Empfehlungen

Für die Berechnung statisch bestimmter ebener Fachwerke stehen komfortable Programme zur Verfügung, aber es gilt natürlich die generelle Warnung: Computerrechnungen müssen verifiziert werden. Folgende Empfehlungen können gegeben werden:

• Die Berechnung wird interaktiv mit dem Programm "Statisch bestimmte ebene Fachwerke" durchgeführt, das man unter www.TM-interaktiv.de findet. Dieses Programm ist speziell auf diese Aufgabe zugeschnitten. Es erwartet die Beschreibung des physikalischen Modells (vom Benutzer wird also keine Mathematik abgefordert). Die Bedienung des Programms wird "Klick für Klick" an dem nebenstehend skizzierten Fachwerk demonstriert.
• Die Computerrechnung wird auf der Basis der im Kapitel "Ebene Systeme starrer Körper" behandelten theoretischen Grundlagen verifiziert. Dies wird auch an dem skizzierten Beispiel besonders intensiv auf dieser Seite gezeigt.
• Etwas bequemer ist es in der Regel, eine Computerrechnung mit einer anderen Computerrechnung zu verifizieren (anderes Programm, möglichst auf der Basis einer anderen Theorie). Dafür bieten sich zum Beispiel folgende Varianten an:
• Mit der Finite-Elemente-Methode können auf völlig anderer theoretischer Grundlage Verformungen und Stabkräfte berechnet werden. Dafür müssen auch die Steifigkeitsparameter der Stäbe vorgegeben werden. Weil bei statisch bestimmten Systemen die Stabkräfte von diesen Parametern aber unabhängig sind, können dafür beliebige Werte angenommen werden. Auch Finite-Elemente-Programmen erwarten eine Beschreibung des physikalischen Modells.
  
  Unter www.TM-interaktiv.de findet man das Programm "Statisch unbestimmte ebene Fachwerke", das natürlich auch statisch bestimmte Probleme lösen kann. Ein gewisser Nachteil ist, dass dieses Programm eine Benutzeroberfläche hat, die dem Programm "Statisch unbestimmte ebene Fachwerke" sehr ähnlich ist, so dass man einen systematischen Eingabefehler unter Umständen bei beiden Programmen begeht (und man verifiziert eine falsche Berechnung mit einer genau so falschen Rechnung).
  
  Als Alternative bietet sich eine Rechnung mit Matlab-Femset an, weil man damit das physikalische Modell nicht über Mausklicks, sondern über die das Modell beschreibende Matrizen definiert. Diese Variante wird für das oben skizzierte Modell hier realisiert.
• Eine recht effektive Kontrolle ist das Aufschreiben des mathematischen Modells für das Fachwerk (zum Beispiel die Gleichgewichtsbedingungen an allen Knoten), das man dann einem geeigneten Programm zur Lösung übergibt. Für einen Teil des oben skizzierten Modells wird das hier gezeigt.

Weitere Beispiele

Für die nebenstehend skizzierten Fachwerke wird die Berechnung mit Hilfe des Computers (wie oben empfohlen) nach jeweils drei unterschiedlichen Verfahren demonstriert (Klicken auf eines der Bildchen, um zu der entsprechenden Seite zu gelangen).