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2024-01-31

截面

在“钢设计”类别的“截面”表中列出了您在模型中创建的所有截面。

允许的截面

钢设计适用于多种截面类型。截面的文字颜色提供了关于截面使用和适用性的说明。颜色含义如下:

  • 黑色:截面适用于设计,并在要设计的对象中使用
  • 红色:截面不适用于钢设计
  • 蓝色:模型中未使用截面
  • 灰色:截面未用于要设计的对象
信息

对于钢设计,大多数“标准”、“薄壁”、“组合”和“杆件”类别的截面都是允许的。这些截面还必须分配一种“钢”类型的材料。


另外,截面值程序“RSECTION”的薄壁截面也可以进行设计(参见章节 RSECTION-截面)。各个截面的类别在表格列“截面类型”中列出。

具有无效截面的对象在设计时不会被考虑,即使该截面已启用“进行设计”选项。在表格 要设计的对象 中,它们自动被标记为“无效/已禁用”。

信息

只有在存在“剪力连接”(即“相互作用”)的情况下,才能对组合截面进行设计。此时,还可以计算塑性抵抗力并与内力进行比较。没有剪力连接的组合截面必须为了设计而分解为两个独立的杆件。

从设计中移除截面

对于有效截面,您可以通过禁用“进行设计”复选框将该截面分配给的所有对象从设计中排除。这样,这些对象在表格 要设计的对象 被标记为“无效/已禁用”,在设计时不予考虑。

截面分类(适用于EN 1993、NTC和SIA 263)

根据某些标准,截面分类用于限制因局部屈曲引起的承载力和旋转能力。当某一截面设有单元域时,自动截面分类默认启用。程序检查受压截面部分的c/t比,并将截面分为截面等级1到4。

信息

对于“等级4”截面,验证中会计算有效截面值以考虑局部屈曲的影响。如果没有符合标准的局部屈曲单元域,该截面自动归入“等级3”并进行弹性设计。不进行c/t比和局部屈曲的验证。

在表格列的列表中,您也可以手动指定截面等级。

  • 等级1/2: 设计使用塑性截面抵抗值,不进行c/t部分的进一步检查。
  • 等级3: 进行弹性设计,不进行局部屈曲的进一步检查。
  • 可能为等级4: 在设计中检查是否需要考虑有效截面值。根据结果,截面被归为等级3或等级4并进行相应设计。

冷弯截面的设计(适用于EN 1993和AISC)

冷弯截面通常需要特别的验证,以确保局部屈曲和截面稳定性。当某一截面为“冷弯”制造方式且设计标准为EN 1993时,具有该截面的对象自动按EN 1993-1-3 [1] 进行验证(不包括冷弯中空型材)。在设计标准为AISC 360时,冷弯截面按AISI S100 [2] 进行验证。

对于其他设计标准,未对冷弯截面实施特定设计。

调整截面

如有必要,您可以在编辑对话框中调整截面的属性。双击截面的行或点击表格工具栏中的 打开编辑对话框 按钮。

提示

对于任意截面形状的建模和设计,我们推荐使用程序 RSECTION

在“选项”表格列中,显示了用于不同现有设置或修改值的图标(参见图片 截面输入表)。这些图标提供了对使用截面的快速概览。 例如,图标 薄壁截面 分配给所有根据薄壁理论计算的截面。

重要

杆件刚度修改结构修改 中定义的刚度修改系数在附加程序钢设计的验证中不予考虑。

关于应力计算的说明

截面的基于应力的验证基于截面中选择的计算理论。若截面启用了“薄壁模型”,则截面值和用于设计的应力均根据薄壁理论("TWA")计算。若未启用此选项,则截面值和应力基于FEM求解。

根据选定的应力计算的单位应力提供了验证使用的应力值的良好基础。您可以在截面的编辑对话框中查看这些值。

RSECTION-截面

RSECTION 程序的截面设计选项取决于截面的建模方式:如果截面具有元素,则会自动生成单元域(截面部分),允许计算有效截面。 如果截面为无元素部分定义,则无法生成单元域。此时无法自动进行截面分类。

使用其他截面进行设计

您可以选择与RFEM计算不同的截面用于设计:在表格列“其他截面用于设计”中点击相应的行。通过 编辑对象 按钮,您可以从库中导入一个截面。

重要

这一更改不会影响静态分析的内力。它们同样用于新截面的设计。

如果在列中存有其他截面,则上下文菜单中提供了更多选项。您可以把新截面传递给RFEM,从而也用于静态分析。也可以将原始截面重新导入到表中。

优化截面

钢设计插件提供了优化标准截面的功能。在该简化优化过程中,程序会在同一系列的截面中寻找满足所有验证要求且验证标准小于在对话框 全局设置 中设置的最大允许利用率的最小截面。

要优化截面,请在表格列“其他截面用于设计”的相应单元格中点击。在列表中选择“优化”选项。

对于参数化型材,将出现截面的编辑对话框。在“优化 | 钢设计”选项卡中可以设置优化的参数。

在“几何”栏中勾选要更改的参数。在“最小值”和“最大值”栏中填写参数的下限和上限。“步长”控制优化过程中参数尺寸变化的间隔。若要保持“长宽比”,勾选相应复选框并提供优化外部尺寸的参数。

对于截面优化,与使用其他截面所需的条件相同(见上文)。验证对所有截面的变量使用静态分析的内力进行。然后,在表格列中输出最佳变量。更改截面对RFEM模型中的刚度和内力的影响不会被考虑。因此,请使用上下文菜单中的选项将优化后的截面导入RFEM模型(见图片 导出或导入选项的上下文菜单)。

信息

建议在首次优化后使用更改的截面重新计算内力,并再次优化截面。

利用附加程序 优化与成本/CO2排放评估 可以进行全面的结构优化。


参考
上级章节