問(wèn)題描述:
如下所示,從左向右三個(gè)框架截面的幾何尺寸依次為:
☆ 矩形截面 1,寬 0.94m,高 0.74m;
☆ 箱形截面,寬 1m,高 0.8m,壁厚 0.03m;
☆ 矩形截面 2,寬 1m,高 0.8m。
從幾何形狀上看,矩形截面 2 = 矩形截面 1 + 箱形截面。同時(shí),截面面積和慣性矩也符合上述等式關(guān)系,即:前兩者之和等于第三者。但是,為什么截面的剪切面積卻不符合這個(gè)關(guān)系?
解答:
對(duì)于剪切面積的基本原理和計(jì)算公式,請(qǐng)參閱筑信達(dá)知識(shí)庫(kù)文檔《框架截面屬性-剪切面積》。以上“整體截面的剪切面積和部分截面的剪切面積之和不相等”的原因在于:不同截面形狀的面積折減系數(shù)(或稱為“考慮剪應(yīng)力不均勻分布的橫截面面積修正系數(shù)”)有所不同。具體來(lái)講,對(duì)于矩形截面,折減系數(shù)為 5/6;對(duì)于箱形截面,折減系數(shù) 2td/A。如下所示:
綜上所述,兩個(gè)矩形截面的面積折減系數(shù)均為 5/6,箱形截面的面積折減系數(shù)為 2
x 0.03 x 0.8 / 0.1044 = 0.4598。因此,以下不等式必然成立,即:整體截面的剪切面積和部分截面的剪切面積之和不相等。