Os graus de liberdade podem ser utilizados para descrever deslocamentos e rotações num ponto de nó. Assim, cada grau de liberdade permite um deslocamento ou uma rotação numa determinada direção. Num cálculo de elementos finitos, os graus de liberdade também são quantidades desconhecidas nos pontos nodais que têm de ser determinados para resolver o sistema de equação.
Apoio
Cada estrutura transfere as suas forças de cima para baixo para as fundações. As fundações são idealizadas como apoios no dimensionamento. Devem ser entendidos como graus de liberdade e, assim, formam as condições de fronteira para uma estrutura. Ou seja, evitam o deslocamento ou a rotação numa determinada direção, para que não possa ocorrer deformação. Dependendo da definição, os apoios podem restringir determinados graus de liberdade.
Graus de liberdade para cálculos 3D e 2D
- Uma estrutura plana (2D) tem três possibilidades de movimento (graus de liberdade). Dois deslocamentos na direção X horizontal e na direção Z vertical, bem como uma rotação em torno do eixo Y global. Os graus de liberdade indisponíveis não podem ser selecionados no software ou encontram-se esbatidos.
- Uma estrutura tridimensional (3D) , por outro lado, tem 6 possibilidades de movimento. Três deslocamentos e três rotações, cada uma nas direções X, Y e Z.
Apoios no RFEM e no RSTAB
Os apoios são utilizados para transferir as cargas aplicadas no sistema estrutural para as fundações. Sem qualquer apoio, todos os nós seriam livres e poderiam ser deslocados ou rodados sem impedimentos. Se pretende que um nó atue como apoio, pelo menos um dos seus graus de liberdade tem de ser restringido por uma mola ou bloqueado por completo. O nó deve, igualmente, fazer parte de uma superfície ou de uma barra. Também é necessário considerar as condições de fronteira das barras para excluir libertações duplas nos nós apoiados.
São necessários apoios nodais de forma a aplicar deformações impostas.
É possível providenciar apoios nodais com propriedades não lineares (critério de ruptura para forças de tracção e compressão, diagramas de trabalho e resistência).
Na caixa de diálogo Novo apoio nodal, existem vários tipos de apoio na forma de botões que facilitam a definição dos graus de liberdade. São atribuídas as seguintes propriedades de armazenamento:
