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2024-01-05

截面

需要截面来描述杆件的特性:截面的特征值和相关的材料属性影响杆件的刚度。

并不是每个定义的截面都必须在模型中使用。这样,您可以快速建模出各种变体,而无需删除截面。然而,截面不能重新编号。

名称

您可以为截面设置任意名称并指定截面参数值。如果名称与库中的条目匹配,RSTAB将读取存储的特征值。要从库中选择截面,请单击输入行末尾的按钮 库 。截面的继承在章节 Querschnittsbibliothek 中描述。

提示

如果您在文本框中输入一个常见名称,例如“ipe 240”,则该截面类型的一个不同规范列表将会出现。

库中的截面特征值是固定的,不可更改。例外情况是剪力面积和不均匀温度荷载的尺寸。

对于自定义截面名称,所有截面值均需手动定义。您可以将截面用于内力计算。然而,由于无法定义应力点,因此无法设计此截面。

基础

“基础”选项卡管理截面的基本参数。

材料

每个截面必须分配一个材料。您可以从已定义材料的列表中选择。输入字段旁边的按钮提供从库中选择或重新定义材料的选项(参见章节 Materialien)。

类别

截面类型

对于库中的截面,“截面类型”是按通常的分类预设的(参见章节 Querschnittsbibliothek)。自定义截面被指定为“基础”类型。

制造方式

库截面的制造方式将显示。它控制特定设计假设,如冷成型闭口截面的屈曲线。

选项

禁用剪切刚度

考虑剪切刚度会由于横向力导致形变增加。剪切变形在轧制和焊接截面中的作用次要。但在大截面和木材截面中,建议在变形计算中考虑剪切刚度。

禁用扭曲刚度

当基础信息中分析增值模块“扭转”激活时,“扭曲刚度”复选框可用。在这种情况下,您可以控制在七自由度计算时是否考虑截面的扭曲刚度。

截面旋转

截面旋转描述了截面被旋转的角度。您可以在“截面旋转”选项卡中定义旋转角度 α'。

对于不对称截面,此选项卡还提供“镜像”处理截面的选项。这样,您可以例如将L型截面置于正确的位置。

如果您从库或RSECTION中导入截面,则无需担心截面旋转角度 α'。RSTAB会自动读取角度。然而,对于自定义截面,

您需要自行计算主轴角度,然后通过截面旋转调整位置。

信息

所有具有截面的杆件将根据截面旋转角度旋转。如果不希望这样,您应为特定的杆件定义杆件旋转角。

混合

“混合”选项适用于“参数化 - 厚壁II”类型的截面以及由多个材料组成的RSECTION剖面。在“混合”选项卡中,您可以将复合木截面的组件分配材料属性。

薄壁模型

使用“薄壁模型”复选框,您可以控制“标准 - 钢”和“参数化 - 薄壁”类型的截面应根据哪种理论计算截面参数。对于厚壁截面,例如剪切面积和扭转惯性矩会使用不同的计算方法,因为分析解仅适用于薄壁截面。

截面参数的美国记法

根据欧洲和美国的习惯,截面参数符号有所不同。使用复选框可以控制例如静力矩是标记为S还是Q。

成本估算

通常,成本估算基于分配给截面的杆件材料成本(见章节 Materialien)。如果特定截面需要应用具体参数,则可在Kostenschätzung选项卡中分别进行设定。

二氧化碳排放的估算

二氧化碳排放的估算通常基于截面材料。您可以在Abschätzung der CO2-Emissionen选项卡中为每个截面单独设定单位排放和单位。

应力平滑以避免奇异点

应力平滑主要适用于复合木截面,以防止连接区域的奇异点。在这些区域,剪应力往往导致应力峰值,对设计产生负面影响。通过此功能,可以实现更好的应力分布。

截面特征值

此部分列出了主要的截面特征值。更多参数值请参见Querschnittswerte

截面面积

截面面积分为总面积“轴向A”和“剪Ay”及“剪Az”的面积。剪面Ay与惯性矩Iz相关,剪面Az与Iy相应。

以下技术文章中提供剪面计算的信息:

剪面的影响主要体现在剪切变形,特别是在短而坚固的杆件中应予以考虑。如果您更改剪面,避免极小的数值:剪面在某些方程的分母中,可能会导致数值问题。

面积惯性矩

惯性矩定义了截面在受力时的刚度程度:扭转惯性矩IT描述了绕纵轴的抗扭刚度,二次面积惯性矩Iy和Iz描述了绕局部轴y和z方向的抗弯刚度。y轴被视为“强”轴。二次扭转惯性矩Iω则描述了抗翘曲的能力。

对于不对称截面,惯性矩是围绕截面主轴u及v给出的。局部截面轴在截面图中展示。

您可以通过定义截面的“结构修改”因素来调整截面面积和惯性矩(见章节 Strukturmodifikationen)。

主轴倾斜

主轴倾斜描述主轴相对于对称截面标准主轴系统的位置。对于不对称截面,这指的是轴y相对轴u的角度α(顺时针方向为正值)。对于对称型材,主轴记为y和z;对于不对称型材,记为u和v(见图 Querschnittswerte und Achsen)。

主轴倾斜根据以下公式计算:

库截面的主轴倾斜不可编辑。您可以自定义截面旋转角度:在“选项”部分启用“截面旋转”复选框(见段落 Querschnittsdrehung)。

尺寸(用于不均匀温度荷载)

截面宽度b和高度h的尺寸用于计算温度荷载。

RSECTION

如果截面使用了 RSECTION 生成,您可以使用按钮 打开截面程序并修改截面。

截面特征值

“截面特征值”选项卡详细列出了截面的参数值。

参数化配置文件的截面特征值通过 RSECTION 确定。

信息

有关抵抗力矩 Wy 和 Wz 计算公式的信息,请参阅 FAQ 5400

统计

“统计”选项卡提供了使用截面的模型杆件概览。您可以将“总重量”用于钢材清单或成本估算。

截面的几何形状由点定义。这些点也是 Linien 的基础。

定义点的坐标列在表中。如果您选择一行,该点将在截面图中以红色显示。对于薄壁截面,定义的点在中线处标有“+”号。弧的生成控制点标记为带有“+”号的锁状符号。截面边缘的点由元素厚度确定。

对于弧,您还可以在“参数”部分中查看点坐标以外的弧参数。

线

截面的Punkte以线连接,以确定截面的轮廓轮廓。这些线也是Teile的基础。

线的定义点以及线类型和长度显示在表中。如果选择一行,该线将在截面图中显红色。

部件

从截面的轮廓线生成一个或多个部件。

每个截面部件显示定义线、材料、截面面积和单位长的质量。

应力点

“应力点”选项卡由最多四个子选项卡组成。您可以读取应力点的坐标、静力矩和翘曲参数以及相应的厚度(对于薄壁截面),还可以通过薄壁理论“ TWA ”和有限元法“ 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:点击数值列或在图形下方的列表中选择类型。

提示

FSM中的屈曲图形确定在文本文章 Lineare Verzweigungslastanalyse mit der Finite-Streifen-Methode (FSM) 中有描述。

有限元网格

最后一个选项卡管理有限元网格的设置,该网格用于确定截面参数和单位应力。

两个输入字段提供了影响离散化的可能性。小于1的因子会生成更细的网格,大于1的因子会生成较粗的网格。通常不需要在此进行调整。

信息

采用单纯形法分析截面的塑性承载能力并确定截面利用率。更多有关单纯形元素的信息,请参见DUENQ手册第8.9章“塑性”。

成本估算

在“基础”选项卡中勾选Kostenschätzung选项时,将显示“成本估算”选项卡。

如果截面的材料已存在成本估算的指导方针,则默认情况下“从材料继承”复选框是启用的。因此,将适用于杆件的单位成本定义避免重复指定。如果您希望为特定杆件属性单独设定单位成本和单位,取消选择此复选框。

勾选截面的哪个参数是成本估算相关性的:重量、体积、面积或长度。输入“单位成本”列中一单位参数的单价。在“单位”列表中选择不同的单价单位。

信息

在“模型基础信息”选项卡Einstellungen und Optionen管理货币。

“数量”栏显示的重量、体积、面积和长度的数值由分配截面的杆件属性决定。

“成本”表示应用于截面的杆件的总成本。它还表示“总成本”。如果多个截面用于成本估算,您还可以在总成本中查看截面占总成本的比例[%]。

二氧化碳排放估算

在“基础”选项卡中勾选Abschätzung der CO2-Emissionen选项时,将显示“二氧化碳排放估算”选项卡。

如果截面的材料已存在二氧化碳排放估算的指导方针,则默认情况下“从材料继承”复选框是启用的。因此,将适用于杆件的排放定义避免重复指定。如果您希望为特定杆件属性单独设定单位排放和单位,取消选择此复选框。

勾选截面的哪个参数是二氧化碳排放估算相关性的:重量、体积、面积或长度。在“单位排放”列中输入截面的一单位产生多少二氧化碳。在“单位”列表中选择不同的二氧化碳等效排放单位。

“数量”栏显示的重量、体积、面积和长度的数值由分配截面的杆件属性决定。

“排放”是由这些数值和单位排放计算的。

“总排放量”给出了所有截面杆件引起的二氧化碳等效数。它还显示了该截面占总排放的比例[%]。 “总排放量”是每个截面总排放量的总和。

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