Model de material pentru îmbinare metalică

Cele mai comune diagrame de material utilizate în modelarea cu elemente finite a oțelului structural sunt modelul ideal plastic sau elastic cu consolidare la deformație și diagrama tensiune-deformație reală. Diagrama tensiune-deformație reală se calculează din proprietățile de material ale oțelurilor moi la temperatura ambiantă, obținute în încercări la tracțiune. Tensiunea și deformația reale pot fi obținute astfel:

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

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

unde σ_true este tensiunea reală, ε_true deformația reală, σ tensiunea convențională și ε deformația convențională.

Plăcile din IDEA StatiCa Connection sunt modelate cu material elastic-plastic cu o pantă nominală a palierului de curgere conform EN1993-1-5, Par. C.6, (2), tan^-1 (E/1000). Comportamentul materialului se bazează pe criteriul de curgere von Mises. Se presupune că materialul este elastic înainte de atingerea rezistenței de calcul la curgere, f_yd.

Criteriul stării limită ultime pentru zonele nesusceptibile la flambaj este atingerea valorii limită a deformației principale de membrană. Valoarea de 5 % este recomandată (de ex. EN1993-1-5, App. C, Par. C.8, Nota 1).

Diagrame de material ale oțelului în modele numerice

Valoarea limită a deformației plastice este adesea discutată. De fapt, sarcina ultimă are o sensibilitate redusă față de valoarea limită a deformației plastice atunci când se utilizează modelul ideal plastic. Acest lucru este demonstrat în următorul exemplu al unei îmbinări grindă-stâlp. O grindă cu secțiune deschisă IPE 180 este conectată la un stâlp cu secțiune deschisă HEB 300 și încărcată cu moment încovoietor. Influența valorii limită a deformației plastice asupra rezistenței grinzii este prezentată în figura următoare. Deformația plastică limită variază de la 2 % la 8 %, dar variația rezistenței la moment este mai mică de 4 %.

Exemplu de predicție a stării limită ultime a unei îmbinări grindă-stâlp

Influența valorii limită a deformației plastice asupra rezistenței la moment