Rejestr Pręty | Plastyczność jest dostępny, gdy w rejestrze Pręty | Podstawowe zaznaczone jest pole wyboru 'Przeprowadź rozszerzone wymiarowanie plastyczne'. Tutaj można dokonać ustawień dla analizy plastycznej według metody częściowych wielkości przekrojowych lub metody Simpleksa.
Użyj rozszerzonego wymiarowania plastycznego dla
Za pomocą metody częściowych wielkości przekrojowych powinno się wymiarować 'Tylko przekroje klasy 1 lub 2' z plastycznymi zdolnościami. Do celów testowych istnieje również możliwość badania 'Przekrojów wszystkich klas'.
Przeprowadź rozszerzone wymiarowanie plastyczne zgodnie z
Wymiarowanie plastyczne można przeprowadzić według metody częściowych wielkości przekrojowych lub metody Simpleksa.
Metoda częściowych wielkości przekrojowych
Metoda częściowych wielkości przekrojowych (TSV) opiera się na podejściu według Kindmanna/Frickela [1]. Zatwierdzenie tej metody zależy od tego, czy norma obliczeniowa zezwala na alternatywne metody obliczeń do określenia plastycznej nośności przekroju oraz jakie wymagania stawia się alternatywnym metodom. Warunki przykładowo zgodnie z EN 1993-1-1, sekcja 6.2.1(6) są spełnione, co umożliwia zastosowanie metody częściowych wielkości przekrojowych dla tej normy.
Metoda częściowych wielkości przekrojowych umożliwia wykorzystanie plastycznych rezerw również w przypadku bardziej skomplikowanych kombinacji wielkości przekrojowych i kształtów – zwłaszcza przy silnie zmieniających się rozkładach naprężeń w przekroju. Natomiast przy równomiernych naprężeniach oferuje niewielkie korzyści, ponieważ można wykorzystać tylko niewielkie plastyczne rezerwy.
W przypadku częściowych wielkości przekrojowych można wyróżnić dwie metody.
- Metoda częściowych wielkości przekrojowych z przegrupowaniem
W tej metodzie składniki sił wewnętrznych są przegrupowywane w częściowych przekrojach. Dzięki temu można wymiarować cienkościenne walcowane na gorąco lub spawane przekroje, które składają się z dwóch lub trzech elementów blaszanych: dolnego pasa, środnika i ewentualnie górnego pasa. Pas powinien być ułożony poziomo, a środnik pionowo.
Ponadto metoda ta jest odpowiednia dla stali płaskich, rur i profili zamkniętych, co pozwala pokryć większość przekrojów stosowanych w budownictwie stalowym.
- Metoda częściowych wielkości przekrojowych bez przegrupowania
Ta odmiana umożliwia wymiarowanie wszystkich cienkościennych przekrojów – niezależnie od sposobu ich wykonania. Nie dochodzi do przegrupowania częściowych wielkości przekrojowych, co sprawia, że jest mniej ekonomiczna.
Metoda Simpleksa
Za pomocą tej metody można badać ogólne przekroje z cienkościennymi grubościami elementów. Przekrój jest dyskretyzowany jako zadanie optymalizacji liniowej na skończoną liczbę możliwie małych elementów powierzchni. Gdy wszystkie siły wewnętrzne w miejscu x są mnożone przez współczynnik, osiąga się przy pewnej wartości plastyczną nośność. Kombinacja sił wewnętrznych – jako wynik obliczeń sprężystych – może być opisana wektorem:
Przy obliczaniu plastycznej nośności w tym wektorze przyjmuje się stały stosunek komponentów, dzięki czemu współczynnik rozciąga wektor sił wewnętrznych do powierzchni plastyczności. Współczynnik jest określany jako maksimum zadania optymalizacji liniowej przy użyciu algorytmu zredukowanego Simpleksa. Z warunkami płynięcia według von Misesa, w płaszczyźnie współrzędnej naprężeń normalnych i ścinających powstaje elipsa, która jest przybliżana za pomocą wpisanego ośmiokąta.
Dodatkowe ustawienia
Za pomocą pola wyboru 'Użyj stałego naprężenia ścinającego dla profili rurowych' można kontrolować, czy na całym przekroju uwzględnia się bezwzględnie stałe naprężenia ścinające zgodnie z [1], rysunek 10.28.
