Creo que ha elegido una referencia deficiente. De hecho, ese vínculo no tiene absolutamente nada que ver con el análisis estructural, sino más bien con una implementación específica en estructuras de acero.
Un soporte con pasadores es una condición de límite que restringe todos los desplazamientos pero permite que la estructura gire.
Una bisagra (más formalmente, una bisagra interna), por otro lado, es una descripción del comportamiento de la estructura. Específicamente, elimina la compatibilidad de rotación entre barras alrededor de un nodo (entre todas las barras o un subconjunto de ellas), aumentando así los grados de libertad de la estructura.
Para una demostración más visual de la diferencia, aquí hay una estructura con cuatro soportes fijados, junto con su configuración deformada bajo el efecto de una carga uniforme. Notará que los soportes permiten que la estructura gire alrededor de ellos, sin embargo, la inclinación de una viga en un nodo dado debe ser igual a la inclinación de la viga vecina en el mismo nodo, lo que significa que puede no haber discontinuidad en la derivada de la deflexión. en el soporte (compatibilidad de rotaciones).
Y ahora dos variaciones en la misma estructura con la misma carga, pero con una interna bisagra en diferentes ubicaciones.
En este caso, se coloca una bisagra interna en la misma posición que uno de los soportes. Esto elimina la compatibilidad de las rotaciones alrededor de ese nodo, lo que lleva a una clara discontinuidad en la derivada de la deflexión alrededor de ese soporte.
Ahora la bisagra se coloca en el medio del tramo central, lo que lleva a una clara discontinuidad en la derivada de la deflexión en ese punto.
Las bisagras también se pueden colocar en un solo lado de un nodo. Por ejemplo, observe la deflexión de este marco bajo una carga vertical uniforme y una carga horizontal concentrada.
Las columnas y vigas mantienen su perpendicularidad original. Específicamente en la columna central, observe que las vigas mantienen su compatibilidad angular (sin discontinuidad en la derivada de la deflexión).
Sin embargo, si agregamos bisagras a la parte superior de las columnas:
Las vigas y columnas ya no permanecen perpendiculares en su estado desviado. Sin embargo, las vigas sobre la columna central mantienen su compatibilidad angular.
Sin embargo, si los nodos estuvieran completamente articulados, entonces cada tramo se comportaría de forma independiente como una viga simplemente apoyada:
En el método de rigidez directa, la ecuación fundamental es
$$ \ {q \} = K \ {d \} $$
Un soporte fijo define el contenido de $ \ {d \} $, estableciendo los grados de libertad del nodo dado en $ (d_x, d_y, \ theta) = (0, 0, \ theta) $ (en el caso de una estructura 2D). Una bisagra interna, en cambio, aumenta las dimensiones del cálculo, ya que aumenta el número de grados de libertad. Entonces, en lugar de que un nodo tenga simplemente $ (d_x, d_y, \ theta) $, tendrá $ (d_x, d_y, \ theta_1, \ theta_2, \ theta_3, ...) $, donde $ \ theta_i $ representa el rotación en diferentes lados de la bisagra.