Ein Querschnittsrechner: Zeichnen oder setzen Sie einen Querschnitt zusammen und lesen Sie Fläche, Schwerpunkt, Flächenträgheitsmomente (Ix, Iy), Hauptachsen, Trägheitsradien sowie elastische und plastische Widerstandsmomente — laufend aktualisiert, während Sie zeichnen. Setzen Sie ein genormtes Profil ein oder zeichnen Sie Bleche und schneiden Sie Löcher aus.Er zeichnet beide Mittelpunkte — den elastischen Schwerpunkt und die plastische Nulllinie —, die nur bei doppelt symmetrischen Querschnitten zusammenfallen. Auch Verbundquerschnitte behandelt er, über das Verfahren des ideellen Querschnitts.
Setzen Sie eines von über 2.600 veröffentlichten Stahlprofilen aus sechs Normen ein — AS4100, AISC, EN 10365, BS 4, JIS und IS 808.
Zeichnen Sie Bleche, Polylinien und Bögen, schneiden Sie Aussparungen und verbinden Sie berührende Bleche zu einer Form — damit ein selbst gebauter Querschnitt eine Ausrundung aufnehmen kann.
Fläche, Schwerpunkt, Ix und Iy, Zentrifugalmoment, Hauptachsen und Hauptachsenwinkel, Trägheitsradien, elastische und plastische Widerstandsmomente.
Zwei Mittelpunkte, beide gezeichnet: der elastische Schwerpunkt und die plastische Nulllinie — derselbe Punkt nur bei doppelt symmetrischem Querschnitt.
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So funktioniert jedes Werkzeug
Jeder Befehl der Werkzeugleiste, wofür er da ist und wie man ihn benutzt — mit Vorher-Nachher-Zeichnungen, die die Werkzeuge selbst erzeugt haben. Öffnen Sie einen Abschnitt, oder suchen Sie ein Werkzeug nach Namen oder danach, was Sie vorhaben.
So liest man diese Befehle
x,y
eine exakte Koordinate — eingeben statt klicken. Beispiel: 0,0
@dx,dy
relativ zum LETZTEN Punkt, also ein Maß und kein Ort. Beispiel: @200,12 ist 200 breit und 12 dick
@len<angle
eine Länge unter einem Winkel vom letzten Punkt. Beispiel: @150<30 ist 150 unter 30°
<name>
ein Wert, den Sie angeben müssen
[name]
ein Wert, den Sie weglassen können — der Vorgabewert steht hinter dem =
[A|B]
eines davon wählen; der Buchstabe genügt
…
beliebig viele weitere — Enter beendet, Esc bricht ab
Die vier Formen, aus denen sich jeder Querschnitt zusammensetzt, dazu das Bemaßungswerkzeug. Alles, was Sie zeichnen, ist ein Bereich: ein geschlossener Umriss, über den das Modul integriert. Sie müssen eine Form nie von Hand schließen — jeder Befehl schließt seine eigene.
RechteckREC
Zeichnet ein Rechteck aus zwei gegenüberliegenden Ecken. Es ist das Arbeitspferd — jedes Blech, jeder Flansch, jeder Steg und jede Platte ist eines.
EingabeREC x,y x,y
Klicken Sie auf das Werkzeug ▭, oder tippen Sie REC und drücken Sie Enter.
Klicken Sie die erste Ecke an, oder tippen Sie eine genaue Koordinate wie 0,0.
Klicken Sie die gegenüberliegende Ecke an, oder tippen Sie ein RELATIVES Maß wie @200,12 — 200 breit und 12 dick.
Tipp. Bauen Sie einen Blechträger aus drei Rechtecken auf: Untergurt, Steg, Obergurt. Zeichnen Sie jedes an seiner wahren Lage, und die Querschnittswerte stimmen ohne weiteres Zutun.
KreisC
Zeichnet einen Kreis aus Mittelpunkt und Radius — einen Rundstahl, einen Bolzen, ein Schraubenloch oder ein kreisförmiges Hohlprofil.
EingabeC x,y <radius> [D|3P]
Tippen Sie C, oder klicken Sie auf das Werkzeug ○.
Wählen Sie den Mittelpunkt.
Tippen Sie den Radius, oder klicken Sie einen Punkt auf dem Umfang an.
Achtung. Die Eingabeaufforderung fragt nach dem RADIUS, nicht nach dem Durchmesser. Ein Rundstahl von 20 mm hat Radius 10.
BogenA
Zeichnet einen Kreisbogen durch drei Punkte — für eine gekrümmte Kante, die Teil eines größeren Umrisses ist.
EingabeA x,y x,y <angle> [3P]
Wann man es verwendet. Allein selten nötig — die meisten Rundungen eines Stahlprofils sind Ausrundungen zwischen geraden Kanten, und dafür ist FILLET da. Greifen Sie zu ARC, wenn Sie eine wirklich gekrümmte Form nachzeichnen, etwa eine Voute oder eine verjüngte Nase.
Tippen Sie A.
Wählen Sie den Startpunkt.
Wählen Sie einen Punkt, durch den der Bogen läuft.
Wählen Sie den Endpunkt.
PolyliniePL
Zeichnet eine Folge zusammenhängender gerader Segmente und schließt sie zu einem Bereich — das Werkzeug für jede Form, die weder Rechteck noch Kreis ist.
EingabePL x,y x,y … [C]
Wann man es verwendet. Ein Winkel, ein T-Profil, ein U-Profil, ein kaltgeformtes Profil mit Lippen oder ein Umriss, den Sie von einer Zeichnung abnehmen.
Tippen Sie PL.
Wählen Sie jeden Eckpunkt der Reihe nach. Die relative Eingabe hilft: @100,0 geht 100 mm nach rechts, @0,-12 geht 12 mm nach unten.
Drücken Sie Enter, um den Umriss zum ersten Punkt zurück zu schließen.
Achtung. Eine Polylinie, die sich nicht schließt, ist kein Bereich und kann nicht integriert werden. Enter schließt sie für Sie — zeichnen Sie das letzte Segment nicht von Hand zum Anfang zurück, sonst bleibt eine Kante der Länge null übrig.
Tipp. Schalten Sie ORTHO ein, bevor Sie einen Querschnitt mit rechten Ecken nachzeichnen. Dann wird jedes Segment wirklich waagerecht oder senkrecht — das zählt, denn ein um 0.3° aus der Senkrechten stehender Steg verändert Iy.
BemaßungDAL
Fügt eine Maßlinie zwischen zwei von Ihnen gewählten Punkten ein.
EingabeDAL x,y x,y
Wann man es verwendet. Für den Bericht. Eine Bemaßung ist eine ANMERKUNG — sie wird auf die Abbildung gezeichnet und kann nie einen berechneten Kennwert verändern. Deshalb dürfen Sie so viele setzen, wie die Zeichnung braucht, ohne sich um die Zahlen zu sorgen.
Tippen Sie DI.
Wählen Sie die beiden Punkte, zwischen denen gemessen wird.
Tipp. Ziehen Sie eine gesetzte Bemaßung, um sie von der Geometrie wegzurücken; Alt + Ziehen dreht sie. Ein Doppelklick setzt sie dorthin zurück, wo das Werkzeug sie abgelegt hat.
Diese wirken auf die AUSWAHL. Klicken Sie eine Entität an, um sie auszuwählen, ziehen Sie ein Fenster auf, um mehrere zu fassen, oder drücken Sie Escape, um loszulassen. Ist nichts ausgewählt, sagen die Änderungsbefehle, die eine Auswahl brauchen, das auch — statt zu raten.
AbrundungF
Ersetzt eine scharfe Ecke durch einen Kreisbogen mit dem Radius, den Sie eintippen — tangential an beide Kanten.
EingabeF <radius> x,y
Wann man es verwendet. Jedes gewalzte Stahlprofil hat dort, wo der Steg auf den Flansch trifft, einen Ausrundungsradius, und der trägt echte Fläche bei. Runden Sie die einspringenden Ecken eines geschweißten Querschnitts ab, und die Querschnittswerte sind nicht mehr leicht auf der sicheren Seite.
Tippen Sie F.
Tippen Sie den Radius.
Klicken Sie die Ecke an, die abgerundet werden soll.
Vorher
Nachher
Die obere rechte Ecke wird durch einen Bogen von 30 mm ersetzt, der an beide Kanten tangential anschließt — der Walzradius, den ein echtes Blech hat.
Achtung. Ein Radius, der größer ist, als eine der beiden Kanten aufnehmen kann, wird abgelehnt — der Bogen liefe über das Ende der Kante hinaus, an die er tangential anschließen soll. Nehmen Sie einen kleineren Radius, oder verlängern Sie zuerst die Kante.
FaseCHA
Schneidet eine Ecke gerade ab, um einen festen Abstand entlang jeder Kante.
EingabeCHA <distance> x,y
Wann man es verwendet. Eine brenngeschnittene oder spanend bearbeitete Ecke — und die übliche Art, eine Blechkante zum Schweißen vorzubereiten.
Tippen Sie CHA.
Tippen Sie den Abstand.
Klicken Sie die Ecke an, die abgeschnitten werden soll.
Vorher
Nachher
Dieselbe Ecke, entlang jeder Kante 30 mm zurück gerade abgeschnitten — eine Fase, kein Radius.
VerschiebenM
Verschiebt die Auswahl von einem Basispunkt zu einem zweiten Punkt.
EingabeM x,y x,y
Wann man es verwendet. Einen Flansch gegenüber dem Steg positionieren. Beachten Sie: Das VERSCHIEBEN eines Bereichs verändert den Schwerpunkt und das Flächenträgheitsmoment des ganzen Querschnitts — das ist keine Nebenwirkung, sondern der Sinn der Sache.
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie M.
Wählen Sie den Basispunkt.
Wählen Sie das Ziel, oder tippen Sie eine relative Verschiebung wie @0,300.
KopierenCO
Dieselbe Geste wie MOVE, nur bleibt das Original stehen.
EingabeCO x,y x,y
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie CO.
Wählen Sie den Basispunkt, dann das Ziel.
Vorher
Nachher
COPY lässt das Original stehen und fügt das neue hinzu. MOVE ist dieselbe Geste ohne das Original — die Form kommt einfach am neuen Ort an.
DrehenRO
Dreht die Auswahl um einen von Ihnen gewählten Basispunkt, um den Winkel, den Sie eintippen.
EingabeRO x,y <angle>
Wann man es verwendet. Ein geneigter Stab, ein schräges Blech, oder die Kontrolle eines Querschnitts um eine Achse, die keine Hauptachse ist.
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie RO.
Wählen Sie den Basispunkt — den Drehpunkt.
Tippen Sie den Winkel in Grad; positiv ist gegen den Uhrzeigersinn.
Vorher
Nachher
Um 30° um die eigene linke untere Ecke gedreht. Wählen Sie zuerst den Basispunkt — eine Drehung um den falschen Punkt verschiebt die Form zusätzlich zur Drehung.
Achtung. Der Basispunkt ist der Drehpunkt, nicht der Ursprung. Der falsche dreht die Form UND verschiebt sie an eine unerwartete Stelle.
Tipp. Sie müssen einen Querschnitt selten drehen, um seine ungünstigste Achse zu finden. Schalten Sie stattdessen die Hauptachsen ein — das Werkzeug berechnet θp und zeichnet sie, dieselbe Antwort ohne Eingriff in die Geometrie.
SpiegelnMI
Spiegelt die Auswahl an einer von Ihnen gewählten Geraden und behält das Original — aus einer gezeichneten Hälfte wird so ein symmetrisches Paar.
EingabeMI x,y x,y
Wann man es verwendet. Rücken an Rücken liegende Winkel, ein Paar U-Profile, der zweite Flansch eines symmetrischen Trägers oder jeder Querschnitt, von dem Sie lieber nur die Hälfte zeichnen. Nichts im Werkzeug spart mehr Zeit.
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie MI.
Wählen Sie zwei Punkte, die die SPIEGELACHSE festlegen — für eine senkrechte Achse zwei Punkte genau übereinander.
Die gespiegelte Kopie wird hinzugefügt; das Original bleibt.
Vorher
Nachher
Der Winkel wird an einer senkrechten Achse bei x = 150 gespiegelt und das Original bleibt erhalten — so entsteht das Rücken-an-Rücken-Paar, aus dem ein Stab aus doppeltem Winkel besteht.
Tipp. Schalten Sie ORTHO ein, bevor Sie die beiden Achsenpunkte wählen. Sonst steht die Achse ein, zwei Grad schief, und der so entstandene „symmetrische“ Querschnitt hat ein kleines Ixy und verdrehte Hauptachsen — ein unauffällig falsches Ergebnis statt eines offensichtlichen.
ReiheAR
Kopiert die Auswahl in ein rechteckiges Raster — eine Anzahl Spalten und Zeilen im Abstand, den Sie angeben.
EingabeAR <cols> <rows> <dx> <dy>
Wann man es verwendet. Schraubenlöcher, Steifen, eine Reihe gleicher Aussparungen. Sechs Löcher in einem Befehl statt sechs Kopien.
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie AR.
Tippen Sie die Anzahl der Spalten, dann der Zeilen.
Tippen Sie den Spaltenabstand, dann den Zeilenabstand.
Vorher
Nachher
Ein Loch, angeordnet in 2 Spalten × 3 Reihen mit 80 × 30 mm Abstand. Die Löcher sind im Modus AUSSPARUNG gezeichnet, sodass die von ihnen entfernte Fläche von den Eigenschaften abgezogen wird — und jedes einzelne liegt vollständig innerhalb des Blechs, was das erst richtig macht.
BearbeitenPR
Ändert eine gezeichnete Entität durch Eintippen eines genauen Werts, statt sie zu ziehen.
EingabePR <R|C|W|H> <value>
Wann man es verwendet. Wenn die Zeichnung fast stimmt und die Zahl genau sein muss — „dieses Blech ist 300 lang, nicht 297“.
Klicken Sie die Form in der Zeichnung an, um sie auszuwählen (Umschalt+Klick fügt weitere hinzu).
Tippen Sie ED.
Wählen Sie, was geändert werden soll. Angeboten werden nur die Felder, die diese Entität wirklich HAT — einem Rechteck wird nie ein Radius angeboten.
Tippen Sie den neuen Wert.
Achtung. Mittelpunkt meint den Mittelpunkt des UMSCHLIESSENDEN RECHTECKS, nicht den Schwerpunkt. Bei einem Winkel oder einem U-Profil sind das verschiedene Punkte, und es ist der Rechteckmittelpunkt, der dorthin wandert, wohin Sie tippen.
Tipp. Dieselben vier Felder stehen unter der Zeichnung in der Anzeige Auswahl, als Kästchen, in die Sie direkt eintippen können. Gleicher Code, gleiches Ergebnis — nehmen Sie, was näher zur Hand ist.
LöschenE
Löscht die ausgewählten Entitäten. Rückgängig holt sie zurück.
EingabeE
Jeder Bereich ist entweder VOLL (er fügt Material hinzu) oder AUSGESPART (er nimmt welches weg). Der Modus wird VOR dem Zeichnen gesetzt und gilt für die nächste Form — so entstehen ein Loch, eine Leitungsöffnung oder ein Hohlkasten.
Voll
Die Voreinstellung. Eine im Modus Voll gezeichnete Form addiert ihre Fläche und ihr eigenes Flächenträgheitsmoment um die Querschnittsachsen zu den Summen.
Aussparung
Eine im Modus Aussparung gezeichnete Form ZIEHT AB. Ihre Fläche entfällt, und ihr Beitrag zu I ebenfalls — richtig gewichtet mit ihrem Abstand vom Schwerpunkt.
Wann man es verwendet. Ein Schraubenloch, eine Leitungsdurchführung oder das Innere eines Hohlprofils: Zeichnen Sie das Äußere voll, dann das Innere als Aussparung.
Stellen Sie den Modus vor dem Zeichnen auf AUSSPARUNG.
Zeichnen Sie die Form genau wie eine volle.
Schalten Sie für das nächste Materialstück zurück auf VOLL.
Vorher
Nachher
Ein volles Blech, dann dasselbe Blech mit einem im Modus AUSSPARUNG gezeichneten Kreis. Die Aussparung zieht ihre Fläche und ihr Flächenträgheitsmoment ab — so werden ein Schraubenloch, eine Kanaldurchführung oder das Innere eines Hohlkastens gezeichnet.
Achtung. Eine Aussparung, die nicht vollständig in einem vollen Bereich liegt, nimmt Fläche weg, die es nie gab — und die Querschnittswerte werden sinnlos. Halten Sie jede Aussparung innerhalb des Materials, das sie ausschneidet.
Tipp. So prüfen Sie, was eine Durchführung kostet: Notieren Sie Ix, fügen Sie die Aussparung hinzu und lesen Sie Ix erneut. Die Differenz ist der Preis des Lochs — und der ist für ein Loch im Flansch weit höher als für dasselbe Loch in der Nulllinie.
Ein Querschnitt aus zwei Werkstoffen lässt sich nicht direkt aufsummieren, denn ein Quadratmillimeter Beton trägt nicht so viel wie ein Quadratmillimeter Stahl. Das Verfahren des ideellen Querschnitts skaliert jeden Werkstoff mit seinem Steifigkeitsverhältnis, bevor summiert wird — und dieses Verhältnis ist die einzige Zahl, die Sie liefern müssen.
Wertigkeit (n)
Die Steifigkeit dieses Werkstoffs geteilt durch die des Bezugswerkstoffs: n = E dieses Werkstoffs / E des Bezugswerkstoffs. Der erste Werkstoff in der Liste ist der Bezug, sein n ist also genau 1.
Wann man es verwendet. Eine Stahl-Beton-Verbunddecke, ein Holzträger mit eingelegten Stahllaschen oder ein Aluminiumquerschnitt, der gegen einen Stahlquerschnitt gerechnet wird.
Fügen Sie einen zweiten Werkstoff hinzu. Er kommt als Beton auf Stahl — der häufigste Fall.
Wählen Sie ein Verhältnis aus dem Menü, oder tippen Sie ein eigenes ein.
Wählen Sie die Formen aus diesem Werkstoff aus und drücken Sie Zuweisen.
Achtung. Die Normen geben dieses Verhältnis UMGEKEHRT an. AS 3600, Eurocode 2 und AISC schreiben alle n = E des Stahls / E des Betons ≈ 7 bis 15; dieses Feld will E des Betons / E des Stahls ≈ 0.143, also 1/7. Tippen Sie hier 7 ein, behaupten Sie, Ihr Beton sei siebenmal steifer als Stahl. Der Wert neben dem Feld zeigt den Kehrwert live an, sodass beide Lesarten gleichzeitig sichtbar sind.
Tipp. Nehmen Sie n ≈ 1/7 für kurzzeitige Belastung und n ≈ 1/15 für Dauerlast, bei der das Kriechen den Beton weicher gemacht hat. Den Querschnitt beide Male zu rechnen dauert zehn Sekunden und schließt das wirkliche Verhalten ein — das ist der übliche Nachweis, keine optionale Verfeinerung.
Zuweisen
Weist allen ausgewählten Formen den aktiven Werkstoff zu. Bis Sie zuweisen, ist alles der Bezugswerkstoff.
Wählen Sie die Formen aus.
Wählen Sie den Werkstoff im Aufklappmenü.
Drücken Sie Zuweisen.
Statt ein Walzprofil zu zeichnen, platzieren Sie ihn: 2.600+ Profile aus sechs Normen (AS/NZS, AISC, EN, BS, JIS und IS), jedes mit seinen veröffentlichten Abmessungen. Platzierte Querschnitte werden in ihrer wahren Größe gezeichnet und lassen sich ändern, schneiden oder kombinieren wie alles, was Sie selbst gezeichnet haben.
Einen Querschnitt platzieren
Wählt Norm, Typ und Größe und zeichnet dieses Profil im Ursprung.
Wählen Sie die Norm.
Wählen Sie den Typ — Breitflanschträger, U-Profil, Winkel, Hohlprofil.
Wählen Sie die Größe.
Tipp. Setzen Sie ein Walzprofil ein und legen Sie eine Gurtlamelle als Rechteck darauf. Das ist der klassische Verstärkungsnachweis, und die Querschnittswerte aktualisieren sich, sobald die Lamelle sitzt.
Diese ändern nicht die Zeichnung — sie ändern, wo Ihre Klicks LANDEN. Jede von ihnen gibt es, damit ein gewählter Punkt genau statt beinahe richtig ist. Das zählt, weil die Querschnittswerte aus der Geometrie berechnet werden, nicht aus dem, was Sie gemeint haben.
OSNAP — Objektfang
Lässt einen Klick genau auf einem echten Merkmal landen: einem Endpunkt, einem Mittelpunkt, einem Zentrum, einem Schnittpunkt.
Wann man es verwendet. Immer eingeschaltet. Es ist der Unterschied zwischen einem Steg, der den Flansch erreicht, und einem Steg, der 0.4 mm zu kurz endet und einen Spalt hinterlässt, den das Modul getreulich mitintegriert.
Tipp. Drücken Sie F3, um ihn mitten im Befehl umzuschalten. WELCHE Merkmale er fängt, wählen Sie unter Zeichnen-Einstellungen — die nicht gewünschten abzuschalten verhindert, dass der Fang Sie auf einer vollen Zeichnung behindert.
ORTHO
Zwingt den nächsten Punkt auf waagerecht oder senkrecht.
Wann man es verwendet. Jeden Querschnitt mit rechten Ecken nachzeichnen — und, wichtig, eine MIRROR-Achse wählen, die wirklich senkrecht ist.
Tipp. F8 schaltet ihn um. ORTHO ist POLAR, fest auf 90°; schaltet man das eine ein, geht das andere aus.
POLAR — polare Ausrichtung
Zwingt die Richtung auf feste Winkelschritte, damit eine geneigte Kante genau 30° statt 29.7° wird.
DYN — dynamische Eingabe
Zeigt die Eingabeaufforderung sowie Länge und Winkel live am Fadenkreuz, sodass Sie einen genauen Wert eintippen können, ohne von der Zeichnung wegzuschauen.
GRID
Ein Hintergrundmaßstab, um Größen einzuschätzen. Er beeinflusst nie, wo ein Punkt landet — das ist die Aufgabe von OSNAP.
Plastische Nulllinien
Zeichnet die Achsen gleicher FLÄCHE, die den Querschnitt in zwei flächengleiche Hälften teilen.
Wann man es verwendet. Die plastische Nulllinie bestimmt das plastische Widerstandsmoment und damit das plastische Moment. Sie fällt nur bei doppelt symmetrischem Querschnitt mit der Schwerpunktachse zusammen — bei einem T-Profil, einem U-Profil oder einem Winkel liegen beide sichtbar auseinander, und das zu sehen ist der schnellste Weg zu verstehen, warum sich plastisches und elastisches Widerstandsmoment unterscheiden. (⚠ Die Formelzeichen für beide sind zwischen AS 4100 und AISC vertauscht — die Anzeige schreibt das Ihrer Bemessungsnorm.)