In sommige gevallen, niet-prismatische of taps toelopende secties worden gebruikt in structurele leden om een ​​beter presterende structuur te bereiken. Het idee achter niet-prismatische elementen is om geleidelijk aan minder materiaal en dus minder capaciteit te leveren in de delen van het element waar de interne krachten kleiner zijn, en meer materiaal in de gedeelten waar de interne krachten groter zijn. Met andere woorden, taps toelopende secties proberen de verdeling van de interne krachten/spanningen langs het element te volgen.

Bijvoorbeeld, in een vrijdragende balk, onderworpen aan zijn eigen gewicht, het buigmoment en de dwarskracht nemen hun maximale waarden aan aan het vaste uiteinde en zijn nul aan het vrije uiteinde, volgens respectievelijk een kwadratische en lineaire verdeling. In dat geval, het vaste uiteinde van de balk vereist de maximale capaciteit, terwijl het vrije uiteinde geen vraag heeft, om die reden, een taps toelopend gedeelte kan helpen materiaal te besparen en de beschikbare capaciteit efficiënt te benutten.

Er is nog een artikel waarin dit in detail wordt uitgelegd hoe u niet-prismatische of taps toelopende secties en consoles modelleert en hoe de lineaire doorsnedevariatie wordt geïdealiseerd met kortere prismatische elementen in de analysefase. In dit artikel, we zullen ons concentreren op hoe de SkyCiv Member-ontwerpmodule omgaat met niet-prismatische secties bij het uitvoeren van de ontwerpcontroles. Een korte opmerking over vastgezette verbindingen, er zijn een paar volledig ondersteunde niet-prismatische secties in de software:

• Koudgevormde niet-prismatische dozen (rechthoekige holle profielen bestaande uit twee lipvormige kanalen) volgens AS/NZS 4600:2018
• Gelaste platen Niet-prismatische I-balk volgens AS 4100:2020 en NZS 3404:1997

In die codes, er zijn twee verschillende soorten controles waaraan in verschillende grenstoestanden moet worden voldaan: sectiecontroles en lid- of segmentcontroles. Voordat u in elke groep cheques duikt, laten we snel de beschikbare informatie bekijken over de secties die uit de analysefase komt.

Beschikbare sectie-eigenschappen

Ervan uitgaande dat het taps toelopende gedeelte was opgezet “gemiddeld” prismatische staafgroottes en 5 prismatische segmenten, er zal zijn 7 stations (weergegeven als blauwe stippellijnen in het onderstaande diagram) met berekende/bekende doorsnede-eigenschappen, overeenkomend met de secties die een lineair variabel niet-prismatisch element zou hebben in het midden van elk prismatisch segment. Dit wordt weergegeven in de onderstaande afbeelding met het label S (vorm beginnen), 1, 2, 3, 4, 5, en E (eind vorm). Voor het voorbeeld, laten we de sectiediepte variëren 1010 mm tot 800 mm.

Sectiecontroles

Sectiecontroles worden station voor station uitgevoerd met behulp van de capaciteit van de sectie op het gegeven station en de interne krachten die individueel of gecombineerd precies op die positie langs het element werken. Elk station gebruikt de sectie-eigenschappen van het prismatische segment waartoe het station behoort. Precies bij de prismatische segmenten’ variatie, er komen twee stations op dezelfde locatie met een ander gedeelte, één station dat behoort tot het segment links van de variatie en het andere station rechts van de variatie:

Daarom zijn er in het ontwerprapport herhaalde stations met twee verschillende capaciteitswaarden, elk station gebruikt een ander gedeelte en kan daardoor verschillende resultaten opleveren. De laatste controlestations bestaan ​​dus uit (een) de evaluatiepunten uit de analyseresultaten en (b) het totale aantal stations plus gebruikmaking van de bovenstaande logica:

Ledencheques

Voor de leden- of segmentcontroles, individuele segmenten worden gedefinieerd door de door de gebruiker gespecificeerde zijdelingse steunen. Deze beperkingen komen van andere elementen die in contact komen met het ontwerpelement, zoals gordingen en vliegbeugels die knikken in het lid helpen voorkomen. Voor ledencheques, de gebruikte interne krachten zijn de maximale resultaten die binnen het segment aanwezig zijn, het maakt niet uit of ze op verschillende posities langs het onderdeel voorkomen. De voor de capaciteit gebruikte sectie wordt gekozen uit de beschikbare secties op basis van een van de volgende criteria:

• Kritieke sectie: Gedeelte van het station met de hoogste nutsratio uit de sectiecontrole.
• Minimale sectie: Sectie met de laagste oppervlakte/capaciteit.
• Halflang gedeelte: Doorsnede die het dichtst bij de geometrische middenoverspanning van het segment ligt.

Als voorbeeld, laten we daar een segment van nemen, vanwege de toegewezen zijdelingse beperkingen, loopt vanaf het midden van Segment 2 (30%), naar het midden van Segment 4 (70%) zoals weergegeven in de onderstaande afbeelding.

Ervan uitgaande dat het kritieke station voor dat segment zich aan het begin van het segment bevindt (het midden van het tweede mondiale prismatische segment – 30% van het gehele lid), de sectie die wordt gebruikt voor de capaciteit in de ledencontrole zal zijn:

• Kritieke sectie: Sectie 2
• Minimale sectie: Sectie 4
• Halflang gedeelte: Sectie 3, dat is het dichtstbijzijnde beschikbare gedeelte bij de 50% van het segment zijdelingse beperkingen (midden van het derde mondiale prismatische segment)