问题描述:
如下图所示截面300×90的C型钢,截面参数见图1所示。
图1 C型钢截面
C型钢两端边条设为简支且两端均约束绕轴向转动自由度,跨度中点施加绕X轴0.05kN·M的集中力矩,见图2所示。
图2 C型钢边条与荷载
构件计算变形如图3所示,U3=0.7791,R1=0.72701,构件在集中力矩作用下产生了竖向变形。
图3 C型钢变形
请问C型钢在集中力矩作用下为什么产生竖向变形?
解答:
原因在于图1中勾选了【在分析中包含剪切中心偏移】,如图4所示剪心偏移(X3)=0.0536.
图4 C型钢几何属性表
竖向变形U3=R1·X3=0.72701·0.0536=0.03897,手算和程序计算结果(0.039)差异非常小,表明竖向变形U3是由于截面形心绕剪心转动产生的,而剪心和形心重合的截面在集中力矩作用下不会产生竖向变形,见图5所示施加同样边条及荷载的H型钢变形图。
图5 H型钢变形