Vincoli interni del nodo

La struttura trasmette i propri carichi ai fondamenti attraverso gli appoggi. Senza appoggio, tutti i nodi sarebbero liberi e non ostacolati nei loro spostamenti e rotazioni. Affinché un nodo funzioni come appoggio, almeno uno dei gradi di libertà deve essere bloccato o limitato da una molla. Inoltre, il nodo deve far parte di una superficie o di un'asta.

Le deformazioni imposte di un nodo sono possibili solo per nodi opportunamente vincolati.

Se desiderate assegnare proprietà non lineari a un nodo di appoggio, potete definire criteri di rottura per forze di trazione o compressione, rottura e flusso o diagrammi di comportamento e rigidezza.

Il simbolo di un nodo di appoggio personalizzato indica i gradi di libertà mantenuti. Sono predefiniti i seguenti tipi di appoggio:

• Incernierato
• Fisso
• Mobile
• Mobile in X‘
• Mobile in Y'

Base

La scheda Base gestisce i parametri fondamentali dell'appoggio.

Sistema di coordinate

Ogni nodo di appoggio ha un proprio sistema di coordinate locali. Di default, è orientato parallelamente agli assi globali X, Y e Z. Se avete creato un sistema di coordinate personalizzato o definito con il pulsante , potete usare anche questo sistema di riferimento.

Condizioni dell'appoggio

Le condizioni dell'appoggio sono suddivise tra gradi di libertà 'Traslatori' e 'Rotatori'. I primi descrivono i vincoli lungo gli assi dell'appoggio, i secondi le bloccature attorno a tali assi.

Per definire un vincolo o una bloccatura, selezionate il campo di controllo per l'asse corrispondente. La spunta simboleggia che il grado di libertà è bloccato e che lo spostamento o la rotazione del nodo nella o attorno alla direzione corrispondente non sono possibili.

Se non vi è alcun vincolo o bloccatura, rimuovete il segno di spunta per il campo di controllo pertinente. La costante della molla di spostamento o rotazione sarà quindi impostata a zero. Potete adattare la 'Costante della molla' in qualsiasi momento per modellare un vincolo elastico del nodo. Inserite le rigidezze delle molle come valori di progetto.

Nella colonna 'Non linearità', potete controllare specificamente la trasmissione delle forze interne per ciascuna componente. A seconda del grado di libertà, nella lista delle non linearità sono disponibili voci pertinenti.

Gli appoggi che agiscono in modo non lineare sono rappresentati graficamente con colori diversi.

Fallimento se la forza di appoggio/momento è negativa o positiva

Questo vi consente di controllare in modo semplice se l'appoggio può sopportare solo forze o momenti positivi rispettivamente negativi: se una forza o un momento agisce nella direzione vietata, questa componente dell'appoggio fallisce. Gli altri vincoli e bloccature restano efficaci.

Le direzioni 'negativa' e 'positiva' si riferiscono alle forze o ai momenti che sono applicati al nodo di appoggio relativamente agli assi corrispondenti (cioè non le forze di reazione da parte dell'appoggio). I segni derivano dalla direzione degli assi globali: ad esempio, se l'asse Z globale è rivolto verso il basso, il caso di carico "Peso proprio" comporta una forza di appoggio positiva P_Z.

Fallimento totale se la forza di appoggio/momento è negativa o positiva

A differenza della descrizione del fallimento di una singola componente sopra, l'appoggio fallisce completamente non appena la componente diventa inefficace.

Se selezionate un'altra non linearità, potete definire i parametri nelle schede Comportamento parziale, Diagramma o Attrito.

Opzioni

Utilizzando i campi di controllo in questa sezione, potete definire ulteriori proprietà del nodo di appoggio. A seconda della selezione, le schede Direzione specifica o Rigidezza tramite pilastro fittizio vengono aggiunte. Se l'Add-On 'Calcolo del cemento armato' è attivato, è disponibile un ulteriore campo di controllo per la definizione delle Dimensioni dell'appoggio.

Direzione specifica

La scheda Direzione specifica offre la possibilità di ruotare l'appoggio. Non è quindi necessario creare un sistema di coordinate personalizzato.

Tipo di direzione

Per l'orientamento dell'appoggio sono disponibili diverse opzioni: potete ruotare l'appoggio attorno agli assi dell'appoggio X', Y' e Z', orientarlo verso un nodo o due nodi oppure disporlo parallelamente a un'asta o una linea. Gli oggetti possono essere selezionati graficamente con il pulsante .

Rigidezza tramite pilastro fittizio

La scheda Rigidezza tramite pilastro fittizio è particolarmente raccomandata per vincoli puntuali di strutture 2D. Qui potete calcolare le costanti delle molle di appoggio in base ai parametri di un pilastro che non è rappresentato nel modello. Poiché, inoltre, un appoggio puntuale rispecchia solo in modo rudimentale le condizioni all'area della testa del pilastro, sono disponibili macroelementi specifici del pilastro. Sulla base delle condizioni al contorno, RFEM determina le rigidezze delle molle dell'appoggio. Ciò consente una modellazione realistica senza gli effetti di singolarità che si verificano con vincoli fissi in un singolo nodo FE.

Parametri

Come 'Modello del vincolo', sono disponibili tre approcci. Essi sono simbolizzati rispettivamente nella grafica del dialogo.

• Nel modello 'Supporti di superficie', una superficie nelle dimensioni del pilastro viene rimossa e supportata elasticamente. I coefficienti di reazione vengono determinati dai dati geometrici e materiali del pilastro.
• Nel modello 'Appoggio nodale elastico', una superficie viene rimossa e vincolata puntualmente. L'appoggio è dotato di molle di spostamento e rotazione determinate dai dati geometrici e materiali del pilastro. Per tenere conto della maggiore rigidità alla flessione nell'area del pilastro, la superficie viene raddoppiata internamente.
• Il modello 'Appoggio nodale con griglia FE adattata' corrisponde all'appoggio nodale elastico, tuttavia non vengono applicate molle sugli appoggi puntuali.

Inserite i dati relativi al pilastro necessari per la determinazione delle rigidezze delle molle. La geometria della 'Testa del pilastro' può essere descritta come rettangolare o circolare, opzionalmente con una rotazione del pilastro.

L'Altezza del pilastro influisce sulle costanti delle molle di spostamento e rotazione.

Sezione trasversale e materiale del pilastro

Per determinare le rigidezze delle molle, sono necessari i valori caratteristici della sezione trasversale e del materiale del pilastro. Se il pilastro non è 'Identico alla testa del pilastro' (cioè né rettangolare né circolare), potete selezionare o definire una nuova sezione adeguata dalla lista.

Selezionate il 'Materiale del pilastro' dalla lista. Con i pulsanti e , potete creare un nuovo materiale.

Condizioni del pilastro

Il tipo di collegamento alla testa e alla base del pilastro influisce sul calcolo delle molle di spostamento e rotazione. Sono disponibili le seguenti opzioni nella lista:

• Incernierato
• Cedevole
• Rigido

Nell'opzione 'Cedevole', potete specificare il grado di bloccaggio alla base del pilastro in percentuale.

Di default, la rigidità al taglio del pilastro viene presa in considerazione nel calcolo delle rigidezze.

Molle di appoggio dovute al pilastro fittizio

Questa sezione elenca le costanti delle molle di appoggio determinate dalle proprietà geometriche e materiali del pilastro. I valori vengono trasferiti alla scheda 'Base'.

Dimensioni dell'appoggio

Le dimensioni dell'appoggio sono necessarie per calcolare l'area di applicazione del carico per la verifica della punzonatura. Questa scheda è accessibile solo se l'Add-On Calcolo del cemento armato è attivato.

Specificate per ciascuna componente dell'appoggio traslatore il 'Tipo' che descrive la forma dell'area dell'appoggio – rettangolare o circolare. Potete quindi definire la geometria dell'appoggio nelle altre colonne tramite le lunghezze o il diametro.

Comportamento parziale

Il Comportamento parziale di una componente dell'appoggio è disponibile come proprietà non lineare dell'appoggio (vedi immagine Selezione della non linearità dell'appoggio).

Definite il comportamento dell'appoggio per la 'Zona negativa' e la 'Zona positiva'. La regolazione del segno è descritta nella sezione Fallimento. Nella lista dei 'Tipi' sono disponibili vari criteri per l'efficacia dell'appoggio.

• Completa: la componente dell'appoggio è completamente efficace.
• Fisso a partire da uno spostamento/rotazione: la rigidezza della molla di spostamento o rotazione è efficace solo fino a un certo spostamento o rotazione. Se superato, diventa efficace un appoggio fisso o un bloccaggio.
• Rottura a partire da una forza/momento: l'appoggio è efficace solo fino a una certa forza o momento. Se superato, l'appoggio fallisce.
• Flusso a partire da una forza/momento: l'appoggio è efficace solo fino a una certa forza o momento. Se superato, gli allungamenti aumentano, ma non più le tensioni.
• Fallimento: la componente dell'appoggio non è efficace.

La maggior parte dei tipi di appoggio può essere combinata con uno 'Scorrimento', in modo che l'appoggio diventi efficace solo dopo uno spostamento o rotazione specificato.

Diagramma

Il Diagramma di una componente dell'appoggio è disponibile come proprietà non lineare dell'appoggio (vedi immagine Selezione della non linearità dell'appoggio).

Nella colonna 'Spostamento' o 'Rotazione', impostate il numero di punti di definizione del diagramma di lavoro con i valori corrispondenti. Nella colonna 'Forza' o 'Momento', potete quindi assegnare i valori delle asce delle spostamenti o delle rotazioni con le forze o i momenti d'appoggio.

Per l'Inizio del diagramma e la Fine del diagramma sono disponibili i seguenti criteri:

• Rottura: l'appoggio è efficace solo fino al valore massimo della forza o del momento. Se superato, l'appoggio fallisce.
• Flusso: l'appoggio è efficace solo fino al valore massimo della forza o del praxes. Se superato, gli allungamenti aumentano, ma non più le tensioni.
• Continuo: al di fuori del campo di definizione, viene utilizzata la costante della molla dell'ultimo passaggio.
• Arresto: la deformazione ammissibile è limitata al valore massimo dello spostamento o rotazione. Se superato, diventa efficace un appoggio fisso o un bloccaggio.

Diagramma di rigidezza

Il Diagramma di rigidezza di una componente dell'appoggio è disponibile come proprietà non lineare di un appoggio rotatorio.

Prima di tutto, nella lista 'Rigidezza dipendente da' (sotto la scheda), definite la componente della forza d'appoggio da cui dipende la rigidezza della molla. L'opzione |P| rappresenta la forza di appoggio risultante.

Quindi, nella colonna 'Forza', impostate il numero di punti di definizione del diagramma di lavoro con i valori corrispondenti. Nella colonna 'Molla', potete quindi assegnare le costanti della molla corrispondenti.

Per l'Inizio del diagramma e la Fine del diagramma sono disponibili i seguenti criteri:

• Rottura: l'appoggio è efficace solo fino al valore massimo della forza. Se superato, l'appoggio fallisce.
• Flusso: l'appoggio è efficace solo fino al valore massimo della forza. Se superato, gli allungamenti aumentano, ma non più le tensioni.
• Continuo: al di fuori del campo di definizione, viene utilizzata la costante della molla dell'ultimo passaggio.

Attrito

Nella lista 'Non linearità' sono disponibili quattro opzioni per definire l'attrito dell'appoggio traslatorio in funzione di un'altra componente d'appoggio (vedi immagine Selezione della non linearità dell'appoggio).

Le forze d'appoggio trasferite sono rapportate alle forze di compressione che agiscono in un'altra direzione. A seconda della selezione nella scheda 'Base', l'attrito è dipendente da una sola forza d'appoggio o dalla forza totale di due forze d'appoggio che agiscono simultaneamente. Esiste la seguente relazione tra forza d'appoggio e forza di attrito:

FAQ 003537 spiega come l'attrito in un nodo di appoggio può essere considerato.

Il seguente modello di pilastro mostra un appoggio in cui le forze orizzontali vengono trasmesse per attrito. Tuttavia, le forze orizzontali non devono superare il 10% della forza verticale. Nel LC 1, questa condizione è rispettata. Nel LC 2, il modello diventa instabile poiché il carico orizzontale è troppo grande.

Incernieratura per ponteggi

LIncernieratura per ponteggi è disponibile come proprietà non lineare dell'appoggio per i gradi di libertà rotazionali φ_X e φ_Y. Ciò consente di definire appoggi per ponteggi per strutture temporanee come impalcature o puntelli temporanei.

Nella scheda 'Incernieratura per ponteggi', potete definire il diagramma di lavoro M-φ. I parametri sono descritti nelle caratteristiche del prodotto Appoggio per ponteggi.