Die Analyse kann auch aufgrund einer Singularität abbrechen – mehr zu Singularitäten finden Sie in Was bedeutet die Singularitätswarnung.
Stopp bei Grenzdehnung
In den Projekteinstellungen gibt es die Option, die Funktion Stopp bei Grenzdehnung zu aktivieren. Ist sie eingeschaltet, wird die Analyse angehalten, sobald die Tragfähigkeit eines beliebigen Teils der Verbindung (z. B. einer Platte oder einer Schweißnaht) erreicht ist. Ist die Verbindung überlastet, stoppt die Analyse, bevor die eingegebenen Lasteffekte vollständig aufgebracht sind, und der tatsächlich aufgebrachte Lastanteil wird in Prozent angezeigt.
Um das Gesamtbild zu sehen, öffnen Sie die Normeinstellungen und deaktivieren Sie die Option Stopp bei Grenzdehnung - die Software berechnet nun 100 % der Lasten.
Zu komplexe Verbindung
Ist das Verbindungsmodell sehr komplex, reicht die standardmäßige Kapazität der Finite-Elemente-Analyse möglicherweise nicht aus, und die Analyse bleibt bei 0 % stehen. In diesem Fall kann die Berechnungskapazität angepasst werden, damit die Analyse abgeschlossen werden kann.
Erhöhen Sie in den Projekteinstellungen den Wert für die Anzahl der Analyseiterationen vom Standardwert 25 auf einen höheren Wert (z. B. 50) und die Anzahl divergenter Iterationen vom Standardwert 3 auf einen höheren Wert (z. B. 5). Dies erhöht die Berechnungskapazität, verlängert aber auch die Berechnungsdauer.
Instabiles Analysemodell von Reibungsklemmen
Das CBFEM-Modell in IDEA StatiCa kann die Reibung zwischen Platten nicht direkt berechnen und nachweisen, wenn eine Verbindung modelliert wird, die auf Reibung und vorgespannten Schrauben beruht, wie etwa eine Klemmverbindung.
In einer solchen Verbindung, in der nur eine Zug-/Druckkraft wirkt und über Kontakt (nur Druck) übertragen wird, entsteht eine kleine Querkraft infolge der Abhebekraft. Da die Reibung nicht berücksichtigt wird und die Querkraft somit nicht übertragen werden kann, ist das Modell instabil.
In diesem Fall ist es notwendig, eine „Hilfsnaht“ hinzuzufügen, um die kleine Querkraft aufzunehmen. Hierfür kann eine Teilschweißnaht mit Versatz verwendet werden. Die Analyse kann dann abgeschlossen werden, während der Einfluss der Hilfsnaht auf das Modellverhalten vernachlässigbar ist.
Materialeigenschaften sind auf 0 gesetzt
Wenn eine Materialeigenschaft mit 0 (Null) oder einem anderen unzulässigen Wert belegt ist und dieses Material im Projekt verwendet wird, kann das Finite-Elemente-Modell nicht berechnet werden, und die Analyse stoppt bei 0 %. Dies kann eine Eigenschaft eines Querschnitts, eines Stahlmaterials, einer Schraubenfestigkeitsklasse usw. betreffen.
Materialparameter können in der Registerkarte Materialien bearbeitet werden oder wurden möglicherweise mit dem Wert 0 über einen BIM-Link oder eine CSV-Datei importiert (MPRL-Datenbank).
Analyseversagen aufgrund einer nicht gehaltenen Richtung in Langlöchern
In IDEA StatiCa Connection nehmen Schrauben in Langlöchern keinen Widerstand in Richtung der Langlochachse auf und erlauben somit freie Bewegung in dieser Richtung. Wirkt eine Last- oder Auflagerkomponente entlang des Langlochs ohne eindeutige Halterung, konvergiert die Analyse nicht.
Um dies zu beheben, modellieren Sie die Verbindung als Reibungsverbindung mit vorgespannten Schrauben, indem Sie die Querkraftübertragung auf Reibung setzen (nach den Bemessungsnormen ist dies nur für hochfeste, vorspannbare Schrauben möglich).
Alternativ können Sie die Schrauben mit runden Standardlöchern modellieren, da die reale Verbindung nur einen begrenzten Bewegungsspielraum zulässt und das Verhalten des Langlochs für Ihr Bemessungsmodell nicht ausdrücklich erforderlich ist. Beachten Sie in diesem Fall, dass Langlöcher die Tragfähigkeit der Scher-Verbindung nach den meisten Bemessungsnormen (z. B. Eurocode, AISC) reduzieren. Da Standardlöcher diese normspezifischen Abminderungen in der Software nicht automatisch auslösen, müssen Sie die reduzierte Querkrafttragfähigkeit separat manuell nachweisen.
Stabilitätsverlust von Hohlprofilen bei geometrisch nichtlinearer Analyse (GMNA)
GMNA steht für erweiterte geometrisch nichtlineare Analyse, die präzisere Ergebnisse für Modelle liefert, die überwiegend Bauteile mit Hohlprofilen enthalten. Standardmäßig wird der GMNA-Solver nur verwendet, wenn das tragende Bauteil ein Hohlprofil ist. Die GMNA-Analyse kann in den Projekteinstellungen ein- oder ausgeschaltet werden.
Ist die Verbindung überlastet, können die Hohlprofile ihre Stabilität verlieren, was zu einem Abbruch der Analyse beim aktuellen Prozentsatz der aufgebrachten Lasten führt.
Wird die GMNA in den Projekteinstellungen deaktiviert, wird die Analyse mit 100 % abgeschlossen und zeigt das Versagen des Hohlprofils und anderer Teile der Verbindung.
Versatz der finiten Elemente bei Kreishohlprofilen
In Connection werden CHS-Bauteile mit ebenen Schalenelementen modelliert, die manchmal nicht mit anderen Netzlinien zusammenfallen. Dies tritt insbesondere auf, wenn ein senkrechtes Element angeschlossen wird oder wenn die Operation Schnitt (mit der Methode Gehrungsschnitt) verwendet wird, um Bauteile mit Kreishohlprofilen zu schneiden und zu verschweißen.
Beim Schnitt von Hohlprofilen hilft es, den Wert α - Drehung eines der angeschlossenen Bauteile zu ändern, um die Elemente so auszurichten, dass die Stumpfnaht erzeugt werden kann. Die Stumpfnaht wird durch eine gelbe Linie dargestellt, die sichtbar ist, wenn die 3D-Ansicht in den transparenten Modus umgeschaltet wird.
Eine Umgehungslösung für das angeschlossene senkrechte Element besteht darin, den Querschnitt in ein Hohlprofil Regelmäßiges Vieleck aus der Datenbank für kaltgeformte Profile mit einer hohen Anzahl an Eckpunkten zu ändern. Zu schmale Elemente in den Bogensegmenten können dann Probleme verursachen, dies lässt sich jedoch einfach durch Anpassen der Projekteinstellungen lösen, wie im nächsten Abschnitt beschrieben.
Zu schmale finite Elemente in den Bogensegmenten von polygonalen Hohlprofil-Bauteilen
Beim Modellieren von Bauteilen mit Kreishohlprofilen, die als Polygone definiert sind, kann die Analyse in einigen Fällen aufgrund des Seitenverhältnisses der finiten Schalenelemente in den Bogensegmenten des polygonalen Hohlprofil-Bauteils bei 0 % stehen bleiben.
In solchen Fällen verringern Sie unter Projekteinstellungen – Berechnung – Modell den Wert für die Unterteilung des Bogens von Rechteckhohlprofil-Bauteilen vom Standardwert 3 auf einen niedrigeren Wert (z. B. 1). Diese Änderung beeinflusst das Seitenverhältnis der finiten Schalenelemente in den Bogensegmenten des polygonalen Hohlprofil-Bauteils.
Um die Erzeugung finiter Schalenelemente in den Bogensegmenten eines polygonalen Hohlprofil-Bauteils zu verhindern, kann der Anwender alternativ den Innenradius einer Abkantung auf 1 mm verringern, wenn das Kreishohlprofil als Polygon definiert wird (wählen Sie das entsprechende Bauteil in der Baumstruktur Bauteile aus, bearbeiten Sie im Fenster Eigenschaften den Querschnitt und setzen Sie den Innenradius einer Abkantung auf 1 mm).
Die Verformung überschreitet 1 m
In den Gesamtergebnissen wird eine Warnmeldung angezeigt, wenn große Verschiebungen erkannt werden, selbst wenn alle Normnachweise formal erfüllt sind. Diese Verformungen treten üblicherweise im nicht sichtbaren Teil belasteter Bauteile auf, den sogenannten kondensierten Superelementen.
In einem solchen Fall ist es wichtig, das verformte Modell zu prüfen und die Plausibilität des Verhaltens des Verbindungsmodells zu beurteilen. Öffnen Sie die Registerkarte Nachweis und aktivieren Sie die Anzeige von Plastischer Dehnung , Netz und Verformter Form. Verwenden Sie den Maßstab, um das Modell in der 3D-Szene zu untersuchen.
Passen Sie anschließend gegebenenfalls die Einstellungen des Modells an, prüfen Sie die Lasten im Gleichgewicht oder ändern Sie die Konstruktion.
Weitere Informationen zu Problemen bei der Analyse finden Sie in den Blogbeiträgen Warum ist meine Validierung fehlgeschlagen? und Fehlerbehebung bei IDEA StatiCa Connection-Modellen.
