3579x
000459
2024-01-10

设计支座和挠度

承载支座和挠度选项卡在杆件或杆件组的编辑对话框中可用,当对象的设计属性已启用时(见图 激活杆件的设计属性)。承载支座基本上有两个功能:

  1. 定义验证“垂直于纤维方向的压缩”的边界条件
  2. 对杆件或杆件组进行分段,以用于木结构设计的挠度验算

对于板件的挠度验算要求,可在板件编辑对话框的挠度选项卡中设置。

杆件

承载支座

如前所述,对于“垂直于纤维方向的压缩”验算,支座处需要承载支座。有关该验算的具体参数可在 垂直于纤维方向的压缩 选项卡中定义。此外,承载支座还可用于将杆件和杆件组按挠度验算进行分段。

承载支座不仅可以分配给杆件起点和终点,也可以分配给内部节点。因此,在表格中,类型为“线上的节点/杆件节点”的节点以及杆件组中杆件之间的标准节点会自动预设。

在列表中选择一个承载支座,或通过按钮 新建 创建新类型(见图 新建承载支座)。通过按钮 编辑 可修改所选类型,通过按钮 多选 可在模型中选取已分配的承载支座。

该对话框与 标准 相匹配。如果您已为杆件或杆件组分配木材材料,则类型木材为预设值。否则,请在列表中选择此选项。

通过两个激活选项,您可以控制承载支座对应于哪些方向(z轴和/或y轴)。例如,如果杆件旋转了 90°,则可停用“z/z 轴上的支座”,并改为对 y 轴启用。


如果不需要进行“垂直于纤维方向的压缩”验算,但承载支座用于将杆件或杆件组分段以进行挠度验算,则请停用直接支承选项:这样无需输入支座几何与位置;支座仅用于变形验算的分段。或者,您也可以选择承载支座类型“通用”,该类型不检查支座压应力。

支座长度始终以实际梁为基准。它在对话框图中从静力系统或节点起,在杆件的正 x 方向显示一半,并在负 x 方向显示另一半。

信息

如果希望从图形上将杆件显示到承载支座的起点或终点,可通过杆件选项 端部修改 调整长度。

通过边缘支座选项,程序可自动识别承载支座是承受压力还是拉力。相应地,仅在受压力时进行“垂直于纤维方向的压缩”验算。

信息

目前尚不能覆盖所有情况。由于杆件的支承不一定发生在节点支座上,也可能发生在其他杆件上,因此支座力由杆件或杆件组的剪力分布确定。当多个杆件汇交于一个节点时,支座情况并不明确。验算仅按定义了承载支座的那根杆件的剪力进行。

如果承载支座作用于中间支座,请勾选内部支座复选框。根据设计规范,该设定会计入有效支承面积的确定。

通过剪力减弱选项,支座处的剪力验算将按控制剪力进行。为此,设计中会考虑距支座边缘一定距离处的剪力。该距离取决于设计规范。这要求力作用于支座的另一侧,通常位于梁的上表面。


如果横向压应力过大,可通过螺钉加固来承受(仅适用于 EN 1995-1-1 和直接支承)。为此,请勾选加固构件复选框。然后可在 加固构件 选项卡中定义全螺纹螺钉的属性。

通过防火设计时激活复选框,您可以控制是否也应在火灾情况下进行支座压应力验算。

如果某承载支座不应计入分段,请停用用于挠度设计的激活选项。

提示

为便于快速分配承载支座,建议为各类型赋予合适的名称(材料、长度等)。

挠度验算

分段与参考长度

在选项卡 承载支座和挠度 的右侧对话框区域中,会列出由于分配承载支座而针对各挠度验算方向形成的分段。对于每个分段中的每个验算点,所显示的长度 Lc 将作为确定限值的参考长度。

如果您想修改自动确定的参考长度(例如曲杆的参考长度与分段长度不同),请勾选“用户自定义长度”复选框。此时这些数值可编辑。但如果之后在模型中修改了杆件长度,这些自定义长度不会自动调整。

重要

只有当对象分配了一个 使用性配置 且存在相应的用于使用性验算的 设计情况 时,这些规定才生效。

梁和悬臂梁的限值

对于两端支承梁和悬臂梁的挠度限值,在 使用性配置 中进行管理。根据承载支座的布置,在验算时对每个分段采用相应限值:两侧均有承载支座或没有承载支座的分段视为类型;一侧有承载支座的分段视为悬臂梁

验算方向

通过“验算方向”确定应检查哪些挠度结果值。列表中可选局部轴 y 和 z、合成挠度以及局部辅助轴 y' 和 z'。下方分段会相应调整。

位移参考

通过“位移参考”列表选项,您可以影响用于验算的挠度值:

  • 未变形体系:局部变形值 uy 和 uz 直接取自结果。
  • 变形后的分段端点:用于验算的挠度值会减去起点或终点节点的变形值,从而只检查局部挠度。

预拱度

在验算时,您可以为每个分段考虑预拱度,从而减小挠度值。对于梁分段,预拱度按单波形形式考虑;对于悬臂梁分段,则按线性变化考虑。如果预拱度 wc,z 或 wc,y 方向与局部杆件轴 z 或 y 相反,请输入正值。对于合成方向的验算,会将预拱度分量换算到合成方向。

信息

按 EN 1995‑1‑1 进行验算时,仅在准永久设计情况中考虑预拱度。

示例:在下图中,中间节点 50 未定义承载支座。因此,程序仅识别出一个分段,参考长度与杆件长度一致。

如果在中间节点定义了承载支座,则会识别出两个分段。参考长度也会相应调整。

信息

如果杆件或杆件组未定义承载支座,则挠度验算会采用一个与杆件或杆件组长度相同的分段,并按梁进行设计。

如果某一分段不需要进行变形验算,可通过复选框将其停用:

加固构件

当按 EN 1995-1-1 进行设计且您在“基础”选项卡中勾选了 加固构件 选项时,此选项卡可用。此处可定义全螺纹螺钉,在“垂直于纤维方向的压缩”验算中作为横向承压加固构件考虑。

目前仅支持类型为“螺钉”的加固构件。请根据制造商说明确定强度和螺钉长度。您也可以使用您已定义为 木螺钉 的加固构件属性。为此,请在列表中使用相应选项。

选择一个已定义的木螺钉,或通过按钮 新建 创建新类型。

在“z-/y 轴方向的几何”区域中,定义螺钉数量及其布置。

对螺钉进行压入和屈曲验算。此外,还需对螺钉尖端所在平面的横向承压承载力进行验算。“荷载分布”中的荷载扩散角可按 45° 线性考虑,或按 [1] 所述的非线性方式考虑(另见对话框图)。

板件

在承载能力极限状态下对板件进行设计时,将检查应力分量。验算基于材料特性和板厚。与之相比,使用性验算则需要板件特定信息。您可在“编辑板件”对话框的挠度选项卡中进行设置。

重要

如果在对话框 全局设置 中停用了使用性,则此选项卡中无法输入内容。

板件类型

通过板件类型确定在验算中采用哪些挠度限值。列表中提供两种选择:

  • 双向支承
  • 悬臂梁

这些限值存储在“使用性配置”对话框中,适用于具有单侧或双侧支承的不同板件设计情况。

位移参考

位移参考用于控制哪个参考模型作为变形验算的基础。列表中有三种选择:

  • 变形的用户自定义参考平面:如果支座具有明显不同的位移,应为待验算的位移 uz 指定一个倾斜参考平面。在“用户自定义参考平面”区域中,通过未变形体系的三个点定义该平面。RFEM 会求出这三个定义点的变形,将参考平面置于这些位移后的点上,并使用相对最大变形 uz 进行验算。
  • 位于最小变形节点处的平行平面:当板件支承较柔时,建议采用此选项。最大变形 uz 以一条相对于未变形体系平移的参考平面为基准,该平面由 RFEM 通过位移值最小的节点 uz,min 确定。
  • 未变形体系:局部变形 uz 直接取自结果并用于验算。

参考长度和定义类型

挠度限值取决于参考长度 Lz。对于“按最大边界线”和“按最小边界线”(预设)这两种定义类型,RFEM 会根据板件几何自动确定最长或最短边的长度并自动设置参考长度。如果您要定义参考长度,请在列表中选择“手动”定义类型,然后输入该值。

垂直于纤维方向的压缩

当承载支座上存在 直接支承 时,杆件或杆件组编辑对话框中的垂直于纤维方向的压缩设置选项卡可用。此处可描述杆件或杆件组节点的空间体系支座情况,这些节点未通过节点支座实现,例如支承在另一根杆件上的杆件。

“垂直于纤维方向的压缩”验算所需的压力由连接到该节点的杆件内力确定。

说明正在编写中。


参考
上级章节

知识库