Domanda:
Posso ridurre il momento della colonna dovuto alla trave impostando l'estremità della trave su perno?
Graviton
2016-05-17 12:47:09 UTC
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Ho una struttura, che contiene solo elementi frame (trave e colonna).

enter image description here

Da quello che so, se io applicare un carico puntuale alle colonne sia sul lato sinistro che su quello destro e, se il giunto trave-colonna è rigido, la colonna al centro sperimenterà un momento extra, perché il momento della trave verrà trasmesso al pilastro centrale.

In altre parole, la colonna centrale impiegherà un momento a causa dell'esistenza della trave, giusto?

Per eliminare questo momento extra preso dalla colonna centrale, posso quindi impostare la trave -colonna unire la connessione come pin? Come cambierebbe il comportamento strutturale?

Tre risposte:
pauloz1890
2016-05-17 20:17:17 UTC
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Sì, è corretto - se vuoi eliminare i momenti nelle colonne, allora una connessione appuntata tra la trave e le colonne lo farà.

Per dimostrarlo ho ricreato la tua struttura con un punto immaginario carichi e dimensioni in un software di analisi strutturale. Le colonne sono completamente fissate alla base.

Gli schemi a sinistra le immagini sotto hanno connessioni completamente fisse , mentre a destra le colonne sono connessioni appuntate alle travi.

SkyCiv 3D Structural Analysis Software Input SkyCiv 3D Structural Analysis Software Bending Moment Diagram SkyCiv 3D Structural Analysis Software Axial Force Diagram SkyCiv 3D Structural Analysis Software Deflection Diagram

La cosa più importante è che noterai un momento zero nelle colonne nel caso di destra (connessioni bloccate). Generalmente questo aumenta la forza assiale e possiamo vederlo nella colonna centrale. Si noti inoltre che lo spostamento totale massimo (somma vettoriale di spostamento X e Y) è maggiore nel modello bloccato. Quando c'è un momento che agisce sulle colonne, ciò fa sì che le colonne si pieghino lateralmente, mentre nel modello appuntato non c'è deflessione laterale (ovviamente non si considera l'instabilità poiché si tratta solo di un'analisi statica lineare).

spero che aiuti! L'ho fatto molto rapidamente con il software di analisi 3D strutturale SkyCiv se qualcuno se lo sta chiedendo. Se ti registri per un account gratuito, una piccola struttura come questa può essere risolta in SkyCiv Structural 3D.

Wasabi
2016-05-17 23:34:26 UTC
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Come @ pauloz1890 ha già affermato nella sua risposta, se aggiungi una cerniera a una connessione trave-colonna, eliminerai il momento flettente sulla colonna (supponendo che non vengano applicati carichi orizzontali).

Detto questo, il rendering mostra un telaio composto da travi e colonne di cemento. I giunti tra travi e pilastri sono chiaramente monolitici. Se questa è la rappresentazione accurata della tua struttura e non può essere modificata, il tuo modello deve rimanere così com'è, senza cerniera (e con momento flettente sulle colonne).

Pertanto, puoi aggiungere questa cerniera al tuo modello solo se puoi anche aggiungere la cerniera alla struttura effettiva. Ci sono molti modi per farlo. Se le tue travi sono gettate sul posto, molto probabilmente dovrai adottare una cerniera Freysinnet o Menasger (ce ne sono alcune altre, ma queste sono le più comuni). Se, d'altra parte, le tue travi sono prefabbricate, allora ci sono molti diversi tipi di cuscinetti che possono essere utilizzati (elastomerici o meccanici).

enter image description here Sorgente (fai clic su "Scarica testo completo", gratuito))

E se scegli di modificare la tua struttura per consentire i cardini, devi decidere come le travi si comporteranno attorno alla colonna centrale. Avrai due campate indipendenti (una cerniera completa), o avrai una trave continua su entrambe le campate (solo la colonna è incernierata, questo è l'esempio dato da @ pauloz1890)? Ciò influenzerà le forze interne sulle travi e la distribuzione della forza assiale tra le colonne.

enter image description here

Nota inoltre che questi modelli presumono tutti fissi supporti alla base delle colonne. Se una struttura è completamente incernierata alla base e ai giunti tra tutte le colonne e le travi, diventerà ipostatica (instabile). Pertanto, per definire i collegamenti a cerniera tra le colonne e le travi, è necessario garantire che la base sia fissata contro le rotazioni.

Diagrammi ottenuti con Ftool, un Strumento di analisi dei frame 2D.

Grazie Wasabi; anche l'articolazione più a sinistra e più a destra è incernierata? E per quanto riguarda il comportamento del momento flettente alla colonna per questi due casi?
@Graviton: Il simbolo del cerchio grande sopra o vicino al giunto rappresenta un cardine. Nel modello più a sinistra, tutte le colonne sono incernierate, mentre la trave rimane continua. Nel modello più a destra, tutti i giunti tra trave e pilastro sono completamente incernierati, portando a due campate indipendenti che si comportano come travi semplicemente supportate.
kamran
2016-07-26 06:26:27 UTC
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Se aggiungi la cerniera al montante centrale, i carichi saranno comunque trasportati dal montante centrale. L'unico modo per isolare il montante centrale da qualsiasi carico sui montanti laterali è quello di avere il collegamento a perno dei 2 giunti montante-trave laterali e il montante centrale.

Puoi approfondire le tue risposte? Non sembra rispondere alla mia domanda
Supponiamo che tu abbia la connessione trave-colonna al perno del palo centrale ma la connessione fissa delle colonne laterali! Se hai carichi disuguali sulle colonne laterali a seconda della rigidità di quei membri, avrai un taglio disuguale alla loro estremità dove incontrano i lati del montante centrale come da schema. Una coppia di forza che agisce sui due lati creando un momento. Chiamiamo la reazione dal palo sinistro sul palo centrale RL e quella dal destro RR il momento sarà: M = (RL-RR) / (larghezza del palo). Ma se hai tutti i pin post-travi collegati non avrai momento al post centrale!


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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