2032x
003296
2024-01-05

截面

一个截面是描述杆件属性所需的:截面的属性和关联的材料属性影响杆件的刚度。

并不是每一个定义的截面都需要用于模型中。这样您可以快速建模不同的变体,而不必删除截面。然而,这些截面不能重新编号。

名称

您可以为截面指定任意名称,并提供截面的属性值。如果此名称与库中的一个条目匹配,RSTAB将读取存储的属性值。要在库中选择截面,请单击输入行末尾的按钮 库 。关于截面的导入,详见章节截面库

提示

如果您在文本框中输入一个常用的名称,例如“ipe 240”,则会出现该截面类型按照不同标准的列表。

对于来自库中的截面,其截面属性是固定的,无法更改。唯一的例外是剪切面积和用于不均匀温度载荷的尺寸。

对于用户定义的截面名称,所有截面属性都需要手动定义。然后您可以使用该截面来计算内力。但不能进行该截面的设计,因为无法定义应力点。

基础

基础选项卡管理基本截面参数。

材料

每个截面都必须指定一种材料。您可以在已定义的材料列表中选择。输入字段旁边的按钮提供选择或重新定义材料的机会(请参阅章节材料)。

类别

截面类型

对于来自库中的截面,“截面类型”根据常见的分类方式预设(请参阅章节截面库)。用户定义的截面被归类为“基础”类型。

制造方式

对于库中的截面,显示出型材的制造方式。它影响特定的设计要求,例如冷成型空心型材的细长线条。

选项

禁用剪切刚度

考虑剪切刚度会导致剪力引起的变形增量。对于轧制和焊接型材,剪切变形的影响较小。但对于实心截面和木制型材,建议在变形计算中考虑剪切刚度。

禁用翘曲刚度

当在基础细节中启用翘曲扭矩分析附加功能时,可以访问考虑翘曲刚度的复选框。在这种情况下,您可以控制截面的翘曲刚度是否在具有七个自由度的计算中被使用。

截面旋转

截面旋转描述了截面旋转的角度。您可以在截面旋转选项卡中定义旋转角α'。

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L型截面置于正确的位置。

当您从库或RSECTION导入一个截面时,您不需要关心截面旋转角α'。RSTAB会自动读取角度。然而,对于自定义的型材,您需要自己确定主轴角度,然后通过截面旋转调整位置。

信息

所有含有该截面的杆件都会经过截面旋转角进行旋转。如果不需要如此,请为特定的杆件定义杆件旋转角。

混合

“混合”选项在“参数化 - 厚壁II”类型的截面中可用,以及在来自多个材料的RSECTION截面中。在混合选项卡中,您可以为组合木材截面的组件指派材料属性。

薄壁模型

使用“薄壁模型”复选框,您可以为“标准 - 钢”和“参数化 - 薄壁”类型的截面控制截面值采用哪种理论来计算。对于厚壁截面,例如,剪切面积和扭转惯性矩的计算方法不同,因为解析解仅适用于薄壁截面。

使用美国惯例的截面值

截面值的符号根据欧洲和美国的惯例有所不同。通过复选框,您可以控制是否使用S或Q来表示静态矩。

应力平滑以避免奇异性

应力平滑主要用于组合木材截面,以避免连接区的奇异性。在那里,剪切应力通常会导致应力集中,这不利于设计。此功能可以实现更好的应力分布。

截面值

此章节列出了主要的截面值。其他属性可在选项卡截面值中找到。

截面面积

截面面积分为“轴向”总面积A和用于“剪切”的面积"Ay"和"Az"。剪切面积Ay与惯性矩Iz相关,剪切面积Az则与Iy相关。

以下专业文章提供了剪切面积的计算信息:

剪切面积影响剪切变形,主要应考虑在短且实心的杆件中。如果您更改剪切面积,应避免过小的数值:剪切面积在一些公式的分母中,这可能导致数值问题。

惯性矩

惯性矩定义了截面的抗弯性能:扭转惯性矩IT描述了沿长度轴的扭转刚度,二级面积惯性矩Iy和Iz分别描述了对局部y轴和z轴弯曲的刚度,y轴是“强”轴。翘曲面积惯性矩Iω描述了对翘曲的抗力。

对于不对称型材,惯性矩是围绕截面的主轴u和v给出的。局部截面轴在截面图中显示。

您可以通过特定截面的“结构修改”因子调整截面面积和惯性矩(请参阅章节结构修改)。

主轴倾斜

主轴倾斜描述了主轴相对于对称截面标准主轴系的位置。对于不对称型材,这是y轴和u轴之间的角度α(顺时针为正)。对于对称型材,主轴标为y和z,不对称型材标为u和v(参见图片截面值和轴)。

主轴倾斜通过以下公式计算:

库中的型材的主轴倾斜度不可编辑。您可以通过用户自定义角度来旋转截面:为此,请在“选项”部分激活“截面旋转”复选框(参见章节截面旋转)。

尺寸(用于不均匀的温度荷载)

截面的宽度b和高度h的尺寸用于温度荷载的计算。

RSECTION

如果出现一个由RSECTION创建的截面,您可以通过按钮打开截面程序并更改截面。

截面值

截面值选项卡中详细列出了截面的属性值。

参数化截面的截面值通过RSECTION计算。

信息

FAQ 5400中描述了如何计算抵抗矩Wy和Wz的公式。

统计

统计选项卡提供了使用该截面的杆件的模型概览。您可以例如将“总重量”用作钢材列表或成本估算的依据。

截面的几何形状由点定义。这些点也构成了线的基础。

定义点的坐标在一个表中列出。如果选择一行,该点将在截面图中以红色显示。对于薄壁截面,定义点在中线用一个+符号标记。生成的弧线控制点以一个带+的锁符号标记。截面边缘上的点由元素厚度得出。

对于弧线,您可以在“参数”部分中不仅可以看到点的坐标,还可以看到弧的参数。

线

截面的通过线连接起来,形成截面的外部轮廓。这些线也构成了部件的基础。

线的定义点以及线的类型和长度在一个表格中列出。如果选择一行,该线将在截面图中以红色显示。

部件

从截面的轮廓线生成一个或多个部件。

对于每个截面部件,定义线、材料、截面面积和单位长度质量均给出。

应力点

应力点选项卡最多由四个子选项卡组成。您可以查看应力点的坐标、静态矩和翘曲坐标(对于薄壁截面)及相应的厚度,以及薄壁理论TWA(对于薄壁截面)和有限元方法FEM计算的单位应力。

您可以在截面图中检查截面和应力分布:点击某一值的列或在图下方的列表中选择类型。

提示

使用FSM法分析屈曲模式的方法在专业文章通过有限带法(FSM)的线性分支负载分析中有所描述。

FE网格

最后一个选项卡管理FE网格的设置,该网格是截面值和单位应力计算的基础。

两个输入字段提供影响离散化的选项。使用小于1的因子将生成较细的网格,而使用大于1的因子将生成较粗的网格。通常不需要调整。

信息

单纯形方法用于分析截面的塑性承载能力并计算截面的利用率。关于单纯形元素的更多信息,请参阅DUENQ手册的第8.9章《塑性》。

子章节
上级章节