Çelik bağlantı malzeme modeli

Yapısal çeliğin sonlu eleman modellemesinde kullanılan en yaygın malzeme diyagramları, ideal plastik veya pekleşmeli elastik model ile gerçek gerilme-gerinim diyagramıdır. Gerçek gerilme-gerinim diyagramı, çekme deneyleri ile elde edilen oda sıcaklığındaki yumuşak çeliklerin malzeme özelliklerinden hesaplanır. Gerçek gerilme ve gerinim aşağıdaki şekilde elde edilebilir:

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

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

burada σ_true gerçek gerilme, ε_true gerçek gerinim, σ mühendislik gerilmesi ve ε mühendislik gerinimidir.

IDEA StatiCa Connection içindeki plakalar, EN1993-1-5, Mad. C.6, (2) uyarınca nominal akma platosu eğimine sahip elastik-plastik malzeme ile modellenmektedir: tan^-1 (E/1000). Malzeme davranışı von Mises akma kriterine dayanmaktadır. Tasarım akma dayanımına, f_yd, ulaşılmadan önce elastik davranış sergilediği kabul edilir.

Burkulmaya karşı hassas olmayan bölgeler için nihai limit durum kriteri, asal membran gerinim sınır değerine ulaşılmasıdır. % 5 değeri önerilmektedir (örn. EN1993-1-5, Ek C, Mad. C.8, Not 1).

Sayısal modellerde çeliğin malzeme diyagramları

Plastik gerinim sınır değeri sıklıkla tartışılmaktadır. Aslında, ideal plastik model kullanıldığında nihai yük, plastik gerinim sınır değerine karşı düşük duyarlılık göstermektedir. Bu durum, aşağıdaki kiriş-kolon birleşimi örneğinde gösterilmektedir. IPE 180 açık kesitli bir kiriş, HEB 300 açık kesitli bir kolona bağlanmış ve eğilme momenti ile yüklenmiştir. Plastik gerinim sınır değerinin kirişin dayanımına etkisi aşağıdaki şekilde gösterilmektedir. Plastik gerinim sınır değeri % 2 ile % 8 arasında değişmekte, ancak moment dayanımındaki değişim % 4'ten az olmaktadır.

Kiriş-kolon birleşiminin nihai limit durumunun tahminine ilişkin bir örnek

Plastik gerinim sınır değerinin moment dayanımına etkisi