Proč je v diagramu materiálu použit 5% limit pro EN

Tento článek je dostupný také v dalších jazycích:
Je v pořádku považovat 5% plastickou deformaci za mezní hodnotu pro posouzení ocelového přípoje? Proč se neuvažuje mez kluzu? Je tento přístup v souladu s normou (v tomto případě Eurokódem)? Pokud jste si někdy položili některou z těchto otázek, přečtěte si následující článek a najdete odpovědi.

Běžné metody

Každý statik je zvyklý používat mez kluzu jako mezní hodnotu pro posudek, protože na tomto přístupu jsou založeny v podstatě všechny normy a návrhové předpisy. 

To platí nicméně pro čistě elastické chování materiálu. To může vést ke konzervativnímu návrhu a někdy i ke zbytečnému předimenzování konstrukce, což vede k větší spotřebě materiálu.

Skutečné chování oceli je však jiné a je v pořádku předpokládat plastické chování materiálu po překročení meze kluzu.

IDEA StatiCa a CBFEM metoda

Metoda konečných prvků založená na komponentách (CBFEM) je synergií komponentní metody a analýzy konečných prvků. 

Posouzení styčníku standardní metodou založenou na komponentách a pomocí CBFEM použité v IDEA StatiCa Connection je založeno na kontrole všech částí styčníku - komponent. Komponenty mohou být šroubykotvysvaryplechy, a beton u kotvení. 

CBFEM rozdělí celý styčník na výše uvedené oddělené komponenty. Z každé komponenty pak software automaticky vytvoří analytický model.

Všechny ocelové plechy jako pásnice nebo stojiny profilů, výztuhy, žebra, příložky a další jsou modelovány konečnými prvky. Metoda konečných prvků je široce akceptována v inženýrství a přináší důvěryhodné a kvalitní výsledky.

Plechy jsou modelovány s pružně-plastickým materiálem s jmenovitým sklonem meze kluzu podle normy EN 1993-1-5, odst. C.6, (2), tan-1 (E/1000). 

5% limit

Chování materiálu je založeno na von Misesově kritériu meze kluzu. Předpokládá se, že je pružný před dosažením návrhové meze kluzu fyd.

Kritériem mezního stavu únosnosti pro oblasti, které nejsou náchylné k boulení, je dosažení mezní hodnoty hlavní deformace membrány. Doporučuje se hodnota 5 % (např. EN 1993-1-5, App. C, Par. C.8, Pozn. 1).

Chcete-li se o této metodě dozvědět více, přečtěte si článek CBFEM - jak funguje, shoda s normami, validace a verifikace.

Přečtěte si základní informace o teorii v našich Teoretických základech.

Validace a verifikace

Metoda CBFEM se všemi svými předpoklady a přístupy, jako je například 5% mezní plastická deformace, byla řádně ověřena a validována. Co přesně znamená validace a verifikace? Proces validace a verifikace potvrzuje, že výsledky softwaru jsou správné. 

Na základě výsledků lze říci, že se jedná o naprosto spolehlivou, osvědčenou a bezpečnou metodu.

V našem Centru podpory najdete mnoho verifikačních studií a srovnání s laboratorními testy. Najdete je pomocí níže uvedeného odkazu.

Verifikační studie

Nejdůležitější příklady ověření a validace byly publikovány v knize "Component-based finite element design of steel connections."

Shrnutí

Na základě ověření výsledků s 3D modely těles v jiných vědeckých softwarech, reálných experimentů a v neposlední řadě na základě doporučení v Eurokódu byla jako mezní kontrolní hodnota stanovena 5% plastická deformace.

Tato hodnota je dostatečná pro dosažení skutečného chování konstrukce, dosažení hospodárného návrhu a zachování bezpečnosti návrhu.

Související články