Definición de articulaciones lineales
En RFEM 6, las articulaciones lineales se pueden definir usando el menú "Insertar". También están disponibles como "Tipos para líneas" en el navegador de datos (imagen 1). La forma de definirlas se describirá para la conexión de la estructura que se muestra en la Imagen 1.
Para definir una articulación lineal para superficies que se tocan entre sí en una línea, es necesario asignar la articulación tanto a una línea como a una superficie (como se mostrará más adelante). Una articulación lineal se puede definir en cualquier línea de contorno de la superficie, pero no en una línea integrada en la superficie, como fue el caso en RFEM 5.
Para hacer esto en RFEM 6, primero debe dividir la superficie con una línea de intersección para convertir una línea integrada en la superficie en una línea de contorno. Esto se puede hacer con la ayuda de la función "Dividir superficie con líneas de intersección" (Imagen 2). Así, si solo hay una superficie en lugar de dos superficies separadas (es decir, solo la Superficie núm. 2 en la Imagen 2), debe usar la opción mencionada anteriormente para dividirla y obtener dos superficies separadas, como es el caso de Superficie núm. 2 y Superficie núm. 3 en la Imagen 1.
Condiciones de articulación
Definir articulaciones lineales significa, de hecho, controlar sus grados de libertad. La pestaña "Datos principales" de la ventana "Nueva articulación lineal" controla estos parámetros básicos, conocidos como "Condiciones de articulación". A diferencia de los apoyos, el grado de libertad para las articulaciones lineales se activa marcando la casilla (para los apoyos, el grado de libertad está desmarcado). Los grados de libertad para las articulaciones lineales se dividen en tres grados de traslación y uno de giro. El primero describe los desplazamientos en la dirección de los ejes locales, mientras que el segundo describe la rotación alrededor del eje de la línea longitudinal.
Por lo tanto, para definir una articulación, primero debe marcar la casilla de verificación para el eje respectivo. Luego, puede establecer la constante elástica de traslación o de rotación en cero, pero también puede ajustar la "Constante elástica" para modelar una articulación elástica.
Tenga en cuenta que las definiciones de liberación de la articulación lineal no se refieren a los esfuerzos internos dentro de la superficie, sino al sistema de coordenadas local de la articulación lineal. Los grados de libertad se basan en la siguiente definición del sistema de ejes: el eje x apunta en la dirección de la línea; el eje y es la tangente al plano de la superficie, el eje z es la normal a la superficie. Por lo tanto, el grado de libertad ux reduce la transmisión de fuerzas a lo largo del borde de la superficie y φx corresponde a una unión articulada.
En la columna "No linealidad" (Imagen 5) del cuadro de diálogo "Nueva articulación lineal", puede controlar específicamente la transferencia de los esfuerzos internos y momentos para cada componente. Aunque en este ejemplo se selecciona "Sin", las opciones disponibles en la lista de no linealidades son: "Fijo si n o mx es negativo/positivo" (es decir, puede controlar si el efecto de articulación sólo se da para fuerzas o momentos positivos/negativos); "Actividad parcial" (es decir, puede definir usted mismo el tipo y los parámetros para las zonas negativa y positiva); y "Diagrama" (es decir, puede definir el número de puntos de definición para el diagrama de trabajo introduciendo los valores correspondientes).
Para una articulación φx con propiedades no lineales, también puede definir un diagrama de fuerza/momento (es decir, puede definir los puntos de definición definiendo los valores para la fuerza y los momentos máximos y mínimos correspondientes).
En el cuadro de diálogo "Nueva articulación lineal" (Imágenes 3 y 5) también se puede ver la opción llamada "Unión losa-muro" (disponible en el apartado "Opciones"). Puede activar esta opción para uniones losa-muro en estructuras de mampostería. De esta forma, puede administrar los parámetros de la articulación lineal para limitar la transmisión de momentos.
Esto es necesario debido al hecho de que en el caso de uniones losa-muro en estructuras de mampostería, los momentos no se transfieren de forma indefinida, sino solo en función de los esfuerzos axiles. Dado que esta opción no es relevante para el ejemplo de este artículo, se tratará con más detalle en un próximo artículo de la base de conocimientos sobre el tema específico.
Una vez definidos todos los parámetros de la articulación lineal, es necesario asignar la articulación tanto a una línea como a una superficie. En este ejemplo, se trata de la superficie núm. 3 y la línea núm. 2. Puede hacer esto usando el icono "Seleccionar superficies/líneas" en la esquina superior derecha del cuadro de diálogo "Nueva articulación lineal"; simplemente seleccione la superficie y la línea de interés como se muestra en la Imagen 6.
La articulación lineal generada de esta manera finalmente está disponible en la ventana de trabajo de RFEM 6, como se muestra en la imagen 7.
Resumen
Las articulaciones lineales le permiten considerar correctamente la conexión entre superficies que se tocan en una línea. Esta consideración se basa en la posibilidad de controlar ciertos grados de libertad, limitando así la transmisión de esfuerzos y momentos internos.
De esta manera, es posible considerar el desacoplamiento completo de superficies o acoplamientos elásticos por medio de muelles lineales. En la construcción con hormigón, las articulaciones lineales se pueden usar para definir un espacio de ensamblaje. En la construcción de madera, es necesario modelar con articulaciones lineales debido a que la transmisión de giro de los esfuerzos es muy limitada.
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