Po wybraniu karty Tarcie w oknie Definicja podpory na ekranie pojawia się przedstawione poniżej okno dialogowe.
Opcje znajdujące się na tej karcie pozwalają na zdefiniowanie typu podpory uwzględniającego tarcie. Włączenie opcji Tarcie (
) powoduje, że dostępne stają się opcje znajdujące się poniżej (Kierunek siły dociskającej). Naciśnięcie klawisza Tarcie powoduje otwarcie dodatkowego okna dialogowego, w którym zdefiniowane mogą zostać wartości:
- współczynnika tarcia mi
- spójności To
- współczynnika gM.
Podstawową charakterystyką tarcia jest współczynnik tarcia mi; jego wartość pomnożona przez siłę działającą na wybranym kierunku (dla każdego przypadku) daje wartość siły granicznej na zwolnionych kierunkach.
Określana też jest siła spójności (kohezji) tzn. graniczna siła tarcia przy braku docisku; siły docisku są analizowane dopiero przy przekroczeniu tej wartości.
W oknie dialogowym znajduje się również współczynnik bezpieczeństwa gM (domyślnie równy 1,00). Wartość współczynnika tarcia jest dzielona przez wartość podanego współczynnika bezpieczeństwa.
Po wybraniu jednego z kierunków siły dociskającej opcja Zablokowane kierunki na tym poziomie nie jest dostępna. W przypadku konstrukcji 3D conajmniej jeden kierunek (a w przypadku konstrukcji 2D — jeden) musi być zwolniony, aby tarcie w podporze działało prawidłowo. W innym przypadku podczas obliczeń konstrukcji Robot wyświetli komunikat o błędzie nieprawidłowej definicji podpory.
Jeśli wypadkowa poprzeczna siła zewnętrzna jest mniejsza od siły tarcia wynikającej z docisku, wówczas podpora działa jako sztywna (z dużą sprężystością) lub sprężysta (z wartością współczynnika sprężystości zdefiniowaną przez użytkownika). Gdy siła zewnętrzna jest większa, kierunek zwolniony traktowany jest jako przesuwny (zwolniony).
Tarcie może być definiowane z odrywaniem. Siły o zwrocie zgodnym z odrywaniem nie generują tarcia w podporze (powstaje model przesuwny podpory); tylko kierunek przeciwny do odrywania powoduje tarcie. Przy zaznaczeniu Żaden tarcie jest niezależne od zwrotu działania siły normalnej.
Podczas obliczeń konstrukcji na każdej podporze ze zdefiniowanym tarciem są sprawdzane warunki (dla każdego przypadku):
- dla konstrukcji 3D (gdy zwolnione są dwa kierunki):
- Ffrict (dir 1) ≤ mi * Fn / gM + To
- Ffrict (dir 2) ≤ mi * Fn / gM + To
- dla konstrukcji 2D:
- Ffrict ≤ mi * Fn / gM + To
Gdy spełnione są powyższe warunki na podporach, pojawia się siła reakcji; gdy te warunki nie są spełnione, podpora jest traktowana jako przesuwna.
Przykładowe współczynniki tarcia dla materiałów budowlanych
|
Materiały |
Zakres współczynników tarcia |
|---|---|
|
beton — beton |
0,5 — 1,0 |
|
stal — beton |
0,3 — 0,4 |
|
stal — stal |
0,2 — 0,8 |
|
drewno — beton |
0,8 — 1,0 |
|
drewno — stal |
0,5 — 1,2 |
|
drewno — drewno |
0,4 — 1,0 |
|
guma — beton (suchy) |
1,0 |
|
guma — beton (mokry) |
0,30 |