Articulações de extremidade de barra

Uma articulação de barra limita as forças internas e os momentos que são transferidos a partir de uma barra para as outras. As articulações apenas podem ser dispostas nas extremidades da barra, não em posições ao longo da barra.

Alguns tipos de barras já contém articulações: Uma treliça, por exemplo, não transfere momentos e uma barra de cabo não transfere nem momentos nem forças de corte. Não é possível atribuir articulações a tais tipos de barra. A entrada está bloqueada.

Caixa de diálogo "Nova barra articulada"

Geral

O separador Geral gere os parâmetros básicos das articulações.

Sistema de coordenadas

Uma articulação de barra pode ser relacionada com um dos seguintes sistemas de eixos:

• Sistema de eixos x,y,z local da barra
• Sistema de coordenadas global X, Y, Z (opcional como articulação em tesoura)
• Sistema de eixos U,V,W definido pelo utilizador

Geralmente, as articulações estão relacionadas com o sistema de eixos local da barra. No entanto, as articulações de tesoura (ver a imagem {%>

Condições de articulação

As condições de articulação estão subdivididas em graus de liberdade de "Translação" e "Rotação". Os primeiros descrevem os deslocamentos na direção dos eixos locais ou globais; os últimos descrevem as rotações em torno desses eixos.

Para definir uma articulação, assinale a caixa de seleção para o respetivo eixo. A marca de selecção indica que o deslocamento ou rotação da barra na direcção correspondente é possível. A constante da mola de translação ou rotação é então definida como zero. Pode ajustar a "Constante de mola" a qualquer momento para modelar uma articulação elástica. Introduz a rigidez da mola como valor de cálculo.

Na coluna "Não linearidade", pode controlar de forma específica a transferência de esforços internos e momentos para cada componente. Dependendo do grau de liberdade, estão disponíveis entradas adequadas para seleção na lista de não linearidades.

Seleção da não linearidade da articulação

Fixo caso a força interna seja negativa ou positiva

Desta forma, pode controlar facilmente se na extremidade da barra são apenas transferidas forças ou momentos positivos ou negativos. Por exemplo, uma articulação au_x com uma não linearidade "Fixo se N for positivo" tem o efeito de que as forças de tracção (positivas) podem e as forças de compressão (negativas) não podem ser transferidas na extremidade da barra. Assim, a articulação é eficaz para forças axiais negativas.

No caso de um sistema de coordenadas local, as forças internas e os momentos referem-se ao sistema de eixos local da barra xyz.

Quando seleciona uma não linearidade diferente, pode definir os parâmetros na tabela de {%>#aco\} ou separadores {%}#scaffoldingDiagramInnerTubeTab Diagrama de andaime]].

Opções

Uma "Articulação de tesoura" está disponível no sistema de coordenadas global ou no sistema de coordenadas definido pelo utilizador. Este tipo de articulação permite modelar intersecções de barras contínuas.

Exemplo

Quatro barras estão ligadas a um nó. As barras transferem momentos na sua "direção contínua", mas não para o outro par de barras. Apenas as forças axiais e as forças de corte são transferidas no nó.

Cruzamento de barra com articulação de tesoura

Atribua a articulação às barras 3 e 4 ou às barras 1 e 2. O outro par de barras que se cruza não recebe articulação.

Atividade parcial

A Atividade parcial de um componente de articulação está disponível como uma propriedade não linear da articulação de barra (ver a imagem Selecionar a não linearidade da articulação).

Definição da atividade parcial da articulação

Defina o efeito da articulação para as "Zonas negativas" e "Positivas". A lista "Tipo" oferece vários critérios para a eficácia da articulação.

• Concluído: Devido à articulação, é possível realizar um deslocamento ou rotação em toda a extensão.
• Fixo a partir do deslocamento/rotação da articulação: A articulação apenas é eficaz até um determinado deslocamento ou rotação. Se o limite for excedido, torna-se efectiva uma ligação fixa ou uma restrição.
• Rasgamento a partir da força/momento de libertação: A articulação só é eficaz até uma determinada força ou momento. Se o limite for excedido, a articulação falha e deixa de transferir a força interna ou o momento.
• Cedência a partir da força/momento de libertação: A articulação só é eficaz até uma determinada força ou momento. Se for excedida, as extensões aumentam, mas não o esforço interno ou o momento.
• Ineficácia da mola: No caso de uma articulação com rigidez de mola, o componente da articulação não é eficaz.

A maioria dos tipos de articulações pode ser combinada com um "Deslizamento", o que significa que a articulação se torna efectiva apenas após um determinado deslocamento ou rotação.

Diagrama

O Diagrama de um componente de articulação está disponível como uma propriedade não linear da articulação (ver a imagem Selecionar a não linearidade da articulação).

Definição do diagrama de rigidez

Defina o número de pontos de definição para o diagrama de trabalho introduzindo os respetivos valores na coluna "Deslocamento" ou "Rotação". De seguida, na coluna "Força" ou "Momento", pode atribuir as coordenadas x dos deslocamentos ou rotações com as forças ou momentos de articulação.

Informação

Se a ordem dos pontos de definição for incorreta, pode ordenar as entradas de forma ascendente utilizando a #ibotão mage

• rasgamento: A articulação apenas é eficaz até ao valor máximo da força ou do momento. Se for excedido, é alcançado o efeito de articulação total. As forças internas e os momentos já não são transferidos.
• Cedência: A articulação apenas é eficaz até ao valor máximo da força ou do momento. Se for excedido, as deformações aumentam, mas não os esforços internos ou os momentos.
• Contínuo: Para além da gama de definição, é aplicada a constante de mola do último passo.
• Parar: A deformação admissível é limitada ao valor máximo do deslocamento ou rotação. Se o valor for excedido, o efeito articulado é suspenso e uma ligação fixa ou restrição tornam-se efectivas.

">frictionfrictionXTabfrictionYTabfrictionZTabatrito de uma articulação de translação dependendo de outro componente de articulação (ver imagem Selecionar articulação de não linearidade).

Definição de coeficientes de atrito

As forças de articulação transferidas estão relacionadas com as forças axiais ou de corte atuantes noutra direção. Dependendo da seleção no separador "Geral", a fricção depende apenas de uma ou duas forças de apoio. A seguinte correlação existente entre a força de atrito da articulação e a força axial ou de corte:

$${\mathrm{P}}_{\mathrm{Gelenk}}=\mathrm{\mu }·{\mathrm{P}}_{\mathrm{Normalkraft}/\mathrm{Querkraft}}$$

Correlação entre a força de atrito da articulação e a força interna

">plasticDiagramUXTabpasticDiagramUYTabplasticDiagramUZTabplasticDiagramPYTabplasticDiagramPZTabhttps://www.dlubal.com/pt/solucoes/areas-de-aplicacao/analise-pushover-software Análise pushover]]. Com a opção Plástico de um componente de articulação que atua não linearmente, estão disponíveis quatro possibilidades para seleção (ver a imagem Selecionar a não linearidade da articulação):

• Bilinear
• Diagrama
• FEMA 356 | Rígido
• FEMA 356 | Elástico

Informação

Não é possível definir uma articulação plástica para uma articulação de torção φ_X.

Definir articulação plástica com propriedades bilineares

Informação

Se a articulação tem propriedades diferentes nas zonas negativa e positiva, limpe a caixa de seleção Antimétrica.

Nas colunas "Força interna"/"Força interna" de_cedência e "δ/_cedência δ " ou "φ/_cedência φ ", defina as propriedades das áreas plásticas. Com um valor para My_y/My_y, de 1,27, por exemplo, a secção começa a ceder quando o momento plástico é excedido. Se 127% da resistência plástica for excedida, a barra entra em rotura.

Os esforços internos plásticos limite são determinados automaticamente a partir das propriedades da secção da barra.

O comprimento da barra afecta o cálculo da rigidez da articulação plástica. Geralmente, é reconhecida automaticamente a partir dos comprimentos das barras às quais a articulação está atribuída. Se necessário, pode especificar um "Comprimento de barra definido pelo utilizador" para a articulação.

Critérios de aceitação

Na secção de diálogo inferior, é possível definir os valores limite dos critérios de cedência a serem aplicados para a segurança do edifício. Estes encontram-se descritos, por exemplo, para componentes estruturais de aço na Tabela 5-5 da FEMA 356 (norma ASCE) {%>cedência, o valor crítico para a "Segurança de vida" é alcançado assim que as deformações plásticas forem seis vezes maiores do que as que ocorrem quando a tensão de cedência é atingida.

As áreas dos critérios de aceitação também são apresentadas no diagrama.

Para uma das duas opções de FEMA de plástico, os critérios de aceitação estão predefinidos de acordo com as especificações da norma dos EUA. Estes podem ser ajustados conforme necessário selecionando a caixa de seleção "Definido pelo utilizador".

Definição de articulação de plástico de acordo com a FEMA 356

Especifique o "Tipo de componente" na lista. Os critérios de aceitação para componentes primários e secundários são descritos na Tabela 5-5 de {%>

O artigo técnico {%>

Sugestão

O critério de aceitação também é apresentado a cores para as forças internas da barra (ver figura Relações de deformações plásticas locais na Tabela ). Desta forma, é possível verificar rapidamente em que zona plástica se encontram os resultados.

">scaffoldingDiagramInnerTubeTabscaffoldingDiagramOuterTubeTab@

Diagrama do andaime

O Diagrama de andaime de um componente de articulação está disponível como uma propriedade não linear da articulação (ver a imagem Selecionar a não linearidade da articulação). Desta forma, é possível modelar o efeito mecânico de uma ligação de tubo ligada com uma extremidade de tubo interior entre duas barras. O modelo equivalente transfere, em função do estado de compressão na extremidade de barra, o momento fletor através do tubo exterior com excesso de pressão e, após fechar positivamente, também através da manga de tubo interior.

Pode definir as propriedades de articulação separadamente no módulo "Diagrama de andaime | Tubo interior" e "Diagrama de andaime | Tubo exterior".

Definir diagrama de andaime para o tubo exterior

Informação

Para a tabela "Andaime | Tipo de não linearidade Nφ_y φ_z ", o componente de translação u_x é acoplada com os componentes de rotação φ_y e φ_z.

Para definir os parâmetros correspondentes, estão disponíveis as opções descritas na secção de diálogo {%>

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Referências

1. FEMA 356: Pré-norma e comentário para a reabilitação sísmica de edifícios. (2000). Agência Federal de Gestão de Desastres, Washington D.C.

Capítulo principal

• Tipos para barras

Breve resumo

Modelo

• Visualizador 3D | Google
• Visualizador 3D | Babylon
• Realidade virtual

872x

57x

Lança telescópica