Vrijheidsgraden
Staafaansluitingen (o.a. scharnieren) kunnen worden gedefinieerd voor vrijheidsgraden in samenhang met de optredende staafkrachten:
|
Project |
Vrijheidsgraden (locaal) |
Vast |
Vrij |
Veer |
|
1D-Ligger |
Vz*, My* |
☑ |
☑ |
☑ |
|
2D-Raamwerk |
N, Vz, My |
☑ |
☑ |
☑ |
|
2D-Vakwerk |
N, Vz |
☑ |
☑ |
☑ |
|
2D-Balkrooster |
Vz*, Mx, My |
☑ |
☑ |
☑ |
|
3D-Raamwerk |
N, Vy, Vz, Mx, My, Mz |
☑ |
☑ |
☑ |
|
3D-Vakwerk |
N, Vy, Vz |
☑ |
☑ |
☑ |
* verplaatsingen in het globale assenstelsel
Voor de staven waarvan de lokale staafas X’ parallel loopt met de globale staafas, hebben de toegepaste staafaansluitingen een globale betekenis.
Scharnierende/vaste vrijheidsgraad is gerelateerd aan het locale assenstelsel behorend bij een staaf en geldig voor het begin en einde van de staafknopen.
De definitie van staafaansluitingen komt overeen met staafkrachten:
|
Kracht |
Definitie |
|
Moment Mx Moment My Moment Mz |
Staafaansluitingen in rotatie (hoek) richtingen komen overeen met een scharnierend - gedeeltelijke gefixeerde staafaansluiting (veer)- gefixeerd moment t.o.v. de lokale X', Y', Z' assen |
|
Normaalkracht N Dwarskracht Vy Dwarskracht Vz |
Staafaansluitingen in lineaire richtingen komen overeen met vrije - gedeeltelijke gefixeerde staafaansluitingen (veer) – gefixeerde normaal- of dwarskrachten t.o.v. de lokale X', Y', Z' assen |
Maatvoering eenheden
Maatvoering eenheden voor lineaire verende staafaansluitingen - [kN/m], voor rotatie - [kN∙m∙rad].
De standaard staafaansluiting wordt gefixeerd voor alle vrijheidsgraden. De waarde van een gefixeerde staafaansluiting is 1E111, de standaard waarde van een vrije staafaansluiting is 0, de standaard waarde van verende staafaansluitingen wordt gedefinieerd door het bereik (0; 1E111).
In het geval dat alle staven die verbonden zijn met dezelfde knoop aansluiten met een scharnier, dan wordt de kinematische onbepaalde situatie automatisch intern opgelost door een van de staafaansluitingen te fixeren. Indien de kinematisch onbepaalde situatie hiermee niet is opgelost omdat de constructie in zijn geheel instabiel is, dan kan het automatisch door de software worden opgelost d.m.v. een suggestie tijdens de berekening.
Naam staafaansluiting
U kunt scharnieren handmatig definieeren in de tabel. Door een (willekeurige) letter in te voeren wordt de staafaansluiting gefixeerd in een bepaalde vrijheidsgraad. Indien u een nummer intypt wordt de staafaansluiting verend en krijgt de waarde die u heeft ingevoerd, behalve als de waarde nul is – in dit geval is de betreffende vrijheidsgraad van de staafaansluiting vrij.
De naam van de staafaansluiting begint met een voorvoegsel 'S' gevolgd door een nummer. De namen van de staafaansluitingen beginnen met S1, elke volgende staafaansluiting krijgt het daaropvolgende nummer. U kunt het standaard voorvoegsel veranderen in Opties voorkeuren.
Verdeling van krachten en verplaatsingen
Staafaansluiting definitie maakt het mogelijk om een andere verdeling van krachten en verplaatsingen bij de eindknopen op te leggen. Er is een verschil tussen 2D-, 3D-Raamwerk en anderzijds 2D-Balkrooster, 1D-Ligger projecten in MatrixFrame®. Met 2D- en 3D-Raamwerk kunt u staafaansluitingen toekennen aan staafknopen en aan andere staafdelen indien er nieuwe knopen worden gegenereerd op de posities waar de betreffende staafaansluitingen zijn gewenst. De verplaatsing van de staafaansluitingen zijn dus gerelateerd aan de verplaatsing van de knopen. Met 2D-Balkrooster en 1D-Ligger kunt u gewenste staafaansluitingen toekennen aan staafknopen en andere staafdelen; er worden geen nieuwe knopen gegenereerd op de posities waar de staafaansluitingen zijn gewenst. In dit geval is de verplaatsing van de staafaansluiting niet gerelateerd aan de verplaatsing van de knopen.
Definitie staafaansluiting werkt niet in 2D/3D-Vakwerk projecten omdat elke constructiedeel in een 2D/3D-Vakwerk reeds een scharnierende staafaansluitingen heeft aan staafeinden.