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TechTip: So modellieren Sie ein Scharnier

A guide to hinge connections and how to model them in Structural 3D

Was ist ein Scharniergelenk??

zuerst, was ist ein scharniergelenk? Eine Scharnierverbindung ermöglicht es zwei Elementen, sich um ihre Verbindung zu drehen. Am Scharnier, beide Elemente können sich ohne Einschränkung frei drehen. Nehmen Sie das folgende Diagramm:

Scharnierverbindung oder Gelenk in der Tragwerksmodellierung

Sie können sehen, wie sich das zweite Element unter einer aufgebrachten Last frei drehen kann. Der Stab überträgt kein Biegemoment auf den anderen Stab. Dies wird dadurch bewiesen, dass es 0 Biegemoment am Verbindungsknoten, d.h. es gibt keine Einspannung gegen das Biegemoment.

Verständnis einer Scharnierverbindung

The best way to fully comprehend how connections work is to understand how the Knoten werden mit den Stabenden verbunden. Wenn es einen festen Freiheitsgrad hat, dann wird der Stab mit dem Knoten verschweißt – wohin der Knoten geht, das Mitglied geht! Nehmen Sie die folgenden zwei Mitglieder:

Zwei durch einen Knoten verbundene Statikmodellierung

Wir können sehen, dass sie durch einen gemeinsamen Knoten verbunden sind. Now let’s separate the members to take a closer look:

Freikörperdiagramm einer gleitenden Verbindung zwischen zwei Stäben in der Tragwerksberechnung

Links, wir haben Mitglied 1, am Knoten befestigt mit einem Rückhaltecode von FFF-FFF. Auf der rechten Seite, wir haben Mitglied 2, which for this example has a hole cut out of it that allows the node to slide along the X and rotate about the Z. Dies wird mit RFF-FFR . bezeichnet. Ich habe dieses Beispiel gewählt, weil es leicht zu verstehen und die Bewegung entlang der X-Achse zu visualisieren ist. Dies ist ein Beispiel für ein Scharniergelenk, das sich in X . verschieben kann. Wenn Sie die Bewegung entlang der lokalen x-Achse einschränken möchten, modellieren Sie einfach die folgende Verbindung:

FUP_3

So modellieren Sie das Scharniergelenk

Sobald wir unsere Endfixierungen verstanden haben, it’s time to model this in the software. Nehmen Sie eine einfache Verbindung zwischen zwei Mitgliedern:

Mitglied-Joint-1

Um diese Verbindung zu ändern (Knoten 2 im Diagramm) zu einem Scharniergelenk, wir müssen nur eine der Mitgliederfixierungen in FFF-FFR ändern (wie unten zu sehen). We can see Member 1’s end is denoted by ‘FFFFFRin the left input menu. Dabei, we should see a little ‘dashadded to the diagram, bedeutet, dass das Element keine feste Verbindung mehr ist:

Scharnier-Verbindung-SkyCiv-Software-Modell

Nachdem wir die Struktur analysiert haben, Wir können prüfen, ob an der Verbindung eine Biegemomentkraft anliegt. Da die Biegekraft nicht zwischen den Stäben übertragen wird, es sollte sein 0 Biegemoment an dem Knoten, an dem ein Scharnier vorhanden ist:

Die Biegemomentkraft sollte . sein 0 an einer Scharnierverbindung

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