Przeguby liniowe

Powierzchnie stykające się na jednej linii są z nią połączone w sposób sztywny. Przegub liniowy umożliwia kontrolowanie określonych stopni swobody w celu ograniczenia przenoszenia sił wewnętrznych i momentów.

Okno dialogowe 'Nowy przegub liniowy'

Konieczne jest przypisanie linii zarówno do linii, jak i do powierzchni. Numery linii i powierzchni można zdefiniować graficznie.

Przypisz przegub liniowy

Główne

Zakładka Główne umożliwia zarządzanie podstawowymi parametrami przegubów.

Warunki zwolnienia

Warunki przegubu są podzielone na trzy stopnie swobody 'Translacyjne' i jeden 'Obrotowy'. Pierwsza opisuje przemieszczenia w kierunku lokalnych osi, druga opisuje obrót wokół osi podłużnej.

Aby zdefiniować przegub, należy zaznaczyć pole wyboru dla odpowiedniej osi. Znacznik wyboru wskazuje, że możliwe jest przesunięcie lub obrót linii względem odpowiedniego kierunku. Stała sprężyny translacyjnej lub obrotowej zostaje wówczas ustawiona na zero. 'Stałą sprężystości' można w każdej chwili zmienić, aby zamodelować przegub sprężysty.

W kolumnie 'Nieliniowość' można kontrolować przenoszenie sił wewnętrznych i momentów dla każdego komponentu. W zależności od stopnia swobody na liście nieliniowości dostępne są odpowiednie opcje.

Wybór nieliniowości przegubu

Utwierdzenie przy ujemnej lub dodatniej sile wewnętrznej

Ustawienia te umożliwiają łatwe kontrolowanie, czy efekt przegubu ma być stosowany tylko dla dodatnich, czy ujemnych sił lub momentów. Jeżeli siła wewnętrzna działa w określonym kierunku osi powierzchni, połączenie jest utwierdzone i przenoszona jest siła lub moment.

Aby uzyskać efekt siły wewnętrznej (ujemnej lub dodatniej), układ współrzędnych przegubu liniowego musi zostać odniesiony do „powierzchni łączącej” - czyli powierzchni, dla której nie jest zdefiniowany przegub liniowy. Na przykład, jeżeli przenoszone są tylko siły ściskające, pole 'Utwierdzenie w przypadku dodatniej v_y lub v_z ' będzie poprawne, jeżeli oś y lub z przegubu jest zwrócona w kierunku żądanego przenoszenia obciążeń.

W przypadku wybrania innej nieliniowości można zmienić parametry w zakładkach , , Tarcie %\}, Coupled diagram lub Zdefiniuj wykres sił/momentów.

Opcje

Za pomocą pola wyboru znajdującego się w tej sekcji okna dialogowego można zdefiniować dalsze właściwości przegubu liniowego w celu ograniczenia przenoszenia momentów. Zarządzanie parametrami odbywa się w zakładce Połączenie płyta-ściana.

Częściowa aktywność

Aktywność częściowa części przegubu jest dostępna jako nieliniowa właściwość przegubu prętowego (patrz ilustracja Wybór nieliniowości przegubu).

Definiowanie częściowej aktywności przegubu

Działanie przegubu należy zdefiniować zarówno dla 'Strefy ujemnej', jak i 'Strefy dodatniej'. Na liście 'Typ' do wyboru są różne kryteria skuteczności przegubu.

• Pełna aktywność: Przegub umożliwia przemieszczenie lub obrót w pełnym zakresie.
• Utwierdzenie od przemieszczenia/obrotu zwolnienia: Przegub działa tylko do określonego przesunięcia lub obrotu. W przypadku przekroczenia wartości granicznej zaczyna działać połączenie stałe lub utwierdzenie.
• Uszkodzenie ze względu na siłę/moment zwolnienia: Przegub jest aktywny tylko do określonej siły lub momentu. Jeżeli wartość graniczna zostanie przekroczona, przegub ulega uszkodzeniu i nie przenosi już siły wewnętrznej ani momentu.
• Uplastycznienie od siły/momentu zwolnienia: Przegub jest aktywny tylko do określonej siły lub momentu. Po przekroczeniu wartości granicznej nadal rosną odkształcenia, ale już nie siły wewnętrzne ani momenty.
• Nieefektywność sprężyny: W przypadku przegubu o sztywności sprężystej komponent przegubu nie jest efektywny.

Większość typów przegubów można łączyć z typem 'Poślizg', co oznacza, że przegub jest skuteczny dopiero po osiągnięciu określonego przemieszczenia lub obrotu.

Wykres

Wykres części przegubu jest dostępny jako nieliniowa właściwość przegubu (patrz ilustracja Wybór nieliniowości przegubu).

Definiowanie wykresu sztywności

W kolumnie 'Przemieszczenie' lub 'Obrót' należy zdefiniować liczbę punktów definicji dla wykresu pracy, wprowadzając odpowiednie wartości. Następnie w kolumnie 'Siła' lub 'Obrót' można przypisać współrzędne x przemieszczeń lub obrotów do sił lub momentów.

Dla 'Początku wykresu' i 'Końca wykresu' do wyboru są następujące kryteria:

• Przerwanie: Sprężystość przegubu działa tylko do maksymalnej wartości siły lub momentu. Jeśli zostanie ona przekroczona, osiągany jest pełny efekt zwolnienia. Siły wewnętrzne i momenty nie są już przenoszone.
• Uplastycznienie: Sprężystość przegubu działa tylko do maksymalnej wartości siły lub momentu. Jeśli zostanie ona przekroczona, odkształcenia nadal rosną, ale nie siły wewnętrzne lub momenty.
• Ciągły: Poza zakresem definicji zostaje zastosowana stała sprężystości ostatniego kroku.
• Ograniczenie: Dopuszczalne odkształcenie jest ograniczone do maksymalnej wartości przemieszczenia lub obrotu. W przypadku jej przekroczenia efekt zwolnienia zostaje zawieszony, a stałe połączenie lub utwierdzenie staje się skuteczne.

Tarcie

Lista 'Nieliniowości' oferuje cztery opcje definiowania tarcia przegubu translacyjnego w zależności od innej składowej przegubu (patrz image Wybór nieliniowości przegubu).

Definiowanie współczynników tarcia

Przenoszone siły przegubowe są powiązane z siłami osiowymi lub tnącymi działającymi w innym kierunku. W zależności od wyboru w zakładce 'Główne' tarcie zależy od tylko jednej lub dwóch sił podporowych. Pomiędzy siłą tarcia przegubu a siłą osiową lub tnącą istnieje następująca zależność:

Połączony wykres

Opcja Połączony wykres - zwolnienie stałe umożliwia uwzględnienie kryterium zniszczenia dla jednego stopnia swobody również dla innych kierunków: Jeżeli nie można przenieść określonej siły wewnętrznej, uwzględniane są również wszystkie pozostałe stopnie swobody, a powierzchnie są całkowicie oddzielone.

Definiowanie połączonego wykresu

Wykres sił/momentów

W przypadku przegubu φ_x o właściwościach nieliniowych, można zdefiniować Wykres sił/momentów.

Definiowanie wykresu siła/momenty

Można definiować punkty definicji z wartościami 'Siła' i odpowiadającymi im 'Momentem maksymalnym' i 'Momentem minimalnym'. Momenty pola m_x mogą być powiązane z siłami osiowymi n lub siłami tnącymi v_y lub v_z . Należy zdefiniować to powiązanie, korzystając z listy znajdującej się w dolnej części sekcji okna dialogowego.

Wybór siły

Dla 'Początku wykresu' i 'Końca wykresu' do wyboru są następujące kryteria:

• Przerwanie: Sztywność przegubu jest efektywna tylko do wartości początkowej lub końcowej siły. Żadne momenty nie są przenoszone poza zakres definicji.
• Uplastycznienie: Jeżeli przekroczona zostanie początkowa lub końcowa wartość siły, zwiększają się siły, ale nie momenty.
• Ciągły: Poza zakresem definicji zostaje stosowana sztywność przegubu ostatniego stopnia.

połączenie płyta-ściana

W przypadku połączeń płyta-ściana w konstrukcjach murowych momenty nie są przenoszone w nieskończoność, a jedynie w zależności od sił osiowych. W zakładce Połączenie płyta-ściana można ograniczyć maksymalne i minimalne momenty za pomocą wykresu sił/momentów generowanego przez program RFEM na podstawie parametrów geometrii.

Definiowanie połączenia płyta-ściana

Parametry

Należy wprowadzić 'Przesunięcie' i, jeśli to możliwe, 'Szerokość bloku', których wartości są wymagane do określenia sztywności przegubów. Parametry pokazane są na grafice okna dialogowego.

Wygenerowane przeguby liniowe

Aby utworzyć przeguby liniowe, należy przypisać powierzchnię płyty i linię połączenia ze ścianą (patrz obrazek Przypisywanie przegubu liniowego). Następnie kliknij na końcu sekcji. Program RFEM tworzy jeden przegub liniowy dla ściany kondygnacji i dwa przeguby liniowe dla dwóch kondygnacji.

Wygenerowane przeguby liniowe są tworzone jako nowe typy, których nie można edytować. W przypadku stropu ze ścianą kondygnacji poniżej i powyżej dostępne są trzy przeguby liniowe:

• oryginalny przegub liniowy stropu z parametrami definicji dla przegubów ściennych (1)
• wygenerowany przegub liniowy dla połączenia ze ścianą dolną (2)
• wygenerowany przegub liniowy dla połączenia ze ścianą górną (3)

Zawiasy liniowe w połączeniu płyta-ściana

Parametry wygenerowanego przegubu liniowego można sprawdzić w następujący sposób: Należy wybrać typ z listy, a następnie aktywować zakładkę Wykres sił/momentów (zob. rysunek Definiowanie wykresu sił/momentów).