截面

截面用于描述杆件的属性：截面属性以及相关的材料属性会影响杆件的刚度。

并非每个定义的截面都必须在模型中使用。这样，您可以快速对变体进行建模，而无需删除截面。但是，截面无法重新编号。

对话框"新建截面"

名称

您可以为截面指定任意名称并输入截面属性。如果名称与库中的某个条目匹配，RFEM 将读取其中存储的属性。要从库中选择截面，请单击输入行末尾的按钮 。截面的导入在章节 截面库 中有说明。

对于来自库的截面，截面属性是固定的且不可更改。剪切面积和不均匀温度荷载的尺寸除外。

对于用户自定义的截面名称，所有截面属性都必须手动定义。然后您可以使用该截面来计算内力。但是，由于无法定义压力点，因此无法对该截面进行设计。

基础

基础选项卡用于管理基本的截面参数。

材料

每个截面都必须指定材料。您可以从已定义的材料列表中选择。输入字段旁边的按钮提供了从库中选择材料或重新定义材料的选项（参见章节 材料）。

类别

截面类型

对于来自库的截面，'截面类型'按该处常用的分类进行预设（参见章节 截面库）。用户自定义的截面被归类为'基础'类型。

截面类型列表

制造方式

对于库截面，会显示型材的制造方式。它控制某些设计规定，例如冷弯空心截面的屈曲曲线。

选项

禁用剪切刚度

考虑剪切刚度会导致由剪力引起的变形增量。对于轧制和焊接型材，剪切变形的作用较小。但对于实心截面和木型材，建议在变形计算中考虑剪切刚度。

禁用翘曲刚度

当在基础信息中激活了分析附加模块扭转翘曲时，用于考虑翘曲刚度的复选框才可用。在这种情况下，您可以控制在按七个自由度进行计算时是否考虑截面的翘曲刚度。

截面旋转

截面旋转描述截面旋转的角度。您可以在截面旋转选项卡中定义转角 α'。

定义截面旋转和L截面镜像

对于不对称截面，此选项卡还提供对型材进行'镜像'的选项。例如，您可以将角钢调整到正确的位置。

如果您从库或 RSECTION 导入截面，则无需操心截面转角 α'。RFEM 会自动读取该角度。但对于自定义型材，您必须自行确定主轴角度，然后通过截面旋转来调整位置。

混合

'混合'选项可用于'参数化 - 厚壁 II'类型的截面，以及由多种材料组成的 RSECTION 型材。在混合选项卡中，您可以例如为组合木截面的组件分配材料属性。

定义混合截面

请指定'参考材料'——组件材料之一——用于确定组合截面的理想截面属性。在考虑各组件相应材料属性的情况下，以参考材料为基准确定各组件的刚度分量。然而，参考材料的选择本身对总截面的刚度没有影响。

薄壁模型

通过'薄壁模型'复选框，您可以在'标准化 - 钢'和'参数化 - 薄壁'类型的截面中控制按哪种理论确定截面属性。例如，对于厚壁截面，剪切面积和扭转惯性矩按另一种方法确定，因为解析解仅适用于薄壁截面。

截面属性的 US 表示法

截面属性的符号在欧洲和美国惯例中有所不同。通过该复选框，您可以控制例如静力矩是用 S 还是 Q 表示。

成本估算

成本估算通常使用分配给截面杆件的材料成本（参见章节 材料）。如果某个截面要使用特定参数，您可以在 成本估算 选项卡中单独设置单价和单位。

CO₂ 排放量估算

CO₂ 排放量估算通常也基于截面的材料。但是，您可以在 CO₂ 排放量估算 选项卡中为每个截面单独设置单位排放量和单位。

应力平滑以避免奇异性

应力平滑主要适用于组合木截面，以避免连接区域的奇异性。在那里，剪应力常常导致应力峰值，从而对设计产生不利影响。通过该功能可以实现更好的应力分布。

“不带应力平滑”（左图）和“带应力平滑”（右图）的比较

截面属性

本节列出了最重要的截面属性。更多属性请参见 截面属性 选项卡。

截面面积

截面面积分为总面积'轴向 A'以及'剪切 A_y'和'剪切 A_z'面积。剪切面积 A_y 与惯性矩 I_z 相关，剪切面积 A_z 相应地与 I_y 相关。

关于剪切面积确定的更多信息，请参见以下专业文章：

• KB 000966 | 剪力平面类型及其重要性

剪切面积会影响剪切变形，尤其是对于短的实心杆件应予以考虑。如果要修改剪切面积，应避免极小的数值：剪切面积包含在方程的分母中，因此可能出现数值问题。

惯性矩

惯性矩定义了截面在受弯矩作用下的刚度：扭转惯性矩 I_T 描述了绕纵轴扭转的刚度，二阶面积矩 I_y 和 I_z 描述了绕局部 y 轴和 z 轴的受弯刚度。y 轴被视为"强"轴。翘曲二阶面积矩 I_ω 描述了抵抗翘曲的能力。

对于不对称型材，惯性矩以截面的主轴 u 和 v 给出。局部截面轴在截面图形中显示。

截面属性和L截面轴

您可以通过因子调整截面面积和惯性矩，这些因子可作为截面特定的'结构调整'进行定义（参见章节 结构调整）。

主轴倾角

主轴倾角描述了主轴相对于对称截面标准主轴系统的位置。对于不对称型材，这是 y 轴与 u 轴之间的角度 α（顺时针为正）。对于对称型材，主轴标记为 y 和 z；对于不对称型材，标记为 u 和 v（见图 截面属性和轴线）。

主轴倾角按以下公式确定：

库型材的主轴倾角不可编辑。但是，您可以将截面旋转一个自定义角度：为此，请在'选项'部分激活'截面旋转'复选框（参见 截面旋转 一节）。

尺寸（用于不均匀温度荷载）

截面宽度 b 和高度 h 的尺寸在计算温度荷载时需要使用。

RSECTION

如果截面是用 RSECTION 创建的，您可以通过按钮 打开截面程序并修改截面。

截面属性

截面属性选项卡详细列出了截面的各属性。

参数化截面的截面属性

参数化型材的截面属性使用 RSECTION 确定。

统计

统计选项卡概述了模型中使用该截面的杆件。例如，您可以将'总重量'用于钢材清单或成本估算。

截面统计

点

截面的几何形状通过点定义。它们也是 线 的基础。

截面点

定义点的坐标列在表格中。如果选择一行，该点在截面图形中以红色显示。对于薄壁截面，定义点位于中线上，并用 + 符号标记。为圆弧生成的控制点可通过带有 + 的锁形符号识别。截面边缘上的点由构件厚度确定。

对于圆弧，您可以在'参数'部分中除了点坐标之外还可以读取圆弧参数。

线

截面的 点 通过线连接，从而使截面的几何形状由其轮廓确定。这些线也是 部分 的基础。

截面线条

线的定义点以及线类型和长度列在表格中。如果选择一行，该线在截面图形中以红色显示。

部分

由截面的轮廓线生成一个或多个部分。

截面部分

对于每个截面部分，都给出了定义线、材料、截面面积和单位长度质量。

构件

截面的构件是建立 薄壁模型 以及计算有效截面所必需的。截面的 部分 由一个或多个构件组成，这些构件具有直线或弯曲的、各自厚度恒定的区段。构件的起点和终点由 点 的坐标定义。

截面元素

对于每个构件，都给出了厚度、剪切厚度和长度。所选构件的更多信息显示在下方区域的参数中。

压力点

计算截面上的应力需要压力点。所有库截面都在型材与设计相关的位置上设有压力点。

压力点选项卡由最多四个子选项卡组成。在那里，您可以读取压力点的坐标、静力矩和翘曲坐标及其相应的厚度（对于薄壁截面），以及按薄壁理论 TWA（对于薄壁截面）和有限元法 FEM 计算的单位应力。

控制应力点和截面值

您可以在截面图形中检查截面分布和应力分布：单击相应数值所在的列，或在图形下方的列表中选择类型。

有限元网格

最后一个选项卡管理有限元网格的设置，截面属性和单位应力即基于该网格确定。

截面细观结构

两个输入字段可用于影响离散化。因子小于 1 会生成更细的网格，因子大于 1 则生成更粗的网格。通常无需在此进行调整。

成本估算

如果在'基础'选项卡中勾选了 成本估算 选项，则会显示成本估算选项卡。

定义截面的单位成本和单位

如果截面的材料已有成本估算的规定，则'从材料继承'复选框默认处于激活状态。因此，适用于与杆件相关的单价定义，并避免重复规定。如果要为使用特定截面的杆件单独设置单价和单位，请取消勾选该复选框。

请勾选截面的哪个属性与成本估算相关：重量、实体、面或长度。在'单价'列中输入该参数一个单位的成本。在'单位'列的列表中，可以选择不同的单位成本选项。

'数量'列中给出的重量、实体、面和长度数值由分配了该截面的杆件的属性得出。

'成本'显示该截面所有已使用杆件的价格。它们同时代表'总成本'。如果多个截面启用了成本估算，您可以在总成本中读取该截面在总成本中所占的比例 [%]。

CO₂ 排放量估算

如果在'基础'选项卡中勾选了 CO₂ 排放量估算 选项，则会显示CO₂ 排放量估算选项卡。

设定单位排放和单位截面

如果截面的材料已有 CO₂ 排放量估算的规定，则'从材料继承'复选框默认处于激活状态。因此，适用于与杆件相关的排放定义，并避免重复规定。如果要为使用特定截面的杆件单独设置单位排放量和单位，请取消勾选该复选框。

请勾选截面的哪个属性与 CO₂ 排放量估算相关：重量、实体、面或长度。在'单位排放'列中输入该参数一个单位产生的 CO₂ 量。在'单位'列的列表中，可选择不同的 CO₂ 当量排放单位。

'数量'列中显示的重量、实体、面和长度数值由分配了该截面的杆件的属性得出。'排放'由这些数值和单位排放计算得出。

'总排放'给出该截面所有杆件产生的 CO₂ 当量。此外，还列出了该截面在总排放中所占的排放比例 [%]。'总排放量'由每个截面的总排放相加得出。