Apoio de nó

A estrutura transmite as suas cargas através dos apoios para as fundações. Sem apoio, todos os nós estariam livres e sem restrição nos seus deslocamentos e rotações. Para que um nó atue como apoio, é necessário bloquear pelo menos um dos graus de liberdade ou restringi-lo por meio de uma mola. Além disso, o nó deve fazer parte de uma barra.

Deformações impostas de um nó só são possíveis para nós adequadamente apoiados.

Se desejar atribuir propriedades não lineares a um apoio de nó, pode definir critérios de falha para forças de tração ou compressão, rasgamento e fluência, ou diagramas de trabalho e de rigidez.

O símbolo de nome de um apoio de nó definido pelo usuário identifica os graus de liberdade restritos. Estão predefinidos os seguintes tipos de apoio:

• Articulado
• Fixo
• Deslizável
• Deslizável em X‘
• Deslizável em Y'

Geral

A aba Geral gere os parâmetros elementares do apoio.

Sistema de coordenadas

Cada apoio de nó possui um sistema de coordenadas local. Por padrão, ele está orientado paralelamente aos eixos globais X, Y e Z. Se tiver criado um sistema de coordenadas definido pelo usuário ou definido um com o botão , também pode utilizar esse sistema de referência.

Condições de apoio

As condições de apoio são divididas em graus de liberdade 'Translacionais' e 'Rotacionais'. Os primeiros descrevem os apoios na direção dos eixos do apoio, os últimos os encastramentos em torno desses eixos.

Para definir um apoio ou encastramento, marque a caixa de verificação correspondente ao eixo respectivo. A marca de verificação simboliza que o grau de liberdade está bloqueado e que o deslocamento ou rotação do nó na direção ou em torno da direção correspondente não é possível.

Se não houver apoio ou encastramento, remova a marca de verificação da caixa de verificação correspondente. A constante da mola de deslocamento ou rotacional é então definida como zero. Pode ajustar a 'Constante de mola' a qualquer momento, para modelar um apoio elástico do nó. Insira as rigidezes de mola como valores de dimensionamento.

Na coluna Não linearidade, pode controlar especificamente a transmissão dos esforços internos para cada componente. Dependendo do grau de liberdade, estão disponíveis na lista de não linearidades entradas adequadas para seleção.

Apoios com comportamento não linear são representados na gráfica com uma cor diferente.

Falha se força/momento de apoio negativo ou positivo

Com isso, pode controlar de forma simples se o apoio só pode absorver forças ou momentos positivos ou negativos: Se uma força ou momento atuar na direção proibida, essa componente do apoio falha. As demais restrições e encastramentos permanecem efetivos.

As direções 'negativa' e 'positiva' referem-se às forças ou momentos introduzidos no apoio de nó em relação aos eixos respectivos (ou seja, não as forças de reação do lado do apoio). Os sinais resultam da direção dos eixos globais: Se o eixo global Z, por exemplo, estiver orientado para baixo, o caso de carga "Peso próprio" resulta numa força de apoio positiva P_Z.

Falha de todas, se força/momento de apoio negativo ou positivo

Em contraste com a falha de uma componente individual descrita acima, o apoio falha completamente assim que a componente se torna ineficaz.

Se selecionar outra não linearidade, pode definir os parâmetros nas abas Atividade parcial, Diagrama ou Atrito.

Opções

Através das caixas de verificação desta seção, pode definir propriedades adicionais do apoio de nó. Dependendo da seleção, as abas Direção específica ou Rigidez por meio de pilar fictício são adicionadas.

Direção específica

A aba Direção específica oferece a possibilidade de girar o apoio. Assim, não é necessário criar um sistema de coordenadas definido pelo usuário.

Tipo de direção

Para a orientação do apoio, há várias possibilidades à escolha: pode girar o apoio em torno dos eixos do apoio X', Y' e Z', orientá-lo a um ou dois nós ou dispo-lo paralelamente a uma barra. Os objetos podem ser selecionados graficamente com o botão .

Rigidez por meio de pilar fictício

A aba Rigidez por meio de pilar fictício é recomendada especialmente para apoios pontuais de estruturas 2D. Aqui pode determinar as constantes de mola do apoio a partir dos parâmetros de uma escora que não está representada no modelo. A partir das condições de contorno, o RSTAB determina as rigidezes de mola do apoio. Elas permitem uma modelação que representa a realidade melhor do que o apoio fixo no nó.

Parâmetros

Como 'Modelo do apoio' é adotado um apoio de nó elástico. As rigidezes das molas de deslocamento e rotacionais resultam dos dados de geometria e de material da escora, que define nesta aba.

A geometria da 'Cabeça de pilar' pode ser descrita como retangular ou circular, opcionalmente com uma rotação da escora.

A 'Altura da escora' influencia as constantes das molas de deslocamento e rotacionais.

Seção e material da escora

Para a determinação das rigidezes de mola, são necessárias as propriedades de seção e de material da escora. Se a escora não for 'Idêntica à cabeça de pilar' (ou seja, nem retangular nem circular), pode selecionar na lista a seção de escora adequada ou defini-la novamente.

Selecione o 'Material da escora' na lista. Com os botões e , pode criar um novo material.

Condições da escora

O tipo de apoio na cabeça de pilar e na base de pilar entra na determinação das molas de deslocamento e rotacionais. Na lista estão disponíveis as seguintes possibilidades:

• Articulado
• Deformável
• Rígido

Na opção 'Deformável', pode indicar o grau de encastramento na base de pilar em porcentagem.

A 'Rigidez ao corte' da escora é considerada por padrão na determinação das rigidezes.

Molas de apoio devidas ao pilar fictício

Esta seção lista as constantes das molas de apoio que resultam das propriedades de geometria e de material da escora. Os valores são transferidos para a aba 'Geral'.

Atividade parcial

A Atividade parcial de uma componente de apoio está disponível como propriedade não linear do apoio (ver imagem Selecionar não linearidade do apoio).

Defina o efeito do apoio para a 'Área negativa' e para a 'Área positiva'. A convenção de sinais está explicada na seção Falha. Na lista 'Tipo', estão disponíveis vários critérios para a eficácia do apoio.

• Completa: A componente do apoio é totalmente eficaz.
• Fixo a partir do deslocamento/rotação do apoio: A rigidez da mola de deslocamento ou rotacional só é eficaz até um determinado deslocamento ou rotação. Em caso de ultrapassagem, torna-se eficaz um apoio fixo ou um encastramento.
• Rasgamento a partir da força/momento de apoio: O apoio só é eficaz até uma determinada força ou momento. Em caso de ultrapassagem, o apoio falha.
• Fluência a partir da força/momento de apoio: O apoio só é eficaz até uma determinada força ou momento. Em caso de ultrapassagem, as deformações aumentam, mas as tensões já não.
• Falha: A componente do apoio não é eficaz.

A maioria dos tipos de apoio pode ser combinada com um 'Deslizamento', pelo qual o apoio só se torna eficaz após um determinado deslocamento ou rotação.

Diagrama

O Diagrama de uma componente de apoio está disponível como propriedade não linear do apoio (ver imagem Selecionar não linearidade do apoio).

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

Para o 'Início do diagrama' e o 'Fim de diagrama', estão disponíveis os seguintes critérios:

• Rasgamento: O apoio só é eficaz até ao valor máximo da força ou do momento. Em caso de ultrapassagem, o apoio falha.
• Fluência: O apoio só é eficaz até ao valor máximo da força ou do momento. Em caso de ultrapassagem, as deformações aumentam, mas as tensões já não.
• Contínuo: Para além da área de definição, é aplicada a constante de mola do último passo.
• Batente: A deformação admissível é limitada ao valor máximo do deslocamento ou da rotação. Em caso de ultrapassagem, torna-se eficaz um apoio fixo ou um encastramento.

Diagrama de rigidez

O Diagrama de rigidez de uma componente de apoio está disponível como propriedade não linear de um apoio rotacional.

Defina primeiro na lista 'Rigidez dependente de' (na parte inferior da aba) a componente da força de apoio da qual depende a rigidez de mola. A opção |P| representa a força de apoio resultante.

Defina depois na coluna 'Força' o número de pontos de definição do diagrama de trabalho com os valores característicos correspondentes. Na coluna 'Mola', pode então atribuir as respectivas constantes de mola.

Para o 'Início do diagrama' e o 'Fim de diagrama', estão disponíveis os seguintes critérios:

• Rasgamento: O apoio só é eficaz até ao valor máximo da força. Em caso de ultrapassagem, o apoio falha.
• Fluência: O apoio só é eficaz até ao valor máximo da força. Em caso de ultrapassagem, as deformações aumentam, mas as tensões já não.
• Contínuo: Para além da área de definição, é aplicada a constante de mola do último passo.

Atrito

Na lista 'Não linearidade', há quatro possibilidades à escolha para definir o Atrito do apoio translacional em função de outra componente de apoio (ver imagem Selecionar não linearidade do apoio).

As forças de apoio transmitidas são relacionadas com as forças de compressão que atuam noutra direção. Dependendo da seleção na aba 'Geral', o atrito depende de apenas uma força de apoio ou da força total de duas forças de apoio atuando simultaneamente. Existe a seguinte relação entre força de apoio e força de atrito:

A FAQ 003537 explica como o atrito pode ser considerado num apoio de nó.

O seguinte modelo de escora mostra um apoio no qual forças horizontais são transmitidas por atrito. No entanto, as forças horizontais não devem exceder 10 % da força vertical. No CL 1, essa condição é cumprida. No CL 2, o modelo torna-se instável, pois a carga horizontal é demasiado grande.

Articulação de andaime

A Articulação de andaime está disponível como propriedade não linear do apoio para os graus de liberdade rotacionais φ_X e φ_Y. Com ela, pode definir apoios de andaime para estruturas temporárias como andaimes de trabalho ou escoras.

Na aba 'Articulação de andaime', pode definir o diagrama de trabalho M-φ. Os parâmetros estão descritos em detalhe no recurso do produto apoio de andaime.