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2017-03-14

支座梁,肋,T形梁: 内力建模与计算

在钢筋混凝土结构中经常使用倒梁或 T 形梁。 Im Gegensatz zu früheren Möglichkeiten zur Abbildung und Berechnung dieser Problematik, wo ein Unterzug zum Beispiel als festes Lager angenommen und die ermittelte Lagerreaktion auf ein separates Stabsystem mit Plattenbalkenquerschnitt angesetzt wurde, bieten komplexe FE-Programme wie RFEM die Möglichkeit, das System als Ganzes und somit genauer zu berücksichtigen.

在 RFEM 中使用肋杆件类型表示的优点

需要考虑下立梁的刚度或柔性。 由此可以看出它对内力分布和变形的影响。

肋参数

对于三维位置的肋,有两个基本参数。 首先是积分宽度,它定义了内力积分的面积。 为此 ,每侧的积分面积不得超过多个面。 其次,必须定义肋的排列方式。 位置数据参照面(包括肋)的局部坐标系。

肋截面

作为肋的截面部分,需要在面附加定义这样的截面部分。 对于 T 形梁的设计,程序会生成 T 形梁的总截面。

内力计算

在进行设计之前,要确定内力以及与 T 形梁(通常是 T 形截面或 L 形截面)的重心的关系。 为此,集成了板的内力分量和肋部分的内力。 内力垂直于肋轴的方向进行积分。

对于板构件,以下内力来自于面中的内力积分。 假设肋部和面的局部坐标系相同。 如果内力不同,则必须事先将内力变换到肋的局部坐标系上。

肋部分的内力与包括肋截面在内的杆件的内力相对应。 在 RFEM 中,可以在不显示内力计算的面分量的情况下显示内力。 您可以在项目导航器 - 显示中的“结果” - “肋 - 面/杆件上的有效贡献”中进行调整。

得出的 T 形梁内力总和是由板和肋部分的内力参照 T 形梁截面的重心得出的。

对于 T 形截面,可以得到生成的 T 形梁的弯矩,例如,如下所示:
My = My,板+ My,rib - e∙ N+ e∙ N
程序始终按照默认设置确定 T 形梁截面的等效内力。

二维肋

对于 T 形梁,这基本上不是一个纯二维问题。 用户需要注意的是,在二维环境中考虑肋部必然会受到简化。 因为在二维环境中不可能对齐偏心单元,所以T型梁截面的重心轴在面的平面上。 这种方法在考虑结构的刚度时需要额外的步骤。

除了三维肋的参数外,为了考虑 T 形梁截面的刚度,还必须应用二维肋的其他参数。 通过在二维内部考虑肋部,叠加刚度得到集成宽度区域b1和b2。 根据肋参数的默认设置,在集成宽度区域内降低面刚度是激活的。 但是需要注意的是,该应用程序会导致肋沿轴的刚度集中,因此在现实中不会出现这种情况,也不会在 3D 模型中显示肋部。

因为在二维中不能显示偏心,所以要考虑偏心对刚度(即附加的施泰纳分量)的影响。 对于抗扭刚度,T 形梁截面和面的一部分被叠加。 T 形梁截面的抗扭刚度活动可以手动进行折减。 通常,不可能为有效的抗扭刚度指定折减系数或百分比值,因为这取决于截面的几何形状。

因此最好使用 3D 版本的 RFEM 代替 2D 版本的软件来表示下部横梁。


链接
参考
  1. Barth, C. 和 Rustler, W. (2013)。 Baustatik-Praxis 中的有限元(2nd 编)。 柏林 Beuth。


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