CN1788268A - 为承载结构选择成型构件的计算机辅助设计方法 - Google Patents

Abstract

一种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的方法，所述方法包括：提供载荷要求以及承载结构的尺寸；访问一主页并从包含在数据库中的一成型复合材料拉挤构件的列表中选择一个特定的成型复合材料拉挤构件，然后根据承载结构的尺寸来定义该特定构件的特定尺寸；从所述主页上访问所述计算程序以便计算具有所述特定尺寸的所述特定成型复合材料拉挤构件的特定承载能力，然后进行对比以便将所述的特定承载能力与所述结构的所述载荷要求进行比较从而确定是否满足所述载荷要求；如果所述比较结果是满足所述载荷要求，那么经所述主页会由所述计算程序提出一个正的确认响应；如果所述比较结果是不满足所述载荷要求，那么提出的就是一个负的确认响应，此时所述计算程序从所述列表中选择另一个成型复合材料拉挤构件，并计算出该构件的承载能力以便与所述载荷要求进行对比从而从列表中选择出另一个满足所述载荷要求的成型复合材料拉挤构件，然后把用来识别所述另一个成型复合材料拉挤构件的数据与所述负的确认响应一并提供给计算机。该方法进一步包括将所述正的确认响应或者是所述负的确认响应与所述数据一起从计算机输出；将一定单返回到所述主页上以便要求提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件；以及从工厂提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件。

Description

为承载结构选择成型构件的计算机辅助设计方法

技术领域

本发明涉及一种新的设计与构建承载结构如桥梁、房屋等的技术。更为特别的是，本发明涉及一种新的为承载结构选择及提供成型的复合材料拉挤构件的方法。

背景技术

在最近的十年里，复合材料拉挤构件特别是成型构件的使用越来越多，而且在工业上人们越来越意识到由复合材料拉挤构件制造的轻质高强并耐腐蚀的构件不仅能替代传统的钢木复合构件，而且比传统的由钢筋混凝土制造的构件具有更好的性能。

本申请人在最近的十年里已经为多种应用场合提供了承载结构，这其中包括：步行或自行车桥、摆渡码头、海上钻井平台的连桥、栈桥、工厂中的步行桥、冷却塔、格栏、爬梯及围栏系统、建筑物的饰面等。本申请人作为欧洲成型复合材料拉挤构件的主要供应商，现已为公司的客户提供了一种结构手册，该手册包括本公司所提供各种成型构件、装置的说明。

传统承载结构如桥梁、上述构件或者是由成型的复合材料拉挤构件制成的其它构件在设计和构造上包括以下步骤：测量所需制造结构的尺寸；然后通过例如结构手册用成型的复合材料拉挤构件设计该承载结构并确定其尺寸；校核最终确定的承载结构的承载能力；请求拉挤厂提供成型的复合材料拉挤构件或者是向拉挤厂下定单；最后是供给成型的复合材料拉挤构件。其中由成型的复合材料拉挤构件设计、定尺并构造承载结构的技术涉及多个单独或独立的操作，其中的一些操作可以采用能在互联网上发送指令的计算机来实现，然而这些操作并不包括对承载结构能力的安全和可靠校核因而不能防止最终的承载结构在设计和定尺上出现不当，例如，最近在哥本哈根坍塌的自行车赛台即哥本哈根市旁边巴勒鲁普(Ballerup)名为西门子(Siemens)赛台就是一例设计定尺不当的情况。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的新技术，其涉及一种安全设计并定尺的程序，从而在一定程度上消除承载结构设计不当的风险。

本发明的一个优点是这种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的新技术能使整个方法通过计算机来实现从而能够在线定尺并设计，在线确认定单并供货，从而避免为承载结构提供设计不当的构件。

本发明的一个特征在于，这种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的新技术能让技术人员用自己的计算机以在线模式由成型的复合材料拉挤构件来定尺并设计出所需的承载结构，其中提供给技术人员的是最新的高强度构件，并且以在线模式提供给技术人员不断更新的计算程序从而确保对承载结构承载能力的校核。

与人工设计并定尺承载结构的方法相比，这种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的新方法的另一个优点是在线配置所进行的设计步骤固有的优化程序。

本发明的上述目的、优点和特征以及从本发明下面详细说明所得到的其它目的、优点和特征，根据本发明的教导，均由本发明所提供一种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的方法获得，所述方法包括：

i)提供载荷要求以及承载结构的尺寸；

ii)提供一台具有互联网连接功能的计算机，一台输入装置和一台输出装置，以及一台服务器，该服务器包括一主页并具有互联网连接功能，该服务器进一步包括一数据库和一个计算程序，其中该数据库包括一成型的复合材料拉挤构件列表，其中的计算程序用来计算列表中任一成型的复合材料拉挤构件在具有某一特定尺寸时的承载能力，其中所述主页具有与所述数据库和所述计算程序的连接；

iii)访问所述主页并从所述数据库中所述成型复合材料拉挤构件的列表中选择一个特定的成型复合材料拉挤构件，然后根据所述承载结构的尺寸来定义该特定构件的特定尺寸；

iv)从所述主页上访问所述计算程序以便计算具有所述特定尺寸的所述特定成型复合材料拉挤构件的特定承载能力，然后进行对比以便将所述的特定承载能力与所述结构的所述载荷要求进行比较从而确定是否满足所述载荷要求；

v)如果步骤iv)中的所述比较结果是满足所述载荷要求，那么经所述主页会由所述计算程序提出一个的正的确认响应；如果步骤iv)中的所述比较结果是不满足所述载荷要求，那么提出的就是一个负的确认响应，此时所述计算程序从所述列表中选择另一个具有所述特定尺寸的成型复合材料拉挤构件，并计算出该构件的承载能力以便与所述载荷要求进行对比从而从列表中选择出另一个具有所述尺寸并满足所述载荷要求的成型复合材料拉挤构件，然后把用来识别所述另一个成型复合材料拉挤构件的数据与所述负的确认响应一并提供给计算机；

vi)将所述正的确认响应或者是所述负的确认响应与所述数据一起从计算机输出；

vii)将一定单返回到所述主页上以便要求提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件；以及

viii)由工厂提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件。

根据本发明的教导，技术人员能够设计、定尺、选择并定制用于承载结构的成型复合材料拉挤构件，该方法中涉及以下步骤，即通过计算程序确认为承载结构选择的成型复合材料拉挤构件的承载能力是否合适。更具体地说，本发明的新技术涉及互联网在线配置的使用，其中技术人员根据需要用成型复合材料拉挤构件设计并制造的承载结构的载荷要求和尺寸来访问主页，并由此读取一数据库，该数据库包括技术人员所能获得的成型复合材料拉挤构件的最新列表并具一个与当前最新的专门进行理论分析的一个计算程序相连的联接，其结果是使技术人员从列表中选择出一个特定的、满足一定尺寸和设计标准的成型复合材料拉挤构件，并根据承载结构的载荷要求和尺寸查询计算程序以确定所选择的特定的成型复合材料拉挤构件是否满足结构的承载要求。

计算程序确定出是否满足承载要求，并通过互联网从主页通知技术人员满足或不满足载荷要求。该确认响应是一个输出到技术人员用计算机的正的确认响应或负的确认响应。如果输出的是负的确认响应，那么主页还要根据计算程序所进行的计算通知技术人员另有一个成型复合材料拉挤构件承载结构可能满足载荷要求。然后技术人员给主页并从主页返回一个指令要求供货，该指令传送到拉挤厂，并由该拉挤厂提供所选择的成型复合材料拉挤构件，其要么是上述特定的成型复合材料拉挤构件要么是上述另一个成型复合材料拉挤构件。

根据本发明的另一方面，本发明的方法最好进一步包括：如果步骤iv)的比较结果是不满足载荷要求，那么计算程序就在步骤iv)中为上述特定的成型复合材料拉挤构件选择另一个尺寸，并计算出该构件的承载能力以便与载荷要求进行对比从而从列表中选择出具有另一个尺寸并满足载荷要求的成型复合材料拉挤构件，然后把用来表示所述具有另一个尺寸的成型复合材料拉挤构件的数据与负的确认响应一并提供给计算机，从而由计算机输出该确认响应。根据本发明的这个另一种实施方法，计算程序所进行的设计还涉及所选成型复合材料拉挤构件尺寸的重新定义，从而使其适应并满足承载结构的载荷要求。

根据本发明的教导，本发明的方法进一步容许利用计算程序定义各种载荷条件承载结构具有各种固定形式和/或配置，并进一步让术人员能够确定出这些与数据库列表中成型复合材料拉挤构件一并使用的特定连接的承载能力。由此，根据本发明当前优选实施例的方法，本方法包括多个附加步骤，这些步骤包括：定义静态系统；定义所述承载结构上的合并载荷；定义所述承载结构的一个简单的或悬浮的支撑、一个特定的结构或固定连接、或者是一个Charnier或铰接的结构或固定连接。

本发明的优选方法还包括以下特征：使技术人员在承载结构的设计中协考虑与承载结构中成型复合材料拉挤构件一起使用的配件或其它部件如胶接件或螺栓固定件等。因此，在本发明的另一实施例中，该数据库进一步包括与成型复合材料拉挤构件一起使用的附件的附加列表以及所述计算程序用来计算所述附加列表中与步骤iv)和步骤v)所确定的所述成型复合材料拉挤构件一起使用的所述任一附件的承载能力。

根据本发明的基本教导，承载结构的确定和设计优选还包括：胶接件或螺栓固定件的补充列表并且所述计算程序用来计算所述某一成型复合材料拉挤构件与这种连接件一起使用并/或与所述附加列表中的任一附件一起使用时其胶接件或螺栓固定件的承载能力。

本发明的方法优选进一步包括：数据库，其具有按族排列的成型复合材料拉挤构件列表，族中的成型复合材料拉挤构件具有相同的外形结构，这些族进一步按其中成型复合材料拉挤构件的承载能力升序排列，或降序排列。

作为数据库中成型复合材料拉挤构件族表排列的另一种选择，主页上可包括一个排列程序从而使主页将数据库中没有按族排列的成型复合材料拉挤构件列表中的成型复合材料拉挤构件按族排列。

根据本发明方法的另一个优选特征，本发明方法优选进一步包括：计算程序，其在步骤iv)的比较结果不满足载荷条件时从包括承载能力更高的特定成型复合材料拉挤构件的族中选择另一个特定成型复合材料拉挤构件。

此外，或者是作为选择，本方法最好进一步包括：计算程序，其在步骤iv)的比较结果满足载荷条件时从包括承载能力较弱的特定成型复合材料拉挤构件的族中选择另一个特定成型复合材料拉挤构件，然后该计算程序计算出包括有所述另一个成型复合材料拉挤构件的承载结构的另一个特定的承载能力，然后进行比较以便对所述另一个特定的承载能力与该结构的载荷要求做出比较从而确定出其是否满足载荷要求；并且

步骤v)包括：如果步骤iv)中的比较结果是所述另一个成型复合材料拉挤构件满足载荷要求，那么经主页会由计算程序提出一个关于所述另一个成型复合材料拉挤构件的正的确认响应；如果步骤iv)中的比较结果是所述另一个成型复合材料拉挤构件不满足载荷要求，那么经主页会由计算程序提出一个关于所述另一个成型复合材料拉挤构件的负的确认响应。

此外，或者是作为选择，本方法最好进一步包括：步骤v)中的提出进一步包括步骤iv)中所确定的特定承载能力的信息，并且该步骤进一步包括将该信息与正的确认响应或负的确认响应一起输出。

根据本领域技术人员所公知的原理，如在互联网上提供信息以及访问不同的主页，本发明的方法进一步包括：给技术人员提供各种相关的信息，这包括确认响应、上述的数据和任何附加的信息从而提高在线定尺、设计并选择的实用性，并加快本发明方法中定制并提供所选择成型复合材料拉挤构件的速度。

根据本发明上面所教导的加快本发明方法中定制并提供所选择成型复合材料拉挤构件速度的技术，本发明的方法优选在步骤iv)中进一步包括：将所述特定成型复合材料拉挤构件或所述另一个成型复合材料拉挤构件所构成的承载结构的图形输出。

通过以下步骤可以进一步提高定尺、设计、定制并提供一个所选择的成型复合材料拉挤构件来制造承载结构的在线集成性：将特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件从主页传送到一个存货目录程序，该存货目录程序核对供货时间和所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件的存货，并将供货时间和存货情况返回给主页，从而使技术人员可以在线模式向成型复合材料拉挤构件的制造商或制造厂询问供货的时间和存货情况以及价格、可能的折扣等。因此本发明的方法优选进一步包括：将特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件从主页传送到一个簿记程序，该簿记程序核对所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件的价格、折扣情况，并将价格和折扣情况的信息返回给主页。

这种选择并提供成型复合材料拉挤构件的方法可进一步包括：介绍性及最后的步骤，即确定对承载结构的定尺，并进一步确定其载荷要求，然后确定由所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件来构造该承载结构。

确定承载结构尺寸的步骤以及确定承载结构载荷要求的步骤可能涉及在承载结构的制造现场进行测量的体力劳动，或者是根据现有技术人员的图纸确定承载结构尺寸的工作，以及类似地，载荷要求的确定也有可能涉及到测量工作、有书本得出简单的推导工作或者是施加在承载结构上的物理载荷的定尺或设计程序。

附图说明

现在参考附图来进一步描述本发明，其中：

图1为用来实现本发明方法的计算机执行装置的示意图；

图2为图1中计算机执行装置中的信息流程的示意图；

图3为根据本发明教导使一承载结构的成型复合材料拉挤构件满足承载能力的设计示意图；

图4a-4g是包括有原计算程序的密码保护主页的屏幕打印出来的样子。

具体实施方式

图1中的计算机配置包括一个通过互联网连到服务器的连接，其用来进一步与主页。计算程序和数据库进行通讯。

更详细地说，图1中展示了一台完整的计算机10，其包括与屏幕14、鼠标16和键盘18相连的CPU12。如图1所示，该计算机10通常是一台与互联网20相连的常规计算机。互联网20同时与服务器22相连，该服务器22则进一步与主页24、计算程序26以及拉挤厂或其它供应商所能提供的成型复合材料拉挤构件的列表通讯，其中的主页24和计算程序26将在下面详细介绍。计算机10由技术人员操作，该技术人员负责用上述拉挤商所提供的一个或多个成型复合材料拉挤构件来定尺并设计承载结构。

计算机10要么是直接与互联网连接20相连，要么是通过调制解调器直接与服务器相连，连接方式可以是模拟的也可以是数字的(POTS/ISDN)，此外，该计算机也可与一个具有互联网连接的局域网(LAN)相连。

图2所示为用户30如技术人员采用本发明的方法来定尺并设计由成型复合材料拉挤构件构成的承载结构的信息流程。

用户30用计算机10的鼠标16和键盘18来输入结构的尺寸，然后用主页来从数据库28中选择特定的成型复合材料拉挤构件的形状。

计算程序26利用尺寸信息和特定的成型复合材料拉挤构件的选择信息来计算所述特定成型复合材料拉挤构件的特定承载能力，或者是计算技术人员用特定成型复合材料拉挤构件所设计构成的承载结构的特定承载能力。

数据库28中成型复合材料拉挤构件的信息可按照构件的几何结构以及成型复合材料拉挤构件的承载能力来排列，此外，计算程序26可包括有分类程序从而对成型复合材料拉挤构件的信息进行排序。

计算程序26将技术人员所确定的承载要求与根据技术人员所设计的承载结构计算出来的承载能力进行对比。如果对比结果是满足承载要求，那么互联网20会输出一个正的确认信息、与承载结构相关的数据以及与特定的成型复合材料拉挤构件相关的数据。如果对比结果是不满足承载要求，那么计算程序26会从列表中选择另一个成型复合材料拉挤构件，作为选择，计算程序26也可以选择一个在承载能力上比上面技术人员所选的成型复合材料拉挤构件更高的成型复合材料拉挤构件，此外计算程序26还可以选择另一个尺寸的成型复合材料拉挤构件并重新计算由这个具有另一个尺寸的特定成型复合材料拉挤构件所构成的结构的承载能力。

如果确定技术人员所设计的承载结构满足载荷要求，那么主页24给技术人员返回一个确认单，该确认单24可包括成型复合材料拉挤构件所构成的结构的供货价格信息。

图3所示为给承载结构选择并提供成型复合材料拉挤构件的操作流程。

在块50中，用户如技术人员用计算机10的鼠标16和键盘18访问主页24从而输入由成型复合材料拉挤构件构造的承载结构的载荷要求。在块52中，用户访问主页24从而定义一个静态系统。在块54中，用户定义一个或多个负载组合，在块56中，用户从数据库28中选择一个成型复合材料拉挤构件的类型，并将其相应的尺寸输入到主页。该承载结构可由一个或多个成型复合材料拉挤构件构成，因此用户可在步骤58中选择是否重复步骤52到56。当用户完成选择并确定了承载结构的尺寸之后，计算程序26在步骤60中计算出该特定承载结构的承载能力。在步骤62中，进行一个比较操作从而确定该特定承载结构是否满足载荷要求。如果步骤62中确定该特定承载结构满足载荷要求，那么计算程序26将继续去步骤64从而将计算结果提供给主页，由此，计算程序26就在步骤66中给主页24提供一个定单。在步骤68，用户给主页24提供一个供货确认单以便将其返回到成型复合材料拉挤构件的生产厂家或者是返回到成型复合材料拉挤构件的另一个供货源。然而，如果在步骤62中该承载结构不能满足载荷要求，那么计算程序26会从数据库28中为所选择的成型复合材料拉挤构件选择另一种几何尺寸，或者为所选择的成型复合材料拉挤构件选择另一个尺寸，再或者计算程序26会选择另一种几何结构的成型复合材料拉挤构件，然后程序会重复步骤60、62和72直到满足载荷要求，之后计算程序如上所述继续进行步骤64到70，作为选择如果所有尺寸的成型复合材料拉挤构件均不能满足载荷要求，计算程序26将通过主页24给用户返回一个报警信息。在步骤62之后，计算程序26也可选择另一个结构、尺寸/强度不同并且承载能力低一些的构件从而核算用户所选择的承载构件是否过重过大，避免资金和资源的浪费。

根据本发明的另一个重要特征，定义静态系统的步骤52和定义承载结构负载组合的步骤可进一步涉及：定义一个简单的或悬浮的支撑、一个特定的结构或固定连接、或者是一个Charnier或铰接的结构或固定连接。根据本发明方法的另一个实施例，为承载结构确定并选择一个特定的成型复合材料拉挤构件可变更为：确定并选择与所选成型复合材料拉挤构件一起使用的特定配件，并确定该特定连接件或接头如通过配件、胶接件或螺栓连接件等实现的连接件的承载能力。然后，该计算程序还可进一步包括：一个配件列表和/或一个特定连接件或接头如胶接件或螺栓连接件等的列表。

图4a所示为一个密码保护主页，其包括一个计算程序的原型。

图4b所示为图4a中密码保护主页，其包括成型复合材料拉挤构件及相应尺寸的选择。

图4c所示为图4a中密码保护主页，其包括不同几何结构的成型复合材料拉挤构件的列表。

图4d所示为图4a中密码保护主页，其包括不同断面尺寸的成型复合材料拉挤构件的列表

图4e所示为图4a中密码保护主页，其包括承载结构的支撑的计算机模拟。

图4f所示为图4a中密码保护主页，其包括的加到承载结构上载荷的计算机模拟。

图4g所示为图4a中密码保护主页，其包括加到承载结构的多个负载的组合的计算机模拟。

附件1为静态计算以及承载构件或结构定尺的基本原理，其题目是“由Fiberline成型梁制造的连续梁在正交力作用下的承载能力的计算”。附件2为图4a-4g所示的屏幕打印图中所示丹麦语的英译本。

附件1

由Fiberline成型梁制造的连续梁在正交力作用下的承载能力的计算

梁柱长度的计算

梁柱的长度采用程序20计算出来。该长度取决于静态系统和正交力的分布。在此例中，该正交力为常量。

梁中应力的计算

梁的应力可用程序21得到。该力取决于梁的静态系统、横向载荷和正交力。该程序进一步考虑了梁偏转所产生的扭矩。

梁的稳定性

当梁中存在压力N时需要计算其稳定性。

梁的稳定性计算可参考设计手册。计算公式源自于DS456的第一版。该公式为：

$\frac{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{cr}}}{f_c}=\frac{1}{1+{\left({\mathrm{\λ}}_r\right)}^2},{\mathrm{\λ}}_r=\sqrt{\frac{f_c}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{el}}}}$

$\frac{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{cr}}}{f_c}=\frac{1}{1+{\left(\sqrt{\frac{f_c}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{el}}}}\right)}^2}$

$\frac{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{cr}}}{f_c}=\frac{1}{1+\frac{f_c}{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{el}}}}$

N_cr＝A·σ_cr    计算出的包括有柱效应的承载能力

N_c＝A·f_c       计算出的不包括有柱效应的承载能力

N_el＝A·σ_el    根据弹性理论得到的临界正交力

通过代入法：

$\frac{N_{\mathrm{cr}}}{N_c}=\frac{1}{1+\frac{N_c}{N_{\mathrm{el}}}}$

$N_{\mathrm{el}}=\frac{{\mathrm{\π}}^2\·E\·I}{{\left(l_s\right)}^2}$

l_s为梁柱的长度。如上所述其由程序20计算出来。

E为弹性模量

l为惯性力矩

$N_{\mathrm{cr}}=\frac{N_c}{1+\frac{N_c}{N_{\mathrm{el}}}}$

梁的稳定条件是：N≤N_cr

梁的压力

梁所受的压力基本上按照设计手册进行计算。如设计手册所述，此时假定成型构件会在局部出现失稳之前因构件所受的压力而断裂。正交应力来自于正交力，同时根据弹性理论由常规公式计算出力矩。成型构件最外部分的最大应力(拉压应力)必须小于所计算出来的相应的拉力和压力。将剪切力除以剪切面积就是最大剪切应力。该应力必须小于所计算出来的剪切强度。

用程序21得到应力，因为该程序考虑了正交力所产生的应力分布。

设计手册中所述的力矩增加因子的方法在理论上仅适用于临界正交力的偏转曲线为正弦曲线并且负载具有的相同正弦曲线形式的情况。

如上所述在设计手册的示例中，我们假定最大剪切应力和最大正交应力同时出现，即这两类应力之间没有相互作用。

我们假定成型构件被固定以防止出现倾斜。

不对固定点处的构件(折点)以及加有很大一个力的地方进行局部失稳计算。

根据以上所述，在已知应力N、Q和M时，就能获得一根梁的一部分的负载能力的公式。其中N在受拉时为正，受压时为负，M在顶面受压时为正。

该部分的面积为：A

该部分的抵抗力矩(顶面和底面)为：W₁  W₂

如果该部分相对于中心线对称，那么：W＝W₁＝W₂

顶面的应力为：

${\mathrm{\σ}}_1=\frac{N}{A}-\frac{M}{W_1}$ -f_c≤σ₁≤f_t

其中    f_c是材料的受压强度

        f_t是材料的受拉强度。

如果正交应力的利用系数为U₁，那么：

如果σ₁≥0 $U_1=\frac{\left|{\mathrm{\σ}}_1\right|}{f_t}$

如果σ₁≤0 $U_1=\frac{\left|{\mathrm{\σ}}_1\right|}{f_c}$

底面的应力为： ${\mathrm{\σ}}_2=\frac{N}{A}+\frac{M}{W_2}$ -f_c≤σ₂≤f_t

其中    f_c是材料的受压强度

        f_t是材料的受拉强度。

如果正交应力的利用系数为U₂，那么：

如果σ₂≥0 $U_2=\frac{\left|{\mathrm{\σ}}_2\right|}{f_t}$

如果σ₂≤0 $U_2=\frac{\left|{\mathrm{\σ}}_2\right|}{f_c}$

断面的正交应力的利用系数U为U＝max(U₁，U₂)

U≤1的要求成立。

该部分的剪切面积为：A_k

最大剪切应力为： ${\mathrm{\τ}}_{\max }=\frac{\left|Q\right|}{A_k}\≤{\mathrm{\τ}}_d$

其中τ_d为所计算出来的梁的剪切强度。

成型构件剪切强度的利用系数为 $U_f=\frac{\left|{\mathrm{\τ}}_{\max }\right|}{{\mathrm{\τ}}_d}$

U_f≤1的要求成立。

附件2

图4a
		Forlbet	次序
Start	开始
		Beregningsprogram	计算程序
Her kimmer tekst om hvad programmet kan	有关程序属性的文本
		Ny konstruktion	新的结构
		图4b
Forlbet	次序
		Start	开始
Ny konstruktion	新的结构
		Konstruktionstype-bjlke	结构的类型-梁
Profiltype-vinkelprofiler	成型的类型-角构件
		Dimensioner	尺寸
Lngde	长度
		Rotation	旋转
Tilbage-opret konstruktion	返回-生成结构
图4c
		Forlbet	次序
Start	开始
		Ny konstruktion	新的结构
Konstruktionstype-bjlke	结构的类型-梁
		Profiltype-vinkelprofiler	成型的类型-角构件
Dimensioner-U-profiler-firkantrr	尺寸-U-成型-加强管
		Lngde-I-profler	长度-I-成型
Rotation	旋转
		Tilbage-opret konstruktion	返回-生成结构
		图4d
Forlbet	次序
		Start	开始
Ny konstruktion	新的结构
		Konstruktionstype-bjlke	结构的类型-梁
Profiltype	成型的类型
		Dimensioner	尺寸
Lngde	长度
		Rotation	旋转
Tilbage-opret konstruktion	返回
图4e
		Forlbet	次序

Start	开始
		Statik	静态
Lasttilflde	负载情况
		Lastkombination	负载组合
Understttelser	支撑
		Egenskaber for fjederunderstttelse-slet	弹性支撑的性质-消除
Position-meter fra venstre	位置-距离左边的米数
		Stivhed-uendelig	刚性-无限大
		图4f
Forlbet	次序
		Start	开始
Statik	静态
		Lasttilflde	负载情况
Lastkombination	负载组合
		Belastninger	载荷
Egenskaber for fjederunderstttelse-slet	弹性支撑的性质-消除
		Position-meter fra venstre	位置-距离左边的米数
Stivhed-uendelig	刚性-无限大
图4g
		Forlbet	次序
Start	开始
		Statik	静态
Lasttilflde	负载情况
		Lastkombination	负载组合
Lastkombination	负载组合
		Tidslngde-korttidstilstand	期间-短期状况
Driftstemperatur	工作温度
		Beregningsgrngse-anvendelsesgrnsetilstand	计算的类型-使用的限定状态
Udbningsgrnse-udbningsgrad	偏转限度-偏转度数
		Lasttilflde-navn-koefficient	负载情况-名称-系数
Angiv evt.et navn til lastkombinationen	如果方便，给负载组合指定一个名称
		Unavngivet	未知名
Beregn	计算

Claims (14)

1、一种为承载结构选择并提供成型的复合材料拉挤构件的方法，所述方法包括：

i)提供载荷要求以及所述承载结构的尺寸；

ii)提供一台具有互联网连接功能的计算机，一台输入装置和一台输出装置，以及一台服务器，该服务器包括一主页并具有互联网连接功能，该服务器进一步包括一数据库和一个计算程序，其中该数据库包括一成型的复合材料拉挤构件列表，其中的计算程序用来计算列表中任一成型的复合材料拉挤构件在具有某一特定尺寸时的承载能力，其中所述主页具有与所述数据库和所述计算程序的连接；

iii)访问所述主页并从所述数据库中所述成型复合材料拉挤构件的列表中选择一个特定的成型复合材料拉挤构件，然后根据所述承载结构的所述尺寸来定义该特定构件的特定尺寸；

iv)从所述主页上访问所述计算程序以便计算具有所述特定尺寸的所述特定成型复合材料拉挤构件的特定承载能力，然后进行对比以便将所述的特定承载能力与所述结构的所述载荷要求进行比较从而确定是否满足所述载荷要求；

v)如果步骤iv)中的所述比较结果是满足所述载荷要求，那么经所述主页会由所述计算程序提出一个的正的确认响应；如果步骤iv)中的所述比较结果是不满足所述载荷要求，那么提出的就是一个负的确认响应，此时所述计算程序从所述列表中选择另一个具有所述特定尺寸的成型复合材料拉挤构件，并计算出该构件的承载能力以便与所述载荷要求进行对比从而从列表中选择出另一个具有所述尺寸并满足所述载荷要求的成型复合材料拉挤构件，然后把用来识别所述另一个成型复合材料拉挤构件的数据与所述负的确认响应一并提供给计算机；

vi)将所述正的确认响应或者是所述负的确认响应与所述数据一起从计算机输出；

vii)将一定单返回到所述主页上以便要求提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件；以及

viii)由工厂提供所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件。

2、如权利要求1的方法，其进一步包括：如果步骤iv)的所述比较结果是不满足载荷要求，那么所述计算程序就在步骤iv)中为所述特定的成型复合材料拉挤构件选择另一个尺寸，并计算出该构件的承载能力以便与所述载荷要求进行对比从而选择出具有另一个尺寸并满足所述载荷要求的成型复合材料拉挤构件，然后把用来识别具有所述另一个尺寸的所述成型复合材料拉挤构件的数据与所述负的确认响应一并提供给计算机，从而由计算机输出所述确认响应。

3、如前面任一权利要求所述的方法，所述步骤i)包括多个子步骤，这些子步骤包括：定义静态系统；定义所述承载结构上的负载组合；定义所述承载结构的支撑，这包括定义一个简单的或弹性的支撑、一个特定的结构或固定连接、或者是一个Charnier或铰接的结构。

4、如权利要求3的方法，其中所述数据库进一步包括与成型复合材料拉挤构件一起使用的附件的附加列表，以及所述计算程序用来计算所述附加列表中与步骤iv)和步骤v)所确定的所述成型复合材料拉挤构件一起使用的所述任一附件的承载能力。

5、如权利要求3或4的方法，其中所述数据库进一步包括胶接件或螺栓固定件的补充列表，以及所述计算程序用来计算与这种连接件一起使用并/或与所述附加列表中的任一附件一起使用的所述某一成型复合材料拉挤构件的胶接件或螺栓固定件的承载能力。

6、如前面任一权利要求所述的方法，其进一步包括所述数据库具有按族排列的成型复合材料拉挤构件列表，族中的所述成型复合材料拉挤构件具有相同的几何结构，所述族进一步按其中所述成型复合材料拉挤构件的承载能力升序排列，或降序排列。

7、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：

所述计算程序，在步骤iv)的所述比较结果是不满足所述载荷条件时，从包括所述承载能力更高的特定成型复合材料拉挤构件的族中选择另一个特定成型复合材料拉挤构件。

8、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：

所述计算程序，在步骤iv)的所述比较结果是满足所述载荷条件时，从包括所述承载能力较低的特定成型复合材料拉挤构件的族中选择另一个特定成型复合材料拉挤构件，然后所述计算程序计算出包括有所述另一个成型复合材料拉挤构件的所述承载结构的另一个特定的承载能力，并进行比较以便将所述另一个特定的承载能力与所述结构的所述载荷要求进行比较从而确定出其是否满足所述载荷要求；并且

所述步骤v)包括：如果步骤iv)中的所述比较结果是所述另一个成型复合材料拉挤构件满足所述载荷要求，那么经所述主页会由所述计算程序提出一个关于所述另一个成型复合材料拉挤构件的正的确认响应；如果步骤iv)中的所述比较结果是所述另一个成型复合材料拉挤构件不满足载荷要求，那么经所述主页会由所述计算程序提出一个关于所述另一个成型复合材料拉挤构件的负的确认响应。

9、如前面任一权利要求所述的方法，其中所述步骤v)中的提出进一步包括提供步骤iv)中所确定的所述特定承载能力的信息，并且所述步骤进一步包括将所述信息与所述正的确认响应或所述负的确认响应一起输出。

10、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：步骤iv)中进一步包括，将所述特定成型复合材料拉挤构件或所述另一个成型复合材料拉挤构件所构成的所述承载结构的图形输出。

11、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：将所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件从所述主页传送到一个存货目录程序，所述存货目录程序核对供货时间和所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件的存货情况，并将供货时间和存货情况返回给所述的主页。

12、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：将所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件从所述主页传送到一个簿记程序，该簿记程序核对所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述的另一个成型复合材料拉挤构件的价格、折扣情况，并将价格和折扣情况的信息返回给所述的主页。

13、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括：一个介绍性的测量步骤，其用来确定所述承载结构的尺寸；以及另一个介绍性的步骤，其用来确定所述承载结构的载荷要求。

14、如前面任一权利要求所述的方法，其中的方法进一步包括最后一步，即由所述特定的成型复合材料拉挤构件或者是所述另一个成型复合材料拉挤构件来构造所述承载结构。

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