为了定义截面,需要使用材料。材料特性将影响杆件的刚度。
名称
您可以为材料设置任意名称。如果名称与库中的条目匹配,RSTAB将读取存储的材料特征值。要从库中选择材料,请单击输入行末尾的按钮
。材料的选择见第Materialbibliothek章。
对于库中的材料,“基本材料特性”是固定的,不可更改。如果您想使用自定义的材料特性,请在“选项”部分勾选“自定义材料”复选框(参见段落自定义材料)。
基础
"基础"标签管理基本材料参数。它还提供了在其他标签中设置特殊特性的控制选项。
分类
在此部分中,您可以设置材料类型和材料模型。
材料类型
材料类型控制在设计中哪些参数和系数是重要的。这种分类还规定了根据标准在设计中考虑的材料部分安全系数。
对于每种库中的材料,都预设了以下一种材料类型。
材料模型
列表中提供了“各向同性 | 线性弹性”和“各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)”(对于木材材料)的材料模型以供选择。
各向同性 | 线性弹性
材料的线性弹性刚度特性与方向无关。描述如下:
以下条件成立:
- E > 0
- G > 0
- ν > -1
各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)
此材料模型可用于“木材”类型的材料。这样,您可以在杆件模型中反映例如OSB板的特性,该模型捕捉安装位置对不同刚度的依赖性。您可以在“各向同性 | 木材 | 线性弹性(杆件)”标签中通过两个列表设置板的位置。
基本材料特性
在“基础”标签的此部分中,列出了材料的主要特性值。
弹性模量
E 模量描述了正应力与应变之间的关系。
剪切模量
剪切模量G,也称为滑移模量,是描述线性、各向同性和均质材料弹性行为的第二个特征值。此时,变形基于剪切应力。
泊松比
泊松比ν也称为横向变形系数,用于确定横向收缩。对于各向同性材料,泊松比通常在0.0到0.5之间。从0.5(如橡胶)起,可以认为材料不是各向同性的。
各向同性材料的E模量、G模量和泊松比之间的关系在等式泊松比中进行了描述。
当您输入自定义材料的各向同性特性时,RSTAB会根据E和G模量的值计算泊松比。必要时,您可以在"定义类型"列表中更改此默认设置。
定义类型
| E | G | (ν) | 泊松比由E和G模量确定 |
| E | (G) | ν | 剪切模量由E模量和泊松比确定 |
| E | G | ν | E模量、G模量和泊松比互不依赖 |
比重 / 密度
比重γ描述了每单位体积材料的重量。此数据对荷载工况"自重"尤为重要:模型的自动重力荷载由特定重量和所用杆件的截面积计算得出。
密度ρ描述了每单位体积材料的质量。此数据需要用于动态分析。
热膨胀系数
热膨胀系数α描述了温度和长度变化之间的线性关系(材料在加热时的膨胀,在冷却时的压缩)。
热膨胀系数与荷载类型“温度”和“温度变化”有关。
选项
"基础"标签的此部分中的复选框允许您影响材料特性。激活选项后,会补充新的标签。
自定义材料
对于库中的材料,材料特性值是预设的,因此不能直接在输入框中更改。要调整材料的特性,请激活“自定义材料”复选框。这将使“基础”标签中的基本材料特性输入框可访问。在“材料值”标签中,您也可以更改设计相关的特性值(参见图调整材料特性)。在“刚度修改”标签中,您可以整体上通过一个系数缩放E和G模量(参见图调整材料刚度)。
温度依赖性
要定义带有温度依赖性应力-应变特性的线性弹性材料,请激活“自定义”和“温度依赖性”复选框。您可以在Temperaturabhängig标签中设置温度依赖的材料特性。
成本估算
材料用于确定分配给各对象的成本。您可以在成本估算标签中设置对象的单价和单位。
CO2排放估算
CO2排放估算基于分配给各对象的材料。您可以在Abschätzung der CO2-Emissionen标签中设置单价和单位。
自定义纹理
通过自定义纹理,您可以赋予材料表面结构。对象在渲染中将非常真实地显示。您可以在“自定义纹理”标签中选择一个现有条目或通过按钮
定义新的纹理(见Texturen章节)。
材料值
"材料值"标签中列出了进行静力分析和附加设计中涉及的所有材料特性。
刚度修改
“刚度修改”标签将在您在“基础”标签中勾选自定义材料选项后显示。您可以在此全局调整材料的刚度,例如考虑安全系数或减弱的材料特性。
在“修改类型”部分的列表中有两种选择:
- E和G模量的分数因子
- E和G模量的乘数因子
在“参数”部分中输入用于调整材料刚度的因子。
温度依赖性
“温度依赖性”标签将在您在“基础”标签中勾选自定义材料和温度依赖性选项后显示。您可以在此描述材料的温度依赖性特性。温度依赖的材料特性适用于因温度或温度变化受热的对象。温度荷载的计算将使用相应步骤的终温。
在“温度依赖的特性值”列表中选择一个材料特性值,例如E模量。然后使用按钮
添加所需的表格行,以便您可以行录入温度和相应的值。使用按钮
也可以导入Excel表格中的数据。
“参考温度”设定了不受温度荷载影响的对象的刚度。例如,对于参考值为300°C的情况,将为所有杆件采用温度曲线此点的减小E模量。
自定义材料库
您可以将自定义材料保存为库中的模板。这样您在其他项目中无需重新定义材料特性。
保存材料
要将当前材料保存为自定义材料,请在设置好材料特性后,在“基本材料特性”部分的下方单击按钮
。
将出现“新建自定义材料”对话框。
在“名称”字段中输入材料的名称。如有必要,您还可以调整材料特性。单击“OK”将自定义材料保存到库中。
读取材料
若要从库中读取自定义材料,请在“基本材料特性”部分单击按钮
。
将显示“编辑自定义材料”对话框。在这个用于您保存的材料的库中(参见图新建自定义材料对话框),您可以选择合适的条目并单击“OK”确认。
当您读取自定义材料后并想要更改其通常属性时,可以通过“基本材料特性”部分中的按钮
在库中调整材料特性。
成本估算
当您在“基础”标签中勾选成本估算选项时,将显示“成本估算”标签。
对于结构对象“杆件”,请勾选材料中每个相关成本估算的特性:重量、体积或面积。
在“单价”列中输入材料每个单位的成本。在“单位”列的列表中有各种单位成本选项可供选择。
程序将根据单价和分配给材料的杆件属性直接计算相应的成本。
“总重量”在表末显示出材料所有活动部分重量的累积。还显示该材料在启用成本估算的所有材料质量中占的比例。
“总成本”显示出材料所有活动部分成本的累积。还显示该材料在启用成本估算的所有材料总成本中占的比例。
“总计成本”来自于启用成本估算的所有材料总成本的总和。
CO2排放估算
当您在“基础”标签中勾选CO2排放估算选项时,将显示“CO2排放估算”标签。
对于结构对象“杆件”,请勾选材料中每个相关排放估算的特性:重量、体积或面积等。
在“单位排放”列中,输入材料每个单位产生的CO2排放量。在“单位”列的列表中有CO2等效排放单位选项可供选择。
程序将根据单位排放和分配给材料的结构对象属性直接计算相应的CO2排放。计算直接进行,而不像其他附加模块那样需通过独立功能实现。
“总排放”显示出材料所有活动部分排放的累积CO2等效量。还显示该材料在启用排放估算的所有材料排放中占的比例。
“总排放量”来自于启用CO2排放估算的所有材料总排放的总和。