiwerte. Sie können für C1 einen bestimmten Wert
eingeben oder automatisch bestimmen lassen. Haben Sie „automatisch“ gewählt, erhält C1 den Wert 1, wenn Kz ≠ 1 oder ein Feldmoment
größer als das größte Endmoment ist, oder es eine direkte Last gibt.
Das Programm rechnet den Wert C1 im Auto-Modus nach EC3 F1.2 mit
der Verwendung des Zusammenhanges F3. Es wird angenommen,
dass die Belastung in der Scherachse des Trägers wirkt, also laut F1.2
ist Z a = 0 und das Programm keinen Wert für C2 benötigt. Im Falle
eines Konsolenträgers soll der Wert C1 als 1 angenommen werden und
der Auto-Modus darf nicht gewählt werden – vom Programm kann
nicht festgestellt werden, dass der Träger eine Konsole ist.
Wirkt eine direkte Belastung, soll der Wert C2 angegeben werden. Ist
Za ≠ 0 (F1.2), dann erfolgt die Ermittlung mit Hilfe der Tabelle F1.2.
Benutzerhandbuch
255
Za: Koordinate des Angriffpunktes der Last vom Schwerpunkt gemessen, siehe im Bild EC3 F1.1.
Stegbeulen
Träger mit Stegen können nach der Stegversteifung wie folgt eingeordnet werden:
ungesteift:
es wird angenommen, dass sich zwischen den
Flanschen keine Steifen befinden.
transversale Steife: im Abstand von a sind Steifen zwischen den Flanschen vorhanden.
Es werden bei beiden Fällen Steifen über den Auflagern und an den
Stabenden angenommen.
Zusammenstellen
von Konstruktionsteilen
Weil die Berechnung/Analyse mit der Finite-Elemente-Methode durchgeführt wird, aber die Planung und Konstruktion mit Hilfe von Konstruktionselementen geschieht, sollen die Finite Elemente in Gruppen
und Konstruktionselemente geordnet werden. Ein Konstruktionselement kann eine Anzahl von beliebigen Finiten Elementen enthalten.
Die zu einem Bauelement gehörende Finiten Elemente sollen einige
Bedingungen erfüllen:
Sie müssen aus dem gleichen Material sein, gleichen Querschnitt und
lokales Koordinatensystem haben und sie müssen auf einer Linie liegen. Diese Bedingungen werden vom Programm kontrolliert.
Darüber hinaus könne Sie bei der Bestimmung der Endpunkte der
Konstruktionselemente aus zwei Möglichkeiten wählen:
In einen Knotenpunkt eines
Konstruktionselementes einlaufende andere Linien- und Flächenelemente oder Auflager teilen die benachbarten Konstruktionselemente.
Die zusammenhängend markierten Stabelemente bilden ein
Konstruktionselement
unabhängig davon, ob in den Knotenpunkten des Konstruktionselementes andere Elemente anschließen.
256
AxisVM 7
Abfrage:
Klickt man auf einem beliebigen Konstruktionselement, erscheint ein
Abfragefenster, wo die Ergebnisse bzw. die maximale Auslastung des
Elementes dargestellt werden. In diesem Fenster kann man Beanspruchungswerte zu jedem Querschnitt in jedem Lastfall oder jeder
Lastkombination des ausgewählten Konstruktionselementes erhalten.
Ausgabe Zusammenstellen
Darrstellung Galerie hinzufugen
Kopieren in die
Zwischenablage
Lastfall /-kombination
Nummer des abgefragten
Konstruktionselements
Drucken
5.5.2.
Schraubverbindungen
AxisVM berechnet das Momenten-Krümmungs Diagramm, das
Wiederstandsmoment und die innere Tragfähigkeit von StahlstützenStahlriegel Schraubverbindungen entsprechend Eurocode3 (Abschnitt
1.8 Schraubverbindungen).
Die folgen Schraubverbindungen können berechnet werden:
• Riegel-Stütze Verbindung
• Riegel-Riegel Verbindung
F Vorraussetzungen:
- Die Riegel und Stützen sind gewalzte oder geschweiste I-Profile.
- Die Riegel Kopfplatte wird mit dem Stützenflansch verbunden.
- Die Neigung des Riegels ist ± 30°.
- Die Querschnittsklasse sollte 1, 2 or 3 sein.
- Die Normalkraft im Riegel solltekleiner sein als 0.05* Npl,Rd
Das Programm prüft ob diese Vorraussetzungen erfüllt sind.
Benutzerhandbuch
257
Die Schritte der Bemessung
Markieren Sie den Riegel und einen seiner Endknoten.
(Sie können mehrere Riegel auf einmal markieren wenn die Riegel den
gleichen Querschnitt und das gleiche Material und die verbundenen
Stützen ebenfalls das gleiche Material und den gleichen Querschnitt
haben.)
Wählen Sie das Schraubverbindungsicon.
Der Schreibverbindungsdialog erscheint:
Aussteifung
Zuweisen der Schraubenparameter in drei Schritten.
Sie können horizontale, diagonalen Aussteifungen und Stegbleche zur
Verstärkung zuweisen.
Horizontale Aussteifung
Diagonale Aussteifung
Stegblech
t1: Stegblechdicke auf der Stütze
t2: Stegblechdicke auf dem Riegel
Stegschubfläche
Das Programm berechnet die Stegschubfläche einschließlich der
Stegbleche.
Wenn ein Loch im Steg in der Nähe der Verbindung ist können Sie
diesen Wert entsprechend der Lochfläche anpassen.
258
AxisVM 7
Kopfplatte
Parameter der Kopfplatte:
•
•
•
•
•
•
•
Dicke
Material
Schweißnahtdicke
Breite der Kopfplatte (a)
Höhe der Kopfplatte (c)
Überstand der Kopfplatte (b)
Die Schraubenabstände
Schraubenreihen können dem Zugbereich der Kopfplatte zugewiesen
werden.
Schrauben
Das Programm setzt die Schrauben in zwei Reihen symmetrisch zum
Riegelsteg. Der gleiche Schraubentyp wird für die gesamt Verbindung
verwendet.
Schraubenparameter:
•
•
•
•
Größe
Material
Anzahl der Reihen
Abstand der Spalten (d)
Benutzerhandbuch
F
259
Durch die automatische Anordnung der Schrauben werden diese mit
gleichem Abstand angeordnet. Das Programm prüft den minimalen
Abstand der Schrauben zum Rand.
Durch deaktivieren von Voreingestellte Anordnung verwenden können
die Schraubenreihen frei gesetzt werden.
Eine Fehlermeldung erschein wenn der Mindestabstand nicht eingehalten
wird.
Der minimale Schraubenabstand wird gemöß EC2 überprüft:
• Zwischen den Schrauben:
• Von Rand der Platte:
Ergebniss
2,2 d
1,2 d
Nach der Anwahl von Ergebnisse berechnet AxisVM das MomentenKrümmungs Diagramm, das Bemessungswiederstandsmoment (MrD)
und die Vorspannung der Verbindung (Sj,init).
F Eine Warnung erscheint wenn das Wiederstadnsmoment kleiner ist als
das bemessungsmoment. Die Berechnung berücksichtigt Schub- und
Normalkräftezusammen mit den Momenten. Dadurch können sich unterschiedliche Wiederstandsmoment für unterschiedliche Lastkombinationen entstehen. Deshalb prüft AxisVM alle Lastkombinationen.
Speichern
Laden
Tabelle
Speichert die Verbindungsparameter. Gespeicherte
Verbindungsparameter können für andere Verbindungen erneut
benutzt werden.
Laden von Verbindungsparametern.
Die Ergebnistabellen beinhalten Folgendes:
• Knotennummer
• Riegelnummer
• Name des Lastfalls oder Lastkollektives
• Bemessungsmoment (MsD)
• Bemessungswiederstandsmoment (MrD)
• Eine Zusammenstellung der Ergebnisse und Zwischenergebnisse
260
AxisVM 7
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Benutzerhandbuch
261
6.
Schemata zur Dateneingabe
6.1.
Theoretisches Schema zur Erstellung eines Fachwerkträgers
Geometrie
1.)
Erzeugen eines Netzes (z. B. in der X-Z-Ebene)
Einstellung der X-Z-Ansichtsebene
Erzeugen eines kontinuierlichen
Liniennetzes. Nutzbare Editierfunktionen sind:
→ Polygon oder
→ Knotenpunkt und → Linie.
Elemente
1.)
Definition der Fachwerkstabelemente
→ Linienelemente → Fachwerkstab
Markieren Sie die Linien, die mit gleichen Querschnitt- und Materialeigenschaften zu versehen sind.
2.)
Definition der Knotenauflager
→ Knotenauflager → Global (oder In Referenzrichtung)
Markieren Sie die Knotenpunkte, die mit gleichen Auflagerbedingungen zu versehen sind.
3.)
Bestimmung der Knotenfreiheitsgrade:
Markieren Sie alle Knoten, → Freiheitsgrad und wählen Sie ”Fachwerk
in X-Z Ebene” aus der Auswahlbox. ( In den Fachwerkstaben werden
Beanspruchungen nur durch Verschiebungent in X- und Z-Richtung
hervorgerufen.)
262
AxisVM 7
Belastung
1.)
Lastfall und Lastfallkombinationen einstellen
→ Lastfall (Lastgruppe)
(Lastkombination)
2.)
Eingabe folgender Eigenschaften:
→ (Knotenlast)
→ (Eigengewicht)
→ (Temperatur)
→ (Längenanderung)
→ (Vorspannkraft)
Markieren Sie die Fachwerkstäbe, die gleiche Belastung haben werden.
Statik
1.)
Berechnung starten
→ Statische Berechnung
Benutzerhandbuch
6.2.
263
Eingabeschema zur Erstellung eines Rahmentragwerkes
Geometrie
1.)
Erzeugen eines Netzes (z. B. in der X-Z-Ebene)
Einstellung der X-Z-Ansichtsebene
Erzeugen eines kontinuierlichen
Liniennetzes. Nutzbare Editierfunktionen sind:
→ Polygon oder
→ Knotenpunkt und → Linie.
Elemente
1.)
Definition der Stabelemente
→ Linienelemente → Stab
Markieren Sie die Linien, die mit gleichen Querschnitt- und Materialeigenschaften zu versehen sind.
2.)
Definition der Knotenauflager
→ Knotenauflager → Global (oder Relativ zur Stab)
Markieren Sie die Knotenpunkte, die mit gleichen Auflagerbedingungen zu versehen sind.
3.)
Bestimmung der Knotenfreiheitsgrade
Markieren Sie alle Knoten, → Freiheitsgrad und wählen Sie ”Rahmen in
X-Z-Ebene” aus der Auswahlbox. (Verschiebungen in X- und Z- Richtungen und Verdrehung um Y-Achse sind erlaubt.) (In den Stäben
werden nur diese Verschiebungskomponenten Beanspruchungen verursachen.)
264
AxisVM 7
Belastung
1.)
Lastfall und Lastfallkombinationen einstellen
→ Lastfall (Lastgruppe)
(Lastkombination)
2.)
Eingabe folgender Eigenschaften:
→ (Knotenlast)
→ (Konzentrierte Last auf dem Stab)
→ (Knotenlast)
→ (Eigengewicht)
→ (Temperatur)
→ (Längenanderung)
→ (Vorspannkraft)
Markieren Sie die Stäbe die gleiche Belastung haben werden.
Statik
1.)
Berechnung starten
→ Statische Berechnung
Benutzerhandbuch
6.3.
265
Eingabeschema zur Erstellung eines Plattenmodells
Geometrie
1.)
Erzeugen eines Netzes (z.B. in der X-Y-Ebene)
Einstellung der X-Y-Ansichtsebene (Draufsicht)
Erzeugen eines kontinuierlichen Netzes (Das Netz kann mit beliebigen
geometrischen Funktionen erzeugt werden).
Zeichnen des Netzes:
→ Vierecke aufteilen
→ N1 = 7, N 2 = 5,
Flächen identifizieren
Elemente
1)
Definieren von Platten.
→ Flächenelement → Platte
Markieren Sie die Elemente, die mit gleichen Materialeigenschaften,
Dicke und Referenzvektor zu versehen sind.
2.)
Definition die Linien- oder Knotenauflager
→ (Knotenauflager)
→ Linienauflager → Relativ zur Kante (oder → Global)
Markieren Sie die Elemente, die mit gleichem Linienauflager zu versehen sind und selektieren Sie danach die zu unterstützenden Linien.
Die lokale x-Achse weist bei einem Linienauflager die relativ zur Kante
definiert ist immer in die Richtung der Kante selbst, die y-Achse steht
senkrecht dazu und die z-Achse ist senkrecht zur Plattenoberfläche.
3.)
Bestimmung der Knotenfreiheitsgrade
Markieren Sie alle Knoten, → Freiheitsgrade und wählen Sie ”Platte in
X-Y-Ebene” aus der Auswahlbox und ordnen Sie diese den Knoten zu.
(Verschiebungen in Z-Richtung und Verdrehungen um X- und Y-Achse
sind erlaubt.) (In den Plattenelementen werden nur diese
Verschiebungskomponenten Beanspruchungen verursachen.)
266
AxisVM 7
Belastung
1.)
Lastfall und Lastfallkombinationen einstellen
→ Lastfall (Lastgruppe)
(Lastkombination)
2.)
Eingabe folgender Eigenschaften:
Eingabe folgender Eigenschaften: Knoten- und Linienlasten, verteilte
Lasten, Eigengewicht und Temperaturänderung.
→ (Knotenlast)
→ (Linienlast)
→ Flächenenlast
→ (Eigengewicht)
→ (Temperatur)
Markieren Sie die Plattenelemente, welche die gleiche Belastung
haben.
Die Richtung der Belastung ist
immer lotrecht zur Elementenebene, das Vorzeichen kann durch
die lokale z -Richtung bestimmt
werden. (z.B. p z = –10.00 kN/m2)
Statik
1.)
Berechnung starten
→ Statische Berechnung
Benutzerhandbuch
6.4.
267
Eingabeschema zur Erstellung eines Scheibenmodells
Geometrie
1.)
Erzeugen eines Netzes (z. B. in der X-Z-Ebene)
Einstellung der X-Z-Vorderansicht
Erzeugen eines kontinuierlichen Netzes (Die Vierecke können mit
beliebigen geometrischen Funktionen erzeugt werden.)
→ Vierecke aufteilen
→ N1 = 8, N 2 = 4,
Flächen identifizieren
Elemente
1.)
Definition der Scheibenelemente
→ Flächenelement → Scheibe
Markieren Sie die Elemente, die mit gleichen Materialeigenschaften,
Dicke und Referenzvektor zu versehen sind.
2.)
Definition die Linien- oder Knotenauflager
→ (Knotenauflager)
→ Linienauflager
→ Relativ zur Kante
(oder → Global)
Markieren Sie die Elemente, die mit gleichem Linienauflager zu versehen sind und selektieren danach Sie die zu unterstützende Linien.
Die lokale x-Achse weist bei einem Linienauflager das relativ zur Kante
definiert ist immer in die Richtung der Kante selbst, die y-Achse steht
senkrecht dazu und die z-Achse ist senkrecht zur Plattenoberfläche.
3.)
Bestimmung der Knotenfreiheitsgrade
Markieren Sie alle Knoten, → Freiheitsgrade und wählen Sie ”Scheibe in
X-Z-Ebene” aus der Auswahlbox und ordnen Sie diese den Knoten zu.
(Verschiebungen in X- und Z-Richtungen sind erlaubt.) (In den Scheibenelementen werden nur diese Verschiebungskomponenten Beanspruchungen verursachen.)
Belastung
1.)
Lastfall und Lastfallkombinationen einstellen
→ Lastfall (Lastgruppe)
(Lastkombination)
2.)
Eingabe der verteilte Lasten
→ (Knotenlast)
→ (Linienlast)
268
AxisVM 7
→ Flächenenlast
→ (Eigengewicht)
→ (Temperatur)
Markieren Sie die Scheibenelemente, welche
die gleiche Belastung haben.
Die Richtung der Belastung wir im lokalen
Koordinatensystem interpretiert.
(z.B. py = –10.00 kN/m2)
Statik
1.)
Berechnung starten
→ Statische Berechnung
Benutzerhandbuch
6.5.
269
Eingabeschema für Erdbebenuntersuchung
Geometrie
Dateneingabe entspricht dem Punkt 6.1-6.4.
Elemente
Dateneingabe entspricht dem Punkt 6.1-6.4.
Belastung/1.
1.)
Lastfall einstellen
→ Lastfall
2.)
Lasten
Geben Sie alle Gravitationskräfte an, die bei den Schwingungsberechnungen und bei der Erdbebenanalyse als Massen berücksichtigt
werden sollen.
1.)
Schwingungsanalyse
→ Schwingungsanalyse
Berechnung/1.
(Bei der Erdbebenanalyse für ebene Aufgaben werden in allgemeinem
3 Eigenformen, und für räumliche Aufgaben 9 Eigenformen berechnet.)
Definieren Sie die unter Belastung/1 definierten Lastfall als gleichzeitig
wirkenden Lastfall. (Das Programm wird alle Lasten in diesem Lastfall
in Massen konvertieren.)
Belastung/2.
1.)
Lastfall ‘Erdbeben’ einstellen
→ Lastfall → Erdbeben
Wählen Sie einen Lastfall aus der Lasttyp ‘Erdbeben’.
2.)
Einstellen der Lastparameter für Erdbebenbelastung
Geben Sie die Parameter an.
1.)
Berechnung starten
Berechnung/2.
→ Statische Berechnung
Die Ergebnisse aus der Erdbeben-Analyse werden in gleicher Weise
wie von der statischen Belastung gewonnen. Die Lastfälle mit ’+’ und
’-’ Zeichen beinhalten die summierte Verschiebungen und summierte
Beanspruchungen, und die Lastfälle mit der Endung 01, 02, …,n beinhalten die Verschiebungen und Schnittkräfte zu den einzelnen Eigenformen. Diese Lastfälle können auch bei der Lastfallkombinationen
benutzt werden.
270
AxisVM 7
M (y+ )
M yumhüllende
M (y− )
Benutzerhandbuch
7.
271
Beispiele
7.1. Ebenes Rahmentragwerk aus Stahl, statische Analyse Statik/I
(Theorie I. Ordnung)
Eingabedaten
AK-ST-I.axs
Geometrie:
Material: Stahl
Profil: I 240
Lastfälle:
Ergebnisse
AK-ST-I.axe
Komponente
1. Lf.
e (XC ) [mm]
M y( A ) [kNm]
2. Lf.
e (XC ) [mm]
M
(A)
y
[kNm]
Analytisch
17.51
AxisVM
17.51
-20.52
-20.52
7.91
7.91
63.09
63.09
272
AxisVM 7
7.2. Ebenes Rahmentragwerk aus Stahl, statische Analyse Statik/II
(Theorie II. Ordnung)
Eingabedaten
AK-ST-II.axs
Geometrie:
Material: Stahl
Profil: I 240
Lastfälle:
Ergebnisse
AK-ST-II.axe
Komponente
1. Lf.
e (XC ) [mm]
M y( A ) [kNm]
2. Lf.
e (XC ) [mm]
M
Kontrolle
(A)
y
[kNm]
mit Stabilitätsfunktionen
20.72
AxisVM
20.47
-23.47
-23.41
9.26
10.22
66.13
65.33
Bei einer Analyse nach Theorie II. Ordnung muss das Gleichgewicht
am verformten (deformierten) System erfüllt werden.
Benutzerhandbuch
7.3.
273
Ebenes Rahmentragwerk aus Stahl, Biegeknick-Analyse
Eingabedaten
AK-KI.axs
Geometrie und Belastung:
Material: Stahl
Profil: I 240
Ergebnisse
AK-KI.axe
Knickfigur:
Parameter der
kritischen Last
nkr
Cosmos/M
AxisVM
6.632
6.633
274
AxisVM 7
7.4. Ebenes Rahmentragwerk aus Stahl, Schwingungsanalyse nach der
Theorie I. Ordnung
Eingabedaten
AK-RZ-I.axs
Geometrie:
Material: Stahl
Profil: I 240
Ergebnisse
AK-RZ-I.axe
Eigenform
1
2
3
4
5
6
Frequenz [Hz]
AxisVM
Cosmos/M
6.957
6.957
27.353
27.353
44.692
44.692
48.094
48.094
95.714
95.714
118.544
118.544
Benutzerhandbuch
275
7.5. Ebenes Rahmentragwerk aus Stahl, Schwingungsanalyse nach der
Theorie II. Ordnung
Eingabedaten
AK-RZ-II.axs
Geometrie und Belastung:
Material: Stahl
Profil: I 240
Ergebnisse
AK-RZ-II.axe
Eigenform
1
2
3
4
5
6
Frequenz [Hz]
AxisVM
Cosmos/M
0.514
0.514
11.427
11.426
12.767
12.766
17.146
17.145
27.111
27.109
39.458
39.456
276
7.6.
AxisVM 7
Stahlbetonscheibe, statische Analyse nach Theorie I. Ordnung
Eingabedaten
VT1-ST-I.AXS
E=880 kN/cm2
ν=0
h(Dicke)=0.10 m
p=100 kN/m
Netzaufteilung=4x16
Ergebnisse
VT1-ST-I.AXE
Komponente
nach der Stabtheorie
AxisVM
(unter Berücksichtigung
der Schubverformungen)
e (zB) [mm]
N
(A)
x
[kN/m]
15.09
15.09
1800.00
1799.86
Benutzerhandbuch
277
7.7. Stahlbetonplatte, in den Kanten gelenkig aufgelagert, statische
Analyse nach Theorie I. Ordnung
Eingabedaten
VL1-ST-I. AXS
E=880 kN/cm2
ν=0
h(Dicke)=0.15 m
p=50 kN/m2
Netzaufteilung=8x8
Ergebnisse
Komponente
Analytisch
AxisVM
(ohne Berücksichtigung
der Schubverformungen)
e (zA) [mm]
m
(A)
x
[kNm/m]
51.46
51.46
46.11
46.31
Konvergenzuntersuchung
wobei die untersuchten Netzaufteilungen folgende waren:
278
AxisVM 7
7.8. Stahlbetonplatte, alle Kanten eingespannt, statische Analyse nach
Theorie I. Ordnung
Eingabedaten
VL2-ST-I. AXS
E=880 kN/cm2
ν=0
h(Dicke)=0.15 m
p=50 kN/m2
Netzaufteilung=16x16
Ergebnisse
VL2-ST-I.AXE
Komponente
Analytisch
AxisVM
(ohne Berücksichtigung
der Schubverformungen)
e (zA) [mm]
16.00
16.18
m x( A ) [kNm/m]
22.01
22.15
64.43
63.25
111.61
109.35
m
q
(B)
x
( B)
x
[kNm/m]
[kN/m]
Konvergenzuntersuchung
wobei die untersuchten Netzaufteilungen folgende waren:
Benutzerhandbuch
279
LITERATUR
1.
Bathe, K. J., Wilson, E. L., Numerical Methods in Finite Element Analysis, Prentice
Hall, New Jersey, 1976.
2.
Bojtár I., Vörös G., A végeselem-módszer alkalmazása lemez- és héjszerkezetekre,
M€szaki Könyvkiadó, Budapest, 1986.
3.
Chen, W. F., Lui, E. M., Structural Stability, Elsevier Science Publishing Co., Inc.,
New York, 1987
4.
Hughes, T. J. R., The Finite Element Method, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs,
New Jersey, 1987.
5.
Owen D. R. J., Hinton E., Finite Elements in Plasticity, Pineridge Press Limited,
Swansea, 1980
6.
Popper Gy., Csizmás F., Numerikus módszerek mérnököknek, Akadémiai Kiadó ⋅
Typotex, Budapest, 1993.
7.
Przemieniecki, J. S., Theory of Matrix Structural Analysis, McGraw Hill Book Co.,
New York, 1968.
8.
Weaver Jr., W., Johnston, P. R., Finite Elements for Structural Analysis, Prentice-Hall,
Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, 1984.
9.
Dr. Szalai Kálmán, Vasbetonszerkezetek, vasbeton-szilárdságtan, Tankönyvkiadó,
Budapest, 1990. 1998.
280
NOTIZ
AxisVM 7
Benutzerhandbuch
NOTIZ
281
282
NOTIZ
AxisVM 7