Statik & Entwurf / CAE | Scia Engineer

Bemessung aller Strukturtypen in 1D, 2D, 3D und 4D

Statiker weltweit stehen vor identischen oder zumindest ähnlichen Herausforderungen, ob sie nun im Hoch- und Tiefbau, im Anlagenbau oder einem anderen Ingenieurfeld arbeiten. Auf der einen Seite stehen Bauherren und -unternehmen, die kühne Pläne für das höchste, längste, atemberaubendste oder modernste Bauwerk aller Zeiten vorlegen.

Auf der anderen Seite müssen Sie die alltäglichen Aufgaben eines Ingenieurs optimal, schnell und problemlos erledigen. Scia Engineer passt als grafisches Softwaresystem für Bemessungen, Berechnungen und Normnachweise in beide Kategorien. Es wurde hauptsächlich für Bauingenieure entwickelt, findet aber auch in anderen Ingenieurfeldern Anwendung.

Scia Engineer ist ein ideales Werkzeug für Berechnungen in allen Dimensionen – vom einfachen Stab (1D) über einzelne Platten (2D) und vollständige Bauwerke (3D) bis hin zu einer detaillierten Analyse der Verteilung von Schnittgrößen in vorgespannten Strukturen im Laufe der Zeit (4D).

Global denken

Die Globalisierung macht auch vor den Ingenieurfeldern nicht halt. Etablierte Ingenieurbüros schließen sich zu transnationalen Unternehmen zusammen und sogar kleinere Konstruktionsbüros kümmern sich um Kunden aus Nachbarländern oder der ganzen Welt.
Das stellt Ingenieure und ihre Werkzeuge vor neuen Herausforderungen. Scia Engineer ist in 10 Sprachen mit mehreren integrierten Bibliotheken verfügbar. Diese Bibliotheken enthalten normrelevante Materialien (für verschiedene Staatsnormen), Stahlquerschnitte von verschiedenen Herstellern, Bewehrung gemäß den einzelnen Staatsnormen usw. Scia Engineer bietet Bemessungs- und Nachweisfunktionen für eine Vielzahl nationaler und internationaler Normen.

Interoperabilität

Zur erfolgreichen, wirtschaftlichen und schnellen Umsetzung eines Bauprojekts müssen alle beteiligten Partner perfekt zusammenarbeiten: Architekten, Statiker, Konstrukteure und Anlagenmanager. Zwar benötigt jedes Gewerk ganz spezielle Daten, aber ein Teil der Daten wird doch von allen Parteien genutzt. Daher ist es eine Grundvoraussetzung, dass diese Daten verlustfrei und reibungslos miteinander geteilt werden.

BIM – übergreifende Koordinierung

Scia Engineer stellt eine kompakte BIM-Lösung zur Verfügung, deren Funktion „Wahre Berechnung“ (True Analysis) den Umgang mit beiden Datentypen ermöglicht. Das Strukturmodell speichert die Architekturdaten, die für Zeichnungen erforderlich sind (und die mit anderen Anwendungen gemeinsam genutzt werden). Das Analysemodell enthält Informationen für Berechnungen und Bemessung (Daten speziell für Scia Engineer).
Die ausgefeilte Aktualisierenfunktion in Scia Engineer erschließt außerdem neue Möglichkeiten beim Importieren und Exportieren, indem Analysemodelle aus zwei separaten Projekten zusammengeführt werden oder das Analysemodell aus Scia Engineer mit einem in einer externen Anwendung bearbeiteten Strukturmodell kombiniert wird.

Finite-Elemente-Methode – Backstage

Zu Beginn der computergestützten Strukturberechnung lag das Hauptaugenmerk auf den finiten Elementen, die für die Analyse verwendet wurden. Anwender mussten über vertieftes Wissen in der FE-Methode verfügen, um exakte Berechnungen durchführen zu können. Das FE-Netz wurde entweder vollständig von Hand erstellt oder im besten Falle halbwegs automatisiert – in jedem Fall ging nichts ohne einen Experten, der das Netz prüfte und anpasste.
Heute ist die analytische Methode selbst tief in den CAE-Systemen verwurzelt. Außer in Sonderfällen kommen Anwender gar nicht mehr mit den finiten Elementen in Kontakt. Stattdessen arbeiten Anwender mit Strukturobjekten wie Stützen, Trägern, Platten, Wänden usw. Das FE-Netz wird im Hintergrund erzeugt und die Rechenergebnisse werden anschließend auf den Strukturobjekten dargestellt.

Optimierung – ein weiterer Sprung nach vorn

Mit der Zeit haben sich auch die Ergebnistypen, die Ingenieure erwarten, geändert. Früher reichte es, Verformungen und Schnittgrößen in Knoten und Elementen des FE-Netzes auszugeben. Heute fordern Anwender alle vorstellbaren Ergebnistypen wie Normnachweise und Optimierungen.
Scia Engineer stellt eine ausgereifte „Automatische Bemessung“ zur Verfügung. Ein bestimmtes Strukturteil kann im Rahmen des Normnachweises optimiert werden. Alternativ kann die Gesamtstruktur im Hinblick auf die Ausnutzung oder den Feuerwiderstand von Teilen oder die Kapazität von Schraubverbindungen optimiert werden. Schließlich kann ein Modell parametrisiert und für einen gewählten Parameter optimiert werden.