Mathcad in der Tragwerksplanung

Elektronische Arbeitsblätter für Statik, Stahlbetonbau, Stahlbau und Holzbau

Editor: Prof. Dr.-Ing. Horst Werkle

Publisher: Vieweg+Teubner Verlag

Part of: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

About this book

Mathcad - das bekannte Computeralgebraprogramm - eignet sich sehr gut, um Berechnungen im Konstruktiven Ingenieurbau zu erstellen. Vom einfachen Mathcad-Arbeitsblatt bis hin zu professionellen Anwendungen aus der Tragwerksplanung bietet das Buch ein breites Spektrum von sofort einsetzbaren Mathcad-Arbeitsblättern. Die beiliegende CD-ROM enthält alle Arbeitsblätter, das Mathcad-Handbuch und eine sofort einsetzbare zeitlich begrenzte Mathcad-Version.

Frontmatter

Teil I. Computeralgebrasysteme in der Tragwerksplanung

Zusammenfassung

Computeralgebrasysteme wurden zur Lösung mathematischer Aufgaben mit dem Computer entwickelt. Von Anfang an wurde zwischen numerischem Rechnen und symbolischem Rechnen unterschieden. Während unter numerischem Rechnen das Rechnen mit Zahlen, wie wir es bei jeder statischen Berechnung praktizieren, gemeint ist, wird unter symbolischem Rechnen der Umgang mit Gleichungen verstanden. Computeralgebrasysteme ermöglichen heute die Lösung anspruchsvoller Aufgaben aus Algebra und Analysis, wie das Arbeiten mit Matrizen, die Auflösung komplizierter Gleichungen oder das Integrieren und Differenzieren von Funktionen. „Computeralgebrasysteme“ müssten daher richtiger als „Computermathematiksysteme“ bezeichnet werden.

Horst Werkle

Teil II. Grundelemente von Mathcad

Zusammenfassung

Arbeitsblätter sind die grundlegenden Dokumente in Mathcad. In den Teilen IV und V werden professionelle Mathcad-Arbeitsblätter vorgestellt. Analysiert man diese Arbeitsblätter, dann stellt man fest, dass sie immer wieder bestimmte Objekte enthalten. Die wichtigsten Objekte, in Mathcad auch als Bereiche bezeichnet, werden in diesem Teil kurz und übersichtlich vorgestellt. Weiterhin wird gezeigt, wie mit einem Teil der Objekte ein einfaches Mathcad- Arbeitsblatt entworfen und realisiert werden kann. Für weitergehende Informationen wird auf das Mathcad-Handbuch [2-1] und die Hilfefunktion verwiesen.

Günter Schulz, Horst Werkle

Teil III. Weiterführende Arbeitstechniken

Zusammenfassung

In der Berechnungspraxis setzt man ganz selbstverständlich bestimmte Denkstrukturen (z. B. wenn, dann) ein, die in Mathcad schnell umgesetzt werden können. Gleiche logische Strukturen verwenden Programmierer in der Programmentwicklung und Realisierung von Programmen in einer Programmiersprache. Die weiteren Ausführungen zeigen, wie einfach es ist, mit Mathcad aus bestimmten logischen Strukturen effiziente Berechnungsalgorithmen zu entwickeln. Das folgende kleine Beispiel aus der Praxis zeigt den zum Teil unbewussten Einsatz bestimmter logischer Strukturen.

Günter Schulz

Teil IV. Mathematische Verfahren im Konstruktiven Ingenieurbau

Zusammenfassung

Mathematische Verfahren stellen die Grundlage zur Lösung vieler anspruchsvoller Aufgaben der Tragwerksplanung dar. Wichtige Gebiete der Mathematik, die hierzu benötigt werden, sind beispielsweise das Arbeiten mit Matrizen, die Lösung nichtlinearer Gleichungen, das Integrieren und Differenzieren von Funktionen und das Lösen von Differentialgleichungen [4-3], [4-8], [4-9], [4-16], [4-17].

Silke Michaelsen, Horst Werkle

Teil V. Anwendungen im Konstruktiven Ingenieurbau

Zusammenfassung

Die Verbindung von Statik und Rechnen ist offensichtlich. Für Konrad Zuse, dem Erfinder des ersten funktionsfähigen Computers, war gar die Notwendigkeit zur Durchführung statischer Berechnungen der Anlass, sich mit der maschinellen Lösung numerischer Berechnungen zu befassen [5-1]. Heute stehen leistungsfähige Computerprogramme für fast alle in der Tragwerksplanung anzutreffenden Standardprobleme zur Verfügung. Diese Programme sind zwar für die tägliche Routinearbeit bestens geeignet, sie ermöglichen es aber nicht mehr die Berechnungsabläufe nachzuvollziehen und bei Bedarf zu ändern. Dies ist aber bei Arbeitsblättern von Computeralgebrasystemen der Fall.

Horst Werkle, Günter Lumpe

Teil VI. Funktionsprogrammierung in C/C++

Zusammenfassung

Von diesen Varianten wird die erste im Folgenden näher erläutert. Die Varianten 2 bis 4 werden im Teil III dieses Buches behandelt.

Fabian Gerold, Horst Werkle

Backmatter

Title: Mathcad in der Tragwerksplanung
Editor: Prof. Dr.-Ing. Horst Werkle
Publisher: Vieweg+Teubner Verlag
Electronic ISBN: 978-3-8348-8238-7
Print ISBN: 978-3-8348-1297-1
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-8348-8238-7

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Table of Contents

Frontmatter

Teil I. Computeralgebrasysteme in der Tragwerksplanung

Teil II. Grundelemente von Mathcad

Teil III. Weiterführende Arbeitstechniken

Teil IV. Mathematische Verfahren im Konstruktiven Ingenieurbau

Teil V. Anwendungen im Konstruktiven Ingenieurbau

Teil VI. Funktionsprogrammierung in C/C++

Backmatter