Vincoli interni delle linee

Le superfici che si toccano lungo una linea sono collegate rigidamente su di essa. Un vincolo interno delle linee consente di controllare alcuni gradi di libertà per limitare la trasmissione di forze interne e momenti.

È necessario assegnare il vincolo interno delle linee sia a una linea sia a una superficie. Puoi definire graficamente i numeri di linea e superficie.

Principale

La scheda Principale gestisce i parametri di base della cerniera.

Condizioni della cerniera

Le condizioni della cerniera sono divise in tre 'Traslazionali' e un 'Rotazionale' grado di libertà. Le prime descrivono gli spostamenti lungo gli assi locali, l'ultimo la rotazione attorno all'asse longitudinale della linea.

Per definire una cerniera, seleziona la casella di controllo per il rispettivo asse. Il segno di spunta indica che è possibile lo spostamento della linea in o la rotazione attorno alla corrispondente direzione. La costante della molla traslazionale o rotazionale viene quindi impostata a zero. Puoi modificare la "Costante della molla" in qualsiasi momento per modellare una cerniera elastica.

Nella colonna "Non linearità" puoi controllare in modo specifico il trasferimento di forze interne e momenti per ciascun componente. A seconda del grado di libertà, nella lista delle non linearità sono disponibili voci adatte per la selezione.

Fisso, se la forza interna è negativa o positiva

L’impostazione consente di controllare facilmente se l’effetto della cerniera vale solo per forze o momenti positivi o negativi. Se la forza interna agisce nella direzione specificata dell’asse della superficie, il collegamento è fisso e la forza o il momento viene trasferito.

Per l’effetto della forza interna (negativa o positiva), il sistema di coordinate del vincolo interno delle linee deve essere riferito alla "superficie di collegamento"—cioè alla superficie per la quale il vincolo interno delle linee non è definito. Per esempio, se vengono trasferite solo forze di compressione, "Fisso se v_y o v_z positivo" sarebbe corretto se l’asse y o z del vincolo punta nella direzione
del trasferimento del carico desiderato.

Quando selezioni una non linearità diversa, puoi definire i parametri nelle schede Attività parziale, Diagramma, Attrito, Diagramma accoppiato oppure Diagramma forza/momento.

Opzioni

Questa sezione fornisce ulteriori opzioni di impostazione.

Collegamento solaio - parete

Il pannello di controllo consente di specificare proprietà specifiche del vincolo interno delle linee per limitare il trasferimento dei momenti. Puoi definire i parametri nella scheda Collegamento solaio - parete.

Rotazione della cerniera φ_y e φ_z

Se selezioni la casella di controllo, i gradi di libertà φ_y e φ_z sono impostati a zero. Nella maggior parte dei casi, questo non ha un significato pratico per la costruzione, poiché l’influenza è
trascurabile. Tuttavia, questa opzione può essere utile per modellazioni speciali—per esempio, per una copertura circolare che poggia su un contenitore ed è destinata a trasferire solo forze verticali. Con un momento torcente al centro della copertura, il grado di libertà φ_z impedirebbe la rotazione libera. Rilasciando il grado di libertà, la copertura ruota come desiderato.

Attività parziale

LAttività parziale di un componente della cerniera è disponibile come proprietà non lineare del vincolo interno delle aste (vedi l’immagine Selecting Hinge Nonlinearity).

Definisci l’effetto della cerniera sia per la "Zona negativa" sia per la "Zona positiva". La lista "Tipo" offre vari criteri per l’efficacia della cerniera.

• Completa: grazie alla cerniera, lo spostamento o la rotazione sono possibili per intero.
• Fisso da spostamento/rotazione di svincolo: la cerniera è efficace solo fino a un determinato spostamento o rotazione. Se il limite viene superato, diventa efficace un collegamento fisso o un incastro.
• Rottura da forza/momento di svincolo: la cerniera è efficace solo fino a una determinata forza o momento. Se il limite viene superato, la cerniera va in rottura e non trasferisce più la forza interna o il momento.
• Snervamento da forza/momento di svincolo: la cerniera è efficace solo fino a una determinata forza o momento. Se il limite viene superato, le deformazioni continuano ad aumentare, ma non la forza interna o il momento.
• Inefficacia della molla: nel caso di una cerniera con rigidezza della molla, il componente della cerniera non è efficace.

La maggior parte dei tipi di cerniera può essere combinata con uno "Scorrimento", il che significa che la cerniera diventa efficace solo dopo un determinato spostamento o rotazione.

Diagramma

Il Diagramma di un componente della cerniera è disponibile come proprietà non lineare della cerniera (vedi l’immagine Selecting Hinge Nonlinearity).

Definisci il numero di punti di definizione per il diagramma di lavoro inserendo i valori corrispondenti nella colonna "Spostamento" o "Rotazione". Quindi, nella colonna "Forza" o "Rotazione", puoi assegnare le coordinate x degli spostamenti o delle rotazioni alle forze o ai momenti della cerniera.

I seguenti criteri sono disponibili per la selezione per "Inizio diagramma" e "Fine diagramma":

• Strappamento: la molla della cerniera è efficace solo fino al valore massimo della forza o del momento. Se il limite viene superato, si raggiunge l’effetto completo della cerniera. Forze interne e momenti non vengono più trasferiti.
• Snervamento: la molla della cerniera è efficace fino al valore massimo della forza o del momento. Se il limite viene superato, le deformazioni continuano ad aumentare, ma non le forze interne o i momenti.
• Continuo: oltre l’intervallo di definizione, viene applicata la costante della molla dell’ultimo passo.
• Fine corsa: la deformazione ammissibile è limitata al valore massimo dello spostamento o della rotazione. Se il limite viene superato, l’effetto di cerniera viene sospeso e diventa efficace un collegamento fisso o un incastro.

Attrito

L'elenco delle "Non linearità" offre quattro opzioni per definire lAttrito di una cerniera traslazionale in funzione di un altro componente della cerniera (vedi l’immagine Seleziona non linearità della cerniera).

Le forze della cerniera trasferite sono correlate alle forze assiali o alle forze di taglio che agiscono in un’altra direzione. A seconda della selezione nella scheda "Principale", l’attrito dipende da una o due sole forze di vincolo. Esiste la seguente correlazione tra la forza di attrito della cerniera e la forza assiale o la forza di taglio:

Diagramma accoppiato

L’opzione Diagramma accoppiato – svincolo permanente consente di considerare il criterio di rottura per un grado di libertà anche per le altre direzioni: se una determinata forza interna non può essere trasferita, vengono rilasciati anche tutti gli altri gradi di libertà e le superfici vengono completamente disaccoppiate.

Diagramma forza/momento

Per una cerniera φ_x con proprietà non lineari, puoi definire un Diagramma forza/momento.

Definisci i punti di definizione con i valori per "Forza" e i corrispondenti "Momento massimo" e "Momento minimo". I momenti di area mx possono essere correlati alle forze assiali n o alle forze di taglio v_y o v_z. Definisci tale riferimento utilizzando la lista nella parte inferiore della sezione della finestra di dialogo.

I seguenti criteri sono disponibili per la selezione per "Inizio diagramma" e "Fine diagramma":

• Strappamento: la rigidezza della cerniera è efficace solo fino al valore iniziale o finale della forza. Oltre l’intervallo di definizione non vengono trasferiti momenti.
• Snervamento: se il valore iniziale o finale della forza viene superato, le forze aumentano, ma non i momenti.
• Continuo: oltre l’intervallo di definizione, viene applicata la rigidezza della cerniera dell’ultimo passo.

Collegamento solaio - parete

Nel caso di collegamenti solaio - parete in strutture in muratura, i momenti non vengono trasferiti indefinitamente, ma solo in funzione delle forze assiali. Nella scheda Collegamento solaio - parete
puoi limitare i momenti massimi e minimi mediante un diagramma forza/momento che RFEM genera sulla base dei parametri geometrici.

Parametri

Inserisci l’"Offset" e, se disponibile, la "Larghezza del blocco", i cui valori sono necessari per determinare le rigidezze delle cerniere. I parametri sono mostrati nella grafica della finestra di dialogo.

Vincoli interni delle linee generati

Per creare vincoli interni delle linee, è necessario assegnare una superficie del solaio e una linea di collegamento della parete (vedi l’immagine Assigning Line Hinge). Quindi, fai clic sul pulsante alla fine della sezione. RFEM crea un vincolo interno delle linee per una parete di piano e due vincoli interni delle linee per due piani.

I vincoli interni delle linee generati vengono creati come nuovi tipi che non possono essere modificati. Pertanto, sono disponibili tre vincoli interni delle linee per un solaio con una parete di piano sotto e
sopra:

• Vincolo interno della linea originale di un solaio con parametri di definizione per vincoli di parete (1)
• Vincolo interno della linea generato per un collegamento alla parete inferiore (2)
• Vincolo interno della linea generato per un collegamento alla parete superiore (3)

Puoi verificare i parametri di un vincolo interno delle linee generato come segue: seleziona il tipo nella lista, quindi attiva la scheda Diagramma forza/momento (vedi l’immagine [[#image022548 Definendo diagramma forza/momento]).