In dieser Diplomarbeit wird ein Programmodul zur Ermittlung von Querschnittswerten erstellt. Dieses besteht aus einer Benutzerschnittstelle auf der Basis des CAD-Grundsystems AutoCAD, mit dem der Anwender die Querschnitte beliebig bilden kann, und einem Berechnungsmodul zur Ermittlung der Statischen Querschnittswerte.
Folgenden Themen wurde bearbeitet:
Kapitel 2 behandelt die Entwurfsumgebung des Herstellens des Programmodules und gibt eine kurze Einführung über
* das CAD-Programm AutoCAD,
* die Programmsprache C
* und das Entwicklungssystem ADS (Application Development System)
In Kapitel 3 geht es um das Dateinein- und -Ausgabeformat und eine kurze Einführung über die
* Projektschnittstelle Stahlbau
In Kapitel 4 folgt die Ermittlung und Definition des Querschnittes mit nachstehender Untergliederung:
* Standard Profile
* Definition von Querschnittswerten
* dickwandige Querschnitte
* dünnwandige Querschnitte
* Programmablauf
Gliederung
1.0 Einleitung
2.0 Entwurfsumgebung in AutoCAD
2.1 AutoCAD
2.1.1 Allgemeines
2.1.2 Benutzeranpassung in AutoCAD
2.2 Programmiersprache C
2.3 ADS (Application Development System)
2.3.1 ADS-Einführung
2.3.2 Datenstruktur
2.3.3 Verwendete ADS-Befehle
3.0 Projektschnittstelle Stahlbau
3.1 Aufbau des Header-Abschnittes
3.2 Aufbau des DATA-Abschnittes
3.3 Allgemeine Daten
3.3.1 Entity !VERTEX
3.3.2 Entity !Polyline
3.3.3 Entity !Cross_Section
4.0 Querschnittswerteermittlungen mit Beispielen
4.1 Standardprofile
4.2 Definition der Querschnittswerte
4.3 Dickwandige Querschnitte
4.3.1 Allgemeine Formel für dickwandige Querschnitte
4.3.2 Vorzeichenkorrektur der Querschnittswerte
4.3.3 Dickwandige Querschnitte mit Innenkontur
4.3.4 Dickwandige Querschnitte mit Ausbuchtung
4.3.5 Elastisches Widerstandsmoment
4.3.6 Plastisches Widerstandsmoment
4.4 Dünnwandige Querschnitte
4.4.1 Allgemeine Formeln für Dünnwandige Querschnitte
4.4.2 Dünnwandige Querschnitte mit Ausbuchtung
4.4.3 Elastisches Widerstandsmoment
4.4.4 Plastisches Widerstandsmoment
4.5 Programmablauf
4.5.1 Menü "Profile ->"
4.5.2 Menü "Querschnitte berechnen ->"
4.5.3 Menü "Querschnittswerte ->"
4.5.4 Menü "Schrffur aus" oder Schraffur ein"
4.5.5 Befehle über Tastatur
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Software-Programmoduls auf Basis von AutoCAD, das die automatisierte Ermittlung statischer Querschnittswerte ermöglicht. Die Forschungsfrage fokussiert sich dabei auf die effiziente Anbindung dieser Berechnungsfunktion an eine integrierte Entwurfsumgebung mittels der Projektschnittstelle Stahlbau, um den Datenaustausch und die Konstruktion komplexer Querschnitte im Bauwesen zu optimieren.
- Integration von Berechnungsmodulen in das CAD-System AutoCAD.
- Nutzung des Application Development Systems (ADS) unter Verwendung der Programmiersprache C.
- Implementierung der Projektschnittstelle Stahlbau für einen herstellerunabhängigen Datenaustausch.
- Entwicklung von Algorithmen zur Ermittlung geometrischer Werte für dick- und dünnwandige Querschnitte.
- Automatisierung der Dokumentation und Profilerstellung.
Auszug aus dem Buch
2.1.1 Allgemeines
Unter CAD versteht man die Abkürzung des englischen Begriffs Computer Aided Design (Rechnergestütztes Entwerfen).
Ein CAD-Programm ermöglicht es, über einen mit dem Rechner interaktiv geführten Dialog, eine Zeichnung zu erstellen. Dies erfolgt beispielsweise durch die Eingabe des Zeichnungsbefehls: Linie von Punkt A nach Punkt B versetyen. Die so erzeugte Linie kann nun unter Einsaty verschiedener Editierbefehle modifiziert werden. Eine Zeichnungsherstellung mit Hilfe dieser sogenannten geometrischen Primitiven, wie Linie, Bogen, Kreis usw., gestaltet sich wegen der angebotenen Zeichnungshilfen und Editierbefehle zwar kom-
fortabler als manuelle Bearbeitung, bringt aber in der Regel keine wesentliche Zeitersparnis. Echte Vorteile von CAD-Systemen gegenüber herkömmlicher Zeichnungsherstellung liegen in der Zeichnungsgenauigkeit, dem Informationsgehalt einer Zeichnung und der Möglichkeit einer Benutzeranpassung. Eine höhere Zeichnungsgenauigkeit wird einerseits durch eine genaue Konstruktion mit Hilfe eingebauter Zoomfunktionen, Direkteingabe von Koordinatenpunkten und Benutzung von Zeichnungshilfen, andererseits durch den Ausdruck auf Plottern oder Laserdruckern mit hoher Auflösung erreicht.
Zusammenfassung der Kapitel
1.0 Einleitung: Dieses Kapitel stellt die Zielsetzung der Arbeit dar, ein CAD-basiertes Programmmodul zur automatisierten Berechnung von Querschnittswerten zu entwickeln.
2.0 Entwurfsumgebung in AutoCAD: Hier werden die Grundlagen von CAD, die Programmiersprache C sowie die Anwendung des Application Development Systems (ADS) als Entwicklungsumgebung erläutert.
3.0 Projektschnittstelle Stahlbau: Dieses Kapitel beschreibt die Definition und den strukturellen Aufbau der Schnittstelle, die den Datenaustausch zwischen verschiedenen Softwareprogrammen im Stahlbau ermöglicht.
4.0 Querschnittswerteermittlungen mit Beispielen: Hier werden die theoretischen Grundlagen und Algorithmen zur Berechnung von statischen Querschnittswerten, unterteilt in Standard-, dickwandige und dünnwandige Profile, detailliert dargelegt.
Schlüsselwörter
AutoCAD, CAD, Stahlbau, Querschnittswerte, Projektschnittstelle, ADS, Programmiersprache C, Statik, Profilberechnung, Datenstruktur, Polygonzug, Widerstandsmoment, Konstruktion, Datenaustausch, Software-Schnittstelle
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Software-Moduls, das direkt in AutoCAD eingebunden wird, um Querschnittswerte im Stahlbau automatisiert zu berechnen und zeichnerisch darzustellen.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die zentralen Felder umfassen die CAD-System-Anpassung, die Programmierung in C mittels ADS, die Definition einer herstellerunabhängigen Schnittstelle für Stahlbaudaten sowie die mathematische Herleitung von Querschnitts-Algorithmen.
Was ist das primäre Ziel der Forschungsarbeit?
Das primäre Ziel ist es, durch die Erstellung eines speziellen Programmmoduls den Aufwand für die geometrische Berechnung und Zeichnungserstellung im Stahlbau signifikant zu reduzieren und Datenverluste durch eine standardisierte Schnittstelle zu vermeiden.
Welche wissenschaftliche Methode wird für die Berechnung verwendet?
Es werden numerische Integrationsformeln und Iterationsverfahren (z.B. die Halbierungsmethode) verwendet, um Querschnittswerte wie das plastische Widerstandsmoment auch für komplexe oder beliebige Querschnittsformen zu bestimmen.
Was genau wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil behandelt die technische Implementierung in AutoCAD, den Aufbau des Schnittstellenformates sowie die exakten mathematischen Methoden für dickwandige und dünnwandige Profile inklusive der jeweiligen Programmablauf-Logik.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Zu den wichtigsten Begriffen gehören CAD-Integration, Projektschnittstelle Stahlbau, ADS, Querschnittswertermittlung, numerische Integration und Profilgeometrie.
Wie wird die Schnittstelle für den Datenaustausch definiert?
Die Projektschnittstelle Stahlbau nutzt den DATA-Abschnitt und Header-Abschnitt, um Datenstrukturen (wie Entities für Vertex, Polyline und Cross_Section) in einem standardisierten Format für den Datenaustausch zu definieren.
Wie geht das Programm mit komplexen Querschnittsausbuchtungen um?
Das Programm zerlegt Ausbuchtungen in definierte Abschnitte und ersetzt diese durch Polygonzüge, wodurch die vorhandenen mathematischen Formeln für dick- oder dünnwandige Querschnitte anwendbar bleiben.
Warum ist die Benutzeranpassung in AutoCAD für dieses Projekt wichtig?
Die "offene Architektur" von AutoCAD ermöglicht es, spezialisierte Menüs und automatisierte Routinen zu definieren, wodurch der Anwender ohne vertiefte CAD-Programmierkenntnisse komplexe Stahlbauprofile effizient bearbeiten kann.
- Citar trabajo
- Dipl.-Ing. Per Kleinschmidt (Autor), 1994, Querschnittswerteermittlung mit Anbindung an integrierte Entwurfsumgebung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/164159
