截面

需要截面来描述杆件的特性：截面特性值和相关的材料特性会影响杆件的刚度。

不是每个定义的截面都必须在模型中使用。这使您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。

“新建截面”对话框

名称

您可以为截面设置一个任意名称并指定截面值。如果名称与库中的一个条目相匹配，RFEM 会读取存储的特性值。要从库中选择截面，请单击输入行末尾的按钮 。截面的引入在 Querschnittsbibliothek 章节中有描述。

对于库中的截面，截面特性值是固定且不可更改的。一个例外是剪切面积和不均匀温度载荷的尺寸。

对于自定义截面名称，必须手动定义所有截面值。然后您可以使用该截面进行内力的计算。然而，由于无法定义应力点，所以无法进行该截面的设计。

基础

“基础”选项卡管理基本的截面参数。

材料

每个截面都必须分配一个材料。您可以在已定义材料的列表中选择它。输入字段旁的按钮提供了从库中选择或重新定义材料的可能性（参见章节 Materialien）。

类别

截面类型

对于库中的截面，"截面类型"根据常规分类预置（参见章节 Querschnittsbibliothek）。自定义截面被分配为“基础”类型。

截面类型列表

制造方式

对于库截面，显示截面的制造方式。它控制某些设计规范，例如冷成型空心截面的屈曲线。

选项

禁用剪切刚度

考虑剪切刚度会导致由于横向力引起的变形增加。对于轧制和焊接的截面，剪切变形起次要作用。然而，对于实心截面和木材截面，建议在变形计算中考虑剪切刚度。

禁用扭转刚度

如果基础信息中激活了“扭弯失稳”分析扩展，考虑扭转刚度的控制框是可访问的。在这种情况下，您可以控制计算中截面的扭转刚度是否用于七个自由度的计算。

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度 α'。

定义截面旋转和L截面镜像

对于不对称截面，此选项卡还提供将截面“镜像”的选项。这样就可以将 L 形截面置于正确的位置。

如果您从库或 RSECTION 导入一个截面，不必担心截面旋转角度 α'。RFEM 自动读取角度。然而，对于自定义截面，您必须自己确定主轴角度，然后通过截面旋转调整位置。

混合

“混合”选项在“参数化 - 厚壁 II”类型的截面以及由多种材料组成的 RSECTION 截面中可用。在“混合”选项卡中，您可以为复合木材截面的组件分配材料特性。

定义混合截面

指定“参考材料”——一种用于确定复合截面理想截面值的组件材料。组件的刚度部分根据相应的材料特性相对于参考材料确定。然而，参考材料的选择对整个截面的刚度没有影响。

薄壁模型

使用“薄壁模型”框，您可以控制“标准 - 钢”和“参数化 - 薄壁”类型的截面使用哪种理论计算截面值。对于厚壁截面，例如剪切面积和扭矩惯性矩是通过不同方法确定的，因为分析解只适用于薄壁截面。

截面值的美国书写方式

截面值的符号根据欧洲和美国的习惯不同。使用该框，您可以控制例如静态矩是标为 S 还是 Q。

成本估算

成本估算通常基于分配给截面杆件的材料成本（参见章节 Materialien）。如果一个截面有特定参数，则可以在选项卡 Kostenschätzung 中单独设置单位成本和单位。

CO₂ 排放估算

CO₂ 排放的估算通常基于截面的材料。您可以在选项卡 Abschätzung der CO₂-Emissionen 中单独为每个截面设置排放单位和单位。

应力平滑以避免奇异点

应力平滑主要适用于复合木材截面，以避免连接区域中的奇异点。那里剪切应力常导致应力尖峰，对设计产生不利影响。通过该功能可以实现更好应力分布。

“不带应力平滑”（左图）和“带应力平滑”（右图）的比较

截面值

此部分列出了最重要的截面值。更多特性值可以在选项卡 Querschnittswerte 中找到。

截面面积

截面面积分为“轴向 A”的总面积和“剪切 A_y”及“剪切 A_z”的面积。剪切面积 A_y 与惯性矩 I_z 相关，剪切面积 A_z 对应于 I_y。

以下技术文章中有关剪切面的计算说明：

• KB 000966 | 剪力平面类型及其重要性

剪切面积影响剪切变形，尤其是在短而坚固的杆件中需要考虑。如果您更改剪切面积，应避免极小值：剪切面积处于方程的分母位置，因此可能出现数值问题。

惯性矩

惯性矩定义了截面的刚度性质：扭转惯性矩 I_T 描述了绕主轴的抗扭刚度，二次面积矩 I_y 和 I_z 定义了绕局部轴 y 和 z 的抗弯刚度。y 轴被视为“强”轴。二次面积矩 I_ω 描述了抵抗翘曲的能力。

对于不对称截面，惯性矩针对截面的主轴 u 和 v 给出。局部截面轴在截面图中显示。

截面属性和L截面轴

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

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。对于不对称截面，这是轴 y 和轴 u 之间的角度 α（顺时针为正）。对于对称截面，主轴标为 y 和 z，对于不对称截面，则标为 u 和 v（参见图片 Querschnittswerte und Achsen）。

主轴倾角根据以下公式计算：

图书馆截面的主轴倾角不可编辑。您可以通过自定义角度旋转截面：在“选项”部分中启用“截面旋转”复选框（参见部分 Querschnittsdrehung）。

尺寸（用于不均匀温度载荷）

截面的宽度 b 和高度 h 用于计算温度载荷。

RSECTION

如果有一个由 RSECTION 生成的截面，您可以使用按钮 打开横截面程序并更改截面。

截面值

在“截面值”选项卡中详细列出了截面的特性。

参数化截面的截面属性

参数化截面的截面值通过 RSECTION 确定。

统计

在“统计”选项卡中，您可以查看模型中使用该截面的杆件概览。“总重量”可以用于钢清单或成本估算。

截面统计

点

截面的几何通过点定义。这些点也是 Linien 的基础。

截面点

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，定义点在中心线上用“+”符号标记。为弧生成的控制点可通过带“+”的锁定符号识别。截面边缘的点由元件厚度决定。

在“参数”部分中，可以在点坐标旁边看到弧参数。

线

截面的 Punkte 由线连接，从而通过其轮廓确定截面的几何。这些线也是 Teile 的基础。

截面线条

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

部分

从截面的轮廓线生成一个或多个部分。

截面部分

每个截面部分提供定义线、材料、截面面积和与长度相关的质量信息。

应力点

应力点用来计算截面上的应力。所有库中的截面在设计相关的位置都有应力点。

“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、静态矩和翘曲坐标以及相关厚度（对于薄壁截面），以及分别基于薄壁理论“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

您可以在截面的图形中检查截面和应力分布：单击值的列，或在图形下方列表中选择类型。

有限元网格

最后一个选项卡管理有限元网格的设置，基于此网格计算截面值和单位应力。

截面细观结构

两个输入字段提供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 的因子会生成更粗糙的网格。通常不需要在此处进行调整。

成本估算

“成本估算”选项卡在您在“基础”选项卡中勾选 Kostenschätzung 选项时显示。

定义截面的单位成本和单位

如果截面的材料已经有成本估算要求，默认情况下“从材料继承”复选框被激活。这意味着采用基于杆件的单位成本定义，并且避免了重复。如果您希望为特定杆件特性单独设置单位成本和单位，则禁用复选框。

勾选哪个截面特性对于成本估算是相关的：重量、体积、面积或长度。在“单位成本”列中输入一个单位参数的价值。在“单位”列的列表中，有不同的单位成本可供选择。

'量'列中显示的重量、体积、面积和长度的值来自分配给截面的杆件特性。

“成本”表示用于截面的所有杆件的价格。它们也代表“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百分比 [%]。

CO₂ 排放估算

当您在“基础”选项卡中勾选 Abschätzung der CO₂-Emissionen 选项时，“CO₂ 排放估算”选项卡显示。

设定单位排放和单位截面

如果截面的材料已有 CO₂ 排放估算要求，默认情况下“从材料继承”复选框被激活。这意味着采用基于杆件的排放定义，并且避免了重复。如果您希望为特定杆件特性单独设置单位排放和单位，则禁用复选框。

勾选哪个截面特性对于 CO₂ 排放估算是相关的：重量、体积、面积或长度。在“单位排放”列中输入一个单位材料产生的 CO₂ 排放值。在“单位”列的列表中，有不同的 CO₂ 当量排放单位可供选择。

“量”列中显示的重量、体积、面积和长度的值来自分配给截面的杆件特性。'排放'是根据这些值和单位排放计算得出。

'总排放'显示了由该截面的所有杆件产生的 CO₂ 当量。此外，还提供了该截面占总排放的百分比 [%]。总排放由每个截面的总排放相加而得。