A estrutura transmite suas cargas através dos apoios para as fundações. Sem armazenamento, todos os nós estariam livres e sem restrições em seus deslocamentos e rotações. Para que um nó funcione como apoio, pelo menos um dos graus de liberdade deve ser travado ou restringido por uma mola. Além disso, o nó deve ser parte de um elemento.
Deformações impostas de um nó são possíveis apenas para nós devidamente apoiados.
Se desejar atribuir propriedades não lineares a um apoio de nó, é possível definir critérios de falha para forças de tração ou compressão, ruína e fluência, ou diagramas de trabalho e rigidez.
O símbolo de nome de um apoio de nó personalizado identifica os graus de liberdade mantidos. Os seguintes tipos de apoio estão predefinidos:
- Articulado
- Fixo
- Deslizável
- Deslizável em X'
- Deslizável em Y'
Base
A guia Base gerencia os parâmetros elementares dos apoios.
Sistema de Coordenadas
Cada apoio de nó possui um sistema de coordenadas local. Por padrão, está alinhado com os eixos globais X, Y e Z. Se você criou um sistema de coordenadas personalizado ou definiu um através do botão
, também pode usar este 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 as restrições em torno desses eixos.
Para definir um apoio ou uma restrição, marque a caixa de seleção para o respectivo eixo. A marcação simboliza que o grau de liberdade está bloqueado e que o deslocamento ou a rotação do nó na ou em torno da direção correspondente não é possível.
Se não houver apoio ou restrição, desmarque a caixa de seleção para o respectivo eixo. A constante da mola de deslocamento ou rotação será então definida como zero. Você pode ajustar a 'Constante da Mola' a qualquer momento para modelar um apoio elástico do nó. Insira as rigididades das molas como valores de projeto.
Na coluna 'Não linearidade' você pode controlar a transmissão das forças internas de forma direcionada para cada componente. Dependendo do grau de liberdade, entradas apropriadas estão disponíveis na lista de não linearidades.
Falha, se força/momento do apoio negativo ou positivo
Isso permite controlar de forma simples se o apoio pode absorver apenas forças ou momentos positivos ou negativos: Se uma força ou momento atuar na direção proibida, essa componente do apoio falha. As restantes restrições e fixações continuam eficazes.
As direções 'negativa' e 'positiva' se referem às forças ou momentos que são aplicados ao apoio considerando os eixos correspondentes (não as forças de reação do apoio). Os sinais são determinados pela direção dos eixos globais: por exemplo, se o eixo global Z estiver direcionado para baixo, o caso de carga "Peso próprio" resultará em uma força de apoio positiva PZ.
Falha total, se força/momento do apoio negativo ou positivo
Ao contrário da falha de uma única componente descrita acima, o apoio falha completamente assim que a componente se torna ineficaz.
Ao selecionar outra não linearidade, você pode definir os parâmetros nas guias Efeito Parcial, Diagrama ou Atrito.
Opções
Nas caixas de seleção desta seção, você pode definir propriedades adicionais do apoio de nó. Dependendo da seleção, as guias Direção Específica ou Rigidez por meio de suporte fictício são adicionadas.
Direção Específica
A guia Direção Específica oferece a possibilidade de girar o apoio. Assim, não é necessário criar um sistema de coordenadas personalizado.
Tipo de Direção
Várias opções estão disponíveis para alinhar o apoio: Você pode girar o apoio em torno dos eixos X', Y' e Z', alinhá-lo em direção a um ou dois nós ou paralelo a um elemento. Você pode selecionar graficamente os objetos com o botão
.
Rigidez por meio de suporte fictício
A guia Rigidez por meio de suporte fictício é especialmente recomendada para apoios pontuais de estruturas 2D. Aqui, você pode determinar as constantes das molas do apoio a partir dos parâmetros de um suporte que não está representado no modelo. Com base nas condições de contorno, o RSTAB determina as rigididades das molas do apoio. Isso permite uma modelagem que representa melhor a realidade do que um apoio fixo no nó.
Parâmetros
Um modelo de 'Apoio Elástico de Nó' é considerado. As rigidezes das molas de deslocamento e rotação são determinadas a partir dos dados de geometria e material do suporte, que você define nesta guia.
A geometria do 'Topo do Suporte' pode ser descrita como retangular ou circular, opcionalmente com uma rotação do suporte.
A 'Altura do Suporte' afeta as constantes das molas de deslocamento e rotação.
Secção e Material do Suporte
Para determinar as rigidezes das molas são necessários os dados de secção e material do suporte. Se o suporte não for 'Idêntico ao Topo do Suporte' (ou seja, nem retangular nem circular), você pode selecionar ou definir uma secção de suporte apropriada na lista.
Selecione o 'Material do Suporte' na lista. Com os botões
e
, você pode criar um novo material.
Condições de Suporte
O tipo de apoio no topo e no pé do suporte influencia a determinação das molas de deslocamento e rotação. Estão disponíveis as seguintes opções de seleção:
- Articulado
- Flexível
- Rígido
Na opção 'Flexível', você pode especificar o grau de fixação no pé do suporte em porcentagem.
A 'Rigidez ao Cisalhamento' do suporte é considerada por padrão na determinação das rigidezes.
Molas de Apoio decorrentes do Suporte Fictício
Esta seção lista as constantes das molas de apoio, determinadas a partir das propriedades geométricas e materiais do suporte. Os valores são transferidos para a guia 'Base'.
Efeito Parcial
O Efeito Parcial de um componente do apoio está disponível como uma propriedade não linear do apoio (veja a imagem Selecionar Não Linearidade do Apoio).
Estabeleça o efeito do apoio para a 'Área Negativa' assim como para a 'Área Positiva'. A regra de sinalização é explicada na seção Falha. Na lista 'Tipo', diferentes critérios de eficácia do apoio estão disponíveis para seleção.
- Totalmente: O componente de apoio é totalmente eficaz.
- Fixo a partir de deslocamento/rotação do apoio: A rigidez da mola de deslocamento ou rotação é eficaz apenas até um determinado deslocamento ou rotação. Quando excedido, um apoio fixo ou uma fixação torna-se eficaz.
- Ruína a partir de força/momento do apoio: O apoio é eficaz apenas até uma determinada força ou momento. Quando excedido, o apoio falha.
- Fluência a partir de força/momento do apoio: O apoio é eficaz apenas até uma determinada força ou momento. Quando excedido, apenas as deformações aumentam, mas não as tensões.
- Falha: O componente de apoio não é eficaz.
A maioria dos tipos de apoio podem ser combinados com um 'Escorregamento', pelo qual o apoio se torna eficaz apenas após um determinado deslocamento ou rotação.
Diagrama
O Diagrama de um componente do apoio está disponível como uma propriedade não linear do apoio (veja a 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', você pode então atribuir os valores das abcissas dos deslocamentos ou rotações com as forças ou momentos de apoio.
Com o botão
, você pode importar o diagrama de uma tabela do Excel. Se a ordem dos pontos de definição não estiver correta, você pode ordenar as entradas de forma ascendente com o botão
.
Para o 'Início do Diagrama' e o 'Fim do Diagrama' estão disponíveis os seguintes critérios:
- Ruína: O apoio é eficaz apenas até o valor máximo da força ou momento. Quando excedido, o apoio falha.
- Fluência: O apoio é eficaz apenas até o valor máximo da força ou momento. Quando excedido, apenas as deformações aumentam, mas não as tensões.
- Contínuo: Além do intervalo de definição, a constante da mola do último passo é assumida.
- Batente: A deformação admissível é limitada ao valor máximo do deslocamento ou rotação. Quando excedido, um apoio fixo ou uma fixação torna-se eficaz.
Diagrama de Rigidez
O Diagrama de Rigidez de um componente do apoio está disponível como uma propriedade não linear de um apoio rotacional.
Primeiro, na lista 'Rigidez dependente de' (na parte inferior da guia), defina a componente da força de apoio da qual a rigidez da mola depende. A opção |P| representa a força resultante de apoio.
Em seguida, na coluna 'Força', defina o número de pontos de definição do diagrama de trabalho com os valores de referência correspondentes. Na coluna 'Mola', você pode então atribuir as constantes de mola apropriadas.
Para o 'Início do Diagrama' e o 'Fim do Diagrama', estão disponíveis os seguintes critérios:
- Ruína: O apoio é eficaz apenas até o valor máximo da força. Quando excedido, o apoio falha.
- Fluência: O apoio é eficaz apenas até o valor máximo da força. Quando excedido, apenas as deformações aumentam, mas não as tensões.
- Contínuo: Além do intervalo de definição, a constante da mola do último passo é adotada.
Atrito
Na lista 'Não linearidade', quatro opções estão disponíveis para definir o Atrito do apoio translacional com base em outro componente do apoio (veja a imagem Selecionar Não Linearidade do Apoio).
As forças de apoio transmitidas são relatadas às forças de compressão que atuam em outra direção. Dependendo da seleção na guia 'Base', o atrito depende de apenas uma força de apoio ou da força total de duas forças de apoio que atuam simultaneamente. Existe a seguinte relação entre a força de apoio e a força de atrito:
A FAQ 003537 explica como considerar o atrito em um apoio de nó.
O seguinte modelo de suporte mostra um apoio em que forças horizontais são transmitidas por atrito. No entanto, as forças horizontais não podem exceder 10% da força vertical. No LC 1, essa condição é atendida. No LC 2, o modelo se torna instável, pois a carga horizontal é muito grande.
Articulação de Andaime
A Articulação de Andaime está disponível como uma propriedade não linear do apoio para os graus de liberdade rotacionais φX e φY. Com isso, você pode definir apoios de andaimes para estruturas temporárias como andaimes de trabalho ou suportes de construção.
Na guia 'Articulação de Andaime', você pode definir o diagrama M-φ. Os parâmetros estão descritos em mais detalhes no recurso de produto Apoio de Andaime.
