Cele mai comune diagrame de material utilizate în modelarea cu elemente finite a oțelului structural sunt modelul ideal plastic sau elastic cu consolidare la deformație și diagrama tensiune-deformație reală. Diagrama tensiune-deformație reală se calculează din proprietățile de material ale oțelurilor moi la temperatura ambiantă, obținute în încercări la tracțiune. Tensiunea și deformația reale pot fi obținute astfel:
unde σtrue este tensiunea reală, εtrue deformația reală, σ tensiunea convențională și ε deformația convențională.
Plăcile din IDEA StatiCa Connection sunt modelate cu material elastic-plastic cu o pantă nominală a palierului de curgere conform EN1993-1-5, Par. C.6, (2), tan-1 (E/1000). Comportamentul materialului se bazează pe criteriul de curgere von Mises. Se presupune că materialul este elastic înainte de atingerea rezistenței de calcul la curgere, fyd.
Criteriul stării limită ultime pentru zonele nesusceptibile la flambaj este atingerea valorii limită a deformației principale de membrană. Valoarea de 5 % este recomandată (de ex. EN1993-1-5, App. C, Par. C.8, Nota 1).
Diagrame de material ale oțelului în modele numerice
Valoarea limită a deformației plastice este adesea discutată. De fapt, sarcina ultimă are o sensibilitate redusă față de valoarea limită a deformației plastice atunci când se utilizează modelul ideal plastic. Acest lucru este demonstrat în următorul exemplu al unei îmbinări grindă-stâlp. O grindă cu secțiune deschisă IPE 180 este conectată la un stâlp cu secțiune deschisă HEB 300 și încărcată cu moment încovoietor. Influența valorii limită a deformației plastice asupra rezistenței grinzii este prezentată în figura următoare. Deformația plastică limită variază de la 2 % la 8 %, dar variația rezistenței la moment este mai mică de 4 %.
Exemplu de predicție a stării limită ultime a unei îmbinări grindă-stâlp
Influența valorii limită a deformației plastice asupra rezistenței la moment
