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.
Num artigo anterior , a capacidade de carga da placa de extremidade de uma ligação resistente à flexão foi calculada através do aparelho de fórmula da EN 1993-1-8 [1]. Neste exemplo, a capacidade de carga da placa de extremidade é para ser carregada com a capacidade de carga determinada de 324,95 kNm utilizando uma abordagem de modelação MEF.
Modelo de superfície
A viga HEB 400 foi introduzida com um comprimento de 500 mm e dividida em superfícies. Assumindo que a placa de extremidade tem um comportamento rígido sob as cabeças dos parafusos, foi gerada uma superfície rígida com um diâmetro de anilha de 44 mm. Para simular a elasticidade dos parafusos sob tensão de tração, foram definidos os mesmos com um diâmetro de 24 mm e um comprimento de 29 mm (= espessura da placa de extremidade + espessura da anilha). Para garantir que a carga é introduzida uniformemente na viga, foi utilizada uma placa de extremidade rígida no ponto de aplicação da carga.
Uma vez que um apoio rígido no eixo z da placa de extremidade pode levar a problemas de convergência, foi assumida uma fundação elástica de superfície com 2 ∙ 10 8 kN/m³ e nos locais onde não pode ocorrer deformação devido às condições de simetria de uma junta de viga ou onde são esperadas as maiores forças de contacto, foi dimensionado adicionalmente um apoio de linha. Ambos os apoios devem falhar no caso de uma reação positiva do apoio. Uma vez que a EN 1993-1-8 [1] realiza um dimensionamento plástico, foi selecionado o modelo de material "Isotrópico plástico 2D/3D" com o critério de cedência 23,5 kN/cm². Assim que o critério de rendimento é alcançado no elemento EF, este não pode absorver mais forças e ocorre uma redistribuição de tensões.
Resultados
O critério de falha "Falha no parafuso com esvaziamento simultâneo do flange" do cálculo manual pode ser confirmado.
Ao utilizar o modelo de material não linear "Isotrópico Plástico 2D/3D", a área dos elementos no estado plástico tem de ser avaliada. Deve ser considerado que os elementos em estado plástico correspondem aos restantes danos. Das FEM-Modell weist zu große plastische Bereiche auf. Isto significa que a ligação está sobrecarregada quando visualizada através de um modelo de superfície. A força de tração do parafuso determinada com 279 e 288 kN também excede a força de tração limite permitida.
As áreas plásticas de tamanho semelhante foram determinadas com modelação adicional, onde a viga, placa de extremidade, parafusos e soldaduras foram exibidos com sólidos e a introdução de força da viga para a placa de extremidade ocorre através das soldaduras (= superfície de carga maior).
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