ExTraCAD : Computerunterstützung des architektonischen Tragwerkentwurfs

Rottke, Evelin

doi:HBZ12806776x

ExTraCAD : Computerunterstützung des architektonischen Tragwerkentwurfs

Rottke, Evelin (Author)

1998

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Evelin Rottke

ImpressumAachen

Umfang217 S. : Ill., graph. Darst.

Zugl.: Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 1998

Urspr. ersch.: Aachen : Freunde des Reiff, 1998. (Dissertationen an der Fakultät für Architektur der RWTH Aachen: II., Ingenieurwissenschaften ; 1)

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-54
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/95354/files/Rottke_Evelin.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Baukonstruktion (Tragwerklehre) (ama598)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Architektur (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 720

Kurzfassung
Der Entwurf des Tragwerks ist eine der zahlreichen Aufgaben, die Architekten und Architektinnen in den Gesamtentwurf integrieren müssen. Dies ist schwierig, da eine Beurteilung des Tragwerks umfangreiche statische Erfahrung erfordert und mit Berechnungen einhergeht, die in frühen Entwurfsphasen entweder zu zeitaufwendig oder zu komplex sind. Die Arbeit untersucht, wie Computersimulationen zur Unterstützung des Tragwerkentwurfs eingesetzt werden können. Dabei wurde das Anwendungsprogramm ExTraCAD entwickelt - eine EDV-gestützte Kombination aus Experimentieren und Statischer Beratung. Der Architekt hat in frühen Phasen noch ungenaue Vorstellungen vom Entwurf, während für statische Berechnungen genaue Angaben benötigt werden. Diese Diskrepanz muß überwunden werden. Es ergeben sich also folgende Hauptaufgaben für ExTraCAD: Komponenten der Kommunikation steuern die Benutzeroberfläche, die architektengerecht gestaltet werden muß. Sie bestimmen wesentlich die Akzeptanz des Programms durch den Entwerfer. Komponenten der statischen Verarbeitung integrieren statisches Expertenwissen und erlauben architektengerechte Tragwerksanalysen, die sich durch vorwiegend qualitative Ergebnisse auszeichnen. Es wurden zwei AutoCAD-Applikationen exemplarisch realisiert; ExTraCAD-ESW zum Entwerfen von ebenen Stabwerken und ExTraCAD-Massivbau. Testversionen wurden über mehrere Jahre in Lehre und Praxis eingesetzt. Kritische Anmerkungen und Erfahrungen der Anwender wurden intensiv diskutiert, die Rückschlüsse bei der Weiterentwicklung berücksichtigt und im erneuten Einsatz erprobt. So entstand eine praxisorientierte und architektengerechte Software zur Unterstützung des Tragwerkentwurfs. ExTraCAD bietet Architektinnen und Architekten einerseits rechnerunterstützte Beratung und Kontrolle durch das angebotene Expertenwissen. Andererseits können sie ihre eigenen Erfahrungen mit dem Tragverhalten durch spielerisches Experimentieren mit den virtuellen Modellen erweitern.

The design of the structural system is one of the multiple tasks which architects have to integrate into the entity of their design. This is quite difficult, because the evaluation of the structural system requires extensive structural experience and calculations, which are either too time-consuming or too complex to be carried out in the early stages of design. In this paper we research, how computer simulations can help to support the design of the structural system. We developed a software programme called ExTraCAD - a computer aided combination of structural advice and the possibility to experiment. In the early stages of the architectural design the ideas are still quite vague while exact information is needed for the structural calculations. In order to solve this problem ExTraCAD has the following main tasks: (1) Components of Communication control the user interface which has to be designed specifically to cater for architects. This is crucial for acceptance of the programme by the designer. (2) The Components of Structural Calculation integrate structural expert knowledge and allow special structural analyses in accordance with the architectural needs. We developed two applications of AutoCAD; ExTraCAD-ESW for the design of plane structures and ExTraCAD-Massivbau for the design of solid structures. Prototypes of these programmes were tested during several years of teaching and practice. Comments and experiences by the users were intensively discussed, the results were integrated into the further development of the system, which was then tested again. Through this process we achieved a software which supports the design of the structural system in the early stages. It is user-friendly and specifically designed for architects. On the one hand ExTraCAD offers computer-supported advice and control through integrated expert knowledge. On the other hand architects can extend their own experience with structural systems by experimenting with virtual models.

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