Stabkoordinaten und Bezugsflächen

Eine besondere Bedeutung erlangen die Koordinatensysteme bei Stäben. Die Vorzeichenkonvention der Stabschnittgrößen basiert auf dem Stabkoordinatensystem. Auch die sogenannte "gezogene Faser" wird durch das lokale Koordinatensystem des Stabes definiert.

Um zu einer prüffähigen Darstellung der Stabschnittgrößen zu gelangen, ist es daher erforderlich, sich ein paar Gedanken über die Stabkoordinaten zu machen. Voraussetzung wird immer sein, dass die gezogene Faser über mehrere Stäbe hinweg einheitlich auf einer Seite der Struktur liegt. Wechselt die Orientierung zwischen zwei benachbarten Stäben, so wechseln auch die Vorzeichen der Schnittgrößen.

In EuroSta ist es sehr einfach, bereits bei der Eingabe sinnvolle Stabkoordinatensysteme zu erhalten, indem man mehrere Stäbe in einer Bezugsfläche eingeben kann. Das Stabkoordinatensystem übernimmt dann für die t-Achse die Flächennormale der Bezugsfläche. Die r-Achse ergibt sich aus Anfangs- und Endpunkt der Stabeingabe. Die s-Achse ermittelt sich anhand des Rechtssystems aus der r- und t-Achse.

Nachträgliche Änderungen in der Ausrichtung der Stäbe sind jederzeit möglich. Über den Befehl Stäbe -- Richtung -- Umkehren kann die Ausrichtung der r-Achse umgedreht werden. Die s- und t-Achsen können ebenfalls nachträglich manipuliert werden. Dazu werden sie um die r-Achse mit einem definierbaren Winkel gedreht.

Neben der einheitlichen Definition der Stabkoordinaten dient die Eingabe über die Bezugsflächen auch der schnelleren Eingabe. Wenn Sie mit Bezugsflächen arbeiten, fängt EuroSta alle ihre Punkte auf die aktuelle Fläche. Der von Ihnen eingegebene Punkt wird senkrecht zur Bildschirmebene auf die Bezugsfläche projiziert. Sie sollten diese Eingabeunterstützung immer nutzen, sobald sie mehrere Stäbe mit gleicher Orientierung definieren möchten. Am Beispiel einer Halle läßt sich das gut verdeutlichen: Die Eingabe der Rahmen an beiden Giebelseiten lassen sich in jeweils eigenen Ebenen vornehmen. Die Eingabe der Seitenverbände und der Stäbe in den Dachebenen erfolgt in weiteren Ebenen.

Wird EuroSta gestartet, ist die x-z-Ebene als Bezugsfläche definiert. Über die Befehle im Menü Extras -- Bezugsfläche können Sie diese jederzeit ändern. Haben Sie Objekte auf einer Bezugsfläche gesetzt, ‚merken‚ die sich diese. Mit dem Befehl Extras -- Bezugsfläche -- Selektieren oder der Funktionstaste [F4] können Sie so jederzeit alte Bezugsflächen wieder aktiv schalten.

Indirekt richtet sich auch die Lage der Normprofile nach den Stabkoordinatensystemen. Die starke Achse eines Profils (y-Achse) kann sowohl parallel zur s-Achse als auch parallel zur t-Achse liegen. Die Standardeinstellung sieht vor, dass die y-Achse des Profils parallel zur t-Achse des Stabes liegt. Möchten Sie eine andere Orientierung, legen Sie dies bei der Auswahl des Profils fest. Wird anschließend der Stab um seine r-Achse gedreht, dreht sich das Profil mit.