Modulus plastik

Apakah ada beberapa pedoman umum untuk mendekati modulus plastik baja di bawah tegangan sehingga kurva regangan tegangan bilinear dapat ditentukan untuk Memuat di luar wilayah elastis?

Eurocode 1993-1-5 Desain Struktur Baja - Elemen struktural berlapis, Lampiran C Klausul C.6 Sifat material memungkinkan asumsi berikut:

a) elastis-plastik tanpa pengerasan regangan (yaitu elastis-sempurna plastik)

b) elastis-plastik dengan kemiringan dataran tinggi nominal (ini menggunakan modulus post-yield muda yang sangat kecil, E / 10000, untuk membantu dengan kesulitan konvergensi yang dialami dalam analisis elemen hingga)

c) elastis-plastik dengan pengerasan regangan linier (ini menggunakan E / 100 untuk memodelkan modulus young post-yield)

d) kurva tegangan-regangan sejati yang dimodifikasi dari hasil pengujian

Opsi c akan berlaku untuk situasi Anda: di luar wilayah elastis Anda dapat mendekati Modulus Young sebagai 1/100 Modulus Young elastis.

Untuk pemuatan plastik yang terlokalisasi, Anda mungkin ingin mempertimbangkan model engsel plastik . Dalam model ini, diasumsikan bahwa saat balok mencapai tegangan leleh, itu menjadi engsel plastik . Berikut adalah diagram seseorang dari engsel plastik:

Perhatikan bahwa geser di dinding ( ) dan geser di engsel ( ) mungkin berbeda, tetapi momen plastik masih sama - tekanan plastik telah mendistribusikan kembali pemuatan sehingga lebih sedikit beban terjadi di dinding, dan banyak lagi dari beban dapat didukung pada titik engsel.V . $V.w$$V.b$

Model engsel plastik tidak menggunakan momen momen normal normal, tetapi menggunakan modulus penampang plastik serta tegangan luluh untuk menemukan momen plastik ultimate yang diijinkan. Sebagai contoh, sementara persegi panjang normal adalah , di bagian plastik itu adalah . Kalikan dengan tegangan leleh hipotetis akan menghasilkan momen terakhir. Dengan menggunakan metode ini, kami akan menghasilkan diagram benda bebas dari setiap sisi engsel, memecahkan nilai berbeda , dan mencari tahu mana yang memuat penyebab bh$\frac{bh^2}{6}$ 100MPaMpM$\frac{bh^2}{4}$$100 MPa$$M_p$$M_p$untuk mencapai nilai akhir yang ditentukan di atas. Ini akan menjadi kekuatan terakhir yang diijinkan, dan titik pecahnya plastik.

Tegangan luluh plastik adalah tegangan di atas bagian linier kurva tegangan regangan dan bervariasi menurut kelas baja. Ketika anggota ditekankan melebihi batas ini, ia akan saring dengan jumlah yang lebih besar dan itu tidak akan santai kembali ke geometri asli. Namun sementara dalam mengubah bentuk plastik, bagian ini dapat menyerap energi dalam jumlah besar dan memberikan keselamatan bantuan kritis singkat dari bencana seperti gempa bumi atau ledakan sebelum keruntuhan total struktur.

Dalam rekayasa struktural, properti baja ini dimanfaatkan dengan merancang sambungan dan anggota struktur untuk mendorong engsel plastik di lokasi yang ditentukan seperti untuk menghemat kolom dengan mengorbankan balok dengan meruncingkan flensa balok tepat sebelum sambungan ke lebar yang lebih sempit, sehingga memberikan perilaku ulet di bawah batas kekuatan beban.

Meskipun suatu bagian dapat ditekan sedemikian rupa sehingga mengalami tekanan elastis dan plastik pada saat yang sama pada berbagai bagian praktik umum profil untuk menghitung modul plastik adalah ini:

Temukan sumbu netral dari bagian tersebut, dalam I Beams dan bagian simetris tipikal adalah sumbu simetri horizontal. Temukan pusat geometri bagian atas dan bawah. Lipat gandakan area bagian atas dengan lengan momennya, yang merupakan jarak dari pusat geometri ke sumbu netral, kemudian lakukan hal yang sama untuk bagian bawah dan tambahkan hasilnya. Ini adalah modul plastik bagian ini. Sekarang Anda dapat melipatgandakannya dengan Fy untuk mendapatkan kekuatan plastik dari bagian tersebut.

Modulus penampang plastik dapat dihitung untuk penampang yang diberikan dengan:

• Menemukan sumbu netral plastik. PNA
• Membawa distribusi tegangan menjadi tegangan plastis penuh (konstan) di atas dan di bawah PNA.
• Ringkas momen-momen pada bagian melintang.
• Akhirnya bagi momen yang dihasilkan oleh tegangan luluh untuk menemukan modulus penampang plastik.

Merancang baja struktural untuk tampil di daerah deformasi plastik itu adalah salah satu pilar desain seismik yang baik. Sangat umum untuk mempertimbangkan kekuatan elemen lateral dan koneksi pasca perilaku elastis.