56.03 Methoden im Bauingenieurwesen
Refine
Document Type
- Conference Proceeding (599) (remove)
Institute
- Professur Informatik im Bauwesen (331)
- In Zusammenarbeit mit der Bauhaus-Universität Weimar (173)
- Graduiertenkolleg 1462 (31)
- Institut für Strukturmechanik (ISM) (21)
- Professur Angewandte Mathematik (18)
- Institut für Konstruktiven Ingenieurbau (IKI) (8)
- Professur Stahlbau (4)
- Institut für Bauinformatik, Mathematik und Bauphysik (IBMB) (3)
- Professur Baubetrieb und Bauverfahren (3)
- Professur Informatik in der Architektur (3)
Keywords
- Computerunterstütztes Verfahren (284)
- Architektur <Informatik> (198)
- CAD (156)
- Angewandte Informatik (143)
- Angewandte Mathematik (143)
- Computer Science Models in Engineering; Multiscale and Multiphysical Models; Scientific Computing (72)
- Modellierung (49)
- Bauwerk (40)
- Verteiltes System (36)
- Building Information Modeling (35)
- Data, information and knowledge modeling in civil engineering; Function theoretic methods and PDE in engineering sciences; Mathematical methods for (robotics and) computer vision; Numerical modeling in engineering; Optimization in engineering applications (34)
- Finite-Elemente-Methode (24)
- Architektur (21)
- Baubetrieb (17)
- Ingenieurbau (17)
- Internet (17)
- Planungsprozess (17)
- Bauplanung (15)
- Optimierung (15)
- Datenmanagement (14)
- Tragwerk (14)
- Gebäude (11)
- Stahlbeton (11)
- Bautechnik (10)
- Bauwesen (10)
- Datenaustausch (10)
- Mobile Computing (10)
- Baustatik (9)
- Dreidimensionales Modell (9)
- Entscheidungsunterstützung (9)
- Funknetz (9)
- Hochschulbildung (9)
- Schale (9)
- Computerunterstütztes Lernen (8)
- Konzipieren <Technik> (8)
- Prozessmodell (8)
- Quaternion (8)
- Nichtlineares Phänomen (7)
- Objektmodell (7)
- Projektmanagement (7)
- Bauaufnahme (6)
- Informationstechnik (6)
- Lebenszyklus <Wirtschaft> (6)
- Software (6)
- Wissensverarbeitung (6)
- Bauablauf (5)
- Beton (5)
- Bruchmechanik (5)
- Controlling (5)
- Datenbank (5)
- Datenerfassung (5)
- Geotechnik (5)
- Mathematisches Modell (5)
- Mehragentensystem (5)
- Produktmodell (5)
- Simulation (5)
- Tragverhalten (5)
- Bauablauf / Ablaufplanung (4)
- Bauteil (4)
- Brückenbau (4)
- Elastoplastizität (4)
- Gebäudeleittechnik (4)
- Informationsmanagement (4)
- Informationssystem (4)
- Langzeitverhalten (4)
- Lernendes System (4)
- Petri-Netz (4)
- Transportables Gerät (4)
- Transportproblem (4)
- Zeitabhängigkeit (4)
- Baustelle (3)
- Bauvorhaben (3)
- Benutzeroberfläche (3)
- Bewehrung (3)
- Datenmodell (3)
- Dynamische Belastung (3)
- Entscheidung bei mehrfacher Zielsetzung (3)
- Erdbebenbelastung (3)
- Europa (3)
- Forschung (3)
- Fuzzy-Logik (3)
- Genetischer Algorithmus (3)
- Informatik (3)
- Management (3)
- Neuronales Netz (3)
- Nichtlineare Mechanik (3)
- Planung (3)
- Prozessmanagement (3)
- Rechnernetz (3)
- Rissbildung (3)
- Schwingung (3)
- Sicherheit (3)
- Stadtplanung (3)
- Stochastisches Modell (3)
- Textilfaser (3)
- Verkehrsnetz (3)
- Virtuelle Realität (3)
- Wahrscheinlichkeitsrechnung (3)
- Wavelet (3)
- XML (3)
- Zufallsvariable (3)
- Öffentlicher Personennahverkehr (3)
- Ablaufplanung (2)
- Algorithmus (2)
- Anwendung (2)
- Ausschreibung (2)
- Aussteifung (2)
- Bauausführung (2)
- Bauentwurf (2)
- Bauindustrie (2)
- Bedarfsermittlung (2)
- Belastung (2)
- Bildverarbeitung (2)
- Boden-Bauwerk-Wechselwirkung (2)
- Brandschutz (2)
- CAD / Architektur (2)
- Computer Supported Cooperative Work (2)
- Computerunterstützter Unterricht (2)
- Data-Warehouse-Konzept (2)
- Datenverwaltung (2)
- Digitalisierung (2)
- Dokumentenverwaltungssystem (2)
- Dreidimensionales CAD (2)
- Dynamik (2)
- Dünnwandiges Bauelement (2)
- Entwurf (2)
- Flüssigkeit-Bauwerk-Wechselwirkung (2)
- Geoinformationssystem (2)
- Gleichgewicht (2)
- Graphische Benutzeroberfläche (2)
- Grenzzustand (2)
- Grundwasser (2)
- Haus (2)
- Informationsaustausch (2)
- Kalkulation (2)
- Kontinuum (2)
- Kooperatives Informationssystem (2)
- Künstliche Intelligenz (2)
- Lebensdauer (2)
- Marketing (2)
- Matrizenrechnung (2)
- Mechanische Eigenschaft (2)
- Mensch-Maschine-Kommunikation (2)
- Monitorüberwachung (2)
- Netzwerk (2)
- Numerisches Verfahren (2)
- Orthotropes Bauteil (2)
- Parameteridentifikation (2)
- Platte (2)
- Produktionsplanung (2)
- Prognose (2)
- Prozessoptimierung (2)
- Rahmentragwerk (2)
- Raumtragwerk (2)
- Reihenfolgeproblem (2)
- Sandwichbauteil (2)
- Sandwichbauweise (2)
- Stahlkonstruktion (2)
- Straßenbau (2)
- Umweltfaktor (2)
- Virtuelles Unternehmen (2)
- Visualisierung (2)
- Wasserbau (2)
- Windlast (2)
- Wissensmanagement (2)
- Zuverlässigkeit (2)
- ANSYS (1)
- Adaptable design (1)
- Adaptives System (1)
- Altbaumodernisierung (1)
- Amplitude (1)
- Approximation (1)
- Architecture (1)
- Arthur (1)
- Aufwindkraftwerk (1)
- Ausbildung (1)
- Automatisiertes System (1)
- Bauführung (1)
- Baugrund (1)
- Bauingenieurstudium (1)
- Baukosten (1)
- Bauphysik (1)
- Bausubstanz (1)
- Bauwerk / Technische Überwachung (1)
- Behinderte (1)
- Beleuchtung (1)
- Benutzer / Beteiligung (1)
- Benutzer-entworfene Wohnungen (1)
- Berechnung (1)
- Berlin (1)
- Berührungslose Messung (1)
- Betonbrücke (1)
- Betriebskosten (1)
- Betriebsmittel (1)
- Betriebswirtschaft (1)
- Beulung (1)
- Beurteilung (1)
- Bewertung (1)
- Bewertungssystem (1)
- Bewirtschaftung (1)
- Biegemoment (1)
- Bogenbrücke (1)
- Bogenstaumauer (1)
- Brandgefahr (1)
- Brücke (1)
- Building Object Model (1)
- Building information modelling (1)
- Busspur (1)
- CAE (1)
- CORBA (1)
- Cauchy-Riemannsche Differentialgleichungen (1)
- Chaostheorie (1)
- China (1)
- Chirale Verbindungen (1)
- Computergestütztes Verfahren (1)
- Computersimulation (1)
- Constraint <Künstliche Intelligenz> (1)
- Constraintnetz (1)
- Construction visualization (1)
- Corrugated cardboard sandwich (1)
- Data, information and knowledge modeling in civil engineering (1)
- Dateneingabegerät (1)
- Demontage (1)
- Design visualization (1)
- Dialogprogrammierung (1)
- Dickwandiges Bauelement (1)
- Differentialoperator (1)
- Digitales Bautagebuch (1)
- Digitales Modell (1)
- Dirac-Gleichung (1)
- Diskrete Fourier-Transformation (1)
- Diskrete Optimierung (1)
- Dreieck (1)
- Druckbelastung (1)
- Early design stage (1)
- Echtzeitsystem (1)
- Echtzeitverarbeitung (1)
- Eigenspannung (1)
- Eigenwert (1)
- Eigenwertproblem (1)
- Einfamilienhaus (1)
- Einsturz (1)
- Eisenbahnbrücke (1)
- Elastizitätstheorie (1)
- Elektromagnetisches Feld (1)
- Elektronischer Produktkatalog (1)
- Ellipsoid (1)
- Energiemanagement (1)
- Energieversorgung (1)
- Entropie (1)
- Entscheidungstheorie (1)
- Erdbebenschutz (1)
- Exchanged Documents (1)
- Expertensystem (1)
- Faktor <Algebra> (1)
- Farbenlehre (1)
- Fehler (1)
- Fertigbau (1)
- Finite-Streifen (1)
- Finite-Streifen-Methode (1)
- Folded components (1)
- Fraktal (1)
- Framework <Informatik> (1)
- Function theoretic methods and PDE in engineering sciences (1)
- Funktionsraum / Mathematik (1)
- Fuzzifizierung (1)
- Fuzzy-Optimierung (1)
- Gebäudeleitsystem (1)
- Gefügeumwandlung (1)
- Generelle-Interessen-Skala (1)
- Geographic Information System (1)
- Gesamtbauwerk (1)
- Geschossbau (1)
- Graph (1)
- Graphentheorie (1)
- Grenzlast (1)
- Großbaustelle (1)
- Großtafelbau (1)
- Gruppentheorie (1)
- Gründung (1)
- Hamilton-Operator (1)
- Heizung (1)
- Hermitesche Entwicklung (1)
- Himmelslichtquotient (1)
- Holzbau (1)
- Hydrodynamik (1)
- IFC (1)
- Immobilienwirtschaft (1)
- Industriepark (1)
- Ingenieurbüro (1)
- Integrierte Planung (1)
- Intelligentes System (1)
- Investitionsplanung (1)
- Iran (1)
- Iteration (1)
- Kapitalwertmethode (1)
- Katalog (1)
- Kernel <Informatik> (1)
- Klein- und Mittelbetrieb (1)
- Klein- und mittelstädtisches Unternehmen (1)
- Kommunikationsmodell (1)
- Kommunikationstechnik (1)
- Komplexe Funktion (1)
- Konforme Abbildung (1)
- Konsistenz <Informatik> (1)
- Konstruktion (1)
- Konstruktionsfehler (1)
- Konvektion (1)
- Kooperatives Arbeiten (1)
- Korrosion (1)
- Kostenanalyse (1)
- Kraftmethode (1)
- Kran (1)
- Krankenhaus (1)
- Kreis (1)
- Kriechen (1)
- Kuppel (1)
- Laplace-Transformation (1)
- Lebenszykluskonzept (1)
- Lehrter Bahnhof (1)
- Leitsystem (1)
- Lüftung (1)
- Managment Information System (1)
- Maple (1)
- Markoffsche Kette (1)
- Materialermüdung (1)
- Mathematical methods for (robotics and) computer vision (1)
- Mathematische Physik (1)
- Mauerwerk (1)
- Maxwellsche Gleichungen (1)
- Messtechnik (1)
- Metall (1)
- Metall verarbeitende Industrie (1)
- Modalanalyse (1)
- Monte-Carlo-Simulation (1)
- Multiresolution analysis (1)
- Navier-Stokes-Gleichung (1)
- Netzplantechnik (1)
- Netzwerktheorie (1)
- Nichtlineare Optimierung (1)
- Nichtlineare partielle Differentialgleichung (1)
- Nichtlineares System (1)
- Nichtlinearität (1)
- Niedrigenergiehaus (1)
- Norm <Normung> (1)
- Normung (1)
- Numerical modeling in engineering (1)
- Nutzungsänderung (1)
- OIP (1)
- Oberfläche (1)
- Objektorientierte Programmierung (1)
- Objektorientierung (1)
- Oktalbaum (1)
- Operations Research (1)
- Optimal Planning (1)
- Optimization in engineering applications (1)
- Papierware (1)
- Parallelverarbeitung (1)
- Passivhaus (1)
- Plant Simulation <Programm> (1)
- Planungswerkzeugen (1)
- Plastische Deformation (1)
- Plastizitätstheorie (1)
- Polyharmonische Funktion (1)
- Polystyrol (1)
- Produktionssteuerung (1)
- Progressive Planung (1)
- Projektfinanzierung (1)
- Projektierungsbetrieb (1)
- Projektplanung (1)
- Projektsteuerung (1)
- Prozesssimulation (1)
- Qp-spaces (1)
- Randelemente-Methode (1)
- Randspannung (1)
- Raumordnung (1)
- Rechteck (1)
- Regelungssystem (1)
- Regelungstechnik (1)
- Regenwasser (1)
- Regressionsanalyse (1)
- Rekonstruktion (1)
- Reparatur (1)
- Revitalisierung (1)
- Rippendecke (1)
- SARS (1)
- SDOF (1)
- Schalung (1)
- Scheduling (1)
- Scherung (1)
- Schlussfolgern (1)
- Schnittstelle (1)
- Schweißen (1)
- Schwingungsdämpfer (1)
- Sichtbeton (1)
- Simulation in construction (1)
- Software Engineering (1)
- Softwareengineering (1)
- Softwaresystem (1)
- Sonnenenergie (1)
- Sonnenscheindauer (1)
- Sonnenstrahlung (1)
- Spannungsintensitätsfaktor (1)
- Spline-Approximation (1)
- Stabilisierung (1)
- Stadtentwässerung (1)
- Stahlbau (1)
- Stahlbetonbauteil (1)
- Standardisierung (1)
- Standortplanung (1)
- Statische Last (1)
- Stochastik (1)
- Stochastischer Prozess (1)
- Stoffkreislauf (1)
- Strömungsmechanik (1)
- Supply Chain Management (1)
- Sustainable construction technology (1)
- Synchronisierung (1)
- Systemidentifikation (1)
- Tafelbau (1)
- Talsperre (1)
- Teamorganisation (1)
- Technische Mechanik (1)
- Temperaturfeld (1)
- Theorie zweiter Ordnung (1)
- Tragendes Teil (1)
- Transformation (1)
- Trassierung (1)
- Tunnel (1)
- Tunnelbau (1)
- Unsicherheit (1)
- Unternehmen (1)
- Unternehmen / Organisation (1)
- VRML (1)
- Variantenvergleich (1)
- Variationsrechnung (1)
- Verbundbauweise (1)
- Verbundwerkstoff (1)
- Verkehr (1)
- Verkehrsleitsystem (1)
- Verkehrsplanung (1)
- Vernetztes System (1)
- Versagen (1)
- Verteiltes Datenbanksystem (1)
- Verteiltes Softwaresystem (1)
- Vertrag (1)
- Verzug (1)
- Viereck (1)
- Virtual reality (1)
- Viskoelastisches Gelenk (1)
- Vorfertigung (1)
- Weimar / Herzogin-Anna-Amalia-Bibliothek (1)
- Wellpappe (1)
- Werkstoffprüfung (1)
- Wohnung (1)
- Work Face (1)
- World Wide Web (1)
- Wärme (1)
- Wärmebehandlung (1)
- Wärmestrom (1)
- ZTU-Schaubild (1)
- Zeitrestriktion (1)
- Zugstab (1)
- Zusammengesetzte Fließbedingung (1)
- anforderungsorientierte Projektabwicklung (1)
- applets (1)
- building (1)
- construction industry (1)
- construction management (1)
- data collection (1)
- decision making (1)
- foundation (1)
- function spaces (1)
- heat treatment (1)
- internetbasierte Projektplattform (1)
- knowledge exchange (1)
- learning objects (1)
- multi-criterion analysis (1)
- product and process models (1)
- pull learning (1)
- repository (1)
- residual stress (1)
- reusability (1)
- simulation (1)
- structural engineering (1)
- system (1)
- temperature (1)
- transformation (1)
- transparency (1)
- web-based learning (1)
- welding (1)
- Änderung (1)
- Überwachung (1)
Die technische Entwicklung, insbesondere auf dem Gebiet der Digitaltechnik eröffnet heute neue und sehr weitreichende Möglichkeiten für die Automatisierung in Zweck- und Wohnbauten. Die zur Verfügung stehenden technischen Komponenten (intelligente Sensoren und Aktoren sowie ein hausinternes Netz für die Datenübertragung -Feldbus-) unterscheiden sich für diese Einsatzfälle kaum. Die Zielstellungen sind jedoch gänzlich andere. Intelligenz im Wohnbau bedeutet vor allem intelligente Alltagsbewältigung (z.B. Zeiteinsparung), Komfort und Wohlbefinden. Daß im Heimbereich nichtfunktionale Faktoren (Human Interface, Ästhetik, Preis, Attraktivität) eine große Rolle spielen, ist in das Problembewußtsein der Gerätehersteller und Käufer getreten. Im Bereich der Heimautomatisierung werden zunehmend moderne, die Möglichkeiten der konventioellen Steuerungs- und Regelungstechnik ergänzende Technologien wie Fuzzy- Steuerungen zur Optimierung der internen Arbeitsweise von Geräten eingesetzt. Die informatorische Vernetzung im Wohnbau unterstützt darüberhinaus wichtige Anliegen des Gebäudemanagements (energetische, ergonomische und ökologische Betrachtungen der Gebäudenutzung unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten).
Bewertung der Grenzlast von elastisch-plastischen Tragwerken mit Hilfe stochastischer Methoden
(1997)
Für die Analyse von Tragwerken sowohl des Stahlbaus als auch des Massivbaus eröffnet die nationale und internationale Normengebung in zunehmendem Maße die Anwendung physikalisch nichtlinearer Berechnungsmodelle. Es ist zu erwarten, daß neben dem traditionellen elastischen Berechnungsmodell das linearelastisch-idealplastische Materialmodell in die Tragwerksanalyse Eingang finden wird. Während bei den traditionellen Berechnungsverfahren auf der Grundlage der Elastizitätstheorie hinreichende Erfahrungen durch die Planungspraxis bestehen und umfangreiche Untersuchungen zur dabei erreichten Sicherheit vorliegen, stellen die nichtlinearen Berechnungsmethoden sowohl in mechanischer als auch in sicherheitstheoretischer Hinsicht ein neues Erfahrungsfeld dar. Im vorliegenden Beitrag werden aus der Vielzahl der anstehenden Probleme folgende Teilprobleme behandelt: Bestimmung der Versagenswahrscheinlichkeit elasto-plastischer Tragsysteme nach dem Kriterium der plastischen Grenzlast Ermittlung stochastischer Eigenschaften des plastischen Grenzlastparameters elasto-plastischer Tragsysteme. Die Lösung des mechanischen Problems geschieht über eine lineare Optimierungsaufgabe, die nach dem statischen Theorem der plastischen Grenzlast formuliert ist. Als stochastische Methode wird die Simulation angewandt, die zum einen auf einer zufälligen Erzeugung der Realisierungen (stochastische Simulation) und zum anderen auf einer planmäßigen Erzeugung der Realisierungen (konstruktive Simulation) beruhen kann. Für jedes der Teilprobleme wird ein Beispiel vorgestellt.
To fulfil safety requirements the changes in the static and/or dynamic behaviour of the structure must be analysed with great care. These changes are often caused by local reduction of the stiffness of the structure caused by the irregularities in the structure, as for example cracks. In simple structures such analysis can be performed directly, by solving equations of motion, but for more complex structures a different approach, usually numerical, must be applied. The problem of crack implementation into the structure behaviour has been studied by many authors who have usually modelled the crack as a massless rotational spring of suitable stiffness placed at the beam at the location where the crack occurs. Recently, the numerical procedure for the computation of the stiffness matrix for a beam element with a single transverse crack has been replaced with the element stiffness matrix written in fully symbolic form. A detailed comparison of the results obtained by using 200 2D finite elements with those obtained with a single cracked beam element has confirmed the usefulness of such element.
In dem vorliegenden Beitrag sind die Einsatzmöglichkeiten nichtlinearer Berechnungsverfahren aufgezeigt. Hierbei zeichnen sich mehrdimensionale Modelle auf Grundlage der Methode der Finiten Elemente durch die erzielbare Realitätsnähe aus. Für den Nachweis ausreichender Sicherheit in den Grenzzuständen der Trag- und Gebrauchstauglichkeit ist die Verbindung mit zuverlässigkeitstheoretischen Algorithmen dargestellt Hierbei wird die Grenzzustandsgleichung durch Ansatz eines als offene Schnittstelle konzipierten Algorithmus approximiert. Bei der Verknüpfung von nichtlinearen mechanischen Modellen und Zuverlässigkeitsanalysen wird das rechnerische Sicherheitsniveau wesentlich durch die statistischen Parameter der betrachteten Basisvariablen geprägt. Der Beitrag enthält Angaben für Verteilungsarten und -parameter für Nachweise im Stahlbetonbau
Detailuntersuchungen an Tragwerken führen bei FE-Berechnungen immer wieder auf das Problem einer geeigneten Netzgestaltung. Während in weiten Bereichen ein grobes Netz ausreicht, muß an kritischen Stellen ein sehr feines Netz gewählt werden, um gerade dort hinreichend genaue Ergebnisse zu erhalten. Bei der Realisierung lokaler Netzverdichtungen stellt die Gestaltung des Übergangs vom groben zum feinen Netz das Hauptproblem dar. Im Beitrag wird hierzu eine Familie von FE-Übergangselementen vorgestellt, mit denen sich eine voll-kompatible Kopplung von wenigen großen Elementen mit vielen kleinen Elementen bereits über nur eine Stufe erzielen läßt. Diese neu entwickelten sogenannten pNh-Elemente ermöglichen an einer oder mehreren Seiten den Anschluß von N kleineren Elementen (Elementseiten für h-Verfeinerung). Das wird durch N stückweise definierte Ansatzfunktionen an den entsprechenden Seiten erreicht, wobei die Teilung nicht äquidistant sein braucht. Darüber hinaus ist es möglich, Elemente unterschiedlichen Polynomgrades p an den Standardseiten und den Verfeinerungsseiten anzuschließen. Der praktische Einsatz der Übergangselemente setzt geeignete automatische oder halbautomatische Netzgeneratoren voraus, die diese Elemente einbeziehen. Im Rahmen einer substrukturorientierten Modellierung läßt sich dies besonders günstig realisieren. Im Beitrag wird gezeigt, wie durch Zerlegung des Gesamtmodells in Bereiche mit grobem Netz, mit Übergangsnetz und mit feinem Netz, eine effektive Generierung der Netzverdichtungen zu erreichen ist. An einem praktischen Beispiel aus dem Bauingenieurwesen werden die Vorteile des vorgestellten Übergangselementkonzeptes umfassend demonstriert.
The paper deals with the simulation of the non-linear and time dependent behaviour of complex structures in engineering. Such simulations have to provide high accuracy in the prediction of deformations and stability, by taking into account the long term influences of the non-linear behaviour of the material as well as the large deformation and contact conditions. The limiting factors of the computer simulation are the computer run time and the memory requirement during solving large scale problems. To overcome these problems we use a dynamic-explicit time integration procedure for the solution of the semi-discrete equations of motion, which is very suited for parallel processing. In the paper at first we give a brief review of the theoretical background of the mechanical modelling and the dynamic-explicit technique for the solution of the semi-discrete equations of motion. Then the concept of parallel processing will be discussed . A test example concludes the paper.
>CyberCity< ist ein Konzept, das durch ein virtuelles Abbild der räumlichen Realität einer Stadt (Berlin) eine uns bekannte Wahrnehmungsumgebung als Orientierungs- und Navigationserleichterung bereitstellt, um über diesen virtuellen Browser möglichst schnell und anschaulich an eine gewünschte Information zu kommen. Dieses Umgebungsmodell ist auch als Simulationsmodell für die Visualisierung stadträumlicher Beurteilungen neuer Projekte, verkehrstechnischer Massnahmen und ökologischer Belastungen geeignet. Insbesondere ist es als Orientierungsumgebung für die Telepräsenz über die Kommunikationsnetze gedacht, die über die virtuellen Repräsentanten (Avatare) eine besondere gesellschaftliche Brisanz erhält.
Die Informatik im Bauwesen oder kurz Bauinformatik hat sich in den vergangenen Jahren in Deutschland kontinuierlich entwickelt und sie hat einen festen Platz in den Fakultäten im Bauingenieurwesen an den deutschen Universitäten erhalten. Diese Entwicklung war anfänglich sehr stark fixiert auf die Berechnungen des physikalischen Verhaltens von Bauwerken. In den letzten Jahren kamen weitere Gebiete hinzu. Hier ist vor allem die Zeichnungserstellung (CAD) hervorzuheben. Diese Entwicklungen haben einen großen Reifegrad erlangt und sie haben einen festen Platz in Lehre und Forschung in der Bauinformatik. Die Rolle der Bauinformatik allgemein hat in den letzten Jahren eine stürmische Entwicklung genommen. Die Breite der Anwendungen hat ständig zugenommen und die Forderung nach einer durchgängigen Nutzbarkeit aller Informationen, die in diesem Zusammenhang bearbeitet werden, wird immer stärker gestellt. Besonders zwei Problemstellungen stehen im Mittelpunkt vieler Entwicklungen in der Bauindustrie und in den entsprechenden Softwarehäusern. Dies sind die Entwicklung und Nutzung technischer Modelle zur Unterstützung des Bauprozesses und die Unterstützung betriebswirtschaftlicher Anforderungen in der Bauindustrie. Vor allem die zweite Anforderung war bisher kaum Gegenstand der Bauinformatik. Aktuelle Bestrebungen vor allem aus der Praxis wirken darauf hin, diesen Zustand zu ändern. Die Fakultät Bauingenieurwesen an der Bauhaus-Universität beginnt diesen Anforderungen dadurch Rechnung zu tragen, daß kontinuierlich die notwendigen Voraussetzungen geschaffen werden, um diese Thematik in Lehre und Forschung kompetent aufnehmen zu können. Externe Referenten, die an der Spitze entsprechender Entwicklungen sind, werden in die Lehre mit eingebunden. Dies soll eine kontinuierliche Weiterentwicklung einleiten, die helfen soll, eine zeitgemäße Ausbildung der zukünftigen Bauingenieure sicherzustellen.
Anwendungen der Methoden des Operations Research in der Praxis des Projektmanagements sind so gut wie kaum zu finden. Diese Anwendungslücke ist umso erstaunlicher, als es eine große Zahl von theoretischen Veröffentlichungen zum Themenkreis >Operations Research und Projektmanagement< gibt . Der Beitrag arbeitet die verschiedenen Ursachen für die bislang geringe praktische Relevanz der Disziplin >Operations Research< heraus und macht Vorschläge, wie in Zukunft anwendungsfreundlichere Modelle entwickelt werden können.
Review of Discrete Optimization Techniques for CAD Discrete optimization in the structure design Morphological method The alternative graph approach Convex discrete optimization without objective function Matroidal Decomposition in design Decomposition of layered matrices Discrete Optimization in Designing Packing problem Optimal arrangement of rectangles and shortest paths in L1-metrics Partition problems Discrete optimization in computational geometry and computer graphics Maxima of a point set on the plane Triangulation One of the main problems in computer graphics is removing hidden lines and surfaces
Anhand von Ergebnissen aus dem FABEL-Projekt wird gezeigt, welche Beiträge Methoden der Künstlichen Intelligenz, insbesondere der Wissensverarbeitung beim Entwurf komplexer Gebäude leisten können. Exemplarisch werden spezialisierte wissensintensive Methoden, und allgemeine fallbasierte Methoden zum Retrieval und zur Wiederverwendung früherer Entwürfe vorgestellt. Es werden Fragen der Integration von Wissen, Fällen und Daten diskutiert. Der Prototyp des FABEL-Projekts verwendet die Metapher der virtuellen Baustelle, um die verschiedenen Methoden als Planungswerkzeuge in einem CAD-System integriert anzubieten. Ein Planungsmodell dient der zusätzlichen Orientierung des Planers. Die Ergebnisse sind interessant für den Entwurf komplexer Unikate, dürften aber auch als Zusatz zu elektronisch angebotenen Katalogen relevant sein.
We describe the database requirements of SEED (Software Environment to Support the Early Phases in Building Design). The requirements are typical for a database that intends to support a heterogeneous design support environment consisting of independent software modules with diverse internal design models, requirements not met by any commercial database system. The design and implementation of this database is an integral part of the overall software engineering effort. We describe the SEED approach that integrates external and in-house software based on a shared information model specified in the modeling language SPROUT, which allows for the specification of domains, and classes, relationship types and their behavior, and multiple classifications. The SPROUT run-time system organizes and coordinates the communication between the software modules and the database
This paper concerns schedule synchronization problems in public transit networks. In particular, it consists of three main parts. In the first the subject area is introduced, the terms are defined and framework for optimal synchronization in the form of problem representation and formulation is proposed. The second part is devoted to transfer synchronization problem when passengers changing transit lines at transfer points. The intergrated Tabu Search and Genetic solution method is developed with respect to this specific problem. The third part deals with headways harmonization problem i.e. synchronization of different transit lines schedules on a common segments of routes. For the solution of this problem a new bilevel optimization method is proposed with zones harmonization at the bottom level and co-ordination of zones, by time buffers assigned to timing points, at the upper level. Finally, the synchronization problems are numerically illustrated by real-life examples of the public transport lines in Cracow.
Discrete-continual Finite Element Method of Analysis for Three-dimensional Curvilinear Structures
(2003)
This paper is devoted to discrete-continual finite element method (DCFEM) of analysis for three-dimensional curvilinear structures. Operational and variational formulations of the problem in the ring coordinate system are presented. The discrete-continual design model for structures with constant physical and geometrical parameters in longitudinal direction is offered on the basis of so-called curvilinear discrete-continual finite elements. Element coordinate system, approximation of nodal unknowns, construction of element nodal load vector are under consideration. Element system of differential equations is formulated with use of special generalized block-structured stiffness matrix of discrete-continual finite element. Local differential relations are formulated. Resultant multipoint boundary problem for system of ordinary differential equations is given. Method of analytical solution of multipoint boundary problems in structural analysis is offered as well. Its major peculiarities include universality, computer-oriented algorithm involving theory of distributions, computational stability, optimal conditionality of resultant systems, partial Jordan decomposition of matrix of coefficients, eliminating necessity of calculation of root vectors. Brief information concerning developed software is provided.
Modelle und Verfahren zur Planung von langfristigen Bauprojekten unter Kapitalwertgesichtspunkten
(2003)
Langfristige Bauprojekte stellen sowohl aus technischer Sicht als auch unter Planungsgesichtspunkten überaus komplexe Herausforderungen dar. Den laufenden Auszahlungen für Löhne, Materialien und fremdbezogene Dienstleistungen stehen dabei erst nach einiger Zeit Fortschrittszahlungen für abgeschlossene Teilprojekte gegenüber. Die Durchführung eines solchen Projekts kann mithin als Investition angesehen werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Investitionen liegen bei Investitionsprojekten die Zeitpunkte der Ein- und Auszahlungen nicht fest, sondern sind Gegenstand der Planung. Zur Lösung des Annahme- bzw. Auswahlproblems bei Investitionsprojekten unter Sicherheit erfreut sich die Kapitalwertmethode breiter Zustimmung. Nach einer Betrachtung bekannter Ansätze zur Maximierung des Kapitalwerts von Investitionsprojekten unter Annahme eines vollkommenen Kapitalmarktes wird aufgezeigt, wie das vorgestellte Modell zur Kapitalwertmaximierung für den Fall beschränkt verfügbarer Ressourcen bzw. eines beschränkten Kreditrahmens angepasst werden kann. Die Bewertung von Investitionsprojekten auf Grundlage des optimalen Projektkapitalwerts setzt die Kenntnis des anzuwendenden Kalkulationszinsfußes und der maximalen Projektdauer voraus. Da diese Größen a priori nicht bekannt sind, entwickeln wir ein Verfahren zur Bestimmung des Kapitalwerts von Investitionsprojekten als Funktion des Kalkulationszinsfußes und der maximalen Projektdauer. Abschließend zeigen wir, wie die erzielten Resultate zur Entscheidungsunterstützung eines Bauunternehmers genutzt werden können.
Einsatz internetbasierter Projektplattformen im Bereich der Bauausführung - "Digitales Bautagebuch"
(2003)
Der Einsatz internetbasierter Projektplattformen in der Bauausführung wurde bisher kaum thematisiert. Die typischen Vorteile des Einsatzes solcher Werkzeuge, wie etwa die Unterstützung kooperativer, geographisch und zeitlich verteilter Prozesse, scheinen für diesen Einsatzbereich nicht so offensichtlich zu sein wie für den Bereich der Gebäudeplanung. Vor dem Hintergrund der anhaltend problematischen Situation der Bauwirtschaft und der Tatsache, dass im Bereich der Bauausführung oftmals die wesentlichen Ursachen für einen unplanmäßigen Ablauf von Bauprojekten oder ein Verfehlen von Kosten-, Termin- oder Qualitätszielen zu finden sind, kommt diesen Anwendungen eine große Bedeutung zu. Im Rahmen eines größeren Forschungsprojektes des BMWi (TK3 GIT Siegen / Projektträger PTJ-BEO) wurde unter dem Arbeitstitel >Digitales Bautagebuch< ein ausführungsorientiertes Modul für eine schon in den Planungsphasen des Projektes eingesetzte Projektplattform entwickelt. Dabei wurde projektbegleitend eine Umgebung implementiert, welche sowohl die Bauleitung bei ihrer täglichen Arbeit unterstützt als auch Entscheidungsträgern und anderen Projektbeteiligten einen schnellen Überblick über den Stand der Arbeiten ermöglicht. Dieser Beitrag setzt sich mit dem Einsatz internetbasierter Projektplattformen im Bereich der Bauausführung auseinander und beschreibt deren Möglichkeiten unter Einbringung der Erfahrungen aus der Anwendung im Bauprojekt TK3 GIT Siegen.
Die Technische Gediminas Universität Vilnius, Lehrstuhl Technologie der Bauproduktion und die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Lehrbereich Baubetrieb, haben sich seit mehreren Jahren mit den Problemen der mehrkriteriellen Entscheidung im Bauwesen befasst. Auf Grund der unterschiedlichen Herangehensweise werden für numerische Lösungen auch unterschiedliche Methoden benutzt. Das gemeinsame Ziel war immer eine optimale Variantenauswahl für baubetriebliche Produktionsprozesse. Zur Unterstützung der numerischen Lösungen wurde gemeinsam das EDV-Programm LEVI entwickelt, welches heute wahlweise als deutschsprachige oder englischsprachige Version genutzt werden kann. Die Beschreibung der zu lösenden Probleme erfolgt in Form einer Matrix. Diese enthält die Varianten (Zeilen) und die Kriterien (Spalten). Dabei sind die Varianten Ausdruck einer Menge real existierender Situationen für ein Problem. Alle betrachteten Varianten werden durch die gleichen Kriterien bewertet. Da die Kriterien gewöhnlich unterschiedliche Dimensionen besitzen, ist ihre Wirksamkeit nicht direkt miteinander vergleichbar. Eine Ausnahme bildet die Bewertung mit einem Punktsystem. Diese beinhaltet jedoch in hohem Maße subjektive Einflüsse und sollte daher nur in Ausnahmefällen benutzt werden. Um die Schwierigkeiten der unterschiedlichen Dimensionen für die verschiedenen Kriterien zu umgehen, wird das Verhältnis zum jeweiligen Optimalwert gebildet. Damit werden gleichzeitig die Diskrepanzen, die durch die unterschiedlichen Größenordnungen der Optimalwerte entstehen, beseitigt. Für das Verhältnis des Funktionswertes zum Optimalwert existieren unterschiedliche Auffassungen. Es muss an dieser Stelle bemerkt werden, dass mit der Entscheidung über die Art des Verhältnisses zum Optimalwert auch die Lösung beeinflusst werden kann. Untersuchungen über solche Auswirkungen sind noch nicht abgeschlossen, so dass im Augenblick nur vorläufige Ergebnisse genannt werden können. Von den bekannten Transformationsmethoden benutzen die Verfasser die vektorwertige Transformation, die lineare Transformation, die relative Abweichung und eine nichtlineare Transformation. Dadurch erfolgt eine Abbildung auf das Intervall [1 ; 0 ] bzw. [ 1 ; ~ 0 ]. Für die Lösungsmethoden erfolgt eine Unterscheidung in eine einseitige oder zweiseitige Fragestellungen. Während die einseitige Fragestellung auf die Bestimmung einer Rangfolge orientiert, berechnet die zweiseitige Fragestellung ein spieltheoretisches Gleichgewicht als Ausdruck eines rationalen Verhaltens von zwei entgegengesetzten Interessengruppen und Lösungen für Spiele gegen die Natur. In Anlehnung an das statische Gleichgewicht messen die Verfasser dem spieltheoretischen Gleichgewicht für die Dimensionierung baubetrieblicher Produktionsprozesse eine besondere Bedeutung zu. Bisherige Anwendungen konzentrieren sich auf die optimale Auswahl im Wohnungsbau, die Auswahl von Konstruktionsvarianten, die Auswahl von Montagevarianten, den Einsatz von Wärmedämmstoffen u.a. Für die Dimensionierung von Produktionsprozessen mit Serienproduktion wurde eine Lösung mit einer gewichteten Matrix vorgeschlagen.
Am Fraunhofer ISE wurde in den letzten Jahren die Simulationsumgebung ColSim entwickelt, die sich speziell zur Untersuchung von Regelungssystemen in Gebäudeenergieversorgungssystemen eignet. Zielsetzung des Designs ist die Umsetzung des simulationsbasierten Regelungsentwurfs, der einen unmittelbaren Einsatz der Regelungsmodule auf sog. Enbedded Systems gestattet. Das Simulationswerkzeug zeichnet sich durch die modulare offene Struktur aus, die eine flexible Erweiterung ermöglicht (vgl. TRNSYS [1]). Die Implementierung erfolgte im genormten ANSI-C Code, der einen plattform- unabhänigen Einsatz gewährleistet. Entwicklungsplattform stellt derzeit ein Linux Cluster dar, als Zielplattform wurden bisher sowohl eingebettete Industrie-PCs wie auch klassische Micro- controller Boards verwendet. Die Entwurfsmethode wird anhand einer Systemregelung für eine solarthermische Anlage mit 120m2 Kollektorfläche (SolarThermie2000 Anlage) demonstriert, bei der ein vernetztes Regelungssystem mit Internet-Integration zum Einsatz kommt. Das Regelungssystem verfügt seinerseits über ein Betriebssystem (schlankes embedded linux system), das die Kommunikation nach aussen gestattet. Das Regelungssystem vefügt somit über Klima- bzw Strahlungsdaten, die für den Regelungsprozess von Bedeutung sind. Die externen Informationen können einerseits zur >Einsparung< von Sensorik genutzt werden, andererseits gestatten sie den Einsatz von prädiktiver Regelungsmethodik, um den fossilen (Nachheiz-) Energieeinsatz zu minimieren. Mit Hilfe von simulationstechnischen Systemstudien kann ein adaptives Verhalten des Regelungssystems erprobt werden, das eine selbstständige Strecken- identifikation realieren kann. Beispielsweise soll beim näher beschriebenen solarthermischen System die Totzeit bestimmt werden, die sich infolge der Verrohrung zwischen Speicher und Entladegruppe ergibt. Der Betrieb der Entlade- pumpe wird einerseits in Abhängigkeit der Verfügbarkeit des Pufferwassers erfolgen, andererseits in Abhängigkeit des erwarteten Zapfvolumens durch den Verbraucher. Die vernetzten Regelungssysteme, die auf Basis der Simulationsmodelle ent- wickelt werden, sollen künftig die gesamte Energieflußanalyse des Gebäudes realisieren, wobei eine transparente Darstellung des Systemverhaltens auf Basis einer Internet Visualisierung erfolgt. Der Betreiber und Nutzer wird unmittel- bar durch die Online Dienste (SMS,Email,Fax) über das (fehlerhafte) Anlagen- verhalten informiert. Gerade die sensitiven regenerativen Systeme neigen durch ihre Komplexität zu Störungen, die oftmals nicht erkannt werden, weil die konventionellen Teilsysteme (z.B. Ergasbrenner) den Ausfall in der Regel >kompensieren<.
Einsatz eines Dokumenten - Management - Sytems (DMS) für Eingangsrechnungen in Bauunternehmen
(2003)
Die Aug. Prien Bauunternehmung hat im Jahre 2001/2002 ein DMS eingeführt. Die Gründe dafür waren, dass die Aufbewahrungsfristen von sechs auf zehn Jahre erhöht wurden, man die Abläufe in der Verwaltung straffen und die Postwege von und zu großen Baustellen sparen wollte. Die Einführung des Systems dauerte sechs Monate. Die Zusammenarbeit mit den externen Beratern wurde a-typisch gestaltet: kein Pflichtenheft (sondern Projektbeschreibung) und keinen festen Preis (sondern Budgetrahmen). Die aufkommenden Fragen und Probleme konnten in ständigen Feed-Back-Schleifen zwischen den Anwendern, dem Projektleiter und den externen Programmierer gelöst werden. Interne Widerstände konnten durch Durchsetzungswillen als auch Eingehen auf die Einwände überwunden werden. Bei der Programmierung des Systems wurde darauf geachtet, dass die Handhabung für die Anwender so einfach wie möglich gestaltet wurde. Mit der Einführung des Systems zeichnen fast alle Anwender (>90%) ihre Rechnungen am Bildschirm ab - ob in der Zentrale oder draußen auf der Baustelle. Die Bauleiter auf den Baustellen können sich über eine ISDN-Leitung auf einen Terminal-Server in der Zentrale einwählen und dann so wie im Büro arbeiten. Bereits archivierte Rechnungen können sich die Anwender jederzeit über das firmeninterne Baustellen-Informations-System (B-I-S) wieder aufrufen. Die Rechnungskontrolle braucht nicht mehr die Belege in Bauleiter-Mappen sortieren, weiß jederzeit wo eine Rechnung zur Bearbeitung liegt und bekommt nur noch die geänderten Rechnungen zur Bearbeitung (alle anderen gehen direkt in den automatischen Zahlungslauf). Durch die Einführung des Systems konnte eine Person in der Rechnungskontrolle eingespart werden. Der Return on Invest (ROI) liegt bei 1,4 Jahren, was ein guter Wert ist. Zwischenzeitlich werden weitere Belege gescannt.
Bauprojekte sind in immer stärkerem Maße durch räumlich verteilt und zeitlich variant tätige hochspezialisierte Fachplaner auf Basis stark differenzierter Hard- und Softwaresysteme gekennzeichnet. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer durchgängig computergestützten prozeßübergreifenden Informationsbereitstellung. Eine deklarativ orientierte integrierte Arbeits- und Planungsumgebung auf Basis eines digitalen Bauwerksmodells bietet das Potential zur Realisierung des erforderlichen Informationsaustausches. Der im Sonderforschungsbereich 524 entwickelte verknüpfungsbasierte Bauwerksmodellierungsansatz stellt einen derartigen Ansatz dar und bietet adäquate Möglichkeiten zur Modellintegration und zur modellübergreifenden Navigation im Gesamtdatenbestand auf Basis dynamisch manipulierbarer Verknüpfungen zwischen Modellelementen. Die Erstellung von Verknüpfungen stellt einen komplizierten Prozeß dar. Um ein effizientes dynamisches Definieren von Verknüpfungstypen zu gewährleisten sind unterstützende Tools im Sinne eines intelligenten Verknüpfungsmanagements notwenig. Die Hauptaufgabe dieser Hilfsmittel besteht darin, die Partialmodelle zielgerichtet zu analysieren und entsprechende Vorschläge für die Elemente eines Verknüpfungstyps zu generieren und diese auch entsprechend zu verarbeiten. Hierzu wird ein regelbasierter Ansatz mit Visualisierungsmethoden zur Erhöhung der Transparenz des Verknüpfungsmanagements kombiniert. Die Wissensbasis stellt dabei das objektorientiert strukturiert vorgehaltene Domänenwissen in den jeweiligen Partialmodellen dar. Der deklarativen Wissensabbildung folgend steht zur Erkennung von Zusammenhängen zwischen Elementen verschiedener Partialmodelle ein explizit definierter und extern vorgehaltener Regelapparat zur Verfügung. Am Beispiel einer 3D-Visualiserung der Elemente eines Partialmodells Architektur werden die entwickelten Konzepte evaluiert.