Modelo de material de unión de acero
Los diagramas de material más comunes utilizados en el modelado por elementos finitos del acero estructural son el modelo plástico ideal o elástico con endurecimiento por deformación y el diagrama de tensión-deformación real. El diagrama de tensión-deformación real se calcula a partir de las propiedades del material de aceros dulces a temperatura ambiente obtenidas en ensayos de tracción. La tensión y deformación reales pueden obtenerse de la siguiente manera:
\[ \sigma_{true}=\sigma (1 + \varepsilon) \]
\[ \varepsilon_{true}=\ln (1 + \varepsilon) \]
donde σtrue es la tensión real, εtrue la deformación real, σ la tensión de ingeniería y ε la deformación de ingeniería.
Las placas en IDEA StatiCa Connection se modelan con material elasto-plástico con una pendiente nominal de la meseta de fluencia según EN1993-1-5, Par. C.6, (2), tan-1 (E/1000). El comportamiento del material se basa en el criterio de fluencia de von Mises. Se asume que es elástico antes de alcanzar el límite elástico de cálculo, fyd.
El criterio del estado límite último para regiones no susceptibles de pandeo es alcanzar el valor límite de la deformación principal de membrana. Se recomienda el valor del 5 % (p. ej. EN1993-1-5, App. C, Par. C.8, Nota 1).
Diagramas de material del acero en modelos numéricos
El valor límite de la deformación plástica es frecuentemente objeto de debate. De hecho, la carga última tiene baja sensibilidad al valor límite de la deformación plástica cuando se utiliza el modelo plástico ideal. Esto se demuestra en el siguiente ejemplo de una unión viga-columna. Una viga de sección abierta IPE 180 se conecta a una columna de sección abierta HEB 300 y se carga con un momento flector. La influencia del valor límite de la deformación plástica en la resistencia de la viga se muestra en la siguiente figura. La deformación plástica límite varía del 2 % al 8 %, pero el cambio en la resistencia a momento es inferior al 4 %.
Un ejemplo de predicción del estado límite último de una unión viga-columna
La influencia del valor límite de la deformación plástica en la resistencia a momento