Computermodelle helfen beim Optimieren von Stahlkonstruktionen

Bei der Planung moderner Gebäude berechnen Bautechniker die Kräfte und Verformungen in der Konstruktion. Heute verwendet man dafür eine ganze Reihe an computergestützten Analysewerkzeugen. Das geht in der Regel sehr schnell, ist sehr präzise und führt zu wirtschaftlichen Entwürfen.

Modelle ermöglichen Hochhäuser und Sportstadien

3-D-Modellierung, die Vorhersage des Verhaltens von Bauteilen und die Analyse von Gitterrosten sind heute bei der Planung von Gebäuden üblich. Oft wäre eine manuelle Analyse wegen ihrer Komplexität gar nicht mehr möglich. Die Computermodelle werden heute immer genauer und können schon recht gut vorhersagen, wie ein Bauwerk sich im Laufe der Zeit verhalten wird.

Wer vorhersagen will, wie eine Konstruktion auf reale Belastungen reagieren wird, setzt Software-Werkzeuge ein, um bestimmte Lasten zu simulieren und etwa die Stabilität einzelner Elemente im Stahlbau auszutesten. So lässt sich auch prüfen, ob ein Bauvorhaben den europäischen Normen genügt.

Verstehen, wie Strukturen sich verhalten

Je weiter sich Computeranalysen in der Bautechnik verbreiten, desto wichtiger wird es, dass die Konstrukteure die Gesamtheit einer Konstruktion intuitiv verstehen. Dadurch treffen sie die richtigen Entscheidungen, wenn es darum geht, was genau man analysieren will und wie man auf die Ergebnisse reagiert.

Die Analyse eines Bauwerks im Computermodell beruht immer darauf, dass der Konstrukteur die Zusammenhänge in der Konstruktion versteht und dann die geeignete Methode und die richtige Software auswählt. Dazu ist eine Menge Erfahrung und technisches Urteilsvermögen nötig.

Eines der wichtigsten Kriterien, um die Struktur einer Konstruktion zu verstehen, ist die Vorhersage, wie sie sich unter Belastung verformen wird. In der Software gibt es meist grafische Optionen, um Daten wie die Reaktion auf Lasten und Biegemomente zu veranschaulichen.

Die meisten Stahlkonstruktionen bestehen heute aus zweidimensionalen Rahmen, die sich wiederholen, und lassen sich leicht modellieren. Bei mehrstöckigen Gebäuden modelliert man bestimmte Muster und wiederholt sie für ähnliche Stockwerke. So kann man aus einfachen Teilen sehr komplexe Strukturen aufbauen und ihre Eigenschaften vorhersagen.