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2024-01-05

截面

截面是描述杆构件特性所需的:截面特性和关联的材料特性影响杆构件的刚度。

并不是每个定义的截面都必须在模型中使用。这样可以快速建模不同的变体,而无需删除截面。但是,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值。如果该名称与库中的条目匹配,RSTAB会读取存储的参数值。若要从库中选择截面,请单击输入行末尾的按钮 库 。关于截面导入,请参见章节 Querschnittsbibliothek

提示

如果您在文本字段中输入常用名称,例如“ipe 240”,会出现一份此截面类型在不同规范下的列表。

对于来自库的截面,截面特征值是固定的,不可更改。但剪切面和不均匀温度荷载的尺寸除外。

对于自定义截面名称,所有截面值均需手动定义。这样,您可以将截面用于计算内力。但是,由于无法定义应力点,因此无法对该截面进行设计。

基础

‘’‘基础’’’选项卡管理基本截面参数。

材料

每个截面必须指定一个材料。您可以从已定义的材料列表中选择。输入字段旁边的按钮可让您从库中选择或重新定义材料(参见章节 Materialien)。

分类

截面类型

对于库中的截面,“截面类型”根据那里常见的分类预设(参见章节 Querschnittsbibliothek)。自定义截面归为“基础”类型。

制造方法

对于库中的截面,会显示截面的制造方法。它控制某些设计规范,例如冷弯空心型材的屈曲线。

选项

禁用剪切刚度

考虑剪切刚度会导致由于横向力而发生变形增加。在轧制和焊接截面中,剪切变形不是主要因素。但对于实心截面和木材剖面,建议在变形计算中考虑剪切刚度。

禁用翘曲刚度

在基参中激活‘’‘翘曲扭转’‘’分析附加组件时,可以访问控制翘曲刚度的选项。此时,您可以选择是否在七自由度的计算中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’‘’选项卡中定义旋转角度 α'。

对于不对称截面,该选项卡还提供了“镜像”轮廓的功能。例如,可以将目信息放置到正确位置。

若从库或 RSECTION 导入截面,无需担心截面旋转角 α'。RSTAB会自动读取角度。然而,对于自定义剖面,您需要自己计算主轴角度,然后通过截面旋转调整位置。

信息

所有包含此截面的杆件都会根据截面旋转角度旋转。若不希望如此,建议为特定杆件定义杆件旋转角。

混合

当截面类型为“参数-厚壁II”或 RSECTION 的多个材料截面时,可以选择“混合”选项。在 ‘’‘混合’’’选项卡中,可以为复合木材截面的组成部件分配材料属性。

薄壁模型

在“标准-钢”和“参数-薄壁”类型的截面中,您可以通过‘薄壁模型’选项来控制截面值的确定理论。对于厚壁截面,剪切面和扭转惯性矩会根据不同的方法计算,因为分析解仅对薄壁截面有效。

美国截面值符号

截面值的符号因欧洲和美国的惯例而不同。使用此选项,您可以设置是否将静矩称为 S 或 Q。

应力平滑以避免奇点

应力平滑主要用于复合木材截面,以避免连接区域的奇点。那里剪应力常导致对设计不利的应力峰值。使用此功能可以获得更好的应力分布。

截面值

在本节中列出了主要截面值。更多的参数可以在 Querschnittswerte 标签页中找到。

截面面积

截面面积分为总面积‘轴向 A’和‘剪切 Ay’及‘剪切 Az’的面积。剪切面积 Ay 与转动惯量 Iz 相关,剪切面积 Az 相应与 Iy 相关。

有关剪切面积计算的信息,请参阅以下技术文章: https://www.dlubal.com/de/support-und-schulungen/support/knowledge-base/000966

剪切面积影响剪切变形,特别是在应考虑短而实心杆件时。若您更改剪切面积,应避免极小的值:剪切面积在方程的分母中,这可能会导致数值问题。

面积惯性矩

惯性矩定义截面的抗弯刚度:扭转惯性矩 IT 描述抗扭关于长轴的刚度,二次面惯性矩 Iy 和 Iz 描述关于局部轴 y 和 z 的抗弯刚度。y 轴是“强”的轴。二次翘曲惯性矩 Iω 描述抗翘曲的能力。

对于不对称剖面,惯性矩关于截面的主轴 u 和 v 给出。截面的局部轴在截面图中表示。

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

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角度。对于不对称剖面,这是轴 y 和 u 之间的角度 α(顺时针为正)。对于对称剖面,主轴称为 y 和 z,对于不对称剖面,称为 u 和 v(参见图 Querschnittswerte und Achsen)。

主轴倾斜由以下公式计算:

库中的截面的主轴倾斜无法编辑。但您可以通过自定义角度旋转截面:在“选项”部分中激活“截面旋转”选择框(见章节 Querschnittsdrehung)。

尺寸(用于非均匀温度荷载)

对于温度荷载计算需要截面的宽度 b 和高度 h 的尺寸。

RSECTION

如果有一个截面是由 RSECTION 生成的,您可以通过 按钮打开截面程序并进行修改。

截面值

在“’截面值’‘’选项卡中,列出了截面的详细属性。

参数化剖面的截面值通过 RSECTION 计算。

信息

FAQ 5400 描述了如何根据公式计算抗弯矩 Wy 和 Wz

统计

‘统计’选项卡提供关于使用该截面的模型杆件的概览。例如,您可以使用“总重量”进行钢表或成本估算。

截面的几何形状由点定义。这些点也是 Linien 的基础。

定义点的坐标列在一个表中。如果您选择一行,该点会在截面图中以红色显示。对于薄壁截面,定义点使用 ‘+’ 符号标记在中线上。用于弧形的生成控制点可通过一个带‘+’的锁符号来识别。截面边缘的点由元素厚度确定。

对于弧形,您可以在“参数”部分阅读点坐标旁边的弧参数。

线

截面的 Punkte 由线连接,因此截面的几何形状通过其轮廓确定。线也构成了 Teile 的基础。

线的定义点、线类型和长度在一个表中列出。如果您选择一行,该线会在截面图中以红色显示。

部分

截面的轮廓线可生成一个或多个部分。

每个截面部分的定义线、材料、截面面积及单位长度质量被显示出来。

应力点

‘’‘应力点’‘’选项卡最多包含四个子选项卡。在那里,您可以读取应力点的坐标、静矩和翘曲坐标(对于薄壁截面)及单位应力(用薄壁理论 'TWA' 及有限元方法 ‘FEM’ 计算)。

在截面图中,您可以检查截面和应力分布:单击值列或在图下方列表中选择类型。

提示

关于 FSM 稳态模态图的确定请参阅技术文章 线性枝条负载分析(FSM)》

有限元网格

最后一个选项卡管理有限元网格的设置,该网格为截面值和单位应力的计算提供基础。

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

信息

Simplex 方法用于分析截面的塑性承载能力并确定截面的利用率。有关 Simplex 元的更多信息,请参阅 DUENQ 用户手册 的第8.9章“塑性”。

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