gp g prestressing basic ec

RM Bridge Professional Engineering Software for Bridges of all Types

RM Bridge V8i

März 2011

TRAINING VORSPANNUNG BASIS

MODELER (GP)

RM Bridge

Training Vorspannung Basis – Modeler I

© Bentley Systems Austria

Inhaltsverzeichnis

1 Das Beispiel ........................................................................................................... 1-1

1.1 Statisches System ........................................................................................... 1-1

1.2 Querschnitte und Material ............................................................................. 1-2

1.3 Achse ............................................................................................................. 1-1

1.4 Nummerierungsschema und Lagerbedingungen ........................................... 1-1

2 Vorbereitung und Grundlagen ............................................................................... 2-1

2.1 Programmstart ................................................................................................ 2-1

2.2 Erstellen eines neuen Projektes ...................................................................... 2-1

2.3 Hauteingabefenster in RmBridge ................................................................... 2-4

2.4 Haupteingabefenster im Modeler ................................................................... 2-5

3 Start mit dem Modeler ........................................................................................... 3-8

3.1 Grundlagen ..................................................................................................... 3-8

3.2 Konstruktion einer Achse .............................................................................. 3-9

3.2.1 Erstellen einer Achse ................................................................................. 3-9

3.2.2 Konstruktion einer Achse im Grundriss .................................................. 3-10

3.2.3 Konstruktion einer Achse im Aufriss ...................................................... 3-13

4 Konstruktion des Querschnittes ............................................................................. 4-1

4.1 Erstellen eines Querschnitts ........................................................................... 4-1

4.2 Grundlagen und Definitionen ........................................................................ 4-4

4.2.1 Konstruktionslinien oder Hilfslinien ......................................................... 4-4

4.2.2 Querschnitt und Achse ............................................................................... 4-4

4.2.3 Querschnitt ................................................................................................. 4-5

4.2.4 Querschnittselemente ................................................................................. 4-5

4.2.5 Teile ........................................................................................................... 4-5

4.2.6 Referenz-Sets ............................................................................................. 4-5

4.2.7 Ebenenverwaltung („Layer“) ..................................................................... 4-5

4.3 Definition von Konstruktionslinien ............................................................... 4-6

4.4 Erstellen von Querschnittselementen ........................................................... 4-13

RM Bridge

Training Vorspannung Basis – Modeler II


4.5 Editieren im Querschnittsfenster ................................................................. 4-16

4.5.1 Auswahl von Objekten ............................................................................. 4-16

4.5.2 Editieren von Hilfslinien .......................................................................... 4-17

4.5.3 Editieren von FE-Elementen .................................................................... 4-19

4.6 Definition von Referenz-Sets ....................................................................... 4-21

4.6.1 Attribut-Sets ............................................................................................. 4-21

4.6.2 Referenz-Sets – Prinzipielle Eingabebeschreibung ................................. 4-21

4.6.3 Erstellen eines Referenz-Sets für Spannungspunkte ............................... 4-23

4.6.4 Referenzsets für Längsbewehrung ........................................................... 4-26

4.6.5 Referenz-Sets für Schubbewehrung ......................................................... 4-30

4.7 Definition des Stützenquerschnittes ............................................................. 4-36

4.8 Zeichnen von Bemaßungslinien ..................................................................... 4-1

5 Definition von Segmenten ..................................................................................... 5-1

5.1 Hauptträgersegment ....................................................................................... 5-1

5.1.1 Erstellen eines Segmentes .......................................................................... 5-1

5.1.2 Erstellen der Segmentpunktliste ................................................................ 5-2

5.1.3 Untermenü „Teile“ ..................................................................................... 5-6

5.2 Definition von Tabellen und Formeln ........................................................... 5-8

5.3 Verknüpfen von Tabellen mit Variablen ..................................................... 5-15

5.4 Definition der Segmente für die Stützen ...................................................... 5-18

5.4.1 Erstellen des Verbindungspunkts im Querschnitt des Hauptträgers ........ 5-18

5.4.2 Erstellen eines Segments für die Stütze ................................................... 5-20

5.4.3 Erstellen der Segmentpunktliste für die Stütze ........................................ 5-20

5.4.4 Definition des Untermenüs “Teile” für das Stützensegment ................... 5-21

5.4.5 Kopieren des Stützensegments ................................................................ 5-22

6 Definition der Lagerungen und Verbindungen ...................................................... 6-1

6.1 Starre Verbindung zwischen Stütze und Hauptträger .................................... 6-1

6.2 Verbindung zwischen Stütze und Erde .......................................................... 6-4

6.3 Widerlager an den Brückenenden .................................................................. 6-7

7 Export in den Analyzer ........................................................................................ 7-13

8 Datenverwaltung und –sicherung ........................................................................ 8-15

RM Bridge Das Beispiel

Training Vorspannung Basis – Modeler 1-1


1 Das Beispiel

Im folgenden Beispiel wird eine vorgespannte 3-Feld-Brücke mit Hohlkastenquerschnitt

untersucht. Die Herstellung erfolgt feldweise in drei Bauabschnitten.

Abbildung 1-1: 3D-Darstellung der Brücke

Das hier gezeigte Beispiel besteht aus einer räumlich gekrümmten Achse, einem Haupt-

trägersegment mit einer Länge von 140 m mit einem Hohlkastenquerschnitt mit variab-

len Abmessungen und zwei Stützen und zwei Widerlagern, welche die Verbindung zwi-

schen Tragwerk und Fundierung herstellen.

1.1 Statisches System

4x5m

40m 60m 40m

10x4m 10x4m 15x4m

A4 A1 A2 A3

20m

Abbildung 1-2: Idealisiertes Modell




1.2 Querschnitte und Material

Y

Z

13,0 m

6,5 m 6,5 m

3,00 m 3,00 m

5,0 m

0,20 m

1,50m 1,50m

1,0m 1,0m

0,25m

h_ges

d_unten d_Steg

1,00m

0,25m

0,90 m

4,0m 4,0m

1,00m 11,0 m

0,15 m

1,5m 1,5m

2,00 m 2,00 m

Abbildung 1-3: Hauptträger Regelquerschnitt

Material: Eurocode: C40/50

Y

1.5m

Z

5.0m

Abbildung 1-4: Stützenquerschnitt

Material: Eurocode: C35/45

Bewehrung: Eurocode: St500(B)




1.3 Achse

Achse im Grundriss:

1.Teil: Gerade: Station: 0-20 m

2.Teil: Klothoide: A=100, RENDE=200m Station: 20-70 m

3.Teil: Kreis: R=200 Station: 70-140 m

Achse im Aufriss:

1.Teil: Gerade: dXabsolut=65m, dZabsolut= 1.083m Station: 0-65 m

2.Teil: Gerade: dXdifferenz=75m, dZabsolut= -0.2924m Station: 65-140 m

Radius der Parabel im Schnittpunkt R=2000m

1.4 Nummerierungsschema und Lagerbedingungen

Überbau:

Knotennummern (feldweise): 101-111-126-136

Elementnummern (feldweise): 101-110, 111-125, 126-135

Stützen:

Stütze Achse A2:

Knotennummern: 1201-1205

Elementnummern: 1201-1204

Stütze Achse A3:

Knotennummern: 1301-1305

Elementnummern: 1301-1304

Achse 1 Achse 2

X

Z

101-110

Achse 3 Achse 4

111-125 126-135

Stützen eingespannt

1100 1200 1300 1400

Abbildung 1-5: Nummerierungs- und Lagerschema




Knoten 0 Feder 1100

Knoten 1100 Feder 1102 Feder 1101

Y

Z

Achse-HT

2.40m 2.40m

Knoten 101

Abbildung 1-6: Widerlagerdefinition – Achse A1

Knoten 0 Feder 1400

Knoten 1400 Feder 1402 Feder 1401

Y

Z

Achse-HT

2.40m 2.40m

Knoten 136

Abbildung 1-7: Widerlagerdefinition – Achse A4




Tabelle 1: Federkonstanten für die Widerlager

Element CX [kN/m] CY [kN/m] CZ [kN/m] CMX [kNm] CMY [kNm] CMZ [kNm]

1100 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8

1101 1e8

1102 1e8

1400 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8

1401 1e8

1402 1e8

Segm

ent

ST

2

Stü

tze 1

0

20m

Segment HT

Verbindungspunkt (Ursprung des Koordinatensystems der

Stütze)

Beginn von Segment ST2

Achse Stütze 1

Verbindungspunkt

1202

1203

Exzentrische Verbindung von der Stütze zum Hauptträger

1204

111 HT

1201

Segm

ent

ST

2

Stü

tze 1

Abbildung 1-8: Verbindung Segment ST2 mit Segment HT

0

20m

Segment HT

Verbindungspunkt (Ursprung des Koordinatensystems der

Stütze)

Beginn von Segment ST3

Achse Stütze 2

Verbindungspunkt

1302

1303

Exzentrische Verbindung von der Stütze zum Hauptträger

1304

126 HT

1301

Segm

ent

ST

3

Stü

tze 2

Segm

ent

ST

3

Stü

tze 2

Abbildung 1-9: Verbindung Segment ST3 mit Segment HT

Tabelle 2: Federkonstanten für die 0-Federn der Stützen

Element CX [kN/m] CY [kN/m] CZ [kN/m] CMX [kNm] CMY [kNm] CMZ [kNm]

1200 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8

1300 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8 1e8

RM Bridge Vorbereitung und Grundlagen



2 Vorbereitung und Grundlagen

2.1 Programmstart

Nachdem das Programm installiert wurde, ist ein neues Icon für RM Bridge auf dem

Desktop angelegt:

Das Programm RM Bridge kann entweder durch einen Doppel-Klick auf das

RM-Icon oder über das Windows-“Start“–Menü gestartet werden.

2.2 Erstellen eines neuen Projektes

Wenn das Programm zum ersten Mal gestartet wird, wechselt es nach dem Laden der

RM-Default-Datenbank (Materialien, normenabhängige Tabellen und Variablen) und

des Querschnittkataloges ins Installationsverzeichnis von RM Bridge (siehe Abbildung

2-1). (Bei jedem folgenden Start wechselt das Programm immer in das zuletzt verwen-

dete Arbeitsverzeichnis). Der vollständige Pfad des Arbeits- oder Projektverzeichnisses

wird in der Titelleiste des Fensters angezeigt.




Abbildung 2-1: Startbildschirm RM Bridge (siehe Pfad des Arbeitsverzeichnisses in der Titelleiste)

Über den Menüpunkt Datei Arbeitsverzeichnis wechseln kann man in das

gewünschte Arbeitsverzeichnis wechseln bzw. dieses erstellen (Abbildung 2-2).




Abbildung 2-2: Startbildschirm in neuem Arbeitsverzeichnis (siehe Pfad in der Titelleiste)

In dem gewählten Arbeitsverzeichnis wird nun über den Menüpunkt Datei

Aktuelles Projekt initialisieren ein neues Projekt angelegt.

Hierbei wird im noch leeren Arbeitsverzeichnis die RM Bridge-Datenbank des aktuellen

Projekts erstellt, in der sämtliche Eingaben des Benutzers gespeichert werden. (Man

bemerke, dass erst nach diesem Schritt die verschiedenen Menüpunkte für die Benutzer-

eingaben aktiv werden – vgl. Abbildung 2-2 und Abbildung 2-3).

Man kann nach Aufrufen des Fensters für die Initialisierung durch Betätigen des

Weiter-Buttons verschiedene Projekteinstellungen vornehmen und durch an-

schließendes Bestätigen mit dem OK-Button übernehmen.

Nun ist das Programm für die Eingabe der Projektdaten bereit.




Abbildung 2-3: Startbildschirm nach Initialisierung

2.3 Hauteingabefenster in RmBridge

Abbildung 2-4 zeigt das Hauptfenster von RM Bridge mit einer grundlegenden Funkti-

onsübersicht.




Abbildung 2-4: Hauptfenster RM Bridge

Zu Beginn eines Projektes ist das Ansichtsfenster für das statische Modell leer.

Anmerkungen: Mit der Taste F1 (Menü: HilfeProgrammhilfe) oder durch Klicken des Hilfesymbols

(geöffnetes Buch) in der Symbolleiste für die allgemeinen Funktionen kann stets eine Hil-

fe (Eingabebeschreibung) zum jeweils geöffneten Eingabefenster aufgerufen werden.

Zum Zoomen können auch die sogenannten “Freihandsymbole” verwendet werden (Hal-

ten der Taste “Steuerung (Strg)” und „Ziehen“ des Mauszeigers (Bewegen bei gedrück-

ter linker Maustaste)). Eine genaue Beschreibung dieser zu zeichnenden Symbole erhält

man durch Auswahl des Maussymbols in der Symbolleiste für die allgemeinen Funktionen

(Menü: HilfeFreihand-Symbole).

2.4 Haupteingabefenster im Modeler

Über den Menüpunkt Modeler Modeler öffnen oder durch Doppel-Klick auf

das entsprechende Symbol im Navigationsbaum kann man in den Modeler

(ehemals GP, Geometrischer Präprozessor) wechseln (siehe Abbildung 2-5).




Abbildung 2-5: Starten des Modelers

Nach dem Öffnen des Modelers befindet man sich im Hauptfenster des Modelers (es

zeigt das (noch leere) Projekt im Grundriss).

Abbildung 2-6 zeigt das Hautfenster im Modeler mit einer grundlegenden Funktions-

übersicht.

Abbildung 2-6: Hauptfenster Modeler (Grundriss des Projekts)

Je nach gewähltem Menüpunkt im Navigationsbaum (Achse, Querschnitte, Segmente...)

ändert sich das dargestellte Eingabefenster auf der rechten Seite und die entsprechenden

Funktionen.

Starten des Modelers über Menüleiste oder Navigationsbaum

Schließen des Modelers

Ansichts- und Zoomfunktionen

Funktionen zum Zeichnen

der Achse im Grundriss

„Berechnen“ (Export der Model-

ler Daten zum Analyzer (RM))

Navigation der Menüs

im Modeler

Import und Export von

Modeler Daten in Tcl-

Datei

Eingabefenster „Achse

im Grundriss“




Man kann den Modeler durch Schließen des Modeler-Hauptfensters (siehe Abbildung

2-6 rechts oben) oder durch Drücken der Taste „Esc“ verlassen (oder auch durch direk-

tes Anwählen einer Eingabefunktion für den Analyzer im Navigationsbaum).

Im Menü HilfeKurzhilfe für Symbole findet man eine Symbolübersicht mit einer

Beschreibung der verschiedenen Funktionen.

Anmerkungen: Der „Berechnen“-Knopf (siehe Abbildung 2-6) hat im Modeler (GP) und Analyzer (RM)

unterschiedliche Funktionen. Im Modeler öffnet sich bei Betätigen desselbigen das Fens-

ter für die Berechnung im Modeler und den Export der Modeler-Daten in den Analyzer;

im Analyzer öffnet sich das Fenster mit den Berechnungsoptionen für die Berechnung im

Analyzer.

In derselben Weise beziehen sich die beiden Schaltflächen für den Import und Export der

Tcl-Dateien (siehe Abbildung 2-6) bei aktivem Modeler auf die Datenbank des Modelers

und bei inaktivem Modeler (= aktivem Analyzer) auf die Datenbank des Analyzers.

Für eine genauere Beschreibung zur Datenverwaltung und –sicherung in RM Bridge

siehe Kapitel 8.

RM Bridge Start mit dem Modeler



3 Start mit dem Modeler

Anmerkung: GP = Geometrischer Präprozessor, seit RM Bridge V8i “Modeler”

3.1 Grundlagen

In diesem Einführungsbeispiel werden alle erforderlichen Schritte zur Erstellung eines

Brückentragwerks beschrieben:

Achse Geometrische Aufbereitung der räumlichen Straßen-

achse über Definition in Grund- und Aufriss mit den

gebräuchlichen Entwurfselementen aus dem Straßenbau

(Gerade, Kreis, Klothoide, Parabel).

Querschnitte Aufbereitung der Querschnitte (hier: typischer Quer-

schnitt für Hauptträger (Hohlkasten) und Stütze (Recht-

eckquerschnitt))

Segmente Unterschiedliche bauliche Teile einer Brücke werden

zu sogenannten Segmenten zusammengefasst (z.B.

Segment für Hauptträger, Stützen, Querträger). Diese

Segmente werden dann ihrer geometrischen Lage nach

und gemäß ihrer jeweiligen statischen Verbindungen

aneinander angeschlossen.

Statisches System Aufbereitung des gesamten statischen Systems (Stati-

sche Berechnung erfolgt in RM Bridge)

Die Achse wird ausgehend von einem im Grundriss im globalen Koordinatensystem (X-

und Z-Koordinate) zu definierenden Startpunkt erstellt, welchem der gewünschte Wert

der Anfangsstation zugewiesen wird. (Die Definition des Startpunktes der Achse im

Aufriss erfolgt dann über die Eingabe der gewünschten Station und der entsprechenden

Höhe (Y-Koordinate)).

Ein Segment wird immer über die Zuweisung eines Querschnitts über einen bestimmten

Abschnitt einer Achse gebildet. Die Festlegung des Anfangs und Endpunktes des ge-

wünschten Achsabschnitts für das Segment erfolgt über die Stationen der Achse.

Darüber hinaus wird das Segment in Segmentpunkte unterteilt, welchen dann konkret

die Querschnitte zugewiesen werden. In der sogenannten Segmentpunktliste im Mode-

ler entspricht dann jedem Segmentpunkt eine Station auf der Achse mit einem entspre-

chenden Abstand zum nächsten Segmentpunkt. Beim Export in den Analyzer werden

diese Segmentpunkte dann zu den Knoten der Struktur. Die Abstände der Segmentpunk-

te entsprechen dann den Längen der Elemente für die statische Berechnung im Analyzer.




3.2 Konstruktion einer Achse

Die Geometrie einer Achse wird aus einer Serie von Achselemeten definiert. Diese

Achselemente sind im Grundriss Gerade, Kreis und Klothoide und im Aufriss Gerade,

Parabel und Kreis.

3.2.1 Erstellen einer Achse Durch Anwählen des Menüs „Achsen“ im Navigationsbaum des Modelers und

Drücken der rechten Maustaste öffnet sich das Kontextmenü für die Achsdefini-

tion. Aus diesem wählt man die Option „Neue Achse“.

Abbildung 3-1: Erstellen einer neuen Achse

Der Name der Achse („HT“ = „Hauptträger“) wird festgelegt und die übrigen

Grundeinstellungen für die Anfangsstation und aufsteigende Stations-

Nummerierung können übernommen werden (siehe Abbildung 3-1).

Bestätigen der Eingaben mit <OK> .

Die soeben erstellte Achse ist nun im Navigationsbaum im Achsenmenü eingetragen

(siehe Abbildung 3-2).

Abbildung 3-2: Liste der vorhandenen Achsen




Auf diese Weise können auch mehrere Achsen erstellt werden. Durch Anwahl per Dop-

pel-Klick kann man zwischen den Achsen wechseln. Die jeweils aktive Achse wird in

der Kommentarzeile am oberen Rand des Haupteingabefensters angezeigt. Alle getätig-

ten Definitionen werden immer an der aktiven Achse durchgeführt (in diesem Fall

„Achse-HT“).

Jede Achse besitzt jeweils drei Untermenüs; zwei Menüs für die Listen im Grundriss

und Aufriss mit den Zahlenwerten der definierten Paramater der Achselemente und ein

Menü für die grafische Darstellung und Definition der Achse im Aufriss. (Anmerkung:

Für die grafische Darstellung und Definition der (=aller) Achsen im Grundriss gibt es

nur ein gemeinsames Fenster; dies ist das Standardfenster, welches angezeigt wird,

wenn kein anderes Modeler-Fenster aktiv ist).

3.2.2 Konstruktion einer Achse im Grundriss

Achse im Grundriss:

1.Teil: Gerade: Station: 0-20 m

2.Teil: Klothoide: A=100, REnde=200m Station: 20-70 m

3.Teil: Kreis: R=200 Station: 70-140 m

Abbildung 3-3 zeigt eine Übersicht über die Zeichenfunktionen der Achse im Grund-

riss.

Abbildung 3-3: Übersicht über die Zeichenfunktionen für die Achse im Grundriss

Eine Kurzbeschreibung sämtlicher Funktionen des Achseingabefensters findet man auch

im Menüpunkt HilfeKurzhilfe für Symbole bei Auswahl des Untermenüs „Horizon-

tal/Vertikal“ am linken unteren Fensterrand.

3.2.2.1 Definition eines Startpunktes und Festlegen der Richtung Durch Auswahl des Symbols „P0“ aus der Symbolleiste für die Definition der

Achse im Grundriss gelangt man zum Eingabefenster für den Startpunkt der

Achse (siehe Abbildung 3-4).

Hier können die Koordinaten des Startpunktes und die Startrichtung der Achse

gewählt werden.

Definition des Startpunktes der Achse

Anfügen einer Geraden an die Achse

Anfügen eines Kreisbogens an die Achse

Anfügen einer Klothoide an die Achse

Anfügen einer Parabel 3.Ordnung an die Achse

Löschen des zuletzt definierten Achselementes

Wechseln zwischen grafischer Darstellung und Liste




Abbildung 3-4: Definition des Startpunkts der Achse im Grundriss

Die Grundeinstellungen können für dieses Beispiel übernommen werden. Der Start-

punkt P0 hat im Grundriss die Koordinaten (X=0/Z=0) im globalen Koordinatensystem.

Des Weiteren soll kein Grundrisswinkel eingetragen werden, da der erste Abschnitt der

Achse gerade in Richtung der globalen X-Achse verläuft.


Der soeben eingegebene Startpunkt mit der zuvor definierten zugehörigen Anfangsstati-

on der Achse (siehe 3.2.1) und deren Name sowie die Richtung für das folgende Achs-

element werden unmittelbar nach Bestätigung der Eingabe im Grundrissfenster der

Achse dargestellt.

3.2.2.2 Definition einer Geraden Auswahl der Zeichenfunktion „Gerade anfügen“.

Abbildung 3-5: Definition der Geraden im Grundriss

Eingabe der entsprechenden Länge des geraden Abschnitts von 20m.

Bestätigen mit <OK> .

3.2.2.3 Definition einer Klothoide

In diesem Beispiel wird die Klothoide durch den Klothoidenparameter (A=100) und den

beiden Radien am Anfang und Ende definiert und beschreibt den Übergang von einer

Geraden (Radius = 0) zu einem Kreisbogen mit einem Radius von 200 m.

Auswahl der Zeichenfunktion „Klothoide anfügen“.

Abbildung 3-6: Definition der Klothoide im Grundriss




Eingabe der entsprechenden Werte der Klothoide.


3.2.2.4 Definition eines Kreises Auswahl der Schaltfläche für „Kreisbogen anfügen“.

Abbildung 3-7: Definition des Kreisbogens im Grundriss

Eingabe der entsprechenden Kreisparameter.


Anmerkung: Entsprechend der standardmäßigen Vorbelegung im Modeler erzeugt ein positiver Radius

eine nach links gekrümmte Kurve und ein negativer Radius eine nach rechts gekrümmte

Kurve in Richtung der Achse betrachtet. Diese Einstellung kann im Menüpunkt Mode-

lerOptionenKurven geändert werden (oder direkt beim Initialisieren des Projekts vor-

genommen werden (siehe 2.2)).

Die Konstruktion der Achse im Grundriss ist nun fertiggestellt. Unmittelbar nach Ein-

gabe eines neuen Achselements wird dieses in der Grundrissansicht sichtbar. Die Ver-

bindungspositionen der einzelnen Achselemente sind durch die zugehörigen Stationen

gekennzeichnet (siehe Abbildung 3-8).

Abbildung 3-8: Ansichtsfenster- Achse im Grundriss




Anmerkung: Mit der „Rückgängig“-Schaltfläche kann (sequenziell) immer das jeweils letzte Achselement

der aktuell eingegebenen Achselementfolge gelöscht werden. Diese Funktion existiert ge-

trennt für Grund- und Aufrissdefinition.

Die einzelnen eingegebenen Achselemente sind mit den entsprechenden eingegebenen

Parametern und den errechneten Geometriedaten in der Grundriss-Liste der Achse ange-

führt und können über die „Bearbeiten-Schaltfläche“ auch editiert werden. Das letzte

Element der Achse ist immer ein Punkt, welcher vom Programm automatisch erzeugt

wird.

3.2.3 Konstruktion einer Achse im Aufriss

Die Achse im Aufriss beginnt mit einer ansteigenden Geraden, verläuft über eine Kuppe

und fällte danach wieder linear ab. Sie wird über zwei Tangenten definiert, welche im

Tangentenschnittpunkt durch eine Parabel ausgerundet werden. Die Tangentenabschnit-

te selbst sind ausgehend vom Startpunkt (0/0) durch ihre jeweilige Stationsdifferenz und

(absolute) Höhe definiert.

Achse im Aufriss:

1.Teil: Gerade: dXabsolut=65m, dZabsolut=1.083 m Station: 0-65 m

2.Teil: Gerade: dXdifferenz=75m, dZabsolut=-0.2924 m Station: 65-140 m

3.Teil: Ausrundung durch Parabel im Schnittpunkt, R=2000m

Auswahl des Menüpunktes „Aufriss Grafik“ in Achse „Achse-HT“.

Abbildung 3-9 zeigt eine Übersicht über die Zeichenfunktionen der Achse im Aufriss.

Abbildung 3-9: Übersicht über die Zeichenfunktionen für die Achse im Aufriss

Auswahl der Zeichenfunktion „P0” aus der Symbolleiste für den Aufriss.

Definition des Startpunktes der Achse

Anfügen einer Geraden (durch Stationsdifferenz)

Anfügen einer Geraden (durch Stationsdifferenz und Höhe)

Anfügen eines Kreisbogens (durch Stationsdifferenz und Radius)

Anfügen eines Kreisbogens (durch Stationsdifferenz und Höhe)

Anfügen einer Parabel (durch Stationsdifferenz und Höhe)

Wechseln zwischen grafischer Darstellung und Liste

Löschen des zuletzt definierten Achselementes

Ausrunden zweier Geraden im Tangentenschnittpunkt durch Parabel

Ausrunden eines Polygons durch Parabel




Definition des Startpunktes der Achse im Aufriss (siehe Abbildung 3-10).

Abbildung 3-10: Definition des Startpunktes im Aufriss

Wie eingangs in 3.1 erwähnt wird der Startpunkt der Achse im Aufriss über die (im

Grundriss definierte) Station und die entsprechende Höhe (Y-Koordinate im globalen

Koordinatensystem) festgelegt.

Anmerkungen: Der Startpunkt der Achse im Aufriss ist in diesem Beispiel identisch mit dem Startpunkt

der Achse im Grundriss, was nicht notwendiger Weise der Fall sein muss. (Es könnte

z.B. der benötigte Punkt zur Definition der ersten Tangente im Aufriss außerhalb der

definierten Achse im Grundriss liegen). Dasselbe gilt auch für den Endpunkt der Achse.

Der für das Segment tatsächlich verwendete Bereich der Achse muss aber immer in

Grund- und Aufriss definiert sein.

Optional kann auch bereits eine Neigung eingegeben werden; ein darauffolgendes ge-

rades Achselement („Gerade über Station anfügen“) hätte dann automatisch diese Nei-

gung ohne zusätzlich erforderliche Eingabe einer Höhe (alternativ: „Gerade über Sta-

tion und Höhe anfügen“, wie in diesem Beispiel).


Über die Zeichenfunktion „Gerade durch Stationsdifferenz und Höhe anfügen“

werden nun nacheinander die beiden Tangentenabschnitte definiert (siehe Ab-

bildung 3-11und Abbildung 3-12).

Anmerkung: Die Eingabe des Dezimalkommas hat in RM Bridge als Punkt zu erfolgen!

Abbildung 3-11: Definition der ersten Geraden durch Stationsdifferenz und absolute Höhe im Aufriss.

Abbildung 3-12: Definition der zweiten Geraden durch Stationsdifferenz und absolute Höhe im Aufriss.




Anmerkung: Die Eingabe der Station und der Höhe kann wahlweise jeweils „absolut“ (bezogen auf

den jeweiligen Nullpunkt) oder als „Differenz“ (bezogen auf die Station bzw. Höhe des

Endpunktes des zuletzt eingegebenen Achselementes) erfolgen.

Anschließend wird die Option „Parabelausrundung im Schnittpunkt“ ange-

wählt.

Es erscheint in der Kommandozeile am linken unteren Rand des Hauptfensters für die

Achsdefinition die entsprechende Aufforderung, den gewünschten Schnittpunkt anzu-

klicken.

Nach Anklicken des Schnittpunktes der beiden Geraden erscheint ein Fenster für

die Eingabe des anzuwendenden Ausrundungsradius.


Die Stationen und Höhen des Anfangs- und Endpunktes der eingefügten Parabel sind

darauf in der grafischen Ansicht (sowie in der Liste) ersichtlich.

Die Definition der Achse im Aufriss ist somit abgeschlossen.

Abbildung 3-13: Vollständige Achsdefinition im Aufriss.

Die einzelnen eingegebenen Achselemente mit den entsprechenden eingegebenen Pa-

rametern und den errechneten Geometriedaten sind wieder in der Aufriss-Liste der Ach-

se angeführt und können dort auch über die „Bearbeiten-Schaltfläche“ editiert werden.




Die Achse ist nun im Raum durch Grund- und Aufriss definiert und kann über den Me-

nüpunkt „3D-Ansicht“ im Navigationsbaum des Modelers betrachtet werden.

RM Bridge Konstruktion des Querschnittes



4 Konstruktion des Querschnittes

Y

Z

13,0 m

6,5 m 6,5 m

3,00 m 3,00 m

5,0 m

0,20 m

1,50m 1,50m

1,0m 1,0m

0,25m

h_ges

d_unten d_Steg

0,40m

0,25m

0,90 m

4,0m 4,0m

0,40m 12,2 m

0,15 m

1,5m 1,5m

2,00 m 2,00 m

4.1 Erstellen eines Querschnitts

Durch Anwählen des Menüs „Querschnitte“ im Navigationsbaum des Modelers

und Drücken der rechten Maustaste öffnet sich das Kontextmenü für die Quer-

schnittsdefinition. Aus diesem wählt man die Option „Neuer Querschnitt“.

Abbildung 4-1: Erstellen eines neuen Querschnitts

Der Name des Querschnitts wird festgelegt und die Grundeinstellung für Netz-

verfeinerung des Querschnitts soll für dieses Beispiel übernommen werden (sie-

he Abbildung 4-1).


Anmerkung: Es ist auch möglich, über die entsprechende Schaltfläche vollständig vordefinierte Quer-

schnitte aus dem RM Bridge Querschnittskatlog zu importieren.




Der soeben erstellte Querschnitt ist nun im Navigationsbaum im Querschnittmenü ein-

getragen (siehe Abbildung 4-2) und automatisch ausgewählt; das Hauptfenster zeigt das

Fenster für die Querschnittskonstruktion mit dem aktiven Querschnitt.

Abbildung 4-2: Liste der vorhandenen Querschnitte

Auf dieselbe Weise können weitere Querschnitte erzeugt werden. Durch Anwahl per

Doppel-Klick kann man zwischen den Querschnitten wechseln. Der jeweils aktive

Querschnitt wird in der Kommentarzeile am oberen Rand des Haupteingabefensters

angezeigt.

Abbildung 4-3 zeigt das Haupteingabefenster für die Konstruktion des Querschnitts mit

der Beschreibung der wichtigsten Funktionen.




Abbildung 4-3: Eingabefenster zur Konstruktion des Querschnittes mit den wichtigsten Funktionen

Anmerkung: Jene Schaltflächen, die am unteren rechten Eckpunkt ein kleines Pfeilsymbol aufweisen

(siehe z.B. Schaltflächen „Konstruktionslinien“, „Referenzpunkte“ etc.), besitzen Me-

nüs mit weiteren Funktionen, die durch Klicken der rechten Maustaste aufgerufen wer-

den können (siehe Abbildung 4-4 und Abbildung 4-5).

Abbildung 4-4: Bewegen des Mauszeigers über eine Schaltfläche mit Pfeilsymbol


von Konstruktionslinien

Funktionen zum Zeichnen von FE-

Elementen des Querschnittnetzes


von Referenzpunkten


von Bemaßungslinien

Verschiedene Ansichts-

und Zoomfunktionen

Verwaltung der Referenz-Sets

(Öffnen durch Klick auf Pfeil) und

Anzeige des aktiven Ref.-Sets

Verwaltung der Teile des Quer-

schnitts (Öffnen durch Klick auf

Pfeil) und Anzeige des aktiven Teils

Verwaltung der Variablen des Quer-

schnitts (Öffnen durch Klick auf Pfeil)

und Anzeige der aktiven Variablen

oder eingegebenen Konstanten zum

Zeichnen von Konstruktionslinien

Basiskonstruktionslinien CL1 und CL2

(Vorgabeposition entlang Z- bzw. Y-

Koordinatenachse des Querschnitts)

Vorgabeposition des Teils (1) (im

Schnittpunkt von CL1 und CL2); mar-

kiert durch Fähnchen mit Nummer

Blickrichtung gegen

die X-Achse!




Abbildung 4-5: Drücken der rechten Maustaste öffnet Menü

Eine Kurzbeschreibung sämtlicher Funktionen des Querschnittsfensters findet man im

Menüpunkt HilfeKurzhilfe für Symbole bei Auswahl des Untermenüs „Querschnitt“

am linken unteren Fensterrand.

4.2 Grundlagen und Definitionen

4.2.1 Konstruktionslinien oder Hilfslinien

Konstruktionslinien (engl. construction line (CL)) oder Hilfslinien werden benötigt, um

aus deren Raster Schnittpunkte für das Zeichnen von FE-Elementen für die Konstrukti-

on des FE-Netzes des Querschnitts zu erhalten. Konstruktionslinien werden mit den

diversen Zeichenfunktionen des entsprechenden Menüs erzeugt. Jede Konstruktionslinie

(Bezeichnung: CL_ [+durchlaufende Nummer]) wird in Abhängigkeit einer oder meh-

rerer bereits existierenden Konstruktionslinien erstellt (z.B. parallel zu einer Linie in

einem bestimmten Abstand, im Schnittpunkt zweier Linien in einem bestimmten Win-

kel etc.). Somit sind letztlich alle erstellten Konstruktionslinien abhängig von den bei-

den Basiskonstruktionslinien CL1 (Horizontale) und CL2 (Vertikale), an welche somit

auch der Querschnitt angebunden ist.

Anmerkung: Die verschiedenen Abhängigkeiten von Konstruktionslinien untereinander spielen eine

Rolle bei der Berücksichtigung von veränderlichen Abmessungen des Querschnitts ent-

lang der Achse. Bei der Zuweisung einer Variablen zu einer bestimmten Konstruktions-

line und den dieser Variablen in Form von Tabellen entsprechend zugewiesenen Werten

für die verschiedenen Stationen muss man die geometrischen Abhängigkeiten der ande-

ren Konstruktionslinien von dieser veränderlichen Konstruktionslinie beachten.

4.2.2 Querschnitt und Achse

Die Vorgabepositionen der Basiskonstruktionslinien CL1, CL2 sind die Z- bzw. die Y-

Koordinatenachse des Querschnitts. Die Anbindung des Querschnitts an die Achse er-

folgt immer im Schnittpunkt der Koordinatenachsen Z und Y.

Anmerkung: Durch Offsets kann die Lage des Querschnitts (CL1, CL2) zur Achse (Schnittpunkt Z-,

Y-Achse) geändert werden.




4.2.3 Querschnitt

Die Geometrie des Querschnittes wird durch Einzelelemente erstellt, die sich aus den

Schnittpunkten der Konstruktionslinien erstellen lassen. Alle so erstellten Elemente be-

schreiben den Gesamtquerschnitt.

Anmerkung: Zu Beachten bei der Konstruktion von (unsymmetrischen) Querschnitten ist, dass die

Darstellung der Querschnitte in RM Bridge gegen die Achsrichtung (X-Achse) erfolgt.

4.2.4 Querschnittselemente

Die 2-dimensionalen Querschnittselemente bestehen aus einem 3- bis 4-seitigen ge-

schlossenen Polygon, das aus den Schnittpunkten der Konstruktionslinien erstellt wird.

Der Umlaufsinn beim Anwählen der Schnittpunkte beim Zeichnen des Polygons (im

oder gegen den Uhrzeigersinn) spielt keine Rolle.

Anmerkung: Das Programm transformiert intern automatisch alle Elemente in einen Umlaufsinn

gegen die Uhrzeigerrichtung.

4.2.5 Teile

Elemente des Querschnittes mit unterschiedlichen Eigenschaften können zu Gruppen

(Teilen) zusammengefasst werden. Bei Verbundquerschnitten zum Beispiel werden die

Elemente für den Beton und den Stahl verschiedenen Teilen zugewiesen.

Anmerkung: Teile können auch dazu verwendet werden, um in ein und demselben Querschnitt be-

stimmte Querschnittsteile unterschiedlichen statischen Längssystemen zuzuweisen (z.B.:

Doppel-T Querschnitt als Trägerrost aufbereitet; d.h. anstelle von zwei einzelnen Quer-

schnitten (jeweils „ein T“) und zwei verschiedenen Segmenten, braucht man nur einen

Querschnitt und ein Segment, welche aus zwei Teilen (für zwei getrennte Längselement-

serien) bestehen).

In diesem Beispiel gibt es nur einen Hohlquerschnitt aus gleichartigem Beton und ein

Längssegment (Ein-Stab-Modell), daher wird nur ein Teil benötigt.

4.2.6 Referenz-Sets

Besondere Punkte im Querschnitt wie Bewehrung, Spannungs- oder Temperaturpunkte

etc. werden dem Querschnitt über sogenannte Referenz-Sets des entsprechenden Typs

zugewiesen.

4.2.7 Ebenenverwaltung („Layer“)

Jedes Objekt kann einer oder mehreren Ebenen („Layer“) zugewiesen und auf diesen

angezeigt werden.




4.3 Definition von Konstruktionslinien

Für die Konstruktion des vorliegenden Querschnittes werden 10 vertikale, 7 horizontale

und 4 geneigte Hilfslinien benötigt.

Als erstes werden zwei in einem Abstand von 6.5 m zu beiden Seiten der vertikalen

Basislinie parallele Konstruktionslinien gezeichnet (Außenkante Kragarme).

Eingabe des Abstands „6.5“ direkt in das Feld für Konstanten am rechten unte-

ren Fensterrand.

Auswahl der Funktion zum Zeichnen einer parallelen Linie („Parallelverschie-

bung“) aus dem Menü zum Zeichnen von Konstruktionslinien durch Klicken auf

das entsprechende Symbol (ggf. zuvor Rechtsklick auf das aktuelle Symbol zum

Öffnen des Auswahlmenüs – siehe Abbildung 4-6).

Anmerkung: Das Fadenkreuz des Cursors wird nun als durchgezogene Linie dargestellt, um anzu-

zeigen, dass eine Funktion aktiv ist.

Eine Funktion kann mit der Escape-Taste (Esc) oder der rechten Maustaste abgebro-

chen werden.

In der Kommandozeile am linken unteren Fensterrand wird die entsprechende Anwei-

sung zur erforderlichen Eingabeaktion angezeigt: „Parallel: Wählen Sie die Basislinie,

indem Sie sie anklicken“.

Markieren der vertikalen Basiskonstruktionsline (CL2) als Referenzlinie.

Anmerkung: Die ausgewählte Linie wird nun hervorgehoben dargestellt.

Die Kommandozeile zeigt nun an: “Parallel: Klicken Sie auf eine Seite der Basislinie,

um die Richtung vorzugeben“.

Klicken (irgendwo) in den Bereich zur linken Seite der vertikalen Referenzlinie.

Somit wird eine neue Konstruktionslinie im Abstand von 6.5 links der vertikalen Basis-

linie erstellt.

Anmerkung: Die Eingabe des Wertes für die Konstante kann jederzeit bis zum Zeichnen der Linie

erfolgen.

Die zweite Konstruktionslinie kann nun auf dieselbe Art erzeugt werden:

Anmerkung: Die ausgewählte Funktion bleibt aktiv und muss nicht neuerlich ausgewählt werden.

Dasselbe gilt für die eingegebene Konstante.

Markieren der vertikalen Basislinie als Referenzlinie.

Klicken (irgendwo) in den Bereich zur rechten Seite der vertikalen Referenzli-

nie.




So wird eine weitere Konstruktionslinie im Abstand von 6.5 m rechts der vertikalen

Basislinie erzeugt.

Die beiden erzeugten Konstruktionslinien sind in Abbildung 4-6 zusammen mit dem

erforderlichen Eingabeschema dargestellt.

Abbildung 4-6: Zeichnen paralleler Konstruktionslinien

Als nächstes sollen zwei weitere Konstruktionslinien mit einem Abstand von jeweils 3

m nach innen in Bezug auf die eben gezeichneten beiden Konstruktionslinien erstellt

werden (Innenkante Kragarme).

Ändern des Wertes der Konstanten auf 3.0.

Markieren der linken Konstruktionslinie (CL3) als Referenzlinie.

Klicken auf die rechte Seite von CL3.

Erstellen der zweiten Konstruktionslinie auf die gleiche Art, jedoch unter Ver-

wendung der rechten Konstruktionslinie (CL4) als Referenzlinie.

Auswahl der Funktion „Parallel“ aus dem

Menü zum Zeichnen von Konstruktionslinien

Direkte Eingabe des Wertes (Ab-

stand) in das Feld für Konstanten Anweisung der zu tätigenden Ein-

gabeaktion in der Kommandozeile

Gezeichnete Konstruktionslinien

Auswahl der vertikalen Basis-

linie CL2 als Referenzlinie




Anmerkung: Da hier keine variable Abhängigkeit besteht, könnte man diese beiden Linien ebenso im

Abstand von 3.5 links und rechts der vertikalen Basislinie zeichnen. Dasselbe gilt in

analoge Weise für die Abstände und Referenzlinien der folgenden Konstruktionslinien.

Auf dieselbe Weise können die restlichen vertikalen Konstruktionslinien erstellt wer-

den:

Konstruieren zweier weiterer Konstruktionslinien im Abstand von 1.5 m links

und rechts der vertikalen Basislinie (Beginn der Voute der Fahrbahnplatte).

Konstruieren zweier weiterer Konstruktionslinien im Abstand von 1 m links und

rechts der vertikalen Basislinie (Beginn der Voute der Bodenbahnplatte).

Konstruieren zweier weiterer Konstruktionslinien im Abstand von 2.5 m links

und rechts der vertikalen Basislinie (Außenkante Querschnittunterseite).

Konstruieren der horizontalen Konstruktionslinien:

Konstruieren dreier horizontaler Konstruktionslinien, welche ausgehend von der

horizontalen Basislinie untereinander die Abstände 0.2 m (Kragarmdicke au-

ßen), 0.25 m (Kragarmdicke beim Anschluss) und 4.55 m nach unten hin auf-

weisen. Die letzte unterste Linie mit einem Gesamtabstand von 5.0 m von der

horizontalen Basislinie wird später dazu benötigt, die Stegneigung des Hohlkas-

tenquerschnittes zu definieren.

Abbildung 4-7 zeigt die bis dato definierten Hilfslinien mit ihren entsprechenden Ab-

ständen und Referenzlinien.

Anmerkungen: Um das Anwählen der einzelnen Konstruktionslinie zu erleichtern, können die Zoom-

funktionen oder Freihandsymbole (siehe zweite Anmerkung unter 2.3) benutzt werden.

Diese können jederzeit auch während einer Eingabeprozedur verwendet werden.

Befindet sich im Auswahlrechteck des Cursors mehr als eine Hilfslinie, fordert das Pro-

gramm zur Auswahl der gewünschten Hilfslinie aus einer Liste auf.

Mit der Taste „Escape“ (Esc) oder durch Drücken der rechten Maustaste kann eine ak-

tive Eingabeprozedur abgebrochen werden. (Die Zeichenfunktion wird dabei verlassen

und muss neu ausgewählt werden).

Mit der „Rückgängig“-Schaltfläche (über der Symbolleiste der Zoomfunktionen) kann

immer die jeweils zuletzt gezeichnete Hilfslinie gelöscht werden (bzw. allg. die zuletzt

getätigte Zeichenaktion rückgängig gemacht werden).

Um eine beliebige falsch erstellte Hilfslinie zu löschen, muss zuerst sichergestellt sein,

dass keine Zeichenfunktion aktiv ist (das Fadenkreuz wird als strichlierte Linie darge-

stellt). Durch Klicken auf die entsprechende Hilfslinie kann diese ausgewählt werden

(sie wird dann in oranger Farbe dargestellt). Nun erscheinen in der Symbolleiste über

den Zoomfunktionen zusätzliche Symbole zum Bearbeiten des Elementes, so auch zum

Löschen desselbigen.




Siehe auch Kapitel 4.5 für eine detaillierte Beschreibung zum Editieren von Hilfsli-

nien.

Abbildung 4-7: Konstruktionslinien und deren Abstände und Referenzlinien

Um später die variable Dicke der Stege konstruieren zu können, benötigt man eine Re-

ferenzlinie, welche die Neigung des Steges vorgibt. Dies lässt sich aus den Schnittpunk-

ten der bereits gezeichneten Hilfslinien und der Funktion „Gerade durch zwei Schnitt-

punkte“ bewerkstelligen.

Auswahl der Zeichenfunktion „Gerade durch zwei Schnittpunkte“ aus der Sym-

bolleiste zum Zeichnen von Konstruktionslinien (Rechtsklick auf die aktive

Schaltfläche zum Öffnen des Menüs) (siehe Abbildung 4-8).

Zeichnen der beiden Konstruktionslinien durch Klicken auf die beiden jeweili-

gen Schnittpunkte, welche die Geraden definieren sollen (gemäß Anweisungen

in der Kommandozeile).

Abbildung 4-8 zeigt die beiden konstruierten Hilfslinien und deren schematische Einga-

be.

1.0

1.0

1.5

1.5

2.5

2.5

3.5

3.5

3.0

3.0

6.5

6.5

0.20

0.25

4.55




Abbildung 4-8: Hilfslinien für die Außenseite des Steges.

Anmerkung: Die Neigungen der Stege sind durch die in Abbildung 4-8 dargestellten Schnittpunkte

definiert. Die so erstellten Referenzlinien für die Stegneigungen beschreiben gleichzei-

tig die Geraden, auf welchen die Außenkanten der Stege liegen, von welchen man nun

in weiterer Folge die variablen Stegdicken nach innen hin konstruieren kann. Die Un-

terkante der Bodenplatte (Querschnittshöhe), welche ebenfalls variabel verläuft, wird

im Folgenden konstruiert. (Die horizontale konstante Hilfslinie (5m von Basislinie)

dient nur zur Definition der Stegneigung).

Die Querschnittshöhe ist entlang der Stationierung veränderlich. Aus diesem Grund soll

eine Variable definiert werden, welche die Querschnittshöhe entlang der Stationierung

beschreibt. Diese Variable wird zuerst im Querschnitt dem Abstand der entsprechenden

Hilfslinie zugewiesen (anstelle eines konstanten Wertes) und später mit der eigentlichen

Querschnittshöhe entlang der Stationierung mittels einer zuvor zu definierenden Tabelle

verknüpft.

Durch Anwählen des Pfeiles neben dem Eingabefenster für Konstanten und Va-

riablen wird das Fenster zur Variablendefinition geöffnet (siehe Abbildung 4-9).

Anmerkung: Da noch keine Variablen definiert sind, öffnet sich beim ersten Mal anstelle der Vari-

ablenliste zuvor direkt das Fenster zum Erzeugen einer neuen Variablen.

Hilfslinien durch 2 Schnittpunkte




Abbildung 4-9: Eingabe einer Variablen

Festlegen des Variablennamens „h_ges“ und Zuweisen eines Wertes, z.B. 3.5.

Anmerkungen: Der hier eingegebene Wert (3.5) wird nur zum Zeichnen der Konstruktionslinie mit

dieser zugewiesenen Variablen benötigt, die tatsächlich zu verwendenden Werte der

Variablen werden später über Tabellen definiert.

Es können auch Variablen des Typs „Winkel“ definiert werden, das Eingabefeld ändert

sich dann entsprechend auf die definierte Winkeleinheit bzw. ein weiteres Eingabefeld

zur Eingabe in Prozent wird aktiv.

Über das Eingabefeld „Ausdruck“ können Variablen als Funktion anderer Variablen

definiert werden. Der errechnete Wert wird dann im Feld „Wert“ ausgegeben.


Es öffnet sich nun die Variablenliste mit dem Eintrag der soeben definierten Variablen

(siehe Abbildung 4-10). Hier sind alle verwendeten Variablen des aktiven Querschnitts

aufgelistet; bestehende Variablen können editiert und neue erstellt werden. Durch Aus-

wahl aus der Liste und Drücken der Schaltfläche „Aktivieren“ kann man eine bestimmte

Variable aktiv setzen.

Abbildung 4-10: Liste der definierten Variablen

Bestätigen der Auswahl der gewünschten Variablen durch Drücken der Schalt-

fläche <Aktivieren> .

Anmerkung: Eine neu erzeugte Variable wird automatisch auch beim bloßen „Schließen“ des Fens-

ters aktiviert.




Die ausgewählte Variable ist nun mit ihrem zugewiesenen Wert im Feld für die Kon-

stanten bzw. Variablen angeführt:

Nun kann die Konstruktionslinie für die variable Querschnittshöhe gezeichnet werden:

Erstellen einer neuen Konstruktionslinie für die veränderliche Querschnittshöhe

parallel zur horizontalen Basislinie nach unten.

Für den Abstand zwischen Referenzlinie und erzeugter Konstruktionslinie wird nun

diese Variable anstelle eines konstanten Wertes zugewiesen.

Anmerkung: Diese Variable bleibt solange aktiv, bis eine neue Variable ausgewählt wird oder die

bestehende mit einem konstanten Wert überschrieben wird (durch einfaches Editieren

direkt im Eingabefeld).

Auf dieselbe Weise können nun die beiden anderen Variablen für die veränderli-

che Dicke der Bodenplatte („d_unten = 0.25“) und der Stegbreiten („d_Steg =

0.7“) erzeugt und die entsprechenden variablen Konstruktionslinien in Abhän-

gigkeit der jeweiligen Referenzlinien (Unterkante Bodenplatte bzw. Außenkante

Stege) gezeichnet werden.

Zusätzlich muss für die Vouten der Bodenplatte noch eine Hilfslinie parallel zur

Linie für die Bodenplattenoberkante im Abstand von 0.15m nach oben gezeich-

net werden.

Abbildung 4-11 zeigt die Liste der definierten Variablen, Abbildung 4-12 die kon-

struierten Hilfslinien.

Abbildung 4-11: Variablenliste aller definierten Variablen




Abbildung 4-12: Konstruierte Hilfslinien

Die verschiedenen Abhängigkeiten der Konstruktionslinien des Querschnitts stellen sich

also wie folgt dar: Die Lage der Stegaußenkanten ist unveränderlich, die Steginnenkan-

ten sind von diesen über die Variable d_Steg abhängig. Die Höhe des Gesamtquer-

schnitts ist von der Fahrbahnplattenoberkante aus über die Variable h_ges abhängig.

Die Bodenplattendicke ist wiederum von dieser Linie (Bodenplattenunterkante) nach

oben hin über die Variable d_unten abhängig, d.h. diese Linie (Bodenplattenoberkante)

wandert mit der veränderlichen Querschnittshöhe (Bodenplattenunterkante) mit. Von

der Bodenplattenoberkante hängt die Linie für die Vouten der Bodenplatte dann wieder

konstant von dieser ab.

4.4 Erstellen von Querschnittselementen

Nun sind alle erforderlichen Hilfslinien für die Konstruktion der Querschnittselemente

definiert.

Auswahl der Funktion „4-Punkt Element“ aus der Symbolleiste zum Zeichnen

von FE-Elementen (siehe Abbildung 4-13).

h_ges = 3.50

d_unten = 0.25

0.15

d_Steg = 0.70

d_Steg = 0.70




Klicken nacheinander (Umlaufsinn spielt keine Rolle) auf die Elementpunkte

(Schnittpunkte der entsprechenden Konstruktionslinien) des zu erstellenden

Elements, um so von Knoten zu Knoten die entsprechenden Elementseiten zu

erzeugen (siehe z.B. Abbildung 4-13 für das Erstellen des linken Kragarms).

Nach Anwahl des 4ten Schnittpunktes wird das Polygon automatisch geschlossen.

Anmerkung: Um ein dreiseitiges Element zu erzeugen, muss als 4ter Schnittpunkt der erste Schnitt-

punkt nochmals angewählt werden.

Das soeben erstellte Element wird dem aktiven Teil 1 zugewiesen; als Kennzeichnung

der Zuordnung wird die Nummer des Teils in der Mitte des Elements angezeigt.

Abbildung 4-13: Konstruktion eines Querschnittselements mithilfe der Schnittpunkte von Hilfslinien

Die weiteren Elemente werden auf die gleiche Weise erstellt. Insgesamt müssen

14 Elemente definiert werden. Abbildung 4-14 zeigt die vollständige Elementde-

finition des Querschnitts.

1 2

3

4




Anmerkungen: Um das Anwählen der einzelnen Schnittpunkte zu erleichtern, können die Zoomfunktio-

nen oder Freihandsymbole (siehe zweite Anmerkung unter 2.3) benutzt werden. Diese

können jederzeit auch während einer Eingabeprozedur verwendet werden.

Befindet sich im Auswahlrechteck des Cursors mehr als ein Schnittpunkt, fordert das

Programm zur Auswahl des gewünschten Schnittpunktes aus einer Liste auf.

Mit der Taste „Escape“ (Esc) oder durch Drücken der rechten Maustaste kann eine ak-

tive Eingabeprozedur abgebrochen werden. (Die Zeichenfunktion wird dabei verlassen

und muss neu ausgewählt werden).

Mit der „Rückgängig“-Schaltfläche (über der Symbolleiste der Zoomfunktionen) kann

immer das jeweils zuletzt gezeichnete Element gelöscht werden (bzw. allg. die zuletzt

getätigte Zeichenaktion rückgängig gemacht werden).

Um ein beliebiges falsch erstelltes Element zu löschen, muss zuerst sichergestellt sein,

dass keine Zeichenfunktion aktiv ist (das Fadenkreuz wird als strichlierte Linie darge-

stellt). Durch Klicken in den Bereich innerhalb des Elementes (ohne dabei eine Hilfsli-

nie mit dem Cursor zu erfassen), kann das Element ausgewählt werden (es wird dann

orange umrandet dargestellt). Nun erscheinen in der Symbolleiste über den Zoomfunk-

tionen zusätzliche Symbole zum Bearbeiten des Elementes, so auch zum Löschen des-

selbigen.

Siehe auch Kapitel 4.5 für eine detaillierte Beschreibung zum Editieren von Elemen-

ten.




Abbildung 4-14: Vollständige Elementdefinition des Querschnitts

4.5 Editieren im Querschnittsfenster

4.5.1 Auswahl von Objekten

Bevor erstellte Zeichenobjekte zur Auswahl markiert werden können, muss sicherge-

stellt sein, dass keine Zeichenfunktion aktiv ist (das Fadenkreuz des Cursors wird als

strichlierte Linie dargestellt; keine Anweisung in der Kommandozeile).

Danach kann das gewünschte Objekt mit dem Cursor ausgewählt werden: Eine Hilfsli-

nie kann durch Klicken auf einen von sonstigen Zeichenobjekten freien Bereich dieser

Linie markiert werden. Ein Referenzpunkt, eine Bemaßungslinie etc. durch direktes

Anwählen des gewünschten Objekts. Um ein FE-Element auszuwählen, muss man in

den Bereich innerhalb des Elements klicken, ohne dabei ein anderes Objekt zu erfassen.

Befinden sich innerhalb des Auswahlrechtecks des Cursors mehr als ein Objekt, öffnet

das Programm eine Liste zur Auswahl des gewünschten Zeichenobjekts.




Durch Gedrückt-halten der „Shift“-Taste können mehrere Objekte gleichzeitig ausge-

wählt werden – allerdings können mehrere gleichzeitig ausgewählte Objekte dann nicht

mehr editiert werden; es stehen lediglich die Optionen „Löschen“ und „Farbauswahl“

zur Verfügung.

In der Kurzbeschreibung der Funktionen des Querschnittfensters (Menüpunkt Hil-

feKurzhilfe für Symbole, Untermenü „Querschnitt“) findet man im rechten unteren

Fensterbereich eine Zusammenstellung der Tastenkürzel zum Aufrufen der Listen be-

stimmter Objektgruppen (z.B. „Strg + C“ für die Liste aller verwendeten Konstruktions-

linien (construction line). In diesen Listen kann man mit der Leertaste beliebig viele

Objekte markieren; Schießen des Fensters beendet die Auswahl.

Um die Auswahl markierter Objekte wieder aufzuheben, kann man einfach in einen

leeren Bereich des Querschnittsfensters klicken (ggf. kann man auch direkt ein neues

Objekt markieren oder auch mit der Auswahl einer Zeichenfunktion fortfahren, wo-

durch die Auswahl ebenfalls aufgehoben wird).

Nach der Auswahl eines bestimmten Objektes wird dieses farblich hervorgehoben und

es erscheinen über der Symbolleiste der Zoomfunktionen entsprechende zusätzliche

Schaltflächen für die Bearbeitung des Objekts, das sind in erster Linie Farbauswahl,

Löschen, Editieren und ggf. weitere Objekt-spezifische Funktionen.

4.5.2 Editieren von Hilfslinien

Markiert man eine Hilfslinie und drückt die Schaltfläche für Editieren, öffnet sich das

Fenster mit den Objekteigenschaften (siehe Abbildung 4-15 und Abbildung 4-16).




Abbildung 4-15: Editieren einer Hilfslinie

Die prinzipiellen Eigenschaften seien hier exemplarisch für eine Hilfslinie vom Typ

„Parallel“ erläutert (siehe Abbildung 4-16):

Abbildung 4-16: Ändern der Eigenschaften einer Hilfslinie

1. Markieren der Hilfslinie CL19

3. Referenzlinie CL1 wird angezeigt und

Fenster mit Objekteigenschaften öffnet sich

2. Zusätzliche

Schaltflächen

erscheinen;

Drücken von

Editieren




Name: Bezeichnung der Hilfslinie (Vorgabe: CL_ [+durchlaufende Nummer])

Typ: Angabe der verwendeten Zeichenfunktion beim Erstellen (z.B. Parallel, über Schnitt-

punkte etc.) – kann nicht geändert werden.

Variable: Anzeige der zugewiesenen Variablen – man kann über die Pfeilschaltfläche die Vari-

ablenzuweisung auch nachträglich für einen konstant definierten Abstand vornehmen,

die zugewiesene Variable ändern oder die Zuweisung aufheben und den zugewiesenen

Wert als konstanten Abstand übernehmen.

Abstand: Verwendeter Wert (Abstand bei Parallelverschiebung; oder Winkel); ist der Abstand

über eine Variable definiert (siehe Abbildung 4-15), kann der Abstand nur über die

Variablenliste geändert werden.

Abhängigkeiten: z.B. Referenzlinie, Schnittpunkte etc. – kann über die Schaltfläche „Ändern“ interaktiv

neu definiert werden.

4.5.3 Editieren von FE-Elementen

Markiert man ein Element und drückt die Schaltfläche für Editieren, öffnet sich das

Fenster mit den Objekteigenschaften (siehe Abbildung 4-17 und Abbildung 4-18).

Abbildung 4-17: Editieren eines Elements

1. Markieren eines Elements

3. Fenster mit Objektei-

genschaften öffnet sich

2. Zusätzliche

Schaltflächen

erscheinen;

Drücken von

Editieren




Die prinzipiellen Eigenschaften sind im Folgenden erläutert (siehe Abbildung 4-18):

Abbildung 4-18: Ändern der Eigenschaften eines Elements

Name: Bezeichnung des Elements (Vorgabe: EL_ [+durchlaufende Nummer])

Teil: Zuweisung des Elements zu einem Teil. Sind mehrere Teile in Verwendung kann

die Zuordnung geändert werden.

Schubelement: Definitionen zur Berücksichtigung der mitwirkenden Plattenbreite (Schubver-

nachlässigung vertikal oder horizontal); (zusätzlich können für die beiden Quer-

kraftkomponenten + Torsion die Faktoren für die Größe der Schubabminderung

festgelegt werden).

Ausrundung der

Elementkanten:

Für jede Elementkante kann ein Ausrundungsradius festgelegt werden (Definition

auch über Variablen möglich). Der Startpunkt des Elementes ist im kleinen grafi-

schen Ansichtsfenster blau markiert; (unabhängig von der vom Benutzer verwen-

deten Umlaufrichtung bei der Definition des Elementes wird der Umlaufsinn

programmintern immer gegen den Uhrzeigersinn festgelegt – daraus resultiert die

Nummerierung der Elementkanten).

Elementunter-

teilung:

Mit Referenz zum Startpunkt können verschieden automatische Netzverfeinerun-

gen vorgenommen werden.

FEM-Optionen Einstellungen für die Berechnung mit FEM.

Abhängigkeit Die einzelnen Knoten des Elements können über die Auswahl der gewünschten

Schnittpunkte über Konstruktionslinien geändert werden.




4.6 Definition von Referenz-Sets

Für die spätere Bewehrungs- und Spannungsberechnung im Analyzer werden zusätzli-

che geometrische und statische Informationen benötigt, welche durch bestimmte ent-

sprechende Definitionen am Querschnitt aufbereitet werden müssen.

Ebenso müssen für die geometrische Anbindung verschiedener Segmente oder Feder-

elemente (Stützen, Auflager) die entsprechenden Positionen am Querschnitt definiert

werden.

Die Eingabe dieser zusätzlichen Objekte erfolgt über sogenannte Referenz-Sets.

Für die verschiedenen Anwendungsbereiche gibt es entsprechende Typen von Referenz-

Sets (z.B. Biegebewehrung, Schubbewehrung, Spannungspunkte etc.).

Diese Referenz-Sets werden zuerst in einer Liste ihren Eigenschaften nach definiert und

danach im Querschnitt in Form von Einzelpunkten, Linien oder Polygonen nach be-

stimmten Regeln geometrisch gezeichnet. Diese Zeichenobjekte können an Schnitt-

punkten von Hilfslinien oder relativ zu FE-Elementknoten oder -kanten definiert wer-

den.

4.6.1 Attribut-Sets

Allen Referenz-Sets, die Bewehrungen beschreiben, müssen zusätzlich sogenannte Att-

ribut-Sets, über welche das Material definiert wird, zugewiesen werden. (Über diese

Attribut-Sets erfolgt dann auch die Speicherung bzw. Ausgabe der errechneten Beweh-

rungsmengen).

Darüber hinaus können mit Hilfe von Attribut-Sets verschiedene zusammengehörige

Referenz-Sets zu einer Gruppe zusammengefasst werden.

Anmerkung: So besteht zum Beispiel die Möglichkeit, die Bewehrung in der Fahrbahnplatte im Be-

reich über dem linken und rechtem Steg in zwei separaten Referenz-Sets zu definieren,

diese jedoch für die spätere Bemessung im Analyzer in einem Attribut-Set zu gruppie-

ren, um eine Gesamtergebnis für die Bewehrung in der Fahrbahnplatte zu erhalten.

4.6.2 Referenz-Sets – Prinzipielle Eingabebeschreibung

Bevor mit dem Beispiel fortgefahren wird, soll im Folgenden vorweg die prinzipielle

Eingabe zur Definition eines Referenz-Sets erläutert werden. Abbildung 4-19 zeigt das

entsprechende Eingabefenster. Nachstehend finden sich die entsprechenden Erläuterun-

gen.

Abbildung 4-19: Definition eines neuen Referenz-Sets




Name: Eingabe der Bezeichnung des Referenz-Sets

Typ: Auswahl des Typs des zu erstellenden Referenz-Sets (siehe Tabelle 3)

Teil: Zuweisung des Referenz-Sets zu einem Teil (hier nur ein Teil (1); zu beachten bei

mehrteiligen Querschnitten – siehe 4.2.5)

Attribut-Set: Name des Attribut-Sets, dem das Referenz-Set zugewiesen werden soll

Neue Attribut-Sets können durch Betätigen der Schaltfläche „Erstellen“ erzeugt

werden, bestehende aus dem Pulldown-Menü ausgewählt werden.

Attribut-Sets können die gleichen Namen haben wie Referenz-Sets.

Material: Auswahl des dem Attribut-Sets zuzuweisenden Materials

Sobald ein Attribut-Set ausgewählt ist, wird das Auswahlfenster für das Material

aktiv und kann aus dem entsprechenden Pulldown-Menü ausgewählt werden.

Tabelle 3:Übersicht über die Typen von Referenz-Sets und deren Anwendung

Typ Anwendung

Verbindungspunkte Definition der Position von Anschlusspunkten von Segmenten oder

Federelementen

Spannungspunkte Definition der Stellen im Querschnitt, an denen Normalspannungen

berechnet werden sollen (Nachweisaktion Fib). Können zusätzlich

auch als Geometriepunkte verwendet werden (s.u.)

Geometriepunkte Definition einer Position im Querschnitt z.B. als Referenzposition

zur Definition von Spannkabelpositionen

Temperaturpunkte Zur Definition von nicht-linearen Temperaturgradienten

Biegebewehrung Definition zur Ermittlung der Längsbewehrung für die Bemessung

für Biegung + Normalkraft (Nachweisaktion Ult Rein)

Rissbewehrung Definition zur Ermittlung der Längsbewehrung infolge Rissnach-

weis (Nachweisaktion Crack)

Robustbewehrung Definition zur Ermittlung der Längsbewehrung infolge Robust-

heitsnachweis (Nachweisaktion Robu)

Torsionsbewehrung Definition zur Ermittlung der Bügelbewehrung und der Längsbe-

wehrung aus Schub infolge Torsion (Nachweisaktion Shear)

Schub-Längsbewehrung Definitionen zur Ermittlung der Längsbewehrung aus Schub infolge

Querkraft (Nachweisaktion Shear) und…

Schubbewehrung für Steg …zur Ermittlung der Bügelbewehrung aus Schub infolge Querkraft

(Nachweisaktion Shear)

Schubbewehrung für Platte (Qy) Definition zur Ermittlung der Bewehrung in Gurtanschnitten infol-

ge Schubkraft in Längsrichtung bzw. horizontaler Richtung Schubbewehrung für Platte (Qz)

Längsbewehrung Umfasst die Typen Biegebewehrung, Rissbewehrung und Ro-

bustbewehrung




4.6.3 Erstellen eines Referenz-Sets für Spannungspunkte

Im ersten Referenz-Set soll nun jeweils ein Spannungspunkt in der Mitte der oberen und

unteren Randfaser definiert werden.

Durch Anwählen des Pfeiles neben dem Anzeigefenster für Referenz-Sets wird

das Fenster zur Verwaltung der Referenz-Sets geöffnet.

Anmerkung: Da noch kein Referenz-Set definiert ist, öffnet sich beim ersten Mal anstelle der Refe-

renz-Set-Liste zuvor direkt das Fenster zum Erzeugen eines neuen Referenz-Sets.

Abbildung 4-20: Definition eines Referenz-Sets für Spannungspunkte

Zur Definition des Referenz-Sets für die Spannungspunkte (siehe Abbildung

4-20) muss ein Name festgelegt und der entsprechende Typ ausgewählt werden.

Die Zuweisung der Spannungspunkte erfolgt auf den (einzigen vorhandenen)

Teil 1. Da es sich hier um keine Bewehrung handelt, wird kein Attribut-Set be-

nötigt.


Es öffnet sich nun das Verwaltungsfenster für die Referenz-Sets mit dem eben erstellten

Eintrag (siehe Abbildung 4-21). Hier können neue Referenz-Sets hinzugefügt und be-

stehende bearbeitet oder gelöscht werden. Gewünschte Referenz-Sets können in der

Liste ausgewählt und für die weitere geometrische Definition aktiviert werden.

Abbildung 4-21: Verwaltungsfenster Referenz-Sets




Bestätigen der Auswahl des Referenz-Sets durch Drücken der Schaltfläche

<Aktivieren> .

Anmerkung: Eine neu erzeugtes Refernz-Set wird automatisch auch beim bloßen „Schließen“ des

Fensters aktiviert.

Das ausgewählte Referenz-Set ist nun im Anzeigefenster für Referenz-Sets angeführt:

Nun kann mit dem Zeichnen der diesem Referenz-Set zuzuordnenden Referenzpunkte

begonnen werden. Dazu werden die Funktionen aus dem entsprechende Menü zum

Zeichnen von Referenzpunkten benötigt (siehe Abbildung 4-3).

Zum Anwählen der Punkte in der Symmetrielinie des Querschnitts an der Ober- und

Unterkante existieren bereits die benötigten Konstruktionslinien mit den entsprechenden

Schnittpunkten.

Anmerkung: Alternativ könnte man die Funktion „Referenzpunkt relativ zu Elementknoten“ verwen-

den (diese Funktion wird später noch angewandt).

Wählen der Funktion „Referenzpunkt an einem Schnittpunkt“ aus dem Menü

zum Zeichnen vom Referenzpunkten.

In der Kommandozeile erscheint die gewählte Funktion mi der Aufforderung: „Klicken

Sie auf den Schnittpunkt zweier Hilfslinien“.

Auswahl des in Abbildung 4-22 gezeigten Schnittpunkts in der Mitte der Quer-

schnittsoberkante zum Erzeugen des Spannungspunktes in der Mitte der oberen

Randfaser.

Abbildung 4-22: Definition des oberen Spannungspunktes

Es öffnet sich das Eingabefenster für die Definition eines Referenzpunktes (siehe Ab-

bildung 4-23).




Abbildung 4-23: Definition eines Referenzpunktes

Name: Bezeichnung des Referenzpunktes

Typ: Auswahl des Typs des zu erstellenden Referenzpunktes

(Einzelpunkt, Gerade, Kurve)

Checkbox „Lokale Ver-

feinerung aktivieren:

Generiert automatisch zusätzliche Unterteilungen der FE-Elemente im

unmittelbaren Bereich des Spannungspunktes

Eingabe gemäß Abbildung 4-23 („SP-O“ = „Spannungspunkt oben“)

Bestätigung mit <OK> .

Der Spannungspunkt wird nun grafisch im Querschnitt dargestellt.

Wiederholen des Vorgangs für die Definition des Spannungspunkts in der Mitte

der unteren Randfaser (SP-U). Dieser Punkt kann demselben Referenz-Set

Spannung-HT zugeordnet werden.

Anmerkung: Bezüglich des Editieren von Referenzpunkten gelten analog bzw. sinngemäß die in 4.5 be-

schriebenen Sachverhalte.

Abbildung 4-24 zeigt die definierten Spannungspunkte im Querschnitt

Abbildung 4-24: Spannungspunkte SP-O und SP-U




4.6.4 Referenzsets für Längsbewehrung

Im Folgenden sollen Referenz-Sets vom Typ “Längsbewehrung” definiert werden, wel-

che wie in Tabelle 3 ersichtlich, für die Biegebemessung, den Rissnachweis und den

Robustheitsnachweis verwendet werden können.

Anmerkung: Anstelle von drei separaten Referenz-Sets für die jeweiligen Nachweise braucht also nur ein

Referenz-Set definiert zu werden. Allerdings erhält man dadurch im Analyzer auch nur ein

gemeinsames Bewehrungsergebnis für die erforderliche Längsbewehrung zufolge dieser

drei Nachweise. Sind die jeweiligen Einzelergebnisse von Interesse, muss man drei separa-

te Referenz-Sets der entsprechenden Typen definieren.

Es wird jeweils ein Referenz-Set für die Bewehrung in der Fahrbahnplatte und eines für

jene in der Bodenplatte benötigt. Es ist essentiell, diese obere und untere Bewehrung in

zwei getrennten Referenz-Sets bzw. Attribut-Sets zu definieren, damit diese bei der

Bemessung getrennt behandelt werden können (zwei verschiedene Bewehrungslagen

mit zwei verschiedenen Ergebnissen).

Wie bereits erwähnt, können die Attribut-Sets dieselben Namen wie die entsprechenden

Referenz-Sets haben (aber sie müssen nicht).

Definieren eines neuen Referenz-Sets für die Längsbewehrung in der Fahrbahn-

platte gemäß Abbildung 4-25 (siehe auch 4.6.2 bzw. 4.6.3 für die prinzipielle

Vorgehensweise).

Abbildung 4-25: Referenz-Set für die Längsbewehrung oben

Nun kann das erstellte Referenz-Set geometrisch definiert werden. Und zwar muss jene

Linie gezeichnet werden, welche die Schwerlinie der Längsbewehrung in der Fahrbahn-

platte repräsentiert. Über diese Linie wird die Verteilung der Bewehrung als gleichmä-

ßig angenommen.

Wählen der Funktion „Referenzpunkt relativ zu einem Elementknoten“ aus dem

Menü zum Zeichnen vom Referenzpunkten (rechte Maustaste für Menü).

In der Kommandozeile erscheint die gewählte Funktion mi der Aufforderung: „Klicken

Sie auf den Elementknoten“.




Im Querschnittfenster werden alle Elementknoten der FE-Elemente angezeigt und ste-

hen zur Auswahl zur Verfügung (mehr zu diesen Elementknoten siehe Anmerkung am

Ende von Kapitel 4.6.5.1).

Auswahl des in Abbildung 4-26 gezeigten Schnittpunkts am oberen Eckpunkt

des linken Kragarms als Bezugspunkt für die Anfangsposition der Referenzlinie

für die Schwerlinie der Längsbewehrung.

Abbildung 4-26: Auswahl des Bezugspunktes für den Anfangspunkt der Referenzlinie

Nach der Auswahl des Punktes erscheint das Eingabefenster zur Definition des Refe-

renzpunktes. Hier können Name (unbedeutend, Vorgaben können übernommen wer-

den), Typ (Punkt, Gerade, Kurve) und die Abstände des zu erstellenden Referenzpunk-

tes relativ zum gewählten FE-Punkt im Koordinatensystem des Querschnitts angeben

werden.

Abbildung 4-27: Definition der Koordinaten des Anfangspunktes relativ zum gewählten Bezugspunkt

Eingabe gemäß Abbildung 4-27.

Bestätigung mit <OK> .

Der Anfangspunkt wird nun grafisch im Querschnitt dargestellt.

In analoger Weise wird die Definition des Endpunktes der Linie vorgenommen

mit dem oberen Eckpunkt des rechten Stegs als Bezugspunkt (siehe Abbildung

4-28 und Abbildung 4-29).

Anmerkungen: Die Zeichenfunktion bleibt aktiv und muss nicht neu angewählt werden.




Nach dem Anwählen des zweiten Punktes schlägt das Programm im Eingabefenster zur

Definition des Referenzpunktes automatisch den Typ „Linie“ vor.

Abbildung 4-28: Auswahl des Bezugspunktes für den Endpunkt der Referenzlinie

Abbildung 4-29: Definition der Koordinaten des Endpunktes relativ zum gewählten Bezugspunkt

Nach Bestätigen der Eingabe wird die Referenzlinie grafisch im Querschnitt dargestellt


Abbildung 4-30: Darstellung der Längsbewehrung oben

Definition der Längsbewehrung in der Bodenplatte in analoger Weise (siehe

Abbildung 4-31 bis Abbildung 4-34).

Anmerkungen: Die Zeichenfunktion bleibt (auch nach dem Erstellen des neuen Referenz-Sets) aktiv.

Nach dem Anwählen des ersten Bezugspunktes für den Anfangspunkt der Referenzlinie

schlägt das Programm im Eingabefenster zur Definition des Referenzpunktes automatisch

wieder den Typ „Punkt“ vor, bei der zweiten Anwahl (Endpunkt) wieder den Typ „Linie“.

Die Reihenfolge der Punkanwahl spielt keine Rolle.




Abbildung 4-31: Definition des Referenz-Sets für die Längsbewehrung unten

Abbildung 4-32: Definition des Anfangspunktes

Abbildung 4-33: Definition des Endpunktes

Abbildung 4-34: Darstellung der Längsbewehrung unten




4.6.5 Referenz-Sets für Schubbewehrung

Die im Folgenden beschriebenen Referenz-Sets für die Schubbewehrung stellen keine

Definition der entsprechenden Bewehrungslagen dar, sondern liefern geometrisch die

jeweiligen für die Bemessung benötigten Informationen.

4.6.5.1 Referenz-Sets für Schub infolge Querkraft

Für die Schubbemessung infolge Querkraft müssen zwei Typen von Referenz-Sets defi-

niert werden.

Mittels des Typs „Schubbewehrung für Steg“ soll die Lage und die Orientierung der

vorhandenen Stege definiert werden. Hierzu muss für jeden Steg ein separates Referenz-

Set definiert werden, in welchem geometrisch eine Linie in dessen Mittellinie definiert

wird. Hiermit kann aus der Anzahl und Lage der Linien die einzelnen zu untersuchen-

den Stege ersehen werden und aus der Neigung der Linien die Orientierung der Stege.

Abbildung 4-35: Definition der Richtung von Steg-Abschnitten

Um den Bereich der Stege abzugrenzen, in welchem einzelne Schnitte für die Bemes-

sung untersucht werden, ist ein weiteres Referenz-Set vom Typ „Schub-

Längsbewehrung“ erforderlich. In diesem für den Gesamtquerschnitt zu definierenden

Referenz-Set wird in ein und demselben Referenz-Set eine obere und eine untere Be-

grenzungslinie gezeichnet. Hiermit sind zusammen mit dem Referenz-Set „Schubbe-

wehrung für Steg“ die einzelnen zu untersuchenden Steg-Abschnitte festgelegt.

Abbildung 4-36: Sektor in dem Schnitte durch den Steg untersucht werden




Zusätzlich werden über die diesen Referenz-Sets zuzuweisenden Attribut-Sets auch die

entsprechenden zugehörigen Bewehrungsergebnisse gespeichert (siehe Tabelle 3).

Erstellen der entsprechenden Referenz-Sets „Schub-Steg-l“ und „Schub-Steg-r“

vom Typ „Schubbewehrung für Steg“ und „Schub-längs“ vom Typ „Schub-

Längsbewehrung“ mit den jeweiligen Attribut-Sets und Materialien (siehe Ab-

bildung 4-37).

Abbildung 4-37: Definition der Referenz-Sets für Schubbewehrung infolge Querkraft

Aktivieren des Referenz-Sets „Schub-Steg-l“ und Auswahl der Zeichenfunktion

„Referenzpunkt relativ zu Elementknoten“.

Anmerkung: Jedes Element besteht programmintern aus neun Knoten. Standardmäßig werden nur die

vier (bzw. drei) Eckpunkte eines Elements im Querschnittsfenster dargestellt. Bei Aktivie-

rung einer entsprechenden Zeichenfunktion werden aber zusätzlich auch die übrigen Kno-

ten angezeigt; das sind jeweils die Mittelpunkte der Elementkanten und der Mittelpunkt des

Elements (die Nummer für die Teilzuweisung repräsentiert gleichzeitig diesen neunten Kno-

ten). Diese Elementknoten können ebenfalls zur Auswahl verwendet werden.

1

Um einen Referenzpunkt in der Mitte des Steges zu positionieren kann man also die

Knoten im Mittelpunkt der entsprechenden Elementkanten verwenden (die jeweiligen

Koordinaten zur Definition des Punktes relativ zum angewählten Knoten sind dabei

null). Die Referenzpunkte bleiben somit auch bei veränderlicher Stegbreite immer in der

Mitte.

Anwahl der Knoten (Abstände gleich null) und Zeichnen der Referenzlinie ge-

mäß Abbildung 4-38.




Abbildung 4-38: Referenzlinie für Ref.-Set „Schub-Steg-l“ (gelbe Linie)

Anmerkung: Die Reihenfolge der Punktanwahl spielt keine Rolle.

Wiederholen des Vorgangs für das Referenz-Set „Schub-Steg-r“ (siehe Ab-

bildung 4-39).

Abbildung 4-39: Referenzlinie für Ref.-Set „Schub-Steg-r“ (gelbe Linie)




Nun müssen die beiden Linien zur Begrenzung der Stege nach oben und unten hin mit

dem Referenz-Set des Typs „Schub-Längsbewehrung“ gezeichnet werden.

Aktivieren des Referenz-Sets „Schub-längs“.

Zeichnen der beiden Begrenzungslinien mit der Zeichenfunktion „Referenz-

punkt an einem Schnittpunkt“ gemäß Abbildung 4-40.

ACHTUNG: Nach dem Zeichnen des zweiten Punktes der ersten Referenzlinie bzw. nach dem Anwählen

des ersten Punktes der zweiten Referenzlinie wird die Einstellung des „Typs“ (Gerade (LI-

NETO)) beibehalten und muss vom Benutzer zum Zeichnen des Anfangspunktes einer neuen

Linie wieder auf „Einzelpunkt (POINT)“ umgestellt werden.

Anmerkung: Die Reihenfolge der Punktanwahl beim Zeichnen einer Linie bzw. die Reihenfolge der Li-

nien selbst spielt keine Rolle.

Abbildung 4-40: Referenzlinien für Ref.-Set „Schub-längs“ (horizontale gelbe Linien)

4.6.5.2 Referenz-Sets für Schub infolge Torsion

Ein weiteres Referenz-Set muss für die Schubbewehrung infolge Torsion definiert wer-

den.

Hierzu wird das Referenz-Set vom Typ „Torsionsbewehrung“ verwendet, mit welchem

die Mittellinie des Ersatzhohlkastens (Perimeterlinie) definiert werden muss (Theorie

dünnwandiger Querschnitte).




Abbildung 4-41: Ersatzhohlkastenquerschnitt für Torsion

Die errechnete Bewehrung wird im zugewiesenen Attribut-Set gespeichert.

Erstellen eines neuen Referenz-Sets „Schub-Torsion“ vom Typ „Torsionsbe-

wehrung“ mit entsprechender Zuweisung des Attribut-Sets und Materials (siehe

Abbildung 4-42).

Abbildung 4-42: Definition des Referenz-Sets für die Schubbewehrung infolge Torsion (“Schub-Torsion“)

Aktivieren des Referenz-Sets „Schub-Torsion“ und Auswahl der Zeichenfunkti-

on „Referenzpunkt relativ zu Elementknoten“.

Zeichnen eines geschlossenes Polygons (Startpunkt = Endpunkt) in der Mittelli-

nie der Hohlkastenelemente.

Hierzu können wieder die entsprechenden Knoten in der Mitte der Elementkanten he-

rangezogen werden (Koordinaten für den Abstand zum Bezugspunkt sind gleich null).

Der Startpunkt ist beliebig. Abbildung 4-43 und Abbildung 4-44 illustrieren den prinzi-

piellen Ablauf. Die Punkte müssen konsekutiv in einem Umlaufsinn (Richtung egal)

angewählt werden.

Abbildung 4-45 zeigt die vollständige definierte Perimeterlinie mit allen erforderlichen

Punkten.




(Anmerkung: Die bereits zuvor definieren Referenzlinien für die Schubbewehrung in-

folge Querkraft sind in diesen Abbildungen aus Gründen der Übersichtlichkeit ausge-

blendet).

Abbildung 4-43: Wählen eines Startpunktes (Typ „Einzelpunkt (POINT)“)

Abbildung 4-44: Wählen des zweiten und der folgenden Punkte (Typ „Gerade (LINETO)“)

Abbildung 4-45: Vollständig definierte Perimeterlinie (Startpunkt PERI01 = Endpunkt PERI13)

Anmerkung: Das Editieren von Referenzpunkten erflogt gemäß bzw. sinngemäß nach den in Kapitel

4.5 gegebenen Erläuterungen.




4.7 Definition des Stützenquerschnittes

Der Stützenquerschnitt wird in analoger Weise zum Hauptträgerquerschnitt definiert.

Erzeugen eines neuen Querschnitts „QS-Stütze“.

Zeichnen der erforderlichen Hilfslinien zur Konstruktion des Querschnitts.

Es werden zwei vertikale Hilfslinien mit je einem Abstand von 2.50 m von der vertika-

len Basislinie nach beiden Seiten und zwei horizontale Linien mit einem Abstand von

jeweils 0.75 m von der horizontalen Basislinie nach beiden Seiten benötigt.

Konstruktion eines FE-Elementes für den Querschnitt an den Schnittpunkten der

erzeugten Hilfslinien.

Zusätzlich sollen noch die Referenz-Sets für die Längsbewehrung des Stützenquer-

schnitts definiert werden. Für die Bemessung im Analyzer insbesondere für symmet-

risch bewehrte Stützenquerschnitte empfiehlt es sich hierbei, die beiden Referenz-Sets

für die Bemessung um dieselbe Achse in jeweils einem gemeinsamen Attribut-Set zu-

sammenzufassen (d.h. man erhält dann jeweils ein Bemessungsergebnis für jede Rich-

tung).

Definition der Referenz-Sets gemäß Abbildung 4-46.

Abbildung 4-46: Definition der Referenz-Sets im Stützenquerschnitt

Zeichnen der Referenz-Sets.

Die Schwerlinien der Bewehrungslagen sollen jeweils 0.05 m vom äußeren Rand ent-

fernt liegen.

Abbildung 4-47 zeigt den vollständig definierten Stützenquerschnitt.




Abbildung 4-47: Vollständig definierter Stützenquerschnitt

Ref-Set Bew-Mz-o

Ref-Set Bew-Mz-u

Ref-Set Bew-My-l Ref-Set Bew-My-r Attribut-Set: Bew-Mz

Attribut-Set: Bew-My 0.75

0.75

2.50 2.50




4.8 Zeichnen von Bemaßungslinien

Im Querschnittsfenster können Bemaßungslinien mit der entsprechenden Zeichenfunk-

tion („Längenkotierung“) angelegt werden.

Die prinzipielle Vorgehensweise ist wie folgt:

Aktivieren der Zeichenfunktion für Bemaßungslinien.

Auswahl einer Hilfslinie, welche als Basislinie für die Kotierung dienen soll.

Markieren des ersten Schnittpunkts auf dieser Basislinie.

Markieren des zweiten Schnittpunkts auf dieser Basislinie.

Hierdurch wird eine Bemaßungslinie auf der Basislinie zwischen den beiden Schnitt-

punkten gezeichnet.

Noch nicht vorhandene Hilfslinien, die als Basislinien oder als Linien für Schnittpunkte

mit Basislinien dienen sollen, müssen zuerst entsprechend angelegt werden.

Anmerkung: Die Zeichenfunktion bleibt nach dem Anwählen der Basislinie im Modus der Schnitt-

punktauswahl, sodass beliebig viele Bemaßungen auf dieser Basislinie gezeichnet wer-

den können. Dabei muss beachtet werden, dass immer nacheinander Anfangs- und End-

punkt einer Bemaßungslinie (gemäß den Anweisungen in der Kommandozeile) ange-

wählt werden; d.h. bei unmittelbar aneinandergrenzenden Bemaßungslinien wird der

Endpunkt der ersten Linie nicht automatisch als Anfangspunkt der nachfolgenden Linie

herangezogen. Um eine neue Basislinie auswählen zu können, muss die Zeichenfunktion

neu ausgewählt werden (neuerliches Klicken auf das Zeichensymbol).

Abbildung 4-48 zeigt Beispiele für die Bemaßung eines Querschnitts.




Abbildung 4-48: Bemaßung des Hautträgerquerschnitts

Anmerkung: Das Editieren von Bemaßungslinien erflogt gemäß bzw. sinngemäß nach den in Kapitel

4.5 gegebenen Erläuterungen.

Zeichenfunktion für Bemaßungslinien

RM Bridge Definition von Segmenten



5 Definition von Segmenten

Achsen und Querschnitte können nun zu Segmenten kombiniert werden, wobei definier-

te Achsen nur für Segmente des Typs „Längsträger“ erforderlich sind (s.u.), alle andern

Typen (z.B. Stütze) haben automatische Vorgaben für die Achsrichtung mit zusätzli-

chen Eingabeparametern für die genaue Definition.

5.1 Hauptträgersegment

Mit der definierten Brückenachse und dem aufbereiteten Hauptträgerquerschnitt kann

nun das Segment für den Hautträger erstellt werden.

5.1.1 Erstellen eines Segmentes Durch Anwählen des Menüs „Segmente“ im Navigationsbaum des Modelers

und Drücken der rechten Maustaste öffnet sich das Kontextmenü für die Seg-

mentdefinition. Aus diesem wählt man die Option „Neues Segment“.

Abbildung 5-1: Erstellen eines neuen Segments

Der Name des Segments („HT“ = „Hauptträger“) wird festgelegt. Der Typ be-

schreibt die Art des Segments (Längsträger, Stütze, Querträger etc.) und be-

stimmt dadurch dessen Orientierung und die übrigen für die jeweilige Definition

erforderlichen Eingabeparameter. Wird der Typ „Längsträger“ ausgewählt muss

zusätzlich die für das Segment zu verwendende Achse ausgewählt werden (siehe

Abbildung 5-1).


Das soeben erstellte Segment ist nun im Navigationsbaum im Segmentmenü eingetra-

gen (siehe Abbildung 5-2).




Abbildung 5-2: Liste der vorhandenen Segmente

Auf dieselbe Weise können weitere Segmente erzeugt werden. Durch Anwahl per Dop-

pel-Klick kann man zwischen den Segmenten wechseln. Das jeweils aktive Segment

wird in der Kommentarzeile am oberen Rand des Haupteingabefensters angezeigt (siehe

auch Abbildung 5-4).

5.1.2 Erstellen der Segmentpunktliste

Unmittelbar nach dem Erstellen eines neuen Segmentes öffnet sich automatisch das

Fenster der zugehörigen Segmentpunktliste (da noch keine Segmentpunkte definiert

wurden, ist die Liste noch leer). In diesem erfolgt nun die Aufbereitung des statischen

Systems.

Das statische System besteht aus Elementen, Knoten, Querschnitten und Materialeigen-

schaften.

Jedes Segment wird in eine Serie von Segmentpunkten unterteilt.

Jeder Segmentpunkt eines Segments wird durch seine Station auf der Achse definiert.

Jedem dieser Segmentpunkte wird ein Querschnitt für die Position „davor“ und „da-

nach“ zugewiesen.

Diese Segmentpunkte werden dann zu den Knoten der Struktur und die Segmentab-

schnitte zwischen den Segmentpunkten definieren die Elemente zwischen den Knoten.

Die Querschnitte „davor“ und „danach“ eines jeden Segmentpunktes bilden somit im-

mer den Endquerschnitt des vorangehenden bzw. den Anfangsquerschnitt des nachfol-

genden Elements. (Dies ermöglicht das Wechseln des Querschnitts innerhalb ein und

desselben Segments).

Die Verbindungslinie der Schwerpunkte der zugewiesenen Querschnitte am Anfang und

Ende des Elementes definiert die Elementachse.

Ein Element liegt also immer zwischen einem Anfangs- und einem Endknoten und ist

mit diesen über starre Exzenter verbunden. Der Endknoten eines Elements ist dabei

gleichzeitig der Anfangsknoten des nächsten Elements (= gleicher Segmentpunkt).




Zusätzlich wird den Elementen ein Material zugewiesen.

Die Nummerierung der Knoten und Elemente wie auch die Materialzuweisung erfolgt

in einem Untermenü der Segmentpunktliste.

Abbildung 5-3 zeigt eine schematische Darstellung der dargelegten Sachverhalte.

Abbildung 5-3: Definition des statischen Systems (gelb/rot: Strukturknoten, grau: Elementachse, blau:

Querschnitte, gelb: starre Exzenter)

Zuerst soll nun das Segment in eine Serie von Segmentpunkten unterteilt werden.

Auswahl der Schaltfläche „Einfügen danach“ in der Schaltflächenleiste der

Segmentpunktliste (auf der linken Seite des oberes Fensters) und der Option

„Segmentpunkte einfügen“ (siehe Abbildung 5-4).

Abbildung 5-4: Einfügen von Punkten in der Segmentpunktliste des Segments „HT“




Definition der Segmentpunkte und Zuweisung des Querschnitts (siehe Abbil-

dung 5-5).

Abbildung 5-5: Definition von Segmentpunkten und Zuweisung des Querschnitts

Hier wird nun der Bereich der Achse gewählt, über welchen das Segment erstellt wer-

den soll. „Von Station“ beschreibt die Anfangsstation des Segments auf der Achse für

die Unterteilung und muss in jedem Fall definiert werden, ebenso wie die Schrittweite

für die Unterteilung („Schritt“). Über die beiden Optionen „Endstation“ und „Anzahl

der Punkte“ kann dann die Art der Definition des zu unterteilenden Bereichs gewählt

werden: Die Option „Endstation“ aktiviert die Eingabe über die Endstation („Bis Stati-

on“) und die Option „Anzahl der Punkte“ die Eingabe über die Anzahl der Segment-

punkte („Anzahl der Punkte“). Über die Schrittweite wird der Wert des jeweils inakti-

ven Eingabefeldes berechnet und angezeigt.

Anmerkung: Wird bei Verwendung der Option „Endstation“ die angegebene Endstation mit der

angegebenen Schrittweite nicht erreicht, kann mit der Checkbox „Inklusive Endstation“

gewählt werden, ob die angegebenen Endstation zusätzlich inkludiert werden soll oder

nicht.

Zusätzlich wird den zu erzeugenden Segmentpunkten jeweils der Querschnitt vor und

nach dem Segmentpunkt zugewiesen (Auswahl des Querschnitts des Hauptträgers „QS-

HT").

Im vorliegenden Fall wird die gesamte Achse von Station 0 bis 140 für das zu erstellen-

den Segment verwendet. Die Schrittweite für die Unterteilung in Segmentpunkte wird

mit 4 m gewählt (siehe Abbildung 1-2). Somit ergeben sich 36 Segmentpunkte (Knoten)

und 35 Segmentabschnitte (Elemente), das sind jeweils 10 Elemente für die beiden

Randfelder und 15 Elemente für das Mittelfeld.




Anmerkung: Im Falle von unterschiedlichen Elementlängen oder Querschnitten kann die Untertei-

lung des Segments abschnittsweise vorgenommen werden bzw. nachträglich editiert

werden.

Bestätigen der Eingabe mit <OK> .

Anmerkung: Alternativ kann die gesamte Eingabe auch „elementweise“ vorgenommen werden (siehe

entsprechende Schaltfläche im Eingabefenster), wobei die Eingabe nicht über Segment-

punkte, sondern über Elemente erfolgt.

Bei der Unterteilung des Segments muss darauf geachtet werden, dass an allen relevan-

ten Stellen des Segments ein Segmentpunkt (Knoten) angelegt wird, d.h. zum Beispiel

dort wo Stützen oder Lager anschließen, um die entsprechende statische Verbindung

korrekt erstellen zu können, oder dort wo sich die Abmessung des Querschnitts ändert,

um an dieser Stelle den Wert der entsprechenden Variablen zuweisen zu können (siehe

unten dazu mehr).

Nach Bestätigen der Eingabe werden die erzeugten Segmentpunkte (Nr.) mit den ent-

sprechenden Einträgen (Station, Abstand, QS davor und danach) in der Segmentpunkt-

liste angezeigt (siehe Abbildung 5-6).

Anmerkung: Der „Abstand“, der jedem Segmentpunkt zugeordnet ist, ist hierbei immer der Abstand

zum nächsten Segmentpunkt.

Abbildung 5-6: Segmentpunktliste des Segments „HT"

Anmerkung: Die Spalte „OK“ bezieht sich auf die Querschnittszuweisung: Das Zeichen „+“ bedeu-

tet, dass der dem Segmentpunkt zugewiesene Querschnitt nach der Zuweisung nicht




mehr verändert wurde („Querschnitt ist gesperrt“). Will man nach der Zuweisung eines

Querschnitts Änderungen an diesem vornehmen, fordert das Programm eine Bestäti-

gung des Benutzers zum „Entsperren des Querschnitts“. Es soll darauf hinweisen, dass

das bestehende statische System verändert wird. Der Status ändert sich auf das Zeichen

„–“, welches nun darauf hinweist, dass der zugewiesene Querschnitt geändert wurde.

Nach einer Neuberechnung im Modeler wird das Status wieder auf „+“ zurückgesetzt.

Im unteren Fenster der Segmentpunktliste gibt es verschiedene zugehörige Untermenüs

für diverse Definitionen des Segments (Knoten- und Elementnummern, Material, Vari-

ablen, statische Verbindungen etc.). Die zu definierenden bzw. angezeigten Daten be-

ziehen sich dabei immer auf die im oberen Fenster ausgewählte Zeile (d.h. den entspre-

chenden Segmentpunkt).

5.1.3 Untermenü „Teile“

Im Untermenü „Teile“ werden für jeden Querschnittsteil die Element- und Knoten-

nummern, sowie das Material und ein Gruppenname zugewiesen. Dabei wird pro Quer-

schnittsteil eine Zeile ausgewiesen – da in diesem Beispiel der Querschnitt aus nur ei-

nem Teil besteht, wird nur dieser angezeigt.

Markieren der ersten Zeile (Segmentpunkt 1) in der Segmentpunktliste im obe-

ren Fenster (dies definiert die Startposition der folgenden Zuweisung – siehe da-

zu auch die nächste Anmerkung).

Drücken der Schaltfläche „Editieren“ im unteren Fenster bei aktivem Untermenü

„Teile“.

Definition der Element- und Knotennummern, sowie des Materials und des

Gruppennamens gemäß Abbildung 5-7.

Abbildung 5-7: Definition von Teil 1 des Segments




Die Zuweisung soll in einer Schleife für alle Segmentpunkte erfolgen (Von Punkt 1 bis

Punkt 36 mit Schrittweite 1).

Anmerkung: Wird der erste Segmentpunkt ausgewählt, schlägt das Programm beim ersten Mal au-

tomatisch den gesamten Bereich der Segmentpunkte für die Zuweisungen vor. Generell

betrifft der Vorschlag der Segmentpunkte für die Zuweisung aber immer nur den ent-

sprechenden Segmentpunkt der ausgewählten Zeile. Die jeweiligen Vorschläge für die

Serie der Segmentpunkte können aber (unabhängig von der Zeilenposition) immer über

die Eingabefelder modifiziert werden. Für den letzten Segmentpunkt ist eine Zuweisung

nicht möglich (es schließt kein Element mehr an) – das Betätigen der Schaltfläche Edi-

tieren bleibt daher wirkungslos.

Das erste Element, das am Segmentpunkt 1 beginnt, soll die Nummer 101 erhalten

(„Element“) und zwischen den Knoten 101 (Segmentpunkt 1) („Anfangsknoten“) und

102 (Segmentpunkt 2) („Endknoten“) liegen.

Die Schrittweite für die Nummerierung der Elemente und der Anfangs- und Endknoten

soll jeweils 1 betragen („Schritt“), somit werden alle folgenden Element- und Knoten-

nummer mit jedem Segmentpunkt um 1 erhöht, d.h. für den nächsten Segmentpunkt in

der Schleife (Segmentpunkt 2) wird die Nummer für das hier beginnende Elemente auf

102 gesetzt und der Anfangs- bzw. Endknoten auf 102 bzw. 103 usw.

Das letzte Element in der Serie ist das Element 135, welches am Segmentpunkt 35 be-

ginnt und zwischen dem Knoten 135 und 136 liegt.

Die Serie schließt mit dem Segmentpunkt 36, an welchem kein Element mehr angelegt

wird (Position des letzten Knotens).

Allen in dieser Serie definierten Elementen (i.e. der gesamte Hauptträger) wird ein

Gruppenname („HT“) zugewiesen („Gruppe übernehmen“). Dies erleichtert später im

Analyzer die Ergebnisausgabe, da in einfacher Weise auf diesen Gruppennamen refe-

renziert werden kann und somit nicht die Elementserie angegeben werden muss (101 bis

135).

Schließlich wird noch über das Pulldown-Menü das entsprechende Material (C_40/50)

ausgewählt („Material übernehmen“). Es stehen alle Materialien aus der beim Initiali-

sieren ausgewählten Materialgruppe (siehe 2.2) direkt zur Auswahl zur Verfügung. Man

hat aber über das Pulldown-Menü auf die anderen Gruppen bzw. Materialen ebenso

Zugriff.

Anmerkung: Die Option „Modellierung übernehmen“ wird nur für FEM-Berechnungen benötigt.

Bestätigung der Eingabe mit <OK> .

Die untere Liste im Untermenü der Teile zeigt nun für jeden Segmentpunkt, der in der

Segmentpunktliste im oberen Fenster ausgewählt wird, die zugehörige Elementnummer

und Knotennummern des dort beginnenden Elements, ebenso wie das zugewiesene Ma-

terial und den Gruppennamen (siehe Abbildung 5-8).

Über Schaltfläche „Umschalten“ (siehe Abbildung 5-8) kann zwischen punktweiser und

elementweiser Darstellung der Segmentpunktliste gewählt werden.




Abbildung 5-8: Definition der Segmentpunktliste im Untermenü „Teile“

Über die entsprechenden Schalflächen in der Schaltflächenleiste der Segmentpunktliste

können zusätzliche Segmentpunkte (oder im entsprechenden Modus Elemente) einge-

fügt oder bestehende editiert werden.

Ebenso finden sich dort Schaltflächen für die Berechnung („shortcuts“) zur Aktualisie-

rung der Modeler-Datenbank nach entsprechenden Änderungen, sowie Schaltflächen für

eine Aufstellung der Koordinaten der Segmentpunkte und für die grafische Darstellung

des Querschnitts an jedem Segmentpunkt.

Über die Option „3D-Ansicht“ im Navigationsbaum des Modelers kann nun auch eine

erste dreidimensionale grafische Darstellung des bis dato aufbereiteten Modells betrach-

tet werden. Ebenso sind nun in der Grundriss- und Aufrissdarstellung die Querschnitte

und Elementunterteilungen ersichtlich.

5.2 Definition von Tabellen und Formeln

Im Folgenden sollen für die variablen Abmessungen des Querschnitts Tabellen erstellt

werden, in welchem die entsprechenden Verläufe definiert werden. In weiterer Folge

werden diese Tabellen dann den entsprechenden Variablen des Querschnitts in der

Segmentpunktliste zugewiesen.

Zuerst soll die Tabelle für die variable Querschnittshöhe definiert werden.

Umschalten zwischen punktweiser und element-

weiser Darstellung der Segmentpunktliste




Durch Anwählen des Menüs „Tabellen und Formeln“ im Navigationsbaum des

Modelers und Drücken der rechten Maustaste öffnet sich das Kontextmenü für

die Tabellendefinition. Aus diesem wählt man die Option „Neuer Eintrag“.

Definition der Tabelleneigenschaften gemäß Abbildung 5-9.

Abbildung 5-9: Erstellen einer neuen Tabelle

Es gibt drei Optionen von Einträgen, Formel, Tabelle und Shape. Bei der Option Tabel-

le kann die Interpolation zwischen den einzelnen eingegebenen Werten vom Benutzer

gewählt werden, während hierfür bei der Option Shape automatisch eine Kurve errech-

net wird. Über den Typ Formel können arithmetische Ausdrücke in Abhängigkeit exis-

tierender Tabellen oder Konstanten definiert werden (Eingabefeld Ausdruck).

Über die Auswahl des Typs wird die in der Tabelle (Ordinate) verwendete Größe festge-

legt (Länge, Winkel, dimensionslos).

Name und Beschreibung können frei gewählt werden.

Anmerkung: Der hier gewählte Name „h_ges_tab“ soll einen Hinweis darauf geben, dass die Tabel-

le sich auf die variable Querschnittshöhe bezieht (daher der Name der entsprechenden

im Querschnitt verwendeten Variablen „h_ges“). Es besteht durch diese Namensge-

bung jedoch keinerlei Bezug zwischen Variable und Tabelle! Dieser wird wie bereits

angesprochen nachfolgend in der Segmentpunktliste hergestellt. Die Erweiterung „tab“

soll anzeigen, dass es sich hierbei um eine Tabelle handelt.


Die soeben erstellte Tabelle ist nun im Navigationsbaum im Tabellenmenü eingetragen





Abbildung 5-10: Liste der vorhandenen Tabellen

Auf dieselbe Weise können weitere Tabellen erzeugt werden. Durch Anwahl per Dop-

pel-Klick kann man zwischen den Tabellen wechseln.

Das Eingabefenster für Tabellen ist zweigeteilt.

Im oberen Fenster sind alle existierenden Tabellen angeführt und können dort ausge-

wählt werden. Mit den jeweiligen Schaltflächen am linken Rand können neue Tabellen

eingefügt bzw. bestehende editiert oder gelöscht werden.

Im unteren Fenster werden die Inhalte der ausgewählten Tabelle dargestellt bzw. defi-

niert. Mit den jeweiligen Schaltflächen am linken Rand können neue Tabelleneinträge

eingefügt bzw. bestehende editiert oder gelöscht werden. Über die beiden Schaltflächen

(Tabelle/Diagramm) kann man zwischen der numerischen Darstellung bzw. der Einga-

be der Tabellenwerte und einer grafischen Darstellung wechseln.

Erstellen eines neuen Tabelleneintrags durch Drücken der Schaltfläche „Einfü-

gen danach“ im unteren Fenster (siehe Abbildung 5-11).

Abbildung 5-11: Erstellen eines Tabelleneintrags

Variable A gibt die Stationierung der zu definierenden Tabellenwerte an (Abszisse).

Prinzipiell kann die Definition der Stationierung auf drei Arten erfolgen: Über die glo-

bale Stationierung des Segments (entsprechend den Stationen in der Segmentpunktlis-

te), über die lokale Stationierung des Segments (Anfangspunkt des Segments entspricht

der Station 0) oder über die Nummer des Segmentpunkts. Bei der nachfolgenden Zu-




weisung der Tabelle zu einer Variablen im Segment muss dann deklariert werden, wel-

che Art der Stationierung in der zuzuweisenden Tabelle verwendet wurde.

Die Eingabe von Variable A kann entweder direkt erfolgen oder, wenn die globale Sta-

tionierung verwendet wird (Regelfall), über das Pulldown-Menü ausgewählt werden (es

werden drei Spalten mit der Nummer, der Station und dem Abstand der Segmentpunkte

angezeigt).

Variable B definiert den zuzuweisenden Tabellenwert (Ordinate).

Die Auswahl der Interpolation beschreibt die zu verwendende Interpolation zum nächs-

ten Tabelleneintrag wie folgt:

Konstant: Der Wert bleibt konstant bis zur nächsten Station (wo ein sprunghafter Über-

gang auf den neuen Tabellenwert erfolgt).

Linear: Der Übergang zum nächsten Tabellenwert verläuft geradlinig.

Parab. y„(beg)=0 bzw. Parab. y„(end)=0: Parabolischer Verlauf mit horizontaler Tan-

gente („1. Ableitung bzw. Steigung = 0“) am Anfang bzw. am Ende des Abschnitts.

Parab. y„(beg)=Parab. y„(end)=0: Parabolischer Verlauf mit horizontaler Tangente am

Anfang und am Ende des Abschnitts (d.h. es existiert ein Wendepunkt in der Mitte des

Abschnitts).

Definition des Tabelleneintrags gemäß Abbildung 5-11.


Der Eintrag ist nun in der Liste des unteren Fensters angeführt.

Anlegen der restlichen Tabelleneinträge mit den entsprechenden Interpolationen

für die variable Querschnittshöhe auf dieselbe Weise. Die Querschnittshöhe ver-

läuft in den Feldern konstant auf 3.5 m und nimmt jeweils zu den Stützen hin

von beiden Seiten her parabolisch auf 5 m zu. Abbildung 5-12 zeigt die Liste der

vollständig definierten Einträge.

Abbildung 5-12: Tabelle h_ges_tab mit den entsprechenden Einträgen




Über die Schaltfläche Diagramm kann eine grafische Darstellung aufgerufen werden


Abbildung 5-13: Grafische Darstellung der Tabelle h_ges_tab

Erzeugen und Definition der beiden weiteren Tabellen für die variable Boden-

plattendicke (d_unten_tab) und die variable Stegbreite (d_Steg_tab) in analoger

Weise. Abbildung 5-14 bis Abbildung 5-17 zeigen die jeweiligen vollständig de-

finierten Tabellen und deren grafische Darstellung.

Anmerkung: Um den Eingabeprozess zu beschleunigen, können Tabellen auch als Ganzes kopiert

werden (oberes Fenster!) und deren Einträge entsprechend modifiziert werden. Das

Editieren kann auch direkt durch Doppelklicken auf den gewünschten Eintrag vorge-

nommen werden.

Die Tabellen für die Stegbreite und Bodenplattendicke haben beide die gleichen Statio-

nierungen wie die Querschnittshöhe und verlaufen wie diese in den Feldern konstant

und nehmen zu den Stützen hin von beiden Seiten her linear zu.

Man braucht also nur die bestehende Tabelle als Ganzes zu kopieren und die zugewie-

senen Werte (Variable B) und die Interpolation per Doppelklick auf die jeweiligen Ein-

gabefelder zu adaptieren.




Abbildung 5-14: Tabelle d_unten_tab mit den entsprechenden Einträgen

Abbildung 5-15: Grafische Darstellung der Tabelle d_unten_tab




Abbildung 5-16: Tabelle d_Steg_tab mit den entsprechenden Einträgen

Abbildung 5-17: Grafische Darstellung der Tabelle d_Steg_tab

Generell muss bei der Definition von Tabellen und deren Zuweisung zu einer Variablen

eines Querschnitts in einem Segment beachtet werden, dass Tabellenwerte nur an Seg-

mentpunkten übernommen werden können (i.e. dort wo ein Querschnitt zugewiesen ist;

i.e. Elementanfang und -ende). D.h., es muss überall dort, wo eine Änderung des Ver-

laufs stattfindet, ein Segmentpunkt existieren (i.e. eine Elementunterteilung) (z.B. Stati-

on 24). Umgekehrt muss aber natürlich nicht für jeden Segmentpunkt ein Tabellenwert




definiert werden, da die Werte aus dem definierten bzw. interpolierten Verlauf gelesen

werden können.

5.3 Verknüpfen von Tabellen mit Variablen

Die veränderlichen Abmessungen wurden bereits zuvor im Querschnitt über Variablen

definiert. Die entsprechenden Variationen dieser Abmessungen sind nun in Tabellen

festgelegt. Diese Tabellen müssen nun im Folgenden den jeweiligen Variablen im

Querschnitt zugewiesen werden. Dies erfolgt in der Segmentpunktliste des entsprechen-

den Segments.

Wechseln in die Segmentpunktliste des Hauptträgersegments „HT" und Aufru-

fen des Untermenüs „Variablen“ (siehe Abbildung 5-18).

Das untere Fenster wechselt auf die Variablendarstellung, in welcher für jeden Seg-

mentpunkt (Auswahl im oberen Fenster) alle im zugewiesenen Querschnitt verwendeten

Variablen mit dem aktuellen Wert aufgelistet sind. Da noch keine entsprechenden Zu-

weisungen vorgenommen wurden, haben alle Variablen die konstanten Werte, die bei

der Querschnittsdefinition zum Zeichnen verwendet wurden.

Abbildung 5-18: Untermenü Variablen in der Segmentpunktliste

Auswahl der entsprechenden Variablen im unteren Fenster und Drücken der

Schaltfläche für Editieren (ebenfalls im unteren Fenster), um eine Zuweisung

vorzunehmen.




Es öffnet sich das Fenster zum Editieren von Variablen. In diesem können nun aber

auch in einem Zug mehrere Variablen definiert werden, sodass nicht immer wieder von

Neuem im Hauptvariablenfenster die nächste Variable ausgewählt und editiert werden

muss.

Zuweisung der entsprechenden Tabellen zu den jeweiligen Variablen. Ab-

bildung 5-19 zeigt das vollständig definierte Fenster. Der Eingabeprozess wird

im Folgenden erläutert.

Abbildung 5-19: Zuweisung der Tabellen zu den im Querschnitt verwendeten Variablen

Zuerst definiert man den gewünschten Bereich für die Variablendefinition bzw. die Ta-

bellenzuweisung über die Segmentpunktserie (Von Punkt / Bis Punkt / Schritt). Man

kann über die entsprechenden Schaltflächen rechts neben den Eingabefeldern auch di-

rekt zum ersten bzw. letzten Segmentpunkt bzw. zu beiden gleichzeitig (Alle) springen.

Im gegenständlichen Beispiel soll die Zuweisung über das gesamte Segment vorge-

nommen werden.

Der untere Bereich des Fensters ist zweigeteilt für die Definition der Variablen des

Querschnitts vor und nach dem Segmentpunkt. (Erfolgt die Zuweisung beispielsweise

nur über einen Teilbereich des Segments, so ist diese für den ersten Segmentpunkt in

dieser Serie nur für den „Querschnitt danach“ (= Elementanfang des ersten Elements)

und für den letzten Segmentpunkt nur für den „Querschnitt davor“ (Elementende des

letzen Elements) vorzunehmen).




Über das Eingabefeld „Ausdruck“ kann nun eine entsprechende arithmetische Definition

unter Verwendung von definierten Formeln oder Tabellen erfolgen. Nach erfolgter De-

finition kann dieser Ausdruck dann mit der Schaltfläche „Übernehmen“ der ausgewähl-

ten Variablen in der Liste zugewiesen werden. Im vorliegenden Fall sollen die Tabel-

lenwerte direkt ohne weitere mathematische Operation verwendet werden. Hierzu mar-

kiert man zuerst die gewünschte Variable (z.B.) im linken Fenster (Querschnitt davor).

Der Zugriff auf die definierten Tabellen erfolgt dann über die Anwahl der Pfeiltaste

neben dem Eingabefeld für den Ausdruck. Es öffnet sich eine weiteres Fenster zur Aus-

wahl der Tabelle (siehe Abbildung 5-20).

Abbildung 5-20: Auswahl einer Tabelle für die Zuweisung

Hier wählt man die der gewählten Variablen zuzuweisende Tabelle. Über die Optionen

sg (Stationierung global), sl (Stationierung lokal) und sp (Segmentpunkt) muss hier nun

zusätzlich die in der zuzuweisenden Tabelle verwendete Stationierung angegeben wer-

den (siehe 5.2). Da in diesem Beispiel für den Anfangspunkt des Segments der Start-

punkt der Achse gewählt wurde und diesem Startpunkt die Station 0 zugewiesen wurde,

entspricht in diesem Fall die globale der lokalen Stationierung.

Nach der Auswahl kann über die Schaltfläche „Anhängen“ die gewählte Tabelle den

eventuell bereits bestehenden Einträgen des Ausdrucks hinzugefügt werden oder es

können mit der Schaltfläche „Ersetzen“ eventuell bereits bestehende Einträge des Aus-

drucks mit dem Eintrag der Tabelle überschrieben werden. Da in diesem Fall das Feld

für den Ausdruck leer ist, spielt die Wahl der Schaltflächen hier keine Rolle.

Der Ausdruck (Tabellenname mit der Art der gewählten Stationierung) wird nun der

Variablen in der Liste automatisch zugewiesen (die Übernahme mit der Schaltfläche

„Übernehmen“ ist nur bei weiterer arithmetischer Definition erforderlich). Die Zeile ist

für die schnellere weitere Eingabe (s.u.) automatisch markiert (rote Schrift mit gelber

Hinterlegung).

Mit dieser Vorgehensweise werden die drei Tabellen den drei entsprechenden Variablen

für den „Querschnitt davor“ zugewiesen. Danach sind alle drei Einträge automatisch




markiert (dies kann ansonsten generell von Hand mit der Leertaste bewerkstelligt wer-

den). Mit den Schaltflächen zwischen den beiden Fenstern können nun Einträge für den

„Querschnitt davor“ zum „Querschnitt danach“ kopiert werden und vice versa. Hierbei

können entweder einzelne Zeilen (aktive Zeile der Cursorposition) kopiert werden

(Schaltflächen mit Pfeilsymbolen) oder eine Reihe markierter Zeilen (Schaltflächen mit

Pfeilsymbol und Zusatztext „Alle“).

Um also die drei markierten Einträge von der Seite „Querschnitt davor“ auf die Seite

„Querschnitt danach“ zu kopieren, wird die Schaltfläche „Alle“ mit dem Pfeil auf die

rechte Seite verwendet. Das Fenster sollte nun wie in Abbildung 5-19 dargestellt ausse-

hen.

Danach kann die Zuweisung durch Drücken der Taste „OK“ durchgeführt werden.

Bei Anwahl einer bestimmten Zeile in der Segmentpunktliste im oberen Fenster werden

nun die entsprechenden Werte der einzelnen Variablen entsprechend der zugewiesenen

Tabellen im unteren Fenster angezeigt.

In der Querschnittsansicht (letzte Schaltfläche in der Schaltflächenleiste der Segment-

punktliste) können die entsprechenden Querschnittsänderungen beim Durchlaufen der

einzelnen Segmentpunkte auch grafisch betrachtet werden.

Die „3D-Ansicht“, über den Navigationsbaum des Modelers aufzurufen, zeigt nun eben-

falls das mit den variablen Querschnittsabmessungen aktualisierte Modell. Ebenso sind

diese in der Grundriss- und Aufrissdarstellung zu ersehen.

5.4 Definition der Segmente für die Stützen

Im Folgenden sollen zwei weitere Segmente für die beiden Stützen definiert werden und

diese (vorerst nur geometrisch) an den entsprechenden Positionen an das Hauptträger-

semgent angeschlossen werden.

Wie bereits erwähnt bedürfen Segmente vom Typ „Stütze“ keiner Achsdefinition, son-

dern haben per Vorgabe eine vertikale Achse.

Die Definition der Position des Anschlusses der Stützenachse erfolgt in Längsrichtung

über den Segmentpunkt des Referenzsegments.

Der Anbindungspunkt in Querrichtung an dieser Stelle muss zuvor im Querschnitt des

Referenzsegments definiert werden.

Dies muss daher vor der Erstellung des Stützensegments noch bewerkstelligt werden.

5.4.1 Erstellen des Verbindungspunkts im Querschnitt des Hauptträgers

Wechseln in den Querschnitt des Hauptträgers „QS-HT“.




Die Definition der Position des Anschlusses der Stützenachse innerhalb des Quer-

schnitts erfolgt über einen Referenzpunkt vom Typ „Verbindungspunkte“.

Erstellen eines neuen Referenz-Sets vom Typ „Verbindungspunkte“ (siehe Ab-

bildung 5-21).

Abbildung 5-21: Erstellen des Referenz-Sets vom Typ „Verbindungspunkte“

Die Achse der Stütze verläuft in der Mittellinie des konstruierten Rechteckquerschnitts

(Schnittpunkt CL1/CL2) und soll somit in der Mitte der Unterkante des Hauptträger-

querschnitts angeschlossen werden.

Anlegen eines entsprechenden Referenzpunktes (siehe Abbildung 5-22).

Abbildung 5-22: Anlegen des Verbindungspunkts in der Mitte „VP-M“ (grünes Dreieck)

Nun kann das Segment für die Stütze erzeugt werden.




5.4.2 Erstellen eines Segments für die Stütze

Erzeugen eines neuen Segments und Definition entsprechend Abbildung 5-23.

Abbildung 5-23: Definition des Stützensegments für die erste Stütze (Achse A2)

Der Name der Stütze wird mit „ST2“ festgelegt (Stütze in der Achse A2). Wenn der Typ

auf „Stütze“ umgestellt wird, werden die entsprechenden Eingabefelder aktiv. Es kann

optional ein Neigungswinkel der vertikalen Stützenachse in Längsrichtung definiert

werden. Das Referenzsegment, an welchen das Stützensegment angeschlossen werden

soll, ist das Hauptträgersegment „HT". Die Position der Anbindung der Stützenachse in

Längsrichtung wird über den Segmentpunkt ausgewählt und jene in Querrichtung über

den soeben definierten Verbindungspunkt.

Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass dies nur die geometrische Anbindung defi-

niert, die statische Verbindung wird später im Kapitel Fehler! Verweisquelle konnte

nicht gefunden werden. vorgenommen.

5.4.3 Erstellen der Segmentpunktliste für die Stütze

Wechseln in die Segmentpunktliste der Stütze und Einfügen von neuen Seg-

mentpunkten (vgl. 5.1.2).

Definition der Segmentpunkte und Zuweisung des Querschnitts (siehe Abbil-

dung 5-5).




Abbildung 5-24: Definition der Segmentpunktliste

Der gewählte Verbindungspunkt definiert den Ursprung des lokalen Koordinatensys-

tems des Stützensegments. Da die positive lokale x-Achse der Stütze nach oben zeigt

und die Segmentierung immer in positiver Achsrichtung vorgenommen wird, erfolgt die

Definition von der Station -20 (Stützenfuß) zur Station 0 (Stützenoberkante und Positi-

on des Verbindungspunktes).

Anmerkung: Für detaillierte Informationen bezüglich der Koordinatensysteme siehe RM Analysis

Handbuch Kapitel 2.3.

Die Schrittweite für die Segmentierung für die 20m hohe Stütze soll mit 5 gewählt

werden (i.e. 4 x 5m Elemente). Der zuzuweisende Querschnitt ist der definierte Stüt-

zenquerschnitt „QS-Stütze“.

5.4.4 Definition des Untermenüs “Teile” für das Stützensegment

Wechseln ins Untermenü „Teile“ und Definition gemäß Abbildung 5-25 (vgl.

auch 5.1.3).




Abbildung 5-25: Definition der Stütze ST2 im Untermenü „Teile“

Die Nummerierung in der Achse A2 soll das Offset 1200 haben.

Das Stützensegment ist nun auch in der 3D-Ansicht dem Modell hinzugefügt bzw. auch

in der Grund- und Aufrissansicht.

Die Definition des zweiten Stützensegments kann nun anlog erfolgen.

Es gibt aber auch die Möglichkeit, ein bestehendes Segment zu kopieren.

Des Weiteren können, wenn bereits Verbindungen für dieses Segment definiert worden

sind, diese ebenfalls mitkopiert werden. Wenn man sich für diese Vorgehensweise ent-

scheidet, empfiehlt es sich daher, zuvor die erste Stütze bezüglich ihrer statischen Ver-

bindungen gemäß den Kapiteln 6.1 und 6.2 zu vervollständigen. Danach kann an diese

Stelle des Dokuments zurückgekehrt werden und gemäß Kapitel 5.4.5 fortgefahren wer-

den, um die zweite von der ersten Stütze mitsamt ihren Verbindungen zu kopieren.

5.4.5 Kopieren des Stützensegments

Klicken mit der rechten Maustaste auf das bestehende Segment der ersten Stüt-

ze „ST2“ und Auswahl der Option „Stütze kopieren“ aus dem Kontextmenü.

Definition des zweiten Stützensegments durch Eingabe des Namens und Aus-

wahl des Segmentpunkts und Verbindungspunkts für die Anknüpfung (siehe

Abbildung 5-26).




Abbildung 5-26: Definition des Stützensegments „ST3“

Anwählen der Schaltfläche „Erweitert“, um zusätzliche Parameter für das Ko-

pieren der Stütze und der angeschlossenen Verbindungen zu definieren (siehe

Abbildung 5-27).

Abbildung 5-27: Erweiterte Einstellungen zum Kopieren des Segments

Alle angeschlossenen Verbindungen (Federn + starre Verbindungen) sollen mitgenom-

men werden. Das Offset für die Element- und Knotennummerierung des neuen Seg-

ments soll 100 betragen (von Achse A2 (1200) auf Achse A3(1300)). Der Gruppenname

und das zuzuweisende Material können ebenfalls definiert werden.

Nach Bestätigung mit „OK“ wird das zweite Stützensegment erstellt und in der Liste

der Segmente eingetragen und ist somit entsprechend den getroffenen Einstellungen

vollständig definiert.

Zur Aktualisierung der Datenbank ist eine Neuberechnung im Modeler erforderlich.

RM Bridge Definition der Lagerungen und Verbindungen



6 Definition der Lagerungen und Verbindungen

Verbindungen werden in RM Bridge im Allgemeinen über Federelemente definiert. Ei-

ne Feder verläuft immer zwischen zwei Knoten, wobei man zwischen „normalen“ Fe-

dern (Verbindung zwischen zwei Knoten der Struktur) und Nullfedern (Verbindung

zwischen Erde und einem Knoten der Struktur) unterscheidet. Den Federelementen

können für die räumlichen sechs Freiheitsgrade (drei Verschiebungen und drei Verdre-

hungen) entsprechende Steifigkeiten (Federkonstanten) zugewiesen werden (drei

Längssteifigkeiten und drei Rotationssteifigkeiten). Diese Federkonstanten sind immer

im lokalen Koordinatensystem des Federelements zu definieren. Die Position der Feder

wird über einen an der gewünschten Stelle im Querschnitt zu erstellenden Verbindungs-

punkt definiert. Knoten, die nicht mit der Position des Federelements übereinstimmen,

werden mit diesem automatisch über starre Exzenter verbunden.

Eine Sonderform ist die starre Verbindung, bei welcher der Endknoten des anzuschlie-

ßenden Segments gelöscht und das Elementende über einen starren Exzenter direkt an

den Knoten eines anderen Segments geometrisch angebunden wird.

Das Makro für die Erstellung eines Widerlagers erzeugt über eine Eingabemaske auto-

matisch zwei normale Federn (Auflager) und eine Nullfeder (Verbindung zum Widerla-

ger).

Anmerkung: Für detaillierte Informationen bezüglich Verbindungen, Orientierung der Federelemen-

te und Definition der Federsteifigkeiten siehe Modeler Handbuch Kapitel 7.2.1 und

7.2.2.

Folgende Verbindungen sind für das vorliegende System zu erstellen:

Starre Verbindungen zwischen Stützen und Hauptträger

Einspannungen der Stützenfüße (Verbindung zur Erde) (Nullfedern)

Widerlager (2 Auflager + Verbindung zur Erde (Widerlager)) auf beiden Seiten

(Makro)

Die Definition der Verbindungen erfolgt in den entsprechenden Segmentpunktlisten im

Untermenü „Verbindungen“.

6.1 Starre Verbindung zwischen Stütze und Hauptträger

Das Stützensegment soll an das Hauptträgersegment angeschlossen werden, daher soll

die starre Verbindung vom Stützensegment zum Hauptträger erstellt werden, d.h. der

Ausgangspunkt ist das Stützensegment.

Wechseln in die Segmentpunktliste des Stützensegments „ST2“ und in das Un-

termenü „Verbindungen“.




Die starre Verbindung soll von der Stützenoberkante (letzter Segmentpunkt) ausge-

hen.

Auswahl des Segmentpunkts 5 (Höhe 0) in der Segmentpunktliste (oberes Fens-

ter) und Drücken der Schaltfläche „Einfügen danach“ im unteren Fenster, um ei-

ne neue Verbindung zu erstellen. Auswahl der Option „Neue starre Verbindung“


Abbildung 6-1: Erstellen einer neuen starren Verbindung

Es öffnet sich das Eingabefenster zur Definition der starren Verbindung.

Definition gemäß Abbildung 6-2.

Abbildung 6-2: Definition der starren Verbindung zwischen ST2 und HT




Das Fenster ist in eine linke und eine rechte Seite aufgeteilt, wobei der linke Bereich die

Ausgangsposition und der rechte Bereich die Endposition der Verbindung definiert. Die

Ausgangsposition ist durch die vorangegangenen Auswahlen das Stützsegment ST2 und

der Segmentpunkt 5 (letzerer könnte auch jetzt noch verändert werden). Von dort aus

soll Teil 1 an das Segment HT am Segmentpunkt 11 ebenfalls an Teil 1 angeschlossen

werden (da die Anbindung bereits geometrisch so erfolgte, schlägt das Programm be-

reits die entsprechenden Einstellungen vor). Für das Stützensegment gibt es nur eine

Position „vor“ dem Segmentpunkt 5 (danach schließt kein Element mehr an), für das

Hauptträgersegment ist es in diesem Fall irrelevant, ob die Position „vor“ oder „nach“

Segmentpunkt 11 gewählt wird.

Beim Export in den Analyzer wird dann der Segmentpunkt 5 (Knoten 1205) der Stütze

gelöscht und das Ende des Elements 1204 mit einem starren Exzenter an den Segment-

punkt 11 (Knoten 111) des Hauptträgers angeschlossen (siehe Abbildung 6-3).

Abbildung 6-3: Statisches Modell vor und nach dem Erstellen der starren Verbindung

Die Verbindung wird in die Liste des Untermenüs eingetragen. Es kann auch zusätzlich

eine schematische Darstellung durch Anwahl des blauen Info-Knopfes in der Schaltflä-

chenleiste des Untermenüs aufgerufen werden (siehe Abbildung 6-4).




Abbildung 6-4: Schematische Darstellung der starren Verbindung zwischen ST2 und HT

6.2 Verbindung zwischen Stütze und Erde

Die Verbindungen zur Erde erfolgen über sogenannte Nullfedern (0-Feder); 0 repräsen-

tiert hierbei den Knoten des starren Untergrundes. Eine Nullfeder verläuft immer von

diesem Knoten 0 zu einem Knoten der Struktur (theoretisch auch umgekehrt möglich).

Die Position der Feder wird über einen Verbindungspunkt im Querschnitt des gegen-

ständlichen Segments festgelegt.

Dieser Verbindungspunkt muss zuerst noch erstellt werden.

Wechseln in den Querschnitt der Stütze „QS-Stütze“.

Erstellen eines neuen Referenz-Sets vom Typ „Verbindungspunkte“ (siehe Ab-

bildung 6-5).

Abbildung 6-5: Erstellen des Referenz-Sets vom Typ „Verbindungspunkte“

Der Anschluss an die Erde soll in der Mitte der Stütze erfolgen.

Anlegen eines entsprechenden Referenzpunktes (siehe Abbildung 6-6).




Abbildung 6-6: Anlegen des Verbindungspunkts in der Mitte VP-M (grünes Dreieck)

Nun kann mit dem Erstellen der 0-Feder fortgefahren werden.

Wechseln in die Segmentpunktliste des Stützensegments „ST2“ und in das Un-

termenü „Verbindungen“.

Die Anbindung zur Erde soll am Stützenfuß (erster Segmentpunkt) erfolgen.

Auswahl des Segmentpunkts 1 (Höhe -20) in der Segmentpunktliste (oberes

Fenster) und Drücken der Schaltfläche „Einfügen danach“ im unteren Fenster,

um eine neue Verbindung zu erstellen. Auswahl der Option „Neue 0-Feder“.

Definition der 0-Feder gemäß Abbildung 6-7.




Abbildung 6-7: Definition der 0-Feder für das Stützensegment ST2

Die Position der Feder ist über den Segmentpunkt (1) und dem im Querschnitt definier-

ten Verbindungspunkt (VP-M) festgelegt. Sie verläuft vom Knoten 1 (Knoten 0, fix vor-

gegeben) zum Knoten 2 (1201) des Teils 1.

Die Feder erhält entsprechend dem Nummernschema von Achse A2 die Elementnum-

mer 1200.

Anmerkung: Auch Federn sind Strukturelemente des Modelles und erhalten Elementnummern; über

diese werden ebenso Ergebnisse verspeichert (Auflagerkräfte).

Die Vorgaben der Konstanten (Auswahl der entsprechenden Schaltfläche) können für

die Nullfeder übernommen werden (volle Steifigkeit in allen Richtungen) (siehe Abbil-

dung 6-8).

Abbildung 6-8: Federkonstanten für die 0-Feder der Stütze




Eine schematische Darstellung kann wieder durch Drücken der Info-Schaltfläche aufge-

rufen werden (siehe Abbildung 6-9).

Abbildung 6-9: Schematische Darstellung der Nullfeder der Stütze

Das Federelement ist nun auch in der Grund- und Aufrissansicht symbolisch einge-

zeichnet.

6.3 Widerlager an den Brückenenden

Wie eingangs bereits erwähnt, wird ein Widerlager mit zwei Auflagern über zwei Auf-

lagerfedern und eine Nullfeder definiert, was mit Hilfe des entsprechenden Makros ein-

fach bewerkstelligt werden kann. Die Positionen der beiden Auflagerfedern und der

Widerlagerfedern müssen zuvor im Querschnitt des Hauptträgers definiert werden.

Wechseln in den Querschnitt des Hauptträgers „QS-HT“.

Es wurde bereits ein Referenz-Set vom Typ „Verbindungspunkte“ angelegt, welches für

sämtliche Verbindungspunkte des Querschnitts verwendet werden kann.

Die Auflager sollen 2.4 m von der Symmetrieachse des Querschnitts entfernt liegen.

Anlegen zweier entsprechender Referenzpunkte im Referenz-Set „Verbindung“





Abbildung 6-10: Anlegen der Verbindungspunkte links und rechts VP-L und VP-R (grüne Dreiecke)

Für die Position der Nullfeder in der Mitte der Querschnittsunterkante kann der bereits

bestehende Verbindungspunkt VP-M, der für den Anschluss der Stützenachse erzeugt

wurde, verwendet werden.

Nun kann mit dem Erstellen des Widerlagers fortgefahren werden.

Wechseln in die Segmentpunktliste des Hauptträgersegments „HT“ und in das

Untermenü „Verbindungen“.

Das Widerlager soll am Beginn und am Ende der Brücke (erster und letzter Seg-

mentpunkt) erstellt werden.

Auswahl des Segmentpunkts 1 (Station 0) in der Segmentpunktliste (oberes

Fenster) und Drücken der Schaltfläche „Einfügen danach“ im unteren Fenster,

um eine neue Verbindung zu erstellen. Auswahl der Option „Neues Widerlager“.

Definition des Widerlagers gemäß Abbildung 6-11.




Abbildung 6-11: Definition des Widerlagers in der Achse A1

Das Eingabefenster weist eine schematische Darstellung der Widerlagermodellierung

und drei Eingabefelder für die Definition der drei Federn auf.

Die Positionen der Federn sind jeweils über den entsprechenden Verbindungspunkt de-

finiert.

Die Achse A1 hat das Offset 1100, dementsprechend sollen die beiden Auflagerfedern

links und rechts die Elementnummern 1101 und 1102 erhalten und die Nullfeder in der

Mitte und der zusätzlich zu erstellende Knoten für die Anbindung zum Widerlager je-

weils 1100.

Die Modellierung des Widerlagers ist also wie folgt: In der Mitte der Querschnittsunter-

seite wird eine zusätzlicher Strukturknoten (1100) angelegt, an welchen die Nullfeder

1100, welche das Widerlager repräsentiert, vom Knoten 0 an die Struktur anschließt.

Die beiden Auflagerfedern 1101 und 1102 verbinden ihrerseits jeweils den Knoten 1100

mit dem Teil 1 über starre Exzenter.

Anmerkung: Theoretisch könnte man auch ohne die mittlere Feder direkt zwei Nullfedern an den

Positionen der Auflager modellieren. Die gewählte Art der Modellierung hat jedoch den

Vorteil, dass man später bei der Berechnung in den Überlagerungsdateien in der mittle-

ren Nullfeder die gesamte Auflagerkraft im Widerlager mit den maximalen und minima-

len Ergebnissen erhält (max. Auflagerkraft links + max. Auflagerkraft rechts ≠ max.

Auflagerkraft im Widerlager, da diese i.A. nicht gleichzeitig auftreten).

Abbildung 6-12 zeigt das statische Modell des Widerlagers nach dem Export in den

Analyzer.




Abbildung 6-12: Statisches Modell des Widerlagers

Definition der Konstanten für die drei Federn über die jeweiligen Schaltflächen

(siehe Abbildung 6-11). Abbildung 6-13 zeigt die Definition für die beiden Auf-

lagerfedern.

Abbildung 6-13: Federkonstanten für die Auflagerfedern 1101 und 1102

Da die Stützen voll eingespannt sind, braucht das System an den Auflagern nur in verti-

kaler Richtung gehalten zu werden

Wie bereits erwähnt erfolgt die Definition der Federkonstanten im lokalen Koordinaten-

system des Federelements (alpha1=90°), d.h. die lokale x-Achse verläuft vertikal nach

oben und CX definiert die Steifigkeit in diese Richtung.

Anmerkung: Nochmals der Hinweis: Für detaillierte Informationen zur Orientierung der Federele-

mente und Definition der Federsteifigkeiten siehe Modeler Handbuch Kapitel 7.2.2.

Die Nullfeder des Widerlagers 1100 hat volle Steifigkeit für alle sechs Freiheitsgrade

(wie per Standardeinstellung).




Nach Bestätigung der Eingaben werden die drei Federn mit einem Mal erzeugt und sind

in der Liste im Untermenü eingetragen.

Die Federkonstanten können auch direkt im Untermenü „Federkonstanten“ eingesehen

werden.

Eine schematische Darstellung für jede einzelne der Federn kann durch Drücken der

Info-Schaltfläche aufgerufen werden (siehe z.B. Abbildung 6-14).

Abbildung 6-14: Schematische Darstellung der Auflagerfeder 1101

Die Federelemente sind auch in der Grund- und Aufrissansicht eingezeichnet.

Definition des Widerlagers am Ende der Brücke in der Achse A4 in analoger

Weise. Das Offset für die Nummerierung ist 1400 (die Federkonstanten iden-

tisch).

Mittels der 3D-Ansicht kann das vollständig definierte statische System betrachtet wer-

den (siehe Abbildung 6-15).




Abbildung 6-15: 3D-Ansicht des vollständig definierten Systems

RM Bridge Export in den Analyzer



7 Export in den Analyzer

Das geometrische bzw. statische Modell ist nun im Modeler vollständig aufbereitet und

kann in den Analyzer (früher RM) exportieret werden.

Mit der „Berechnen“-Schaltfläche am linken oberen Rand des Hauptansichts-

fensters (siehe Kapitel 2.4, Abbildung 2-6) kann das Berechnungsfenster des

Modelers geöffnet werden (siehe Abbildung 7-1).

Zu beachten ist, dass man sich dabei im Modeler befindet und diesen nicht durch

Schließen aller Fenster verlässt und somit in den Analyzer wechselt (siehe erste Anmer-

kung Kapitel 2.4).

Die vorzunehmenden Einstellungen können Abbildung 7-1 entnommen werden

und sind in der nachstehenden Tabelle erläutert.

Abbildung 7-1: Einstellungen für den Export in die Analyzer-Datenbank

Berechnung: Für die Berechnung im Modeler gibt es verschiedene Unteroptionen für einzelne Be-

rechnungsteile, die ggf. bei der Berechnung berücksichtigt werden sollen oder nicht

(es geht dabei ausschließlich um eine Zeitersparnis beim Berechnen (von großen Pro-

jekten); wenn in den entsprechenden Bereichen keine Änderungen vorgenommen

worden sind, braucht dieser nicht neu berechnet und die zugehörige Option nicht akti-

viert zu werden). „Hambly“ ist ein spezielles Verfahren (das entsprechender Vorberei-

tungen im Modeler bedarf), um verschieden Bereiche des Querschnitts auf eine ge-

meinsame Schwerpunktslinie zu bringen. „Segmentierung“ wird nur für das Modul

RmCast benötigt. Im Allgemeinen wird also nur die Unteroption „Formeln auswerten“

benötigt; diese betrifft die Berechnung definierter Tabellen, Formeln und Variablen.

Nummerierung der

Elemente und Knoten

prüfen:

Es wird überprüft, ob Element- oder Knotennummern mehrfach verwendet wurden.

Diese Option wird automatisch aktiv gesetzt, wenn das Modell generiert werden soll

(s.u.)

RM Bridge Export in den Analyzer



Modell generieren: Die Daten des Modelers werden zum Analyzer exportiert. Beim Export kann mit den

drei Unteroptionen festgelegt werden, ob (1) bestehende Modeller-Daten im Analyzer

bestehen bleiben und mit den neu hinzuzufügenden Daten ggf. überschrieben werden

sollen, ob (2) sämtliche Strukturdaten aus dem Modeler im Analyzer initialisiert wer-

den sollen oder ob (3) die gesamten Analyzer-Daten (d.h. auch jene Daten, die im

Analyzer eingegeben worden sind(!) initialisiert werden sollen. Mit dem Menü Optio-

nen kann man weitere Details zum Export definieren.

Im vorliegenden Beispiel ist die Analyzer-Datenbank bereits zu Beginn initialisiert wor-

den (siehe 2.2).

Durch Drücken auf Starten wird der Export durchgeführt.

Es erscheint ggf. ein Fenster mit Warnungen und/oder Fehlermeldungen (logfile), denen

in entsprechender Weise nachgegangen werden muss.

Nach erfolgreichem Export kann der Modeler durch Schließen aller Hauptfens-

ter (auch mit Esc möglich) verlassen und somit in den Analyzer gewechselt wer-

den.

RM Bridge Datenverwaltung und –sicherung



8 Datenverwaltung und –sicherung

Seit den Versionen von RM Bridge V8i sind Modeler (ehemals GP, Geometrischer

Präprozessor) zur Vorbereitung des geometrischen und statischen Modells und Analyzer

(ehemals RM) zur Aufbereitung der gesamten statischen Berechnung unter einer ge-

meinsamen Benutzeroberfläche vereint.

Nichtsdestotrotz besitzen Modeler und Analyzer getrennte Datenbanken. Zu Beginn

eines Projektes (siehe 2.2) wird beim Initialisieren (per Standardeinstellung) die Daten-

bank für den Modeler mit-initialisiert.

Sämtliche vom Benutzer getätigten Eingaben werden unmittelbar in der entsprechenden

Datenbank (Modeler oder Analyzer) verspeichert. D.h. nach Schließen des Programms

und Wiedereinstieg in das gleiche Projektverzeichnis sind über den Zugriff auf die Da-

tenbanken sämtliche Daten mit dem Stand vor dem Ausstieg vorhanden.

Es ist in jedem Fall zu empfehlen, in regelmäßigen Abständen Sicherungen von aktuel-

len Projektständen zu erzeugen – die Philosophie dabei ist, dies vor dem Weiterarbeiten

nach Erreichen eines bestimmten Arbeitsfortschritts vorzunehmen, da man aufgrund der

unmittelbaren Speicherung der Daten in den Datenbanken nicht zu einem ungesicherten

Projektstand zurückkehren kann („Rückgängig“-Funktion).

Die Sicherung erfolgt gemäß den beiden Datenbanken für den Modeler und den Analy-

zer getrennt. Je nachdem welcher der beiden aktiv ist, beziehen sich die Import- und

Exportfunktionen (siehe 2.3 und 2.4) auf die Modeler- oder Analyzer-Datenbank.

Beim Export wird die Datenbank in eine ASCII-Textdatei im Tcl-Format ausgelesen

(*.tcl, „Tool Command Language“ ist eine Open source Skriptsprache). D.h. die gesam-

ten Projektdaten sind in einer lesbaren Textdatei gespeichert und können so in einfacher

Weise editiert, modifiziert und erweitert werden. Ebenso erlaubt die Anwendung der

Skriptsprache das Verwenden von Variablen, das Programmieren von Schleifen (loops),

bedingten Anweisungen („if...then“) etc., wodurch der Arbeitsprozess der Dateneingabe

oft erheblich vereinfacht oder beschleunigt werden kann. Beim Import der Projektdatei

werden die programmierten Routinen dann zusätzlich ausgeführt.

Beim Export und Import der Modeler-Daten wird immer das gesamte Projekt gespei-

chert bzw. eingelesen.

Beim Export der Analyzer-Datenbank gibt es zusätzliche Optionen, welche Projektteile

exportiert werden sollen (Standardeinstellung = gesamtes Projekt). Dadurch können

bestimmte einzelne Projektteile (z.B. Kombinationstabelle, Lastzugdefinitionen etc.) in

separaten Tcl-Dateien gespeichert und für künftige Projekte wiederverwendet werden.

Beim Import einer Tcl-Datei in den Analyzer gibt es dann die Möglichkeit für einen

Teilimport (Importoption „Hinzufügen“), womit der Inhalt der Tcl-Datei zum bestehen-

den Projekt hinzugefügt wird. Die Importoption „Neues Projekt“ wird verwendet, wenn

die gesamte Analyzer-Datenbank in die Tcl-Datei exportiert worden ist, wobei die Ana-

lyzer-Datenbank zuerst initialisiert wird und anschließend die Daten eingelesen werden.

gp g prestressing basic ec

Documents

konstruktion des querschnittes

statisches system

ebenenverwaltung layer