Um eine Aussagekraft über die Wahl des gewählten Modellierungsansatzes zu erhalten, kann es sehr hilfreich sein, zunächst ein Modell zu erstellen, welches den altbewährten Methoden gegenübergestellt werden kann.
Dans un article précédent , la capacité de charge de la platine d'about d'un assemblage résistant à la flexion était calculée à l'aide de l'appareil de calcul de l'EN 1993-1-8 [1]. Dans cet exemple, la capacité portante de la platine d'about doit être chargée avec une capacité portante déterminée de 324,95 kNm selon une méthode de modélisation aux éléments finis.
modèle surfacique
La poutre HEB 400 a été entrée avec une longueur de 500 mm et divisée en surfaces. En supposant que la platine a un comportement rigide sous les têtes de boulons pleines, une surface rigide avec un diamètre de rondelle de 44 mm a été générée. Pour simuler l'élasticité des boulons soumis à une contrainte de traction, ils ont été définis avec un diamètre de 24 mm et une longueur de 29 mm (= épaisseur de la platine + épaisseur de la rondelle). Une plaque d'extrémité rigide a été utilisée au point d'application de la charge pour que la charge soit uniformément introduite dans la poutre.
Étant donné qu'un appui rigide dans l'axe z de la platine d'about peut entraîner des problèmes de convergence, une fondation élastique de surface avec 2 ∙ 10 8 kN/m³ a été supposée et aux emplacements où aucune déformation ne peut avoir lieu en raison des conditions de symétrie de un assemblage de poutre ou lorsque les forces de contact sont les plus importantes, un appui linéique a en outre été conçu. Les deux appuis devraient échouer en cas de réaction d'appui positive. Étant donné que l'EN 1993-1-8 [1] effectue un calcul plastique, le modèle de matériau «Isotrope plastique 2D/3D» avec le critère d'élasticité de 23,5 kN/cm² a été sélectionné. Dès que le critère d'élasticité est atteint dans l'élément EF, celui-ci ne peut plus absorber d'autres efforts et une redistribution des contraintes se produit.
Résultats
Le critère de rupture «Rupture de boulon avec obturation simultanée de la semelle» du calcul manuel peut être confirmé.
Lors de l'utilisation du modèle de matériau non linéaire «Isotrope plastique 2D/3D», l'aire des éléments à l'état plastique doit être évaluée. Il faut considérer que les éléments à l'état plastique correspondent aux dommages restants. Das FEM-Modell weist zu große plastische Bereiche auf. La connexion est alors surchargée lorsqu'elle est visualisée à l'aide d'un modèle de surface. L'effort de traction déterminé pour les boulons avec 279 et 288 kN dépasse également l'effort de traction limite admissible.
Des zones plastiques de taille similaire ont été déterminées à l'aide d'une modélisation supplémentaire, où la poutre, la platine d'about, les boulons et les soudures ont été affichés avec les solides et l'introduction de la force de la poutre à la platine d'about a lieu à travers les soudures (= plus grande surface de charge).
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