Articulações de linha

Se superfícies tocam uma linha, elas estão rigidamente conectadas lá. Com uma articulação de linha, você pode controlar certos graus de liberdade para restringir a transferência de esforços internos.

Caixa de diálogo "Nova articulação de linha"

A articulação de linha deve ser atribuída tanto a uma linha quanto a uma superfície. Você pode determinar graficamente os números da linha e da superfície.

Atribuir articulação de linha

Base

A aba Base gerencia os parâmetros fundamentais da articulação.

Condições de articulação

As condições da articulação são divididas em três graus de liberdade 'Translacionais' e um 'Rotacional'. Os primeiros descrevem os deslocamentos na direção dos eixos locais, enquanto o último descreve a rotação em torno do eixo longitudinal da linha.

Para definir uma articulação, marque a caixa de seleção para o eixo correspondente. O marcador indica que o deslocamento ou rotação da linha é possível na direção correspondente. A constante da mola de deslocamento ou rotação então será definida como zero. Você pode ajustar a 'constante de mola' a qualquer momento para modelar uma articulação elástica.

Na coluna 'Não linearidade', você pode controlar a transferência de esforços internos para cada componente. Dependendo do grau de liberdade, entradas adequadas estão disponíveis na lista de não linearidades.

Selecionar a não linearidade da articulação

Fixo, se o esforço interno for negativo ou positivo

Com isso, você pode facilmente controlar se o efeito da articulação ocorre apenas para forças ou momentos positivos ou negativos. Se o esforço interno atua na direção indicada do eixo da superfície, há uma conexão fixa e a força ou o momento é transferido.

Para o efeito do esforço interno (negativo ou positivo), o sistema de coordenadas da articulação de linha deve se referir à "superfície conectada" - ou seja, a superfície para a qual a articulação de linha não é definida. Se, por exemplo, apenas forças de compressão devem ser transferidas, 'Fixo, se v_y ou v_z positivo' estaria correto para o caso em que o eixo de articulação y ou z aponta na direção da carga desejada.

Se você selecionar outra não linearidade, você poderá definir os parâmetros nas abas Efeito parcial, Diagrama, Atrito, Diagrama acoplado ou Diagrama força-momento.

Opções

Esta seção oferece configurações adicionais.

Conexão laje-parede

Através da caixa de seleção, é possível definir propriedades específicas da articulação de linha para limitar a transferência de momentos. Os parâmetros podem ser definidos na aba Conexão laje-parede.

Rotação da articulação φ_y e φ_z

Se você marcar a caixa de seleção, os graus de liberdade φ_y e φ_z serão definidos como zero. Para a maioria dos casos, isso não tem significado prático na construção, pois o impacto é desprezível. No entanto, para modelagens especiais, essa opção pode ser útil – por exemplo, em uma tampa circular apoiada em um contêiner que deve transferir apenas forças verticais. Com um momento torcional no centro da tampa, o grau de liberdade φ_z impediria a rotação livre. Liberando o grau de liberdade, a tampa rotaciona conforme desejado.

Efeito parcial

O Efeito parcial de um componente de articulação é uma propriedade não linear disponível para a articulação em barras (veja a imagem seleção de não linearidade da articulação).

Definição da atividade parcial da articulação

Defina o efeito da articulação para a 'Região negativa' e para a 'Região positiva'. A lista 'Tipo' oferece vários critérios para a efetividade da articulação.

• Completo: O deslocamento ou rotação é totalmente permitido pela articulação.
• Fixo a partir do deslocamento/liberação de rotação: A articulação atua apenas até um determinado deslocamento ou rotação. Ao ser excedida, uma conexão ou embutimento fixo é efetivo.
• Falha a partir da força de liberação/momento de liberação: A articulação atua apenas até certa força ou momento. Depois de excedido, a articulação falha e não transfere mais o esforço interno.
• Fluxo a partir da força de liberação/momento de liberação: A articulação atua apenas até certa força ou momento. Quando excedida, os alongamentos aumentam, mas não mais o esforço interno.
• Ruptura da mola: Com uma articulação de rigidez de mola, o componente da articulação não é efetivo.

A maioria dos tipos de articulações pode ser combinada com um 'Escorregamento', tornando a articulação eficaz apenas após um determinado deslocamento ou rotação.

Diagrama

O Diagrama de um componente de articulação é uma propriedade não-linear disponível para a articulação (veja a imagem seleção de não linearidade da articulação).

Definir diagrama de rigidez

Defina na coluna 'Deslocamento' ou 'Rotação' o número de pontos de definição do diagrama de trabalho com os valores correspondentes. Na coluna 'Força' ou 'Rotação', você pode então atribuir os valores das abscissas dos deslocamentos ou rotações às forças ou momentos da articulação.

As seguintes opções estão disponíveis para o 'Início do Diagrama' e o 'Fim do Diagrama':

• Ruptura: A mola da articulação somente é eficaz até o valor máximo da força ou momento. Ao ser excedido, ocorre o efeito total da articulação. Nenhum esforço interno é mais transferido.
• Fluxo: A mola da articulação é eficaz até o valor máximo da força ou momento. Ao ser excedido, os alongamentos aumentam, mas não mais os esforços internos.
• Contínuo: Além do domínio de definição, aplica-se a constante da mola do último passo.
• Tope: A deformação permitida é limitada ao valor máximo do deslocamento ou rotação. Quando excedida, o efeito da articulação é removido e uma conexão ou embutimento fixo é efetivo.

Atrito

Na lista de 'Não-linearidade', estão disponíveis quatro opções para definir o Atrito de uma articulação translacional em função de outro componente da articulação (veja a imagem seleção de não linearidade da articulação).

Definição dos coeficientes de atrito

As forças de articulação transferidas são relacionadas às forças normais ou transversas que atuam em outra direção. Dependendo da seleção na aba 'Base', o atrito depende de apenas um ou de dois esforços internos. Existe a seguinte relação entre a força de atrito da articulação e a força normal ou transversal:

Diagrama acoplado

A opção Diagrama acoplado - liberação constante permite considerar o critério de falha para um grau de liberdade também para as outras direções: Caso um determinado esforço interno não possa ser transferido, todos os outros graus de liberdade estão liberados e as superfícies estão completamente desacopladas.

Definição de diagrama acoplado

Diagrama força-momento

Para uma articulação φ_x com propriedades não lineares, você pode definir o diagrama de força/momento.

Definição do diagrama de força/momento

Informação

Se a articulação possui propriedades distintas na área negativa e positiva, desmarque a caixa Simétrico.

Defina os pontos de definição com os valores da 'Força' e o 'Momento máximo' e 'Momento mínimo' correspondentes. Os momentos de superfície m_x podem ser relacionados às forças normais n ou às forças transversas v_y ou v_z. Isso pode ser definido através da lista na parte inferior da seção.

Seleção de força

As seguintes opções estão disponíveis para o 'Início do Diagrama' e o 'Fim do Diagrama':

• Ruptura: A rigidez da articulação é eficaz apenas até o valor inicial ou final da força. Além do domínio de definição, nenhum momento é transferido.
• Fluxo: Quando o valor inicial ou final da força é excedido, as forças aumentam, mas não mais os momentos.
• Contínuo: Além do domínio de definição, aplica-se a rigidez da articulação do último passo.

Conexão laje-parede

Em conexões de laje-parede na alvenaria, momentos não são transferidos ilimitadamente, mas somente em função das forças normais. Na aba Conexão laje-parede, você pode limitar o momento máximo e mínimo usando um diagrama de força/momento que o RFEM gera a partir dos parâmetros de geometria.

Definição da ligação laje-parede

Parâmetros

Indique o 'Deslocamento' e – se disponível – a 'Largura da pedra com ferrugem', cujos valores são necessários para determinar as rigidezes da articulação. Os parâmetros estão ilustrados no gráfico do diálogo.

Articulações de linha geradas

Para que as articulações de linha sejam geradas, a superfície de laje e a linha de conexão do muro devem ser atribuídas (veja a imagem Atribuir articulação de linha). Em seguida, clique no botão no final da seção. No caso de uma parede de andar, o RFEM gera uma articulação de linha, em dois andares duas articulações de linha.

As articulações de linha geradas são criadas como novos tipos, que não são editáveis. Assim, para uma laje com uma parede de andar abaixo e acima, existem três articulações de linha:

• Articulação de linha original da laje com os parâmetros de definição para as articulações da parede (1)
• Articulação de linha gerada para a conexão com a parede inferior (2)
• Articulação de linha gerada para a conexão com a parede superior (3)

Dobradiças de linha da ligação laje-parede

Você pode verificar os parâmetros de uma articulação de linha gerada da seguinte forma: Selecione este tipo na lista e ative então a aba Diagrama de Força-Momento (veja a imagem Definir diagrama de força/momento).