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 šrouby, kotvy, svary, plechy, 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).
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.
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.
