Articulaciones en líneas

Cuando las superficies se tocan en una línea, están conectadas de manera rígida a la flexión. Con una articulación de línea, puede controlar determinados grados de libertad para restringir la transmisión de fuerzas internas.

Cuadro de diálogo "Nueva articulación lineal"

La articulación de la línea debe asignarse tanto a una línea como a un área. Puede determinar gráficamente los números de línea y de área.

Asignación de una articulación lineal

Base

La pestaña Base administra los parámetros fundamentales de la articulación.

Condiciones de la articulación

Las condiciones de la articulación se dividen en tres grados de libertad 'translacionales' y uno 'rotatorio'. Los primeros describen los desplazamientos en la dirección de los ejes locales, mientras que el último describe la rotación alrededor del eje longitudinal de la línea.

Para definir una articulación, marque la casilla de verificación para el eje respectivo. La marca de verificación simboliza que es posible el desplazamiento o la rotación de la línea en o alrededor de la dirección correspondiente. Entonces, la constante de la muelle de traslación o rotación se establece en cero. Puede ajustar la 'constante del muelle' en cualquier momento para modelar una articulación elástica.

En la columna de 'no linealidad', puede controlar específicamente la transmisión de fuerzas internas para cada componente. Según el grado de libertad, hay entradas apropiadas para seleccionar en la lista de no linealidades.

Selección de la no linealidad de la articulación

Fijo, si la fuerza interna es negativa o positiva

Esto le permite controlar fácilmente si el efecto de la articulación solo existe para fuerzas o momentos positivos o negativos. Si la fuerza interna actúa en la dirección especificada del eje de las superficies, hay una conexión fija y se transmite la fuerza o momento.

Para la acción de la fuerza interna (negativa o positiva), el sistema de coordenadas de la articulación de línea debe referirse a la "superficie conectada"; es decir, la superficie para la que la articulación de la línea no está definida. Por ejemplo, si solo se deben transmitir fuerzas de compresión, 'Fijo, si v_y o v_z es positivo' sería correcto si el eje de la articulación y o z apunta en la dirección deseada de la transferencia de carga.

Seleccionando una no linealidad diferente, puede definir los parámetros en las pestañas Actividad Parcial, Diagrama, Fricción, Diagrama Acoplado o Diagrama de Fuerza-Momento.

Opciones

Esta sección ofrece opciones adicionales de configuración.

Conexión Losas-Paredes

A través de la casilla de verificación, puede definir propiedades específicas de la articulación de línea para limitar la transmisión de momentos. Puede definir los parámetros en la pestaña Conexión Losas-Paredes.

Rotación de articulación φ_y y φ_z

Si marca la casilla de verificación, los grados de libertad φ_y y φ_z se establecen en cero. Para la mayoría de los casos, esto no tiene relevancia práctica en construcción, ya que la influencia puede ser ignorada. Sin embargo, para modelados especiales, esta opción puede ser útil, como en una tapa circular en un contenedor que solo debe transmitir fuerzas verticales. En caso de un momento torsional en el centro de la tapa, el grado de libertad φ_z evitaría la rotación libre. Al liberar el grado de libertad, la tapa rota como se desea.

Actividad Parcial

La Actividad Parcial de un componente de la articulación está disponible como una propiedad no lineal de la articulación de barra (ver imagen seleccionar no linealidad de la articulación).

Definición de la actividad parcial de la articulación

Defina la acción de la articulación para el 'Rango Negativo' así como para el 'Rango Positivo'. En la lista 'Tipo', hay varios criterios disponibles para la efectividad de la articulación.

• Completamente: El desplazamiento o rotación es completamente posible a través de la articulación.
• Fijo a partir de desplazamiento/liberación de rotación: La articulación solo actúa hasta un determinado desplazamiento o rotación. Si se supera, se produce una conexión fija o rigidez.
• Falla desde fuerza/liberación de momento: La articulación solo actúa hasta una determinada fuerza o momento. Si se supera, la articulación falla y ya no transmite la fuerza interna.
• Fluir desde fuerza/liberación de momento: La articulación solo actúa hasta una determinada fuerza o momento. Si se supera, aumentan las deformaciones pero no más la fuerza interna.
• Falla muelle: En una articulación con rigidez de muelle, el componente de la articulación no es efectivo.

La mayoría de los tipos de articulación se pueden combinar con un 'deslizamiento', lo que significa que la articulación solo es efectiva después de un determinado desplazamiento o rotación.

Diagrama

El Diagrama de un componente de la articulación está disponible como una propiedad no lineal de la articulación (ver imagen seleccionar no linealidad de la articulación).

Definición de diagrama de rigidez

Defina en la columna 'Desplazamiento' o 'Rotación' el número de puntos de definición del diagrama de trabajo con los valores correspondientes. En la columna 'Fuerza' o 'Rotación', luego puede asignar los valores de abscisa de desplazamientos o rotaciones con las fuerzas o momentos de la articulación.

Para el 'Inicio del Diagrama' y el 'Final del Diagrama', están disponibles los siguientes criterios:

• Rasgado: El muelle de la articulación solo es efectivo hasta el valor máximo de la fuerza o el momento. Si se supera, hay un efecto completo de la articulación. No se transmite más fuerza interna.
• Fluir: El muelle de la articulación es efectivo hasta el valor máximo de la fuerza o el momento. Si se supera, las deformaciones aumentan, pero no más las fuerzas internas.
• Continuo: Más allá del rango de definición, se aplica la constante de muelle del último paso.
• Tope: La deformación permitida se limita al valor máximo del desplazamiento o rotación. Si se supera, se anula el efecto de la articulación y se produce una conexión fija o rigidez.

Fricción

En la lista de 'No Linealidad', hay cuatro opciones disponibles para definir la Fricción de una articulación traslacional en función de otro componente de la articulación (ver imagen seleccionar no linealidad de la articulación).

Definición de coeficientes de rozamiento

Las fuerzas de articulación transmitidas se relacionan con las fuerzas normales o cortantes que actúan en otra dirección. Dependiendo de la selección en la pestaña 'Base', la fricción depende de una o dos fuerzas internas. Hay la siguiente relación entre la fuerza de fricción de la articulación y la fuerza normal o cortante:

Diagrama Acoplado

La opción Diagrama Acoplado - liberación constante permite considerar el criterio de falla para un grado de libertad también para las otras direcciones: Si una determinada fuerza interna no puede ser transmitida, también todos los otros grados de libertad están liberados y las superficies están completamente desacopladas.

Definición del diagrama acoplado

Diagram de Fuerza-Momento

Para una articulación φ_x con propiedades no lineales, puede definir el Diagrama de Fuerza-Momento en un gráfico.

Definición del diagrama de fuerzas/momentos

Defina los puntos de definición con los valores de 'Fuerza' y el 'Momento Máximo' y 'Momento Mínimo' asociados. Los momentos de las áreas m_x pueden referirse a las fuerzas normales n o a las fuerzas cortantes v_y o v_z. Esto debe establecerse a través de la lista en la parte inferior de la sección.

Selección de una fuerza

Para el 'Inicio del Diagrama' y el 'Final del Diagrama', están disponibles los siguientes criterios:

• Rasgado: La rigidez de la articulación solo es efectiva hasta el valor inicial o final de la fuerza. Más allá del rango de definición, no se transmiten momentos.
• Fluir: Si se excede el valor inicial o final de la fuerza, aumentan las fuerzas pero no más los momentos.
• Continuo: Más allá del rango de definición, se aplica la rigidez de la articulación del último paso.

Conexión Losas-Paredes

En las conexiones losas-paredes en la construcción con mampostería, los momentos no se transmiten de manera ilimitada, sino solo en función de las fuerzas normales. En la pestaña Conexión Losas-Paredes, puede limitar el momento máximo y mínimo a través de un diagrama de fuerza-momento que RFEM genera a partir de los parámetros geométricos.

Definición de la unión losa-muro

Parámetros

Ingrese el 'Desplazamiento' y, si está presente, el 'Ancho del ladrillo', cuyos valores se necesitan para determinar las rigideces de las articulaciones. Los parámetros están representados en la gráfica de diálogo.

Articulaciones de línea generadas

Para que se generen las articulaciones de línea, se debe asignar el área de la losa y la línea de conexión de la pared (ver imagen Asignar articulación de línea). Luego, haga clic en el botón al final de la sección. En una pared de piso, RFEM genera una articulación de línea, en dos pisos, se generan dos articulaciones de línea.

Las articulaciones de línea generadas se crean como nuevos tipos que no son editables. De este modo, se dispone de tres articulaciones de línea en un piso con una pared de piso inferior y superior:

• Articulación de línea original de la losa con los parámetros de definición para los accesorios de pared (1)
• Articulación de línea generada para la conexión con la pared inferior (2)
• Articulación de línea generada para la conexión con la pared superior (3)

Articulaciones lineales de unión losa-muro

Puede verificar los parámetros de una articulación de línea generada de la siguiente manera: Seleccione este tipo en la lista y luego active la pestaña Diagrama de Fuerza-Momento (ver imagen Definir diagrama de fuerza-momento).