问题描述:
在 SAP2000 中利用筑信达工具箱中的【壳配筋】插件进行混凝土壳的配筋计算时,程序如何统计每一个壳单元的设计内力?
解答:
【壳配筋】插件采用“自动定义截面切割”的方式统计每一个壳单元的设计内力,截面切割的局部轴与壳单元的局部轴保持一致,截面切割的合力点为壳单元形心。
以图 1 所示的混凝土筒仓为例,图 2 为【壳配筋】插件计算的筒仓侧壁 #2180 壳单元的设计内力。关于壳单元内力输出方向的更多内容,请参阅筑信达知识库文档《壳单元的内力输出方向》。
图 1 混凝土筒仓示意图
图 2 #2180 壳单元的设计内力
【壳配筋】插件以不同的标签命名不同的截面切割,如:
☆ 截面切割 “Scut_A2180_1” 用于统计 #2180 壳单元的设计内力分量 F22 和 M22;
☆ 截面切割 “Scut_A2180_2” 用于统计 #2180 壳单元的设计内力分量 F11 和 M11。
以截面切割 “Scut_A2180_1” 为例,具体计算过程如下:
1. 根据壳单元的角节点坐标计算得到形心坐标,作为截面切割的合力点。
2. 计算壳单元局部 1 轴和局部 2 轴的空间向量,用于后续调整截面切割的局部轴。
3. 调整截面切割的局部轴,与壳单元的局部轴保持一致。如图 3 所示,基于壳单元局部 1 轴和 2
轴的空间向量,定义截面切割局部轴的 1-2 平面。
4. 截面切割输出的内力分量 F2 对应壳单元的设计内力分量 F22(竖向轴力);同理,截面切割输
出的内力分量 M1 对应壳单元的设计内力分量 M22(绕水平轴的弯矩),如图 4 和图 2 所示。
图 3 截面切割的定义
图 4 截面切割的输出内力