Zusammenfassung

Computer dringen immer weiter in das Leben der Menschen hinein und sind nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen das effizientere Arbeiten in allen Bereichen, die Bewältigung immenser Aufgaben
in kürzerer Zeit.
Mein Interesse an dem Thema dieser Diplomarbeit liegt in der Verbindung meines Studiums mit dem PC. Im Rahmen meiner Diplomarbeit ist eine Softwarebibliothek für statische Standardaufgaben erstellt
worden. Sie befindet sich auf der mitgelieferten CD – ROM.
Computeralgebrasysteme (CA – Systeme) erleichtern das Arbeiten mit mathematischen Gleichungen und sind auch für ingenieurmäßige Berechnungen geeignet. Zur Lösung statischer Aufgaben
gibt es viele Programme auf dem Markt. Sie sind jedoch unflexibel in der Handhabung und der Ge staltung des Berechnungsweges und der Darstellung. Mit meiner Ausarbeitung lassen sich individuell
gestaltete Lösungen zu Problemen im Bauingenieurwesen, im speziellen meiner Vertiefungsrichtung: dem konstruktiven Ingenieurbau, erarbeiten.
Ich danke Professor Dr. Ing. Horst Werkle für seine Unterstützung und Betreuung in den vergangenen Monaten.
Desweiteren gilt mein Dank Herrn Stefan Schablowski und Herrn Till Schenk, die mir bei Problemen mit dem PC und der Software beistanden.
[...]

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

Mathcad 7
Erstellen eigener Funktionen
Übersicht über die erstellten Funktionen
- Funktionen der allgemeinen Statik
- Funktionen zu Berechnungen im Stahlbetonbau
- Funktionen zu Berechnungen im Stahlbau
- Funktionen zu Berechnungen im Holzbau
Erläuterungen der Funktionen und Anwendungsbeispiele
- Funktionen der allgemeinen Statik
  - Schnittgrößenermittlung für Durchlaufträger mit Gleichlast
  - Schnittgrößenermittlung für Durchlaufträger mit Einzellast
  - Bestimmung der Randspannungen eines Rechteckquerschnittes
  - Berechnung von Flächenkennwerten
- Funktionen zu Berechnungen im Stahlbetonbau
  - Ermittlung der Bewehrungsmenge bei mittig angreifender Normalkraft
  - Ermittlung der Bewehrungsmenge für ein Biegemoment mit und ohne Normalkraft
  - Ermittlung der Schubbewehrung für Querkraftbelastung
  - Ermittlung von Beiwerten zur Bestimmung der maßgebenden Schnittgrößen bei zweiachsig gespannten Platten nach Pieper/Martens
- Funktionen zu Berechnungen im Stahlbau
  - Profilkennwerte bestimmen
  - Nach Profilkennwerten suchen
  - Biegebemessungen im Stahlbau
  - Schubbemessung im Stahlbau
  - Ermittlung von Abminderungsfaktoren für Biegeknicken
  - Ermittlung von Abminderungsfaktoren für Biegedrillknicken
- Funktionen zu Berechnungen im Holzbau
  - Ermittlung der erforderlichen Höhe bei Biegung ohne Normalkraft für ein Rechteckquerschnitt
  - Ermittlung der erforderlichen Höhe bei Biegung mit Normalkraft für ein Rechteckquerschnitt
  - Bestimmung der Abminderungsfaktoren für Knicken im Holzbau
Verwendung der Funktionen in Mathcad 8
Quellenverzeichnisse
Verwendete Software

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Zielsetzung dieser Diplomarbeit ist die Erstellung einer Softwarebibliothek für statische Standardaufgaben im konstruktiven Ingenieurbau mithilfe des Engineering Desktop Tools Mathcad. Die Arbeit verbindet das Studium mit der Anwendung von Computeralgebrasystemen zur effizienteren Lösung ingenieurmäßiger Probleme.

Entwicklung einer Mathcad-basierten Softwarebibliothek für statische Berechnungen.
Implementierung von Funktionen für verschiedene Bereiche des konstruktiven Ingenieurbaus (Stahlbeton, Stahl, Holz).
Anwendungsbeispiele und Erläuterungen zur Nutzung der erstellten Funktionen.
Verbesserung der Flexibilität und Gestaltungsfreiheit bei statischen Berechnungen im Vergleich zu marktüblichen Programmen.
Demonstration des Potenzials von Mathcad als Werkzeug für individuelle Problemlösungen im Bauingenieurwesen.

Zusammenfassung der Kapitel

Mathcad 7: Dieses Kapitel bietet eine Einführung in die Software Mathcad 7, die als Grundlage für die Entwicklung der Softwarebibliothek dient. Es werden die grundlegenden Funktionen und Möglichkeiten der Software erläutert, die für die späteren Berechnungen und die Erstellung der Funktionen relevant sind. Die Kapitel beschreibt die Benutzeroberfläche und die wichtigsten Funktionen, die für die Erstellung der Funktionen notwendig sind. Der Fokus liegt auf der Vorbereitung des Lesers auf die folgenden Kapitel, in denen die selbst erstellten Funktionen detailliert beschrieben werden.

Erstellen eigener Funktionen: In diesem Kapitel wird die Methodik zur Erstellung eigener Funktionen in Mathcad 7 detailliert beschrieben. Es werden die notwendigen Schritte und die Syntax erläutert, um benutzerdefinierte Funktionen zu erstellen, die für die statischen Berechnungen verwendet werden können. Es werden verschiedene Beispiele für die Funktionserstellung gegeben, um ein Verständnis für die Programmierung in Mathcad zu vermitteln. Die Kapitel legt den Grundstein für das Verständnis der im nächsten Kapitel präsentierten Funktionen.

Übersicht über die erstellten Funktionen: Dieses Kapitel liefert eine strukturierte Übersicht über die erstellten Funktionen, kategorisiert nach den Bereichen allgemeine Statik, Stahlbetonbau, Stahlbau und Holzbau. Es dient als Inhaltsverzeichnis für die im folgenden Kapitel detailliert beschriebenen Funktionen. Jede Kategorie enthält eine Auflistung der enthaltenen Funktionen und bietet so eine schnelle Orientierung für den Leser.

Erläuterungen der Funktionen und Anwendungsbeispiele: Dieses Kapitel bildet den Kern der Arbeit und beschreibt ausführlich jede der erstellten Funktionen mit Anwendungsbeispielen. Für jeden Bereich des konstruktiven Ingenieurbaus (allgemeine Statik, Stahlbetonbau, Stahlbau und Holzbau) werden die jeweiligen Funktionen detailliert erläutert, ihre Funktionsweise erklärt und mit Beispielrechnungen veranschaulicht. Es wird gezeigt, wie die Funktionen in praktischen Anwendungsszenarien eingesetzt werden können, um die Lösung statischer Probleme zu vereinfachen und zu beschleunigen.

Verwendung der Funktionen in Mathcad 8: Dieses Kapitel befasst sich mit der Kompatibilität und der möglichen Adaption der erstellten Funktionen für die neuere Version Mathcad 8. Es werden die Unterschiede zwischen den beiden Versionen beleuchtet und eventuelle Anpassungen der Funktionen für die optimale Nutzung in Mathcad 8 beschrieben. Dies ermöglicht eine langfristige Nutzbarkeit der Softwarebibliothek.

Schlüsselwörter

Mathcad, Statische Berechnungen, Konstruktiver Ingenieurbau, Stahlbetonbau, Stahlbau, Holzbau, Softwarebibliothek, Engineering Desktop Tool, Funktionen, Anwendungsbeispiele, Computeralgebrasystem.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Diplomarbeit: Softwarebibliothek für statische Berechnungen in Mathcad

Was ist das Thema der Diplomarbeit?

Die Diplomarbeit befasst sich mit der Erstellung einer Softwarebibliothek für statische Standardaufgaben im konstruktiven Ingenieurbau mithilfe der Software Mathcad. Diese Bibliothek umfasst Funktionen für die Bereiche allgemeine Statik, Stahlbetonbau, Stahlbau und Holzbau.

Welche Software wird verwendet?

Die Haupt-Software ist Mathcad, zunächst Version 7, mit Ausblick auf die Kompatibilität mit Version 8. Die Arbeit demonstriert den Einsatz von Computeralgebrasystemen zur effizienteren Lösung ingenieurmäßiger Probleme.

Welche Bereiche des konstruktiven Ingenieurbaus werden abgedeckt?

Die Softwarebibliothek enthält Funktionen für die allgemeine Statik, den Stahlbetonbau, den Stahlbau und den Holzbau. Beispiele hierfür sind Schnittgrößenermittlung, Bewehrungsberechnung, Profilkennwert-Bestimmung und mehr.

Welche Arten von Funktionen sind in der Softwarebibliothek enthalten?

Die Bibliothek beinhaltet eine Vielzahl von Funktionen für statische Berechnungen. Beispiele umfassen Funktionen zur Schnittgrößenermittlung für Durchlaufträger, zur Berechnung von Flächenkennwerten, zur Ermittlung der Bewehrungsmenge im Stahlbetonbau, zur Biege- und Schubbemessung im Stahlbau und zur Bestimmung der erforderlichen Höhe von Holzbauteilen.

Wie ist die Diplomarbeit strukturiert?

Die Arbeit ist in mehrere Kapitel gegliedert: Einführung in Mathcad 7, Erstellung eigener Funktionen in Mathcad, Übersicht der erstellten Funktionen, detaillierte Erläuterungen der Funktionen mit Anwendungsbeispielen, Kompatibilität mit Mathcad 8, Quellenverzeichnis und verwendete Software.

Wo finde ich detaillierte Informationen zu den einzelnen Funktionen?

Detaillierte Erläuterungen zu jeder Funktion, inklusive Anwendungsbeispiele und Berechnungsformeln, befinden sich im Kapitel "Erläuterungen der Funktionen und Anwendungsbeispiele". Dieses Kapitel ist nach den Bereichen allgemeine Statik, Stahlbetonbau, Stahlbau und Holzbau strukturiert.

Welche Zielsetzung verfolgt die Diplomarbeit?

Die Zielsetzung ist die Entwicklung einer flexiblen und benutzerfreundlichen Softwarebibliothek, die die Effizienz bei statischen Berechnungen im Vergleich zu marktüblichen Programmen verbessert und das Potenzial von Mathcad als Werkzeug für individuelle Problemlösungen im Bauingenieurwesen aufzeigt.

Gibt es eine Zusammenfassung der Kapitel?

Ja, die Arbeit enthält eine Zusammenfassung jedes Kapitels, die einen Überblick über den Inhalt und die wichtigsten Punkte liefert.

Ist die Softwarebibliothek kompatibel mit Mathcad 8?

Die Arbeit untersucht die Kompatibilität der erstellten Funktionen mit Mathcad 8 und beschreibt mögliche Anpassungen für eine optimale Nutzung in der neueren Version.

Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?