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2024-01-05

切面

【截面】是杆件的一个重要属性, 截面和材料的属性影响着杆件的刚度。

用户可以只创建和定义截面而不将该截面赋予杆件。 这样,可以在不删除截面的情况下快速改变模型。 但不能对截面进行重新编号。

名称

用户可以为截面定义名称,并指定属性。 如果数据库中的属性描述与 RSTAB 数据库中的描述一致,那么 RSTAB 会导入数据库中保存的属性。 要从库中选择截面,请点击 库 输入线的末端按钮。 关于截面的导入,请参阅{%!3338 截面库]]一章。

提示

当用户在输入框中输入常见的截面名称时,如“HN500x200”,在输入框下方会出现所有与该名称匹配的截面列表。

从截面库中导入的截面,其各项参数无法更改。 【剪切】面积和【尺寸(非均匀温度荷载)】除外。

对于用户自定义的截面,用户需要手动输入截面的各项参数。 然后可以使用定义的截面来确定内力和弯矩。 但是,由于用户自定义的截面无法定义应力点,因此无法对这类截面进行设计。

全部

【基本】选项卡中管理着截面的各项基本参数。

材料

每个【截面】都必须赋予一种材料。 用户可以从【材料】下拉菜单中选择已定义好的各种材料, 使用输入栏旁边的按钮可以从材料库中选择或定义新的材料(见章节材料)。

类别

截面类型

对于来自截面库的截面,“截面类型”是根据库中的常用分类预设的(见截面库一章)。 对于用户自定义的截面,程序会将该类截面的截面类型指定为【基本】。

制造类型

在【制造类型】下拉菜单中,用户可以选择钢截面的制作工艺。 制造类型影响着钢结构截面的设计规定。例如热轧截面和焊接截面对应的屈曲曲线不同。

选项

停用抗剪刚度

考虑截面的剪切刚度时,在剪力作用下截面会产生剪切变形。 对于轧制和焊接截面,剪切变形通常较小,可以选择勾选【停用抗剪刚度】。 对于厚壁和木截面,建议在计算中考虑截面的抗剪刚度。

停用翘曲刚度

当用户在【模型-基本数据】对话框中激活【翘曲扭转(7自由度)】模块时,才能启用【停用翘曲刚度】选项。 该选项可以控制是否在考虑 7 自由度的计算中考虑截面的翘曲刚度。

截面旋转

截面旋转描述的是截面旋转的角度。 用户可以勾选【截面旋转】,打开【截面旋转】对话框,定义截面的旋转角度 α'。

对于非对称截面,用户可以在该选项卡中选择是否将截面镜像。 例如可以使用该选项将一个角钢调整到正确的位置。

对于从截面库或 RSECTION 导入的截面,RFEM 会自动读取截面的旋转角度 α', 程序会自动导入该角度。 对于用户自定义的截面,用户需要自行确定主轴角度 α 和截面旋转角度 α'。

信息

在创建截面时定义了截面的旋转角度,则所有使用该截面的杆件都会按此角度旋转。 用户如果需要对单个杆件进行旋转,可以对该杆件单独指定旋转角度。

混合

用户可以勾选“参数化 – 厚壁 II”的混合选项来计算参数化 - 厚壁 II 的截面类型,也可以截面由多种材料组成。 在该选项卡中,用户可以为组成截面的各个板件分别指定材料,例如为木结构的各个板件指定不同的木材。

薄壁模型

当截面类型为【参数化 - 薄壁】时,用户可以通过勾选【薄壁模型】打开【薄壁模型】选项卡,在其中参数化定义截面尺寸。 对于厚壁截面,例如剪切面积和抗扭惯性矩的计算方法不同于薄壁截面。

截面属性的美式符号

截面属性的符号根据欧洲和美国的规范而有所不同。 您可以使用该复选框来控制例如使用 S 还是 Q 来定义静矩。

应力平滑以避免奇异点

当使用组合木结构截面时建议勾选此项。 截面由不同材料截面由不同材料的板件组成时,在板件的连接处的剪应力可能会出现不正常的应力集中现象。 使用该功能可以得到更符合实际的截面应力分布情况。

截面属性

在这里可以查看截面的各项属性。 更多参数可以在截面属性 截面属性选项卡中找到。

截面面积

用户可以在该处查看截面的轴向面积 A 和剪切面积 Ay、Az。 剪切面积 Ay可根据截面的 Iz 计算得到,Az可根据截面的 Iy 计算得到。

关于剪切面积的计算方法可参见技术文章:
https://www.dlubal.com/zh/support-and-learning/support/knowledge-base/000966

剪切面积影响着截面的剪切变形。对于短粗杆,剪切变形通常不可忽略。 用户应注意不可将剪切面积设为一个极小值: 剪切面积位于分母,因此可能会出现数值计算错误。

惯性矩

惯性矩是反应截面抗弯能力的几何参数: 抗扭惯性矩 IT描述了截面的抗扭刚度,惯性矩 Iy和 Iz分别反映了截面绕局部坐标轴 y 轴和 z 轴的抗弯刚度。 通常 y 轴是截面的强轴。 翘曲惯性矩 Iω反映了截面抵抗翘曲的能力。

对于非对称截面,程序会给出截面对主轴 u 轴和 v 轴的惯性矩, 同时在右侧给出局部坐标轴的预览。

可以通过在截面特有的“结构调整”中定义的系数来调整截面面积和惯性矩(见章节结构调整)。

主轴的方向角

主轴的方向角描述了截面主轴相对于截面默认的局部坐标轴的夹角。 对于非对称截面,主轴的方向角 α 为截面局部坐标轴 y 轴与截面主轴 u 轴之间的夹角,顺时针方向为正。对于对称截面,主轴与局部坐标轴重合。 对称截面的主轴为 y 和 z,不对称截面的主轴为 u 和 v(见图截面属性和坐标轴)。

主轴的方向角计算公式如下:

用户无法修改截面库中的截面的主轴方向角, 但可以通过勾选【截面旋转】来自定义角度旋转截面。 在对话框的【选项】面板下勾选【截面旋转】复选框(见截面旋转)。

尺寸(非均匀温度荷载)

宽度 b 和深度 h 会在计算温度荷载时使用。

截面属性

截面选项卡中列出了截面的详细属性。

参数化截面的截面属性通过使用 RSECTION 确定。

信息

{%#/zh/support/faq/005400 FAQ 5400]] 中介绍了用于确定截面模量 Wy和 Wz的公式。

统计信息

在该选项卡下可以查看模型中使用该截面的杆件的情况。 例如,您可以将【总重量】用于钢材明细表或成本估算。

截面的几何形状由点定义。 然后再讨论{%

定义点的坐标会列在表格中。 当您选择一行时,该点在截面图形中显示为红色。 对于薄壁截面,中线上的定义点带有'''+'''号。 生成的圆弧控制点用锁定符号和'''+'''表示。 截面边缘上的点由单元厚度产生。 对于圆弧,可以在点坐标旁的“参数”部分中查看圆弧的参数。 sectionLinesTab">

线

截面的 通过线连接,截面的几何形状由其轮廓定义。 这些线也是 {%

表格中会列出线的定义点、线的类型和长度。 当您选择一行时,该线在截面图形中显示为红色。 sectionPartsTab">

组件

由截面的轮廓线创建一个或多个板件。

表格中显示了每一个截面板件的定义线、材料、截面面积和单位长度质量。

应力点

应力点选项卡最多包含四个子选项卡。 在那里可以查看应力点的坐标,静矩和翘曲坐标以及相关厚度(薄壁截面),以及通过薄壁分析TWA计算的单位应力(用于薄壁截面)截面) 和有限元法FEM

通过点击表格中的数值,或在右侧图下方的列表中选择数值类型后, 用户可以在右侧的图中检查截面和应力的分布。

提示

关于根据有限元网格确定屈曲形状的介绍,请参见专题报告 使用有限条法(FSM)进行线性临界荷载分析。

有限元网格

在“最后一个”选项卡中可以进行有限元网格设置,通过这些设置可以确定截面尺寸和单位应力。

这两个输入栏可以影响离散化。 系数小于 1,网格划分越精细,该系数大于1,生成的网格越粗糙。 一般情况下,这里不需要进行调整。

信息

单纯形法用于分析截面的塑性承载力,并确定截面的利用率。 关于单纯形单元的更多信息请参见SHAPE-THIN manual第 7.6 章“塑性” ]。

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