基本
在建筑中,通常使用实体模型。 梁和柱的相对位置通过截面的扩展考虑。 在结构分析中,使用简化的线模型,其中的中心线在节点中相交。 在RFEM和RSTAB中,您还可以在渲染时显示该简化模型。 各个组件的相贯往往会打扰到外观,并可能导致客户提出问题。 通常使用杆件偏心来将结构模型的表示近似于建筑模型。 本文使用三个非常简单的模型来说明杆件偏心对内力计算的影响。
模型1没有杆件偏心
梁和柱在节点编号处相遇 2.不使用杆件偏心。
图01在左侧显示了渲染的模型。 梁只延伸到柱子的中心线。 柱子也延伸到梁的中心线。
梁的线荷载为50 kN/m,轴向力为50 kN。 为简化起见,忽略了杆件的自重。
由于柱子支座在X方向上是自由的,因此在该模型中可以得到梁的弯矩和剪力。
图02显示My ,Vz和N的内力。
模型2,杆件偏心,轴向偏移
杆件编号 图10所示的柱子的轴向偏移为150 mm。 梁的这种延伸也增加了荷载。
图03在左侧显示了渲染的模型。
梁的线荷载为50 kN/m,轴向力为50 kN。 如果考虑自重,也可以增加自重。
轴向偏移导致杆件延长。 自由杆端与节点No. 14.
边缘处的作用剪力为107.64 kN,产生负弯矩:
My = 107.64 kN⋅-0.15 m = -16.15 kNm
竖向荷载增加为50 kN/m⋅0.15 m = 7.50 kN。
图04显示了内力My ,Vz和N。
杆件偏心,轴向偏移和横向偏移的模型3
杆件编号 图13所示的柱子通过一个150 mm的轴向偏移引导到柱子的外边缘。 此外,梁的下边缘位于柱子的上边缘,且有一个相对的横向偏移。
图05在左侧显示了渲染的模型。
梁的线荷载为50 kN/m,轴向力为50 kN。 如果考虑自重,也可以增加自重。
轴向偏移导致杆件延长。 Das freie Stabende ist dabei starr mit dem Knoten Nr. 18。
边缘处的作用剪力为107.64 kN,产生负弯矩:
My = 107.64 kN⋅-0.15m = -16.15 kNm
增加的竖向荷载为50 kN/m⋅0.15 m = 7.5 kN。
垂直横向偏移150 mm产生的附加的恒定弯矩归因于作用力50 kN:
My = 50 kN⋅-0.15m = -7.50 kNm
由于杆件偏心引起的负弯矩增加:
My = -16.15 kNm +(-7.50 kNm)= -23.65 kNm
图06显示了内力My ,Vz和N。
小结
正确使用杆件偏心可以使结构体系更加精确。 这些简单的例子说明,偏心也导致内力的变化,在复杂的系统中有时很难追溯到杆件偏心的应用。