Materiálový model ocelového přípoje

Nejběžnější materiálové diagramy používané při modelování konstrukční oceli metodou konečných prvků jsou ideálně plastický nebo elastický model se zpevněním a diagram skutečného napětí-přetvoření. Diagram skutečného napětí-přetvoření se vypočítá z materiálových vlastností konstrukční oceli za okolní teploty získaných při tahových zkouškách. Skutečné napětí a přetvoření lze získat takto:

\[ \sigma_{true}=\sigma (1 + \varepsilon) \]

\[ \varepsilon_{true}=\ln (1 + \varepsilon) \]

kde σ_true je skutečné napětí, ε_true skutečné přetvoření, σ smluvní napětí a ε smluvní přetvoření.

Plechy v IDEA StatiCa Connection jsou modelovány s elasticko-plastickým materiálem s nominálním sklonem plastického plateau podle EN1993-1-5, čl. C.6, (2), tan^-1 (E/1000). Chování materiálu je založeno na von Misesově podmínce plasticity. Předpokládá se elastické chování do dosažení návrhové meze kluzu, f_yd.

Kritériem mezního stavu únosnosti pro oblasti, které nejsou náchylné k boulení, je dosažení limitní hodnoty hlavního membránového přetvoření. Doporučuje se hodnota 5 % (např. EN1993-1-5, příl. C, čl. C.8, poznámka 1).

Materiálové diagramy oceli v numerických modelech

Limitní hodnota plastického přetvoření je často předmětem diskuse. Ve skutečnosti má mezní zatížení nízkou citlivost na limitní hodnotu plastického přetvoření při použití ideálně plastického modelu. To je demonstrováno na následujícím příkladu styčníku nosník–sloup. Nosník s otevřeným průřezem IPE 180 je připojen ke sloupu s otevřeným průřezem HEB 300 a zatížen ohybovým momentem. Vliv limitní hodnoty plastického přetvoření na únosnost nosníku je znázorněn na následujícím obrázku. Limitní plastické přetvoření se mění od 2 % do 8 %, přičemž změna momentové únosnosti je menší než 4 %.

Příklad predikce mezního stavu únosnosti styčníku nosník–sloup

Vliv limitní hodnoty plastického přetvoření na momentovou únosnost