Definição de articulações de linha
No RFEM 6, as articulações de linha podem ser definidas utilizando o menu "Inserir". Também estão disponíveis como "Tipos para linhas" no navegador de dados (Figura 1). A maneira de defini-los será descrita para a ligação da estrutura apresentada na Figura 1.
Para definir uma articulação de linha para superfícies que se tocam numa linha, é necessário atribuir a articulação a uma linha e a uma superfície (como será demonstrado mais tarde). Uma articulação de linha pode ser definida em qualquer linha de fronteira da superfície, mas não na linha integrada na superfície, como era o caso no RFEM 5.
Para fazer isso no RFEM 6, é necessário primeiro dividir a superfície com uma linha de interseção para converter uma linha integrada na superfície numa linha de fronteira. Isto pode ser feito com a ajuda da função "Dividir superfície com a interseção das linhas" (Figura 2). Assim sendo, se existe apenas uma superfície em vez de duas superfícies separadas (ou seja, apenas a superfície nº 2 na Figura 2), tem de utilizar a opção acima para dividir e obter duas superfícies separadas, como é o caso de Surface nº 2 e a superfície nº 3 na Figura 1.
Condições de articulação
Definir articulações de linha significa, de facto, controlar os seus graus de liberdade. O separador "Principal" da janela "Nova articulação de linha" controla estes parâmetros básicos, conhecidos como "Condições de articulação". Em contraste com os apoios, o grau de liberdade para articulações de linha é ativado marcando a caixa (para apoios, o grau de liberdade fica desmarcado). Os graus de liberdade para as articulações de linha são divididos em três graus de translação e um graus de rotação. A primeira descreve os deslocamentos na direção dos eixos locais, enquanto a segunda descreve a rotação em torno do eixo longitudinal da linha.
Assim, para definir uma articulação, deve primeiro seleccionar a caixa de seleção para o respetivo eixo. Depois, pode definir a constante da mola de translação ou rotacional como zero, mas também pode ajustar a "Constante da mola" para modelar uma articulação elástica.
Tenha em conta que as definições de libertação da articulação de linha não se referem aos esforços internos na superfície, mas ao sistema de coordenadas local da articulação de linha. Os graus de liberdade são baseados na seguinte definição de eixo: o eixo x aponta na direção da linha, o eixo y é a tangente ao plano da superfície e o eixo z é a normal à superfície. Consequentemente, o grau de liberdade ux reduz a transmissão de força ao longo da borda da superfície e φx corresponde a uma ligação de articulação.
Na coluna "Não linearidade" (Figura 5) da caixa de diálogo "Nova articulação de linha", pode controlar especificamente a transferência de forças e momentos internos para cada componente. Apesar de neste exemplo "Nenhum" estar selecionado, as opções disponíveis na lista de não linearidades são: "Fixo se negativo/positivo n/mx " (ou seja, pode controlar se o efeito de articulação só é dado para forças ou momentos positivos/negativos); "Atividade parcial" (ou seja, pode definir você mesmo o tipo e os parâmetros para as zonas negativa e positiva); e "Diagrama" (ou seja, o utilizador pode definir o número de pontos de definição para o diagrama de trabalho através da entrada dos valores correspondentes).
Para uma articulação φx com propriedades não lineares, também pode definir um Diagrama força/momento (ou seja, pode definir os pontos de definição definindo valores para a força e os momentos máximo e mínimo correspondentes).
Na caixa de diálogo "Nova articulação de linha" (Figura 3 e Figura 5) também pode ver a opção chamada "Ligação laje-parede" (disponível na secção "Opções"). Pode activar esta opção para as ligações laje-parede em estruturas de alvenaria. Desta forma, pode gerir os parâmetros da articulação de linha para limitar a transmissão dos momentos.
Isto é necessário porque, no caso de ligações laje-parede em estruturas de alvenaria, os momentos não são transferidos indefinidamente, mas apenas dependendo das forças axiais. Uma vez que esta opção não é relevante para o exemplo deste artigo, será discutida em maior detalhe num próximo artigo da Base de dados de Conhecimento sobre o tema específico.
Quando todos os parâmetros da articulação de linha estiverem definidos, é necessário atribuir a articulação à linha e à superfície. Neste exemplo, estas são a Superfície nº 3 e a Linha nº 2. Pode fazê-lo utilizando o ícone "Selecionar superfícies/linhas" no canto superior direito da caixa de diálogo "Nova articulação de linha"; basta selecionar a superfície e a linha de interesse como apresentado na Figura 6.
A articulação de linha gerada desta forma está finalmente disponível na janela de trabalho do RFEM 6, como mostra a Figura 7.
Resumo
As articulações de linha permitem considerar corretamente a ligação entre superfícies que se tocam numa linha. Esta consideração baseia-se na possibilidade de controlar determinados graus de liberdade, limitando assim a transmissão de forças e momentos internos.
Desta forma, é possível considerar o desacoplamento completo das superfícies ou acoplamentos elásticos através de molas lineares. Na construção em betão, as articulações de linha podem ser utilizadas para definir um intervalo de montagem. Nas estruturas de madeira, devido sobretudo à transmissão rotacional limitada de forças, a modelação com articulações de linha torna-se necessária.
