Klouby na konci prutu

Spoj prutu omezuje vnitřní síly, které jsou přenášeny z jednoho prutu na ostatní pruty. Spoje lze umístit pouze na koncích prutů, nikoli na místech podél prutu.

Některé typy prutů jsou již vybaveny spoji: Například příhradový prut nepřenáší momenty, lana nepřenášejí ani momenty, ani příčné síly. Takovýmto typům prutů nelze přiřadit spoje. Zadání je uzamčeno.

Dialog "Nový kloub na konci prutu"

Základní

Záložka Základní spravuje elementární parametry spoje.

Souřadnicový systém

Spoj prutu může být vztažen k jednomu z následujících osových systémů:

• Lokální osový systém prutu x,y,z
• Globální souřadnicový systém X,Y,Z (volitelně jako nůžkový spoj)
• Uživatelsky definovaný osový systém U,V,W

V normálním případě jsou spoje vztaženy k lokálnímu osovému systému prutu. Nůžkové spoje (viz obrázek Průsečík prutů) jsou však možné pouze v globálním nebo uživatelsky definovaném osovém systému.

Podmínky spoje

Podmínky spoje jsou rozděleny na "Translační" a "Rotace" stupně volnosti. První popisují posunutí ve směru lokálních nebo globálních os, druhé pak rotaci kolem těchto os.

Pro definici spoje zaškrtněte pole vedle příslušné osy. Zaškrtnutí symbolizuje, že posunutí nebo rotace prutu ve směru nebo kolem této osy jsou možné. Konstanty pružiny pro posunutí nebo rotaci jsou pak nastaveny na nulu. Kdykoliv můžete změnit konstantu pružiny pro modelování elastického spoje. Zadejte hodnoty tuhosti pružiny jako návrhové hodnoty.

Ve sloupci "Nelinearita" můžete cíleně řídit přenos vnitřních sil pro každou komponentu. V závislosti na stupni volnosti jsou v seznamu nelinearit k dispozici relevantní položky.

Výběr nelinearity kloubů

Pevný, pokud vnitřní síla je negativní nebo pozitivní

Tímto lehce kontrolujete, zda se na konci prutu přenášejí pouze pozitivní nebo negativní síly nebo momenty. Například u_x-spoj s nelinearitou "Pevný, pokud N pozitivní" znamená, že se přenáší tahové síly (pozitivní), nikoliv však tlakové síly (negativní). U záporných normálových sil je tedy aktivní spoj.

U lokálního souřadnicového systému jsou vnitřní síly vztaženy k lokálnímu osovému systému xyz prutu.

Pokud vyberete jinou nelinearitu, můžete parametry definovat v záložkách Částečná účinnost, Diagram, Tření nebo Diagram lešení.

Možnosti

"Spojení nůžek" je k dispozici v globálním nebo uživatelsky definovaném souřadnicovém systému. To vám umožní modelovat průsečík pokračujících prutů.

Příklad

Do uzlu se připojují čtyři pruty. Pruty přenášejí momenty ve svém "průběžném směru", nikoli však na druhý pár prutů. V uzlu se předávají pouze normálové a příčné síly.

Křížení prutu s nůžkovým kloubem

Přiřaďte spoj buď prutům 3 a 4, nebo prutům 1 a 2. Druhý křížící se pár prutů nedostává spoj.

Částečná účinnost

Částečná účinnost komponenty spoje je k dispozici jako nelineární vlastnost spoje prutu (viz obrázek Výběr nelinearity spoje).

Zadání částečné účinnosti kloubu

Definujte účinnost spoje v 'negativní' i 'pozitivní oblasti'. V seznamu 'Typ' je k dispozici několik kritérií účinnosti spoje.

• Plně: Posunutí nebo rotace jsou prostřednictvím spoje zcela možné.
• Pevné od posuvu uvolnění/rotace uvolnění: Spoj funguje pouze do určitého posunutí nebo rotace. Po překročení se stává pevné spojení nebo zajištění aktivní.
• Trhání od síly uvolnění/momentu uvolnění: Spoj funguje pouze do určité síly nebo momentu. Po překročení spoj selže a již nepřenáší vnitřní sílu.
• Klouzání od síly uvolnění/momentu uvolnění: Spoj funguje pouze do určité síly nebo momentu. Po překročení se zvětšují protažení, avšak již nikoliv vnitřní síla.
• Selhání pružiny: U spoje s tuhostí pružiny není komponenta spoje účinná.

Většinu typů spojů je možné kombinovat s 'kluzem', který způsobuje, že se spoj stane aktivním až po určitém posunutí nebo rotaci.

Diagram

Diagram komponenty spoje je k dispozici jako nelineární vlastnost spoje (viz obrázek Výběr nelinearity spoje).

Zadání diagramu tuhosti

Ve sloupcích 'Posunutí' nebo 'Rotace' definujte počet bodů definice pracovního diagramu s odpovídajícími hodnotami. Ve sloupcích 'Síla' nebo 'Moment' můžete poté přiřadit hodnoty na osách posunutí nebo rotací k sílám nebo momentům spoje.

Pro 'Začátek diagramu' a 'Konec diagramu' jsou k dispozici následující kritéria:

• Trhání: Spoj funguje pouze do maximální hodnoty síly nebo momentu. Po překročení se spoje stávají plně účinnými. Již se nepřenášejí žádné vnitřní síly.
• Klouzání: Spoj je účinný pouze do maximální hodnoty síly nebo momentu. Po překročení se zvětšují protažení, ale vnitřní síly již nikoliv.
• Souvislý: Mimo definiční oblast je aplikována pružinová konstanta posledního kroku.
• Zarážka: Přípustná deformace je omezena na maximální hodnotu posunutí nebo rotace. Po překročení se účinek spoje zruší a vstoupí v platnost pevné spojení nebo zajištění.

Tření

V seznamu "Nelinearita" jsou k dispozici čtyři možnosti pro definici tření translačního spoje v závislosti na jiné komponentě spoje (viz obrázek Výběr nelinearity spoje).

Zadání součinitelů tření

Přenášené síly spoje jsou vztaženy k normálovým nebo příčným silám působícím ve směru druhé osy. V závislosti na výběru v záložce 'Základní' je tření závislé na jedné nebo dvou vnitřních silách. Existuje následující vztah mezi třecí sílou spoje a normálovou nebo příčnou silou:

Plastický

Plastické vlastnosti spoje jsou důležité pro posunovou analýzu. U opce Plastický nelineárně fungujících komponent spoje jsou k dispozici čtyři možnosti (viz obrázek Výběr nelinearity spoje):

• Bilinear
• Diagram
• FEMA 356 | Pevný
• FEMA 356 | Elastický

Definice plastického kloubu s bilineárními vlastnostmi

Ve sloupcích '"Vnitřní síla" / "Vnitřní síla"_zkrut' a 'δ / δ_zkrut' nebo 'φ / φ_zkrut' nastavte kritické hodnoty plastické oblasti. Hodnota pro M_y / M_y,zkrut například 1.27 znamená, že průřez začíná plynout při překročení plastického momentu. Pokud je překročena 127 % plastické kapacity, prut selže.

Plastické hraniční vnitřní síly jsou automaticky určeny z vlastností průřezu prutu.

Délka prutu ovlivňuje výpočet tuhosti plastického spoje. Ta je v normálním případě automaticky rozpoznána z délek prutů, kterým je spoj přiřazen. Pokud je to nutné, můžete pro spoj zadat "Vlastní délku prutu".

Akceptační kritéria

V dolní části lze nastavit mezní hodnoty kritérií plynutí, která mají platit pro bezpečnost konstrukce. Ta jsou například pro ocelové konstrukce uvedena v tabulce 5-5 normy ASCE FEMA 356 [1]. Při hodnotě φ / φ_zkrut 6.000 je kritická hodnota pro 'bezpečnost života' dosažena, když plastické deformace dosáhnou šestinásobku těch, které se vyskytly při dosažení zkrutní hranice.

Oblasti akceptačních kritérií jsou také zobrazovány v diagramu.

U jedné z obou plastických možností FEMA jsou akceptační kritéria přednastavena podle pokynů americké normy. Podle potřeby je můžete upravit, pokud zaškrtnete políčko 'Vlastní'.

Definice plastického kloubu podle FEMA 356

V seznamu nastavte "Typ komponent". Akceptační kritéria pro primární a sekundární komponenty jsou uvedena v tabulce 5-5 [1].

V odborném článku Plastische Gelenke in RFEM 6 je popsáno, jak použít plastický spoj pro posunovou analýzu.

Diagram lešení

Diagram lešení komponenty spoje je k dispozici jako nelineární vlastnost spoje (viz obrázek Výběr nelinearity spoje). Tímto můžete reprezentovat mechanické působení zasunutého spojení trubky s vnitřním přípravkem mezi dvěma pruty. Náhradní model přenese – v závislosti na tlakovém stavu na konci prutu – ohybový moment přes trubku vystavenou přetlaku a v závislosti na tvarovém kontaktu navíc přes vnitřní přípravek trubky.

V záložkách "Diagram lešení | Vnitřní trubka" a "Diagram lešení | Vnější trubka" můžete popsat vlastnosti spoje odděleně.

Zadejte diagram lešení pro vnější trubku

Pro definici parametrů jsou k dispozici volby z oddílu Diagram.