Determinação da força de contacto entre dois objetos inclinados

Este artigo descreve como determinar a força de contacto entre dois objetos com comportamento semelhante a uma parede, os quais estão inclinados com um determinado ângulo, um sobre o outro. Para determinar esta força de contacto é adequado definir-se uma libertação de nó. Uma vez que uma libertação de nó pressupõe determinadas condições, exibimos dois exemplos.

Duas paredes sem considerar um teto intermédio

No primeiro exemplo, a parede inferior é suportada por linhas na sua parte inferior e apoiada lateralmente pelos dois cantos superiores, enquanto que a parede superior é apoiada por um ponto em todos os quatro nós. O único contacto entre as duas paredes é o nó de contacto, onde a parede superior se apoia sobre a parede inferior (ver Figura 01). Ative a função "Unir barras/linhas" para que este nó de contacto seja gerado automaticamente durante a modelação.

1 Tabela 4.50 Libertações de nós - Forças

A libertação do nó pode então ser definida de acordo com o artigo da base de conhecimento, onde, naturalmente, os graus de liberdade ou não linearidades desejados, por exemplo "fixo se V_z positivo", podem ser definidos dentro da libertação.

Libertação de nó

Após a seleção do correspondente nó, da superfície a ser libertada, bem como de uma linha cujo sistema de eixos é utilizado para alinhar a libertação de nó, pode dar-se início ao cálculo. Os resultados da libertação de nó podem ser encontrados na Tabela "4.50 Libertações de nós - Forças". Neste caso, a força de contacto é V_z, (ver Figura 02, libertação n.º 1). Mais informação sobre a definição das libertações nodais pode ser encontrada nas páginas 178 - 179 no manual do RFEM {%>

2 Tabela 4.50 Libertações de nós - Forças

Duas paredes com consideração de um teto intermédio

No segundo exemplo, o nível intermédio é complementado por um piso de betão (ver Figura 03), o qual é obviamente importante para a transferência de cargas e assim influencia as forças de contacto entre as duas paredes.

3 Transferência de carga com teto falso

Também aqui tem de ser definido novamente uma libertação de nó, com a mesmo localização que no primeiro exemplo, mas devido ao teto intermédio, deve ser prestada particular atenção em relação à libertação de nó.

A libertação do nó gera sempre novos nós e altera o nó final de todas as linhas pertencentes à superfície libertada (aqui, superfície n.º 4, parede superior). Se a superfície 4 for libertada, as linhas de fronteira inferiores 16 e 35 desta superfície devem terminar num novo nó gerado. Ao mesmo tempo, no entanto, também deve terminar no nó original, uma vez que as linhas 16 e 35 também são linhas de fronteira das superfícies 5, 6 e 7 (tecto falso). Uma vez que estes requisitos não podem ser satisfeitos ao mesmo tempo, é necessária a definição adicional de uma libertação de linha nas linhas 16 e 35, pelo que será necessário gerar internamente duas linhas adicionais. Pode encontrar mais informação sobre a definição de uma libertação de linha nas páginas 181 - 182 do manual do RFEM {%>

Devido à transferência de carga adicional do piso falso, a força de contato V_z da libertação nodal é apenas 22 kN em comparação com 55,12 kN do primeiro exemplo (ver Figura 02, N.º 2).