软件小讲堂 | Karamba建筑力学分析（2）：前期设置

HELLO小伙伴们，又到了每周一次的软件小讲堂。在上一期教程中，我们完成了结构分析软件Karamba的基础介绍，简单的了解了它的相关功能，界面布局以及软件的安装方法。软件小讲堂 | Karamba建筑力学分析（1）：基础介绍

那么从这期教程起，我们就要借助案例正式开始对于Karamba软件使用的讲解。今天我们先完成一个基本悬臂梁的分析设置。

STEP 1

几何设置

首先对于结构分析，第一步我们要完成基本几何体的设置。那对于当前案例，我们可以使用LINE SDL运算器，生成一个长度为3米的线段，来表示需要被分析的悬臂梁。

但是当前我们仅仅是得到一个GH中的几何元素，还并不是我们分析需要的建筑构件，而大家如果想把这根线转化为建筑构件的话我们则需要使用model里面的line to beam。

Line连接我们绘制的线段，ID的输入端表示构件的名称，对于简单分析的话可以不用管构件的命名，但是如果你是要分析一个复杂结构有很多中不同构件，那还是建议大家把不同的构件起对应的名字这样方便我们后面进行构件的管理以及构件属性的对应。

之后我们要选择对应的截屏面。karamba里面截面的获取有两种基本方法，一个是自行创建，一个是从官方库中调取。

自行创建是用运算器-cross section。

cross section在最下面这里我们可以选择不同的截面类型，比如常用的I形，O形，矩形，而上部的这些输入端则是截面的尺寸信息，大家只要根据实际情况填写即可，但是在这有个事情需要和各位注意一下就是这里面的输入尺寸的单位并不一定是Rhino的单位，而是要依据其提示来的，比如截面高度提示的单位是cm，那即使我们rhino当前的建模单位是米各位在这也要输入cm。

除了使用这种自行创建截面的方法之外，我们也可以直接调取官方的截面库，使用这两个运算器-cross range section selector和cross section selector.

在cross range section selecto里面你可以依据国家，截面形状，规范标注选择特点的构造库，比如下图中就选择了欧洲，矩形，QRO（EN10210-2）构造库，一共131种预设构造。

再把这个选择好的库连接到cross section selecto。在这个运算器中你可以依据序列号或者名字选择合适的构造，用于截面的赋予。

当然在这你也可以用一些其他的插件运算器进行选择，比如HB的item sector或者直接GH中的List Item.

到此为止，我们就完成了结构构件前期的几何设置。

STEP 2

材料设置

完成几何属性的赋予之后我们就需要添加材质了，karamba中材质的创建方法同样有两种，第一种是依据属性设置。第二种是从材质库中挑选。

依据属性设置需要使用material properties运算器，通过在输入端输入特定的材料力学参数比如杨氏模量，剪切模量之类的参数，构建特定的材料。

但客观来说，对于而言建筑师，这个运算器一般用的较少，因为我们通常都记不住这些对应的参量，还要去网上找这些信息，并且绝大部分情况下，建筑结构分析会用到的材料种类并不是特别多，因此大家一般会用第二个方法获取材质，使用material selection这个运算器。

点击select,选择对应的材料种类，Karamba官方提供了四种基本的材料类型，steel,wood,concrete和reinforcestell,都是最为常用的建筑材料。

之后在name中选择对应的类型。

当然如果大家方案里面用的材质这里面没有的话那你也只能使用第一种方法去网上查找对应的材质属性进行创建。选择好材质之后可以直接将其连接到cross section运算器的material输入端进行材质的赋予，或者在后续assembly model时进行材质赋予。

STEP 3

荷载与支撑

几何信息和材质都弄好之后，接下来就需要设置荷载和支撑了。荷载的赋予一般使用load运算器。

在下部同样可以选择不同的荷载类型，这里面有很多荷载类型。我们一般用的比较多的是重力，点力，线力，和mesh力这四个。

重力是最简单的荷载，方向向下。点力实际上就和我们在kangaroo里面的load很像了，作用于顶点。线力则是沿一根线均匀分布的力，主要用于类型与梁的这样一些线性构件的受力，而mesh力了则是主要用于类似于楼板这样的一些面状构件。

当然在这有一个小地方大家稍微注意一下就是这里面线力和mesh力的方向。Karamba中设有三种不同的方向，Loacl,Global和Global Project,关于它们三者的区别各位可以参考下这张图.

我们有这样一个斜面，然后给它施加力，力的方向有三种，第一个是完全依据世界坐标系，不管构件是什么样子，这个其实就是global。第三个了是根据物件本身的坐标系，沿法向设置，这个就是local to element,第二个则是方向为世界坐标系但是力的大小会依据物件的位置进行投影调整，这个其实就是global proj.

那在这我们就用一个最简单的自重吧.

karamba里面对于重力，向量长度为1表示地球上的重力，所以通常大家其实并不需要在这修改这个向量，默认的0，0，-1就是标准的地球上的重力。唯一会修改这个向量的情况据官方介绍是在地震区结构分析的时候我们除了Z方向的自动，还会给一个水平方向的重力，来测试地址作用下结构的表现，那么大家可以依据防震烈度进行参数的调整。

对于支撑点我们可以使用support这个运算器.

像悬臂梁一段固定那么就可以把一段连接在support。

这6个选项分别控制xyz三个方向的移动和三个方向的旋转。对于刚节点就6个全部选中，对于铰接点就选中前面三个。那对于这个例子我们假设一段为固接。

那到此为止所有的构件参数就设在好了，下面要通过assemble将其组合，最后就可以计算了。

考虑到文章长度，今天的教程主要着重于分析前期的结构设置，对于后续具体的计算和结果的预览将留到下一期教程进行讲解，敬请期待。

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