Artículo de prueba - Cómo definir la posición de carga correcta (Fuerzas de entrada)
Bisagra real vs bisagra teórica
Para garantizar la conformidad del modelo computacional con la forma real de la conexión, tenemos que pensar en el punto de aplicación de la fuerza cortante, especialmente en el caso de una conexión de bisagra.
Esta es una forma esquemática "real" de una conexión estructural (izquierda) y su modelo estructural utilizado para el análisis (derecha).
En IDEA StatiCa Connection, definimos las fuerzas nodales en cada miembro estructural. Este es un ejemplo de una conexión de momento (con fuerza cortante y momento de flexión aplicados).
Conexión de momento
Diagramas correspondientes de los esfuerzos internos en la barra horizontal conectada con una conexión de momento.
Los momentos de flexión a lo largo de las barras en IDEA StatiCa Connection se simplifican como lineales, comenzando desde el valor de momento ingresado en la pestaña de efectos de carga y propagándose como una función lineal de la fuerza cortante ingresada hacia el extremo libre de la barra.
Mire el video que analiza la distribución del momento flector y otra información importante.
Conexión con bisagras
Para la bisagra, el momento flector aplicado es igual a cero y los diagramas de fuerzas internas en un miembro horizontal pueden verse así:
La imagen anterior corresponde a una situación ideal en la que la posición teórica de la bisagra está directamente en el nodo teórico. En realidad, el punto real de rotación (bisagra) se desplaza desde el punto del nodo teórico (normalmente la intersección de los ejes de las barras). Suponemos que para las conexiones atornilladas, el punto de rotación está en el centro del grupo de tornillos.
Ahora, comparemos la situación en la que se considera que el momento de flexión cero está en el nudo (izquierda) y cuando cambiamos la posición de la fuerza cortante (y, por lo tanto, el momento de flexión cero) al punto real de rotación (derecha).
Ajuste de la posición de las fuerzas
En la aplicación, la posición de la fuerza cortante se puede definir en la sección Modelo de la barra dada. La diferencia entre estos dos casos se muestra aquí:
Izquierda: Fuerzas en el nodo Derecha: Fuerzas en pernos
En la situación de la izquierda, hay un momento de flexión en el punto de la bisagra que hace que el miembro gire hacia arriba. Este momento (originado por la fuerza cortante que crece linealmente desde el punto del nudo) induce el comportamiento incorrecto de la barra horizontal.
Podemos arreglar fácilmente la configuración moviendo la fuerza de cizallamiento para que actúe en la posición de la bisagra. En tal caso (la imagen de la derecha), el haz horizontal se desvía como se esperaba.
La tercera opción es Fuerzas en posición. Para algunas operaciones, especialmente cuando se crea una conexión como un ensamblaje de operaciones más básicas (por ejemplo, placa de refuerzo, corte, rejilla de pernos), la función Fuerzas en pernos no tiene ningún efecto y no hay desplazamiento del momento de flexión cero en la bisagra supuesta.
Por lo tanto, se debe elegir el método Fuerzas en posición y se debe ingresar la distancia X adecuada.
Grabación de seminarios web
Vea las grabaciones de nuestros seminarios web anteriores en los que se analiza la posición de la fuerza cortante.
La posición de las fuerzas internas nodales que obtenemos de un modelo estructural puede ser por excentricidades desplazadas desde el origen. Este efecto subestima las fuerzas internas que actúan en la conexión. Veamos cómo cambiar la posición de las fuerzas internas directamente en funcionamiento y evitar resultados incorrectos.