Anwendung von ExTraCAD- Eingabemodule



Mit den Eingabemodulen kann man Elemente des Tragsystems erstellen, modifizieren und löschen.


Stäbe

Knoten und Gelenke

Auflager

Querschnitte

Lasten


Besonderheiten:
  • Bei der Erstellung von Stäben werden automatisch Knoten an den Stabenden eingefügt. Knoten (= Stabenden) werden automatisch gefangen, wenn man in ihre Nähe kommt (Es ist kein Objektfang notwendig!).
  • Beim Modifizieren ist insbesondere die Funktion Knoten Schieben hilfreich. Auch Querschnittstypen kann man ändern.
  • Die Löschfunktionen zu den einzelnen Elementen des Tragsystems machen das Leben leichter, weil man einfach ein großes Fenster aufziehen kann und nur die Elemente gelöscht werden, die man ansprechen wollte.



Stäbe

Ein Stab hat an beiden Enden biegesteife Anschlüsse. Ein Fachwerkstab ist ein Stab mit Gelenken an beiden Enden.

Stäbe oder Fachwerkstäbe eingeben
Funktioniert wie die Eingabe eines Linienzugs. Vorhandene Knoten werden automatisch gefangen (Es ist kein Objektfang notwendig!).
Maßstab ist: 1 Zeicheneinheit = 1 cm.
Im Menü Unterstützung findet man die Möglichkeit, Hilfslinien zu zeichnen oder ein Fangraster einzustellen.
Eine bereits vorhandene AutoCAD-Zeichnung kann als Block eingeladen werden. Man zeichnet die Stäbe dann einfach "darüber".


Stab in Fachwerkstab umwandeln
Zeichnet Gelenke an beiden Stabenden.


Stäbe löschen
Es werden alle Informationen, die ohne den Stab keinen Sinn machen (Gelenke, Lasten, ev. Auflager) mitgelöscht.




Knoten und Gelenke

Diese Module werden nur gebraucht, um die bereits vorhandenen Stäbe und Anschlüsse zu manipulieren. (interessant: Knoten schieben)
Ein gelenkiger Anschluß ist frei verdrehbar, kann also keine Momente aufnehmen, ein biegesteifer Anschluß kann Momente aufnehmen. In ExTraCAD kann ein durchgehender, gradliniger Stab durch mehrere biegesteife Knoten unterteilt werden, obwohl es sich in Wirklichkeit um einen durchlaufenden Träger handelt. Biegesteife Anschlüsse sind dann konstruktiv aufwendig, wenn auch in der späteren Ausführung zwei Tragelemente aufeinandertreffen (z.B. bei unterschiedlichen Winkeln der Stäbe).

Gelenk am Stabende
Es genügt, die Hälfte des Stabes anzuklicken, an dessen Ende das Gelenk gesetzt werden soll.


Gelenk im Stab
An der angeklickten Stelle wird ein neuer Knoten eingefügt und mit zwei Gelenken versehen.


Gelenk löschen
Von den ausgewählten Elementen werden lediglich die Gelenke gelöscht.


Knoten einfügen
Unterteilt einen vorhandenen Stab in zwei Teile, die biegesteif miteinander verbunden sind. Diese än-dert nichts am Tragverhalten, ist aber manchmal notwendig, wenn z.B. nur ein Teil des Stabes belastet werden soll.


Knoten schieben
Sehr nützliche Funktion zum schnellen Ändern einer vorhandenen Geometrie. Wenn der Knoten verschoben wird, bleiben alle Eigenschaften (Gelenke, Lasten) der anschließenden Stäbe erhalten.
TIP: Grundsätzlich kann man auch den AutoCAD-Befehl STRECKEN benutzen. Dann müssen allerdings die Lasten und ggf. die Gelenke neu gezeichnet werden.


Knoten löschen
Diese Funktion gibt es noch nicht. Bei Bedarf kann man einfach mit dem Befehl Knoten Schieben den betreffenden Knoten auf einen bereits vorhandenen Knoten schieben. Der Stab zwischen den Knoten wird dabei gelöscht.




Auflager

Wenn man ein neues Auflager an einem bereits vorhandenen Auflager einfügt, wird das alte gelöscht. Knoten werden automatisch gefangen.

Festes Auflager
Ein festes Auflager ist frei verdrehbar (kann keine Momente aufnehmen) und kann sich nicht verschieben. (Normalfall)


Verschiebliches Auflager
Ein verschiebliches Auflager ist frei verdrehbar (kann keine Momente aufnehmen) und verschiebt sich bei Belastung (die Richtung der Verschieblichkeit ist graphisch ersichtlich). Verschiebliche Auflager werden eingesetzt, damit das System statisch bestimmt wird. Dadurch werden innere Zwänge im Tragsystem vermieden (z.B. Einfeldträger: 1 festes und 1 verschiebliches Auflager).


Einspannendes Auflager
Ein einspannendes Auflager ist unverschieblich und kann zudem Momente aufnehmen. Einspannende Auflager sind aufwendig in der Konstruktion (wie biegesteife Anschlüsse). Sie sind dann notwendig, wenn es entweder nur ein Auflager gibt, oder wenn die Momente im Tragsystem so groß sind, daß ein Teil davon auf die Auflager verteilt werden muß.


Sonderfall verschiebliche Einspannung
Diese Auflagerart ist konstruktiv kaum ausführbar und nur ein Gedankenspiel, für Tiefeinsteiger/innen. Mit Hilfe dieser Auflagerart, kann man ein Teil-Tragsystem simulieren (z.B. die eine Hälfte eines symmetrischen Rahmens). Die senkrecht verschiebliche Einspannung hält dann den halben Riegel, denn hier können zwar Momente auftreten, der Riegel selbst kann sich aber nach oben oder unten verschieben.




Querschnitte

Warum Ihr überhaupt Querschnitte eingeben müßt, ist in den Grundkenntnissen zu Stabtragwerken erklärt.
Damit Eure Tragwerk-Zeichnung am Bildschirm übersichtlich bleibt, werden die von Euch gewählten Querschnitte zu bunten Querschnittstypen zusammengefaßt. Die Stäbe des Tragwerks erhalten dann jeweils die gleiche Farbe wie der zugehörige Querschnittstyp.


Querschnittstyp definieren
Ein Querschnittstyp beinhaltet die Angabe von Profiltyp, Profilgröße, Material und Güteklasse (z.B. IPE 180, ST 37). Nach der Definition eines Querschnittstypen können die zugehörigen Stäbe direkt ausgewählt werden (z.B. anhand eines Fensters).


Querschnittstyp-Zuordnung ändern
Wenn man ausgewählten Stäben einen anderen, bereits vorhandenen Querschnitt, zuordnen will, kann man einfach einen anderen Stab mit der gewünschten Farbe anklicken oder den gewünschten Quer-schnittstyp selbst.


Profilgröße ändern
Wenn alle Stäbe einer Farbe einen neuen Querschnittstyp bekommen sollen, kann man einfach die Profilgröße des bereits vorhandenen Querschnittstypen ändern, anstatt einen neuen zu definieren und die Stäbe neu auszuwählen.


Querschnittstyp löschen
Es können lediglich 10 Querschnittstypen definiert werden (mehr braucht man in der Regel auch nicht für ein Tragwerk). Benutzt die Funktion ZAHLENWERT ÄNDERN, falls Ihr mit Querschnitten spielen wollt.




Lasten

Zu Anfang eines Entwurfes weiß man oft noch nicht so genau, wie groß die Lasten werden - hier einige Hilfen:
  • Wenn Ihr zunächst nur das prinzipielle Verhalten Eures Tragwerks anschauen wollt, dann könnt Ihr einfach eine beliebige Lastgröße (Schnee ist am einfachsten) aufbringen. Dann sind die Werte der Analyse natürlich nicht richtig, aber die Kraftverläufe werden trotzdem sichtbar.
  • Bei der Eingabe zu den Lastgrößen von Gleichlast und Schneelast gibt es eine zusätzliche Menühilfe, wenn Ihr ein "M" anstatt einer Zahl eingebt. Wir haben das Gewicht für ein paar typische Standardkonstruktionen ermittelt.
  • Denkt dran, daß wir nur überschlägliche Analysen machen, und haltet Euch nicht mit zu genauen Lastaufstellungen auf.
  • Lastfälle: Ihr könnt mehrere Arten von Streckenlasten auf denselben Stab setzen. Das sieht nicht so schön aus, wird aber richtig berechnet. Trotzdem ist das in der Regel nicht so sinnvoll, weil das Tragverhalten bei Überlagerung von Lasten nur noch schwer zu durchschauen ist. Besser ist es, verschiedene Lastfälle (z.B. Schnee und Wind oder asymmetrische Lastfälle) einzeln zu betrachten, indem Ihr diese als Varianten speichert.


Gleichlast
Gleichlast ist der typische Lasttyp für Eigengewicht und (Dach-)aufbau. Sie ist auf die gesamte Länge eines Stabes bezogen und zum Erdmittelpunkt hin gerichtet. Bei der Eingabe der Lastgröße kann mit der Option "M" eine Menühilfe aufgerufen werden.


Schneelast
Schneelast bezieht sich auf die Projektion eines Stabes und ist zum Erdmittelpunkt hin gerichtet. Bei der Eingabe der Lastgröße kann mit der Option "M" eine Menühilfe aufgerufen werden.


Windlast
Windlast bezieht sich auf die gesamte Länge eines Stabes und ist immer senkrecht zum Stab gerichtet. Dir Richtung (Windruck oder -Sog) muß deshalb zusätzlich angegeben werden.


Punktlast


Punktlast kopieren


Zahlenwert ändern
Damit kann man die Größe einer vorhandenen Last ändern. Im Anschluß kann man noch weitere Lasten wählen, die diesen geänderten Wert erhalten sollen.


Streckenlast in Punktlast


Last löschen


Anwendung von ExTraCAD- Analysemodule