截面

在 '钢结构设计' 类别的 截面 表格中列出了您在模型中创建的所有截面。

用于钢结构设计的"截面"表格

允许的截面

许多截面类型都可以进行钢结构设计。截面的字体颜色表示该截面的用途和适用性。颜色含义如下：

• 黑色：截面适用于设计，并用于待设计对象
• 红色：截面不适用于钢结构设计
• 蓝色：截面在模型中未被使用
• 灰色：截面未用于待设计对象

钢结构设计的截面

此外，截面特性程序 RSECTION 生成的薄壁截面也可以进行设计（参见 RSECTION-截面 一节）。各个截面的类别在表格列 '截面类型' 中显示。

截面无效的对象在设计时不予考虑——即使该截面已勾选 '待设计' 选项。这些对象在 待设计对象 表格中自动显示为 '无效 / 已禁用'。

从设计中移除截面

对于有效截面，您可以通过取消勾选 '待设计' 复选框，将分配了该截面的所有对象排除在设计之外。这样这些对象在 待设计对象 表格中被归类为 '无效 / 已禁用'，并且在设计时不予分析。

截面等级（适用于 EN 1993、NTC 和 SIA 263）

在一些标准中，通过截面等级来考虑截面部分局部屈曲对承载能力和转动能力的限制。如果截面中定义了单跨，则默认启用自动截面等级评定。程序会检查受压截面部分的 c/t 比值，并将截面划分为截面等级 1 至 4。

IPE 400 的截面属性 - 按照 EN 1993 的单个区域

在表格列的列表中，您也可以手动指定截面等级。

手动设置分类

• 等级 1/2：设计采用塑性截面抗力，无需进一步检查 c/t 部分。
• 等级 3：采用弹性设计，无需进一步检查局部屈曲。
• 可能为等级 4：设计时检查是否需要考虑有效截面特性。根据检查结果，截面被评定为等级 3 或等级 4 并相应进行设计。

屈曲曲线（适用于 EN 1993、NTC 和 SIA 263）

在一些标准中，屈曲曲线描述折减系数 χ 与相对长细比 λ̄ 的关系。以此折减受压杆件的承载力。屈曲曲线通过缺陷系数 α 考虑真实杆件的缺陷（如几何初弯曲以及由轧制或焊接引起的内应力）。例如在 [1] 表 6.1 中给出了屈曲曲线 a₀、a、b、c 和 d，对应 α = 0.13 / 0.21 / 0.34 / 0.49 / 0.76。适用哪条屈曲曲线由表 6.2 规定，取决于截面形状、制造方式（轧制或焊接）、h/b 比、翼缘厚度、挠曲方向（y-y 或 z-z）以及钢材强度等级。

设计时自动使用截面特性中定义的屈曲曲线。但您也可以手动指定有效长度。

手动定义屈曲曲线

冷弯薄壁截面的设计（适用于 EN 1993 和 AISC）

冷弯薄壁截面通常需要针对局部屈曲和截面稳定性进行特殊验算。对于制造方式为 '冷弯' 的截面且设计标准为 EN 1993 时，采用该截面的对象自动按 EN 1993-1-3 [1] 进行验算（冷弯空心截面除外）。对于设计标准 AISC 360，冷弯薄壁截面按 AISI S100 [2] 进行验算。

冷弯截面（类别“制造方法”）

对于其他设计标准，未实现冷弯薄壁截面的专门设计。

调整截面

如有需要，您可以在编辑对话框中调整截面的属性。为此，请双击截面所在行，或点击表格工具栏中的按钮 。

表格列 '选项' 中会显示设置或已修改数值的图标（参见图片 '截面' 表格）。这些图标可以让您快速了解所使用的截面。例如图标 分配给所有按薄壁理论计算的截面。

应力计算的说明

基于应力的截面验算取决于截面中所选的计算理论。如果截面启用了 '薄壁模型'，则截面特性以及用于设计的应力均按薄壁理论（"TWA"）计算。如果未启用该选项，则截面特性和应力基于有限元解确定。

各应力计算的单位应力为理解验算中使用的应力值提供了良好的基础。您可以在截面的编辑对话框中检查这些应力。

截面上的单元应力

RSECTION-截面

来自程序 RSECTION 的截面，其设计可能性取决于截面的建模方式：如果截面包含构件，则自动生成单跨（截面部分），从而可以计算有效截面。但是，如果截面由不含构件的部分定义，则无法生成单跨，此时也无法进行自动截面等级评定。

使用其他截面进行设计

您可以将在设计中使用的截面与 RFEM/RSTAB 计算中使用的截面不同：为此请点击表格列 '使用其他截面进行设计' 中的相应单元格。然后通过按钮 可以从截面库中导入一个截面。

使用其他截面进行计算

如果该列中定义了其他截面，则右键菜单中会提供更多选项。通过这些选项，您可以将新截面传递给 RFEM 或 RSTAB，使其也用于结构分析。同样，也可以将原始截面重新导入到表格中。

导入或导出截面的选项菜单

截面优化

钢结构设计附加模块提供了对标准截面进行优化的功能。在这种简化优化中，程序会在同一截面系列内搜索满足所有验算、且验算准则小于 全局设置 对话框中设定的最大允许利用率的最小截面。

要优化截面，请点击表格列 '使用其他截面进行设计' 中的相应单元格。然后在列表中选择 优化 选项。

截面优化

对于参数化截面，会显示截面的编辑对话框。在 '优化 | 钢结构设计' 选项卡中可以设置优化的参数。

优化参数化截面

在 '几何' 列中勾选要更改的一个或多个参数。然后在 '最小值' 和 '最大值' 列中输入参数的下限和上限。'步长' 控制优化过程中参数尺寸变化的区间。如果要 '保持纵横比'，请勾选相应的复选框并指定用于外部尺寸优化的参数。

截面优化与使用其他截面（见上文）适用相同的条件。所有截面变体的验算均使用结构分析的内力进行。然后在表格列中输出最优变体。更改后的截面对 RFEM/RSTAB 模型中刚度和内力的影响不予考虑。因此，请利用右键菜单的功能将优化后的截面传递到模型中（参见图片 用于导出或导入的右键菜单选项）。

全面的结构优化可通过附加模块 模型优化 实现。