Mô hình vật liệu liên kết thép
Các biểu đồ vật liệu của kết cấu thép phổ biến nhất được sử dụng trong mô hình phần tử hữu hạn là mô hình lý tưởng về tính dẻo hoặc đàn hồi với độ cứng biến dạng và biểu đồ ứng suất-biến dạng thực. Biểu đồ đồ ứng suất-biến dạng thực được tính toán từ các thông số vật liệu của thép nhẹ ở nhiệt độ môi trường thu được trong các thí nghiệm kéo. Ứng suất và biến dạng thực có thể thu được như sau:
σtrue=σ(1+ε)
εtrue=ln(1+ε)
Với σtrue là ứng suất thực, εtrue là biến dạng thực, σ ứng suất, và ε là biến dạng.
Mô hình tấm trong IDEA StatiCa Connection được mô hình bằng vật liệu đàn hồi – dẻo với đường cong chảy dẻo danh định theo tiêu chuẩn EN 1993-1-5, Par. C.6, (2), góc nghiêng là tan-1 (E/1000). Ứng xử của vật liệu dựa trên tiêu chí chảy dẻo von Mises. Nó được giả định là đàn hồi trước khi đạt giới hạn chảy thiết kế fyd.
Tiêu chí cho trạng thái giới hạn cực hạn của các vùng không nhạy cảm dẫn đến biến dạng uốn (buckling) là đạt đến giá trị giới hạn của biến dạng màng chính. Giá trị khuyến nghị là 5% (e.g. EN 1993-1-5, App. C, Par. C.8, Note 1).
Biểu đồ vật liệu thép trong mô hình số
Giá trị giới hạn của biến dạng dẻo thường được thảo luận. Trong thực tế, tải trọng cực hạn có biên thay đổi giá trị thấp so với giá trị giới hạn của biến dạng dẻo khi sử dụng mô hình dẻo lý tưởng. Điều này được chứng minh trong ví dụ sau về liên kết dầm với cột. Một dầm tiết diện hở IPE 180 được liên kết với một cột tiết diện hở HEB 300 và được đặt tải bằng mô men uốn. Ảnh hưởng của giá trị giới hạn biến dạng dẻo lên sức kháng của dầm được thể hiện trong hình sau. Biến dạng dẻo có biên thay đổi từ 2% đến 8%, nhưng sự thay đổi về mô men kháng nhỏ hơn 4%.
Ví dụ về dự đoán trạng thái giới hạn cực hạn (ULS) của liên kết dầm – cột
Biểu đồ tương quan của giá trị biến dạng dẻo với độ bền chịu uốn