เหตุใดจึงใช้ขีดจำกัดความเครียดพลาสติก 5% ในแผนภาพวัสดุสำหรับ EN?
วิธีการทั่วไป
วิศวกรโครงสร้างทุกคนคุ้นเคยกับการใช้ความเค้นครากเป็นค่าขีดจำกัดในการตรวจสอบตามมาตรฐาน เนื่องจากมาตรฐานและรหัสการออกแบบเกือบทุกฉบับอ้างอิงแนวทางนี้
อย่างไรก็ตาม แนวทางนี้ใช้กับพฤติกรรมยืดหยุ่นล้วนของวัสดุ ซึ่งอาจนำไปสู่การออกแบบที่อนุรักษ์นิยมเกินไป และบางครั้งทำให้โครงสร้างถูกออกแบบเกินความจำเป็น ส่งผลให้ใช้วัสดุมากขึ้น
อย่างไรก็ตาม พฤติกรรมจริงของเหล็กนั้นแตกต่างออกไป และเป็นที่ยอมรับได้ที่จะสมมติพฤติกรรมพลาสติกของวัสดุหลังจากที่ความเค้นครากถูกเกินไปแล้ว
IDEA StatiCa และวิธี CBFEM
วิธี Component Based Finite Element Method (CBFEM) คือการผสานรวมระหว่าง Component Method และการวิเคราะห์ด้วย Finite Element
การตรวจสอบตามมาตรฐานของจุดต่อในวิธี Component Method มาตรฐาน และใน CBFEM ที่ใช้ใน IDEA StatiCa Connection นั้นอ้างอิงจากการตรวจสอบตามมาตรฐานของทุกส่วนของจุดต่อ ได้แก่ ส่วนประกอบต่างๆ ซึ่งอาจเป็น สลักเกลียว, พุก, รอยเชื่อม, แผ่นเหล็ก และ Concrete ที่ฐานราก
CBFEM แบ่งจุดต่อทั้งหมดออกเป็นส่วนประกอบแยกกันดังที่กล่าวข้างต้น จากนั้นซอฟต์แวร์จะสร้างแบบจำลองการวิเคราะห์โดยอัตโนมัติจากแต่ละส่วนประกอบ
แผ่นเหล็กทั้งหมด เช่น ปีกหรือเอวของหน้าตัด แผ่นเสริมความแข็ง ซี่เสริม ส่วนเสริมคาน เป็นต้น ถูกจำลองด้วย Finite Element วิธี FEM ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในวิศวกรรมโครงสร้างและให้ผลลัพธ์ที่ดีและเชื่อถือได้
แผ่นเหล็กถูกจำลองด้วยวัสดุยืดหยุ่น-พลาสติก โดยมีความชันของที่ราบครากตามชื่อตาม EN 1993-1-5, Par. C.6, (2), tan-1 (E/1000)
พฤติกรรมของวัสดุอ้างอิงจาก เกณฑ์การครากของ von Mises โดยสมมติว่าวัสดุมีพฤติกรรมยืดหยุ่นก่อนถึงความเค้นครากการออกแบบ fyd
เกณฑ์สภาวะขีดจำกัดสูงสุดสำหรับบริเวณที่ไม่เสี่ยงต่อ การโก่งเดาะ คือการถึงค่าขีดจำกัดของความเครียดหลักในระนาบ โดยแนะนำให้ใช้ค่า 5% (เช่น EN 1993-1-5, App. C, Par. C.8, Note 1)
หากต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการนี้ โปรดอ่านบทความ CBFEM - วิธีการทำงาน ความสอดคล้องกับมาตรฐาน การตรวจสอบความถูกต้อง และการยืนยัน
อ่านข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับทฤษฎีได้ใน Theoretical Background ของเรา
การตรวจสอบความถูกต้องและการยืนยัน
วิธี CBFEM พร้อมกับสมมติฐานและแนวทางทั้งหมด เช่น ขีดจำกัดความเครียดพลาสติก 5% ได้รับการตรวจสอบความถูกต้องและยืนยันอย่างเหมาะสม การตรวจสอบความถูกต้องและการยืนยันหมายความว่าอย่างไร? กระบวนการตรวจสอบความถูกต้องและการยืนยันยืนยันว่าผลลัพธ์ของซอฟต์แวร์นั้นถูกต้อง
จากผลลัพธ์ที่ได้ สามารถกล่าวได้ว่านี่เป็นวิธีที่เชื่อถือได้ ได้รับการพิสูจน์แล้ว และปลอดภัยอย่างสมบูรณ์
ใน Support Center ของเรา คุณสามารถค้นหาการศึกษาการยืนยันมากมาย รวมถึงการเปรียบเทียบกับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ค้นหาได้จากลิงก์ด้านล่าง
ตัวอย่างการยืนยันและการตรวจสอบความถูกต้องที่สำคัญที่สุดได้รับการตีพิมพ์ในหนังสือ "Component-based finite element design of steel connections"
บทสรุป
จากการตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์กับแบบจำลอง Solid 3 มิติในซอฟต์แวร์วิทยาศาสตร์อื่นๆ การทดลองจริง และที่สำคัญไม่แพ้กันคือการปฏิบัติตามคำแนะนำของ Eurocode ความเครียดพลาสติก 5% ได้ถูกกำหนดให้เป็นค่าขีดจำกัดในการตรวจสอบตามมาตรฐาน
ค่านี้เพียงพอที่จะบรรลุพฤติกรรมจริงของโครงสร้าง ได้การออกแบบที่ประหยัด และยังคงอยู่ในด้านที่ปลอดภัยของการออกแบบ