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Voided Slabs in Scia Engineer  
     
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März 2011

 
   
Liebe eNews-Leser, wir stellen Ihnen die Themen dieses Monats vor...

 


 

Neues aus Prag: neue Nationale Technische Bibliothek und neues Scia-Büro

 
   

Die Nationale Technische Bibliothek (geöffnet seit Oktober 2009) in Prag stellt ein bedeutendes Wahrzeichen des Ingenieurstandes dar. Das Gebäude, das sich unweit der Technischen Universität befindet, steckt voll kreativer Ideen;  in der Tat ist es ein offenes Technik-Lehrbuch mit einer umfangreichen Auswahl an Informationen über die Architektur, konstruktive Ideen und Energieeffizienz.

Das Tragkonzept dieses neunstöckigen Gebäudes (6 Stockwerke über Tage) mit 12.000 m² Nutzfläche beinhaltet  nachträglich vorgespannte Deckenplatten mit einer Spannweite von 15 m, gestützt durch Pilzkopfstützen. Der Architekturentwurf ist die Arbeit von Projektil architekti, 4 jungen Prager Architekten; die Tragwerksplanung wurde durch Helika, a.s. verantwortet, einen Anwender der Scia-Software. Die Ergebnisse des statischen Nachweises können der bunten Fußbodengestaltung der Decken entnommen werden:  Die verwendeten Farben geben die errechneten Verformungen wieder, die mittels Scia Engineer (bzw. seiner Vorgängerversion ESA-Prima Win) ermittelt wurden. Die Illustrationen an den Stahlbetonwänden sind das Werk des rumänischen Künstlers Dan Perjovschi.

Weitere Nachrichten aus Prag: SCIA CZ wird zum 1. März 2011 in ein neues Gebäude im Stadtteil Dejvice, Evropská 33E umgezogen sein; unweit der Technischen Universität, mit Anschluss an den Prager Flughafen.  Auf mehr als 700 m² vollständig renovierter Nutzfläche werden sowohl das Prager Entwicklungsteam als auch die Verkaufs- und Kundenabteilungen ein zeitgemäßes Domizil finden.  Moderne Einrichtungen werden für Seminare und Schulungen zur Verfügung stehen und unsere bestehenden und künftigen Kunden einladen, an den Nemetschek Scia-Veranstaltungen teilzunehmen.

National-Technical-Library National-Technical-Library National-Technical-Library Reception Scia Prague
 


 
 

Rotterdams "Container Origami", mittels Scia Engineer modelliert - IMd (NL)

 
     
 

IMd IMd Raadgevende Ingenieurs ist ein in den Niederlanden operierendes Ingenieurunternehmen, dessen Kern aus hoch qualifizierten Mitarbeitern besteht, die ihre langjährige Erfahrung, Know-how und Expertenwissen sowohl bei der Beratertätigkeit als auch bei eigener Planung von Tragwerken im Hochbau einsetzen.

Einführung
Vor einigen Jahren fand in Rotterdam die Ausstellung follyDOCK statt. Dieser internationale Wettbewerb über extravagante Bauwerke wurde für Künstler, Designer und Architekten konzipiert, die eine bunte Varietät ‘nutzloser’, 'verrückter' Bauwerke ('Follies') präsentieren sollten. IMd beteiligte sich mit zwei Bauprojekten dieser Art und agierte gleichzeitig als deren Sponsor. FollyDOCK bildete einen Teil der Veranstaltung ‘Rotterdam 2007 - City of Architecture’.  Die Teilnehmer wurden aufgefordert, außergewöhnliche Bauten zu entwerfen, welche die Einschränkungen der gegenwärtigen Baupraxis sprengen und die Grenzen zwischen Phantasie und Wirklichkeit fließend machen würden.

Über das Projekt
IMd Raadgevende Ingenieurs erschufen ein Modell für “Container Origami”. Diesem 'Folly' liegt eine simple Idee zugrunde: "Nimm einen stählernen See-Container, schneide ihn auf und ‘falte’ ihn wie einen Papierbogen, sich der japanischen Origami-Technik bedienend". Dieser Vorgang führt zu einer völlig neuen Objektform.
Aus der Beobachtung zunächst eines Modells aus Karton und, in einer späteren Phase, des Stahlmodells konnte der Schluss gezogen werden, dass das geplante Objekt mit einer Höhe von achteinhalb Metern eine niedrige Standsicherheit gegenüber (Wind)druck aufwies. IMd entwarf zusätzliche Verknüpfungen an zwei Stellen, wodurch ein ausreichend standsicheres Objekt entstand. Auf diese Weise konnte die Stahlmenge reduziert werden.   

Auf Handberechnungen im Vorentwurfsstadium folgte eine 3D-Zeichnung der endgültigen Form. Sie wurde dann in ein unsymmetrisches Objekt unter Scia Engineer umgesetzt. Zunächst wurde ein Drahtmodell aufgestellt, an das die Stahl-Flächenteile als Scheiben gekoppelt wurden. Anschließend wurde das Modell zur Optimierung der Stahlkantenleisten verwendet, die längs der Containerplatten angeschweißt wurden.

Schließlich wurde ein “Container Origami” in Handarbeit erstellt, wozu ein sorgfältig aufgeschnittener See-Container verwendet wurde. Das gesamte Kunstwerk wurde mittels Sondertransport in seine Ausstellungsposition gebracht. Dieses 'Folly', dem ursprünglich kein langes Leben zugedacht war, wurde durch die Stadt Rotterdam erworben und erreichte dadurch den permanenten Status eines Kunstwerks. Seit Oktober 2008 kann es im Rotterdamer Hafengebiet Heijplaat bewundert werden.

► Weitere Faltbilder des "Container Origami" von IMd können hier betrachtet werden...

Origami Container

 

Origami Container

Origami Container
 
 

 
 

Scia Engineer: Einsatz von nichtlinearen Lastfall-Kombinationen

 
     
 

Falls in einem Scia-Engineer-Projekt lokale, geometrische oder physikalische Nichtlinearität berücksichtigt werden soll, wird die Durchführung einer nichtlinearen Analyse unumgänglich.

Einige Beispiele:

  • Lokale Nichtlinearitäten: Reiner Zugstab (Windverband), reines Druckauflager, Anfangsspannungen im Stab, reines 2D-Druckteil…
  • Geometrisch-nichtlineare Analyse = Berechnung nach Th.II.O.
  • Physikalisch-nichtlineare Analyse = Berücksichtigung von nichtlinearen Spannungs-Dehnungs-Diagrammen der verwendeten Materialien.

Eine nichtlineare Analyse kann unter Scia Engineer nur auf der Grundlage von nichtlinearen Lastfall-Kombinationen durchgeführt werden.

Sie werden mittels der Menükette 'Hauptmenü > Lastfälle, LF-Kombinationen > Nichtlineare LFK' erreicht. Die zur Verfügung stehenden Typen von nichtlinearen LF-Kombinationen sind ‘GZT’ und ‘GZG’.
Dies folgt daraus, dass linearen LF-Kombinationen einer von 3 Typen, jeweils für GZT und GZG, zugewiesen werden kann: Linear (einfach) – Umhüllende – Normbezogen (z.B.  EC-EN). (Bild 1)

Formell sind die nichtlinearen LF-Kombinationen vom Typ ‘Linear’ (einfach)!
Daraus ergibt sich oft ein erheblicher Aufwand, alle nichtlinearen LF-Kombinationen per Hand zu spezifizieren. Die folgenden Schritte geben eine Anleitung, wie dieser Prozess vereinfacht werden kann:

1. Öffnen Sie das Dialogfenster 'LF-Kombinationen'. Nehmen wir an, dass 2 normbezogene Kombinationen spezifiziert worden sind, 'EN GZT' und 'EN GZG'. Wir wenden auf beide LFK die Aktion 'In lineare Kombinationen auflösen' an (Explode to linear). Dadurch werden die nachfolgenden linearen Kombinationen generiert. (Bild 2).

2. Öffnen Sie das Dialogfenster 'Nichtlineare LF-Kombinationen' (Nonlinear combinations) und aktivieren Sie hier die Option 'Neu aus linearen LFK' (New from linear combinations): Das Fenster 'LF-Kombinationen' (Combinations) öffnet sich automatisch. Aus dessen Liste können Sie die gewünschten linearen LF-Kombinationen auswählen. Zum Schluss 'Schließen' (Close) klicken. Die ausgewählten Kombinationen werden automatisch zu nichtlinearen Kombinationen umgewandelt; der Inhalt und die LF-Beiwerte der linearen Kombinationen bleiben aufrechterhalten. (Bild 3)

3. Um nun zu den Umhüllenden-Ergebnissen der nichtlinearen Kombinationen zu gelangen, sind Ergebnisklassen zu spezifizieren. Gehen Sie nach ' Hauptmenü > Lastfälle, LF-Kombinationen > Ergebnisklassen' und spezifizieren hier z.B. die Klassen 'RC NL ULS' und 'RC NL SLS', die nichtlineare GZT- und GZG-Kombinationen beinhalten.: (Bild 4)

Scia Engineer nonlinear-combinations
Bild 1
 

Scia Engineer nonlinear-combinations
Bild 2


Scia Engineer nonlinear-combinations
Bild 3
 
Scia Engineer nonlinear-combinations
Bild 4
 
     
 

 
     
   
 

 
 
 
       
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