Os diagramas de material mais comuns utilizados na modelação por elementos finitos do aço estrutural são o modelo plástico ideal ou elástico com endurecimento por deformação e o diagrama tensão-deformação real. O diagrama tensão-deformação real é calculado a partir das propriedades do material de aços macios à temperatura ambiente, obtidas em ensaios de tração. A tensão e a deformação reais podem ser obtidas da seguinte forma:
onde σtrue é a tensão real, εtrue a deformação real, σ a tensão de engenharia e ε a deformação de engenharia.
As chapas no IDEA StatiCa Connection são modeladas com material elasto-plástico com um declive nominal do patamar de cedência de acordo com EN1993-1-5, Par. C.6, (2), tan-1 (E/1000). O comportamento do material baseia-se no critério de cedência de von Mises. Assume-se comportamento elástico antes de atingir a tensão de cedência de cálculo, fyd.
O critério de estado limite último para regiões não suscetíveis a encurvadura é atingir o valor limite da deformação principal de membrana. Recomenda-se o valor de 5 % (por exemplo, EN1993-1-5, App. C, Par. C.8, Nota 1).
Diagramas de material do aço em modelos numéricos
O valor limite da deformação plástica é frequentemente discutido. Na prática, a carga última tem baixa sensibilidade ao valor limite da deformação plástica quando se utiliza o modelo plástico ideal. Tal é demonstrado no seguinte exemplo de uma junta viga-coluna. Uma viga de secção aberta IPE 180 está ligada a uma coluna de secção aberta HEB 300 e carregada por momento fletor. A influência do valor limite da deformação plástica na resistência da viga é apresentada na figura seguinte. A deformação plástica limite varia entre 2 % e 8 %, mas a variação na resistência ao momento é inferior a 4 %.
Exemplo de previsão do estado limite último de uma junta viga-coluna
A influência do valor limite da deformação plástica na resistência ao momento
