SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz

在结构计算时,软件自动给出的杆件有效长度(计算长度)有时并不符合实际情况,这就需要我们手动调整。但说到修改计算长度,很多人都会感到困惑:该改Ly还是Lz?为什么不用考虑Lx?Ly、Lz和Ky、Kz又是什么关系?

今天,我们就用最直白的语言,把这个问题讲清楚。

一、为什么要修正计算长度?

简单来说,计算长度决定了杆件有多“容易”被压弯。

对于一根细长的杆子,两端都被牢牢固定时,它相对很难被压弯;但如果两端可以自由转动,就很容易被压弯。计算长度就是把实际杆件等效成“两端铰接”杆的长度。



SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图1



关键点:软件默认的计算长度有时会出错!

比如当一根杆被其他杆件打断时:软件会认为被打断后的每一段都是独立的杆件,但实际上,这些段在受力时是相互影响的

如果直接用软件默认值,可能导致设计偏危险

比如下图中杆件L22-L32被打断时,此时SACS软件默认为杆件L22-Z21和Z21-L32的计算长度为几何长度,和实际不相符。


SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图2

二、先搞懂坐标系,否则全白搭

在SACS软件中,有两套坐标系需要分清:

全局坐标系(整个结构的大方向)

X轴:水平方向

Y轴:另一水平方向

Z轴:垂直方向(重力的反方向)


SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图3

局部坐标系(每个杆件自己的方向)

x轴:沿着杆件轴线,从起点指向终点

y轴:位于杆件轴线与全局Z轴形成的平面内,并且垂直于杆轴线

z轴:垂直于上述平面,用右手定则确定

SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图4

提示:我们修改计算长度时,关注的是局部坐标系的y和z方向

Ly:绕局部y轴弯曲时的计算长度

Lz:绕局部z轴弯曲时的计算长度

三、四种常见情况

情况1:水平撑杆

对于导管架的水平撑杆:

Lz(平面内,下图红色的面内):通常是杆件的几何长度,一般不需修改

Ly(平面外):需要修改!取值为两端有效支撑之间的距离

SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图5
SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图6

情况2:主腿

对于导管架的主腿:

Lz和Ly都需要修改!

计算长度取值一般为不同水平撑杆之间的间距,不再是杆件的几何长度


SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图7

情况3:叉撑

导管架叉撑的情况比较复杂,很难准确判断支撑边界是什么,一般情况下认为叉撑对平面内是有效支撑,叉撑对平面外是无效支撑,

平面内(Ly):取叉撑交点到主腿的距离,若杆件没被其他杆件打断,则不需修改

平面外(Lz):取主腿之间的距离

SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图8

情况4:平台梁单元

对于上部平台的梁单元:一般不需要修改计算长度

因为平台梁通常采用工字形截面,平面内是强轴,平面外是弱轴;稳定问题通常由平面外控制,而平面外计算长度就是几何长度


SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图9

在SACS中修改计算长度很简单:

选中需要修改的杆件——>打开杆件属性对话框——>在对应位置输入修正后的值

SACS软件单元计算长度修正指南:不再困惑Ly与Lz的图10

特别注意:一定要确保你修改的是正确的方向!弄反了可能导致严重后果。

总 结

计算长度反映的是杆件真实的支撑情况,而不是简单的几何长度。当你对一根杆件的支撑条件有清晰认识时,自然就知道该如何修正了。软件是工具,您的判断才是设计的核心。

希望这篇文章能帮你理清思路,对Ly和Lz不再迷茫。

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