Die Berechnung kann auch aufgrund einer Singularität abbrechen - mehr über Singularitäten erfahren Sie unter Was ist die Singularitätswarnung.
Abbruch bei Grenzdehnung
In den Projekteinstellungen gibt es eine Option zur Aktivierung der Funktion Stopp bei Grenzdehnung. Ist diese aktiviert, wird die Berechnung angehalten, sobald die Tragfähigkeit eines beliebigen Teils der Verbindung (z. B. eines Blechs, einer Schweißnaht usw.) erreicht ist. Ist die Verbindung überlastet, stoppt die Berechnung, bevor die eingegebenen Lasteinwirkungen vollständig aufgebracht sind, und der tatsächliche Prozentsatz der angewendeten Lasten wird angezeigt.
Um das vollständige Bild zu sehen, gehen Sie zu Code setup und deaktivieren Sie Stopp bei Grenzdehnung - die Software führt nun die Berechnung mit 100 % der Lasten durch.
Zu komplexer Knoten
Wenn das Knotenmodell sehr komplex ist, reicht die Standard-Berechnungskapazität der Finite-Elemente-Analyse möglicherweise nicht aus, was zu einer Berechnung bei 0 % führt. In diesem Fall kann die Berechnungskapazität angepasst werden, damit die Analyse abgeschlossen werden kann.
Erhöhen Sie in den Projekteinstellungen die Werte für Number of analysis iterations vom Standardwert 25 auf einen höheren Wert (z. B. 50) und für Divergent iterations count vom Standardwert 3 auf einen höheren Wert (z. B. 5). Dies erhöht die Berechnungskapazität, führt aber auch zu einer längeren Berechnungsdauer.
Instabiles Berechnungsmodell bei reibschlüssigen Klemmverbindungen
Das CBFEM-Modell in IDEA StatiCa kann die Reibung zwischen Blechen bei der Modellierung einer Verbindung, die auf Reibung und vorgespannten Schrauben basiert (z. B. eine Klemmverbindung), nicht direkt berechnen und normnachweisen.
In einer solchen Verbindung, bei der nur eine Zug-/Druckkraft aufgebracht und über Kontakt (nur Druck) übertragen wird, entsteht eine kleine Abhebe-Querkraft. Da die Reibung nicht berücksichtigt wird und somit die Querkraft nicht übertragen wird, ist das Modell instabil.
In diesem Fall ist es notwendig, eine "Hilfs"-Schweißnaht hinzuzufügen, um die kleine Querkraft aufzunehmen. Dafür kann eine Teilschweißnaht mit Offset verwendet werden. Die Berechnung kann dann abgeschlossen werden, während der Einfluss der Hilfsschweißnaht auf das Modellverhalten vernachlässigbar ist.
Materialeigenschaften sind auf 0 gesetzt
Wenn eine Materialeigenschaft mit 0 (Null) oder einem nicht zulässigen Wert ausgefüllt ist und dieses Material im Projekt verwendet wird, kann das Finite-Elemente-Modell nicht berechnet werden, und die Berechnung stoppt bei 0 %. Dies kann eine Eigenschaft eines Querschnitts, eines Stahlmaterials, einer Schraubenfestigkeitsklasse usw. betreffen.
Materialparameter können im Reiter Materials bearbeitet werden oder eventuell mit einem 0-Wert über einen BIM-Link oder eine CSV-Datei importiert werden (MPRL-Datenbank).
Berechnungsfehler durch nicht eingeschränkte Richtung in Langlöchern
In IDEA StatiCa Connection schließen Schrauben in Langlöchern den Widerstand entlang der Langlochachse aus und ermöglichen eine freie Bewegung in dieser Richtung. Wenn eine Last- oder Reaktionskomponente entlang des Langlochs wirkt, ohne dass eine eindeutige Halterung vorhanden ist, konvergiert die Berechnung nicht.
Um dies zu beheben, modellieren Sie die Verbindung als Reibverbindung mit vorgespannten Schrauben, indem Sie Shear force transfer auf Friction setzen (je nach Bemessungsnorm ist dies nur für hochfeste, für Vorspannung geeignete Schrauben möglich).
Alternativ können Sie, da das physische Bauteil nur eine begrenzte Bewegungsspanne zulässt, die Schrauben mit standard kreisförmigen Löchern modellieren, sofern das Freigabeverhalten des Langlochs für Ihr Bemessungsmodell nicht bewusst erforderlich ist. Beachten Sie in diesem Fall, dass Langlöcher die Tragfähigkeit von Scher-Verbindungen nach den meisten Bemessungsnormen (z. B. Eurocode, AISC) verringern. Da Standardlöcher diese normspezifischen Abminderungen in der Software nicht automatisch auslösen, müssen Sie die reduzierte Schertragfähigkeit manuell separat prüfen und verifizieren.
Stabilitätsverlust von Hohlprofilen bei geometrisch nichtlinearer Analyse (GMNA)
GMNA steht für erweiterte geometrisch nichtlineare Analyse, die genauere Ergebnisse für Modelle liefert, die hauptsächlich aus Hohlprofil-Bauteilen bestehen. Der GMNA-Solver wird nur verwendet, wenn das tragende Bauteil einen Hohlquerschnitt hat. Die GMNA-Analyse kann in den Projekteinstellungen ein- bzw. ausgeschaltet werden.
Hinweis: Ist das tragende Bauteil kein Hohlprofil, ist der GMNA-Solver für die Berechnung des gesamten Verbindungsmodells deaktiviert, unabhängig von den Einstellungen im Code setup (GMNA ein oder aus).
Wenn die Verbindung überlastet ist, können die Hohlprofile die Stabilität verlieren, was zu einem Abbruch der Berechnung beim aktuellen Prozentsatz der aufgebrachten Lasten führt.
Durch Deaktivieren von GMNA in den Projekteinstellungen wird die Berechnung mit 100 % abgeschlossen, wodurch das Versagen des Hohlprofils und anderer Teile der Verbindung sichtbar wird.
Fehlausrichtung finiter Elemente bei Kreishohlprofilen
In Connection werden CHS-Bauteile mit ebenen Schalenelementen modelliert, die manchmal nicht mit anderen Netzlinien übereinstimmen. Dies geschieht insbesondere, wenn ein senkrechtes Element angeschlossen wird oder wenn die Operation Cut (mit der Methode Mitre cut) verwendet wird, um Bauteile mit Kreishohlprofilen zu schneiden und zu verschweißen.
Beim Schnitt von Hohlprofilen hilft die Änderung des Werts α - Rotation eines der verbundenen Bauteile dabei, die Elemente auszurichten, damit die Stumpfnaht erstellt werden kann. Die Stumpfnaht wird durch eine gelbe Linie dargestellt, die sichtbar ist, wenn die 3D-Ansicht in den transparenten Modus umgeschaltet wird.
Ein Workaround für das angeschlossene senkrechte Element besteht darin, den Querschnitt in ein Regular Polygon-Hohlprofil aus der Datenbank für Kaltprofile mit einer hohen Anzahl von Eckpunkten zu ändern. Zu dünne Elemente in den Bogensegmenten können dabei nun Probleme verursachen, was jedoch leicht durch Anpassung der Projekteinstellungen gelöst werden kann, wie im nächsten Abschnitt beschrieben.
Zu dünne finite Elemente in den Bogensegmenten von polygonalen Hohlprofil-Bauteilen
Bei der Modellierung von Bauteilen mit Kreishohlprofilen, die als Polygone definiert sind, kann die Berechnung in manchen Fällen bei 0 % enden, bedingt durch das Seitenverhältnis der finiten Schalenelemente in den Bogensegmenten des polygonalen Hohlprofil-Bauteils.
In solchen Fällen verringern Sie in Project settings – Calculation – Model den Wert von Division of arc of rectangular hollow member vom Standardwert 3 auf einen niedrigeren Wert (z. B. 1). Diese Änderung verändert das Seitenverhältnis der finiten Schalenelemente in den Bogensegmenten des polygonalen Hohlprofil-Bauteils.
Um die Erzeugung von finiten Schalenelementen in den Bogensegmenten eines polygonalen Hohlprofil-Bauteils zu verhindern, kann der Anwender alternativ den Innenradius einer Faltung bei der Definition des Kreishohlprofils als Polygon auf einen Wert von 1 mm verringern (wählen Sie das entsprechende Bauteil im Baum Members aus, bearbeiten Sie im Fenster Properties den Cross-section und setzen Sie Inner radius of a fold auf 1 mm).
Lesen Sie auch mehr in den Blogbeiträgen Why did my validation fail? und Troubleshooting IDEA StatiCa Connection models.
Veröffentlicht in IDEA StatiCa Version 25.1.