INHALT

EINLEITUNG...........................................................3AxisVM.........................................................................3

Tutorial..........................................................................3

ALLGEMEINE BEDIENUNG VON AXISVM........................4Erzeugen neuer Modelle / Dateiverwaltung.................4

Aufteilung des Bildschirms...........................................5Arbeitsfläche 5Infopalette 5Koordinatenpalette 6Allgemeine Funktionen 6Menüs 7Register 8Vertikale Symbolleiste 9Ansichts-Symbolleiste 9Schnellschalter 10Statuszeile 11

Einstellungen..............................................................11Grundeinstellungen 11Einheiten 12Darstellung 13Service 13

Grundlegende Bedienung..........................................13Klicken / Zeigen 13Cursor-Icons 13Geometrie und Elemente 14Definieren und Ändern 14Markierungs-Symbolleiste 14Wechsel zwischen Registern 14Details 15Geschosserkennung 15Tabellen 16Objekte Löschen 16Hot-Keys (Tastaturbefehle) 16

TUTORIAL TEIL 1 – EBENER RAHMEN.......................17Aufgabenstellung........................................................17

Geometrie...................................................................18

Elemente (Bauteile)....................................................19

Lasten.........................................................................22Definition der Lastfälle und Lastfallgruppen 22Definition der Lasten 23Manuelle Definition von Lastfallkombinationen 25

Berechnung................................................................26

Ergebnisse und Auswertung.......................................27Lastfall, Kombinationen und Grenzwerte 27Ergebniskomponenten 28Darstellungsweise 29Überhöhung 29Automatische Beschriftung 29Manuelle Beschriftungen 30Zusammenfassung der Ergebnisse für Linienelemente 30Darstellung mehrerer Fenster 30

Drucken......................................................................31Bildausschnitt wählen 31Druckdialog 31

Zeichnungen und Ausgaben erstellen........................32

Zeichnungen 32Ausgabenzusammenstellung 32

TUTORIAL TEIL 2 – RÄUMLICHE STABSTATIK...............33Aufgabenstellung........................................................33

Geometrie und Elemente...........................................34Rahmen kopieren 34Aussteifungen und Windverbände 35Dachträger einführen 36Knotenlager ändern 39Anpassung der Gelenke 40

Details........................................................................41Definition und Handhabung von Details 41Eigenschaften und Verhalten von Details 42

Lasten.........................................................................42Definition der Lastfälle und Lastfallgruppen 42Definition der Lasten 42

Berechnung................................................................45

Stahlbemessung.........................................................46Bemessungsparameter 46Ergebnisse 46

Holzbemessung..........................................................48Bemessungsparameter 48Ergebnisse 48

TUTORIAL TEIL 3 – FLÄCHENSTATIK..........................50Aufgabenstellung........................................................50

Geometrie und Elemente...........................................51Vorbereitung des Modells 51Eingabe der Geometrie 52Definition von Bereichen 53Lagerung der Bodenplatte 54Gelenke für Bereiche 54

Objekt-Modellierer......................................................55Wand 55Stütze 56Eingabe einer Fundamentvertiefung 56Decke 57Unterzug 57Visuelle Kontrolle 58Eingabe Obergeschoss 58

Logische Details und Geschosserkennung................59

Lasten.........................................................................59Statische Lasten 59Bewegliche Lasten 59

Netzgenerierung.........................................................59

Berechnung................................................................59

Ergebnisse.................................................................59Segmentschnitte und Schnittebenen 59

Stahbetonbemessung – Flächen................................59

Stahlbetonbemessung – Unterzüge...........................59

Stahlbetonbemessung – Stützen...............................59

GRUNDSÄTZE DER MODELLIERUNG............................60

WEITERE HINWEISE UND INFORMATIONEN...................61

AXISVM-TUTORIAL

2 Copyright by IngWare GmbH

EINLEITUNG

AXISVMAxisVM ist ein Werkzeig für Bauingenieure für die statische und dynamische Berechnung von Bauwerken mitder Methode der finiten Elemente. Die intelligente grafische Oberfläche unterstützt den Anwender bei derEingabe, Berechnung und Auswertung von einfachen, wie auch komplexen räumlichen Modellen. Dabeikönnen Stab- und Flächentragwerke, sowie unterschiedliche Materialien beliebig kombiniert werden.

FunktionsumfangAxisVM bietet unter Anderem folgende Möglichkeiten.

Berechnung beliebiger ebener und räumlicher Stabtragwerke

Berechnung beliebiger ebener und räumlicher Flächentragwerke

Kombination verschiedener Materialien (Beton, Mauerwerk, Stahl, Holz)

Bemessung für Bauteile in Beton, Stahl und Holz

Lineare und Nichtlineare statische Berechnung

Berechnung von Eigenschwingungen

Erdbebenberechnung nach Antwortspektren-Verfahren

Dynamische Berechnung (Time-History-Analyse)

TUTORIAL

Das vorliegende Tutorial soll den Einstieg in AxisVM erleichtern. Es zeigt den grundsätzlichen Aufbau derOberfläche sowie typische Vorgehensweisen bei der Eingabe, der Berechnung und der Auswertung vonHochbauten. Die hier gezeigten Verfahren können sinngemäss auch auf andere Bauwerkstypen(z.B. Brücken) angewendet werden. Das Tutorial soll den Einstieg in die Arbeit mit AxisVM aufzeigen undstellt keinen Anspruch darauf alle Möglichkeiten von AxisVM zu vermitteln.

Das Tutorial ist in mehrere Teile gegliedert, welche aufeinander aufbauen.

Der erste Teil zeigt die Eingabe, Berechnung und Auswertung einesebenen Rahmens. Dabei wird die grundsätzliche Bedienung vonAxisVM aufgezeigt.

Definition von Stäben

Definition von Knotenlagern

Eingabe einfacher Lasttypen

Auswertung der Ergebnisse der statischen Berechnung für Stäbe

Im zweiten Teil wird der bereits behandelte Rahmen zu einenräumlichen Stabtragwerk erweitert.

Stabilität von Modellen

Querschnittseditor

Eingabe weiterer Lasttypen

Bemessung von Bauteilen in Stahl und Holz

Im dritten Teil wird die vorhandene Struktur mit einem Kopfbauergänzt.

Definition von Flächenbauteilen

Elementverbingungen (Gelenke)

Objekt-Modellierer

Auswertung der Ergebnisse für Flächenbauteilen

Bemessung von Bauteilen in Beton (Flächen, Unterzüge, Stützen)

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EINLEITUNG 3 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIAL TEIL 1 – EBENER RAHMEN

AUFGABENSTELLUNG

Das Beispiel des ersten Teils dieses Tutorials zeigt einen ebenen Rahmen mit unten eingespannten Stützenund einem gelenkig eingehängten Fachwerk-Binder. Als Belastung sollen verschiedene Linien- undEinzellasten eingegeben werden. Detaillierte Angeben zu den Abmessungen, Eigenschaften undLastintensitäten sind in den entsprechenden Kapiteln zu finden.

Im Folgenden wird die Eingabe, Berechnung und Auswertung des abgebildeten Rahmens beschrieben.

Geometrie und Elemente Eingabe der Geometrie

Definition der Profile und der Gelenke

Definition der Auflager (Knotenlager)

Lasten Definition der Lastfälle und Festlegung des Lastsystems (Kombinations-Vorschriften)

Linienlasten auf Stäbe

Einzellasten auf Stäbe und Knotenlasten

Berechnung Lineare statische Berechnung 1. Ordnung

Auswertung Lastfälle, Lastfallkombinationen und Grenzwerte

Stabbeanspruchung (Schnittkräfte) am Gesamtsystem und an Einzelstäben

Stabspannungen

Lagerreaktionen

Automatische und manuelle Beschriftung und Bemassung

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TUTORIAL TEIL 1 – EBENER RAHMEN 17 Copyright by IngWare GmbH

ZEICHNUNGEN UND AUSGABEN ERSTELLEN

In AxisVM können mehrere Darstellungen zu einer Ausgabe zusammengestellt werden. Auf diese Weisekönnen beliebige Eingaben und Ergebnisse dokumentiert und in einem Arbeitsschritt gedruckt werden.

ZEICHNUNGEN

Die Funktion "Ansicht in Zeichnungsbibliothek speichern" erzeugt (nach der Eingabe eines Namens )aus der aktuellen Darstellung im Arbeitsbereich eine Zeichnung, welche später in eine Ausgabeeingefügt werden kann.

Alle erstellten Zeichnungen können mit Hilfe der Zeichnungsbibliothek verwaltet (Umbenennen,Löschen) wenden. Zudem können Zeichnungen mit Hilfe des Pulldown-Menüs ( ) am Bildschirmaufgerufen werden.

Alle erstellten Zeichnungen werden mit den Modellanpassungen automatisch nachgeführt. Enthält eineZeichnung Resultate, wird die Zeichnung als "nicht vorhanden" bezeichnet, bis eine Neuberechnungdurchgeführt wird.

AUSGABENZUSAMMENSTELLUNG

In der "Ausgaben-zusammenstellung" werden

die einzelnen Zeichnungen zueinem gesamten Dokumentzusammengefasst.

Unten links wird der Inhalt derZeichnungsbibliothek gezeigt. Direktdarüber befindet sich die aktuelleAusgabe. Die einzelnenZeichnungen können in die Ausgabeeingefügt werden ( ).

Neben den Zeichnungen könnenAusgaben auch weitere Elementeenthalten.

"Kapitel" sind Ordner, welchezur besseren Übersicht beider Zusammenstellung vonAusgaben dienen. Die Namender Ordner werden in der Ausgabe als Zwischenüberschriften verwendet.

Mit dem integrierten Texteditor kann der Ausgabe ein beliebiger Text hinzugefügt werden.

Die Anordnung der einzelnen Einträge auf den Seiten der Ausgabe kann mit manuell eingefügtenSeitenumbrüchen festgelegt werden.

Mit Hilfe der Schaltfläche "Einstellungen" können dieDruckparameter (z.B. Masstab, Anordnung auf der Seite)für jede einzelne Zeichnung festgelegt werden.Die Beschriftung der Zeichnung kann ebenfalls geändertwerden. Als Vorgabe wird der Zeichnungsnameverwendet.

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TUTORIAL TEIL 1 – EBENER RAHMEN 32 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIAL TEIL 2 – RÄUMLICHE STABSTATIK

AUFGABENSTELLUNG

Im zweiten Teil des vorliegenden Tutorials soll der eingegeben Rahmen kopiert und zu einer Halle ergänztwerden.

Im Folgenden wird die Ergänzung des eingegeben Rahmens zu einer vollständigen Halle und derenBerechnung beschrieben.

Geometrie und Elemente Kopieren des vorhandenen Rahmens

Definition der Querträger und der Windverbände

Erzeugung von Details

Lasten Flächenlasten auf Linienelemente

Temperaturlasten (gleichmässige Temperaturänderung und Temperaturverlauf über den Querschnitt)

Berechnung Lineare statische Berechnung 1. Ordnung

Auswertung und Bemessung Bemessung von Stahlprofilen

Bemessung von Holzträgern

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TUTORIAL TEIL 2 – RÄUMLICHE STABSTATIK 33 Copyright by IngWare GmbH

Schliesslich soll im Lastfall "Temperatur kombiniert" einegleichmässige Temperaturänderung mit einemTemperaturverlauf über den Querschnitt angenommenwerden. Dazu muss der entsprechende Lastfall aktiviert ( )werden. Die Auswahl der Pfetten erfolgt nach demselbenVorgehen (siehe "Temperaturlasten", S. 43).

Werden wie in diesem Beispiel Lasttemperaturen von T1 = 35°Cund T2 = 25°C bei T Referenz = 20°C gewählt, wird der Querschnitt imMittel um ∆T = (T1 + T2)/2 – TReferenz = +10°C erwärmt und erfährteine Temperaturdifferenz über den Querschnitt (von oben nachunten) von δT = T1 – T2 = 10°C.

Diese Last überlagert die beiden vorgängigbeschriebenen Effekte. Die Eingabe beider Anteile(gleichmässige Erwärmung und Temperaturdifferenzüber den Querschnitt) und die Überlagerung der beidenLastfälle führt zu demselben Ergebnis.

Temperaturlasten können auch zur Berücksichtigung anderer Effekte verwendet werden. So können z.B.Zwängungen infolge Schwinden von Betonbauteilen auf eine Temperaturlast (gleichmässige Abkühlung)umgerechnet werden.

T = TReferenz−T1, 2 =cs

T

∆T Wert der gleichmässigen AbkühlungTReferenz ReferenztemperaturT1,2 Lasttemperatur T1,2 = T1 = T2

εcs SchwindmassαT Temperaturausdehnungskoeffizient (Materialeigenschaft)

BERECHNUNG

Im Register "Statik" kann die Lineare statische Berechnung gestartet werden. Nach der Berechnungstehen die Ergebnisse für das räumliche Modell analog zum ebenen Rahmen (siehe "Ergebnisseund Auswertung", S. 27) zur Verfügung.

Eine nichtlineare Berechnung kann ebenfalls durchgeführt werden. Dies kann aber in jedemRechendurchlauf nur eine einzige Lastfallkombination berücksichtigen und erfordert zudem meist einegrössere Rechenzeit. In vielen Fällen ist es daher ratsam eine lineare Berechnung durchzuführen und z.B.den Druckausschluss (resp. die vergrösserte Zugkraft) bei den Windverbänden durch eine ergänzendeHandrechnung zu berücksichtigen.Die Berücksichtigung nichtlinearer Eigenschaften erfordert eine nichtlineare Berechnung.

Zug-, resp. Druckausschluss

Grenzkräfte

Plastische Gelenke

Anfangsöffnung (Kraftübertragung ist erst nach erfolgter Deformation möglich)

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TUTORIAL TEIL 2 – RÄUMLICHE STABSTATIK 45 Copyright by IngWare GmbH

TUTORIAL TEIL 3 – FLÄCHENSTATIK

AUFGABENSTELLUNG

Im dritten Teil des vorliegenden Tutorials soll die Halle mit einem Kopfbau ergänzt werden. Dazu werdennicht nur linienförmige, sondern auch flächige Elemente benötigt.

Im Folgenden wird die Erweiterung der Halle mit einem Kopfbau und die Berechnung beschrieben.

Geometrie und Elemente Flächenförmigen Bauteilen (Bodenplatte, Wände, Decken)

Definition von Gelenken für flächige Bauteile

Eingabe einer Fundamentverstärkung

Stützen

Unterzug in Beton

Objekt-Modellierer

Lasten Flächenlasten auf Bereiche

Bewegliche Lasten

Berechnung Lineare statische Berechnung 1. Ordnung

Auswertung und Bemessung Stahlbetonbemessung von Bereichen

Bemessung von Stahlbeton-Riegeln (Unterzüge)

Stützenkontrolle

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TUTORIAL TEIL 3 – FLÄCHENSTATIK 50 Copyright by IngWare GmbH

VISUELLE KONTROLLE

Mit Hilfe der Darstellungsoption "VerdeckteFlächen" (vertikale Symbolleiste) kann ein

gerendertes Modell dargestellt werden. Dieses dientzur visuellen Kontrolle der Eingaben. Insbesonderekann die Materialisierung und die Grössenordnung derAbmessungen überprüft werden. Zudem kann dieVollständigkeit der Eingabe in dieser Ansicht sehreinfach kontrolliert werden.

Die Bearbeitung des Modells in dieser Ansicht ist zwarmöglich, in den meisten Fällen aber eher mühsam. Eswird daher empfohlen Ergänzungen und Änderungen inder "Gitternetz"-Ansicht durchzuführen.

EINGABE OBERGESCHOSS

Mit Hilfe des Objekt-Modellierers soll nun ein weiteresGeschoss eingegeben werden. Es werden dabeiweitgehend bereits bekannte Funktionen verwendet.Diese sind im Folgenden nur kurz beschieben,ausführlichere Anleitungen können unter "Objekt-Modellierer" (S. 55) nachgeschlagen werden.

Eingabe von Wänden in Mauerwerk.

Material 'MB' aus der Materialdatenbank ( )

Dicke 150 mm

Höhe 3.00 m

Gelenk (Biegegelenk gemäss Voreinstellung) obenund unten an der Wand

Die Eingabe von Fenstern erfolgt mit demObjekttyp "Loch". Für Löcher müssen keine

weiteren Eigenschaften angegeben werden.

Auswahl des Objekttyps "Loch"

Auswahl der Form ( "Rechteck")

Anklicken der Wand für welche die Fenstereingegeben werden sollen

Beim Anklicken eines Bereichs wird dieser freigestelltund eine temporäre "Arbeitsebene" (alternativesKoordinatensystem) eingeführt. Das neueKoordinatensystem wird in seinem Ursprung farbigdargestellt (bei Punkt 1 in der nebenstehendenAbbildung). Es ist zu beachten, dass die Wandebeneneu die X-Y-Ebene darstellt.

Zeigen mit der Maus (ohne zu klicken) auf denUrsprung der Arbeitsebene (Punkt 1)(Der relative Ursprung wurde beim Freistellen derWand automatisch auf diesen Punkt gesetzt)

Eingabe über die Tastatur[X], [0.8], [Y], [0.8], [Enter] [X], [1.5], [Y], [1.2], [Enter] (Fenster 1)[X], [0.7], [Enter][X], [1.5], [Y], [-1.2], [Enter] (Fenster 2)[X], [0.7], [Enter][X], [1.5], [Y], [1.2], [Enter] (Fenster 3)[Esc] (Abschluss der Eingabe)

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