Das Aluminium Design Manual 2020 (ADM 2020) [1] bietet grundlegende Anleitungen und Bemessungsanforderungen für Ingenieure und Konstrukteure, die mit Aluminium im Tragwerk arbeiten. The ADM 2020 [1] provides methods to calculate the elastic LTB moment (Me). Es wird erläutert, welche Gleichungen verwendet und eingehalten werden sollten, damit Aluminiumtragwerke vor dieser Form der Instabilität sicher sind.
RFEM 6 references the type of section and internal forces calculated in the static analysis, and the Aluminum Design add-on applies these results to the equations from the ADM 2020 [1]. Genauer gesagt werden die Gleichungen aus Abschnitt F.4 [1] for LTB design. Es gibt Unterabschnitte in Abschnitt F.4 [1] used to classify the cross section of a member and calculate the LTB slenderness (λ). Wenn mehr als ein Abschnitt zutrifft, ist ein beliebiger anwendbarer Abschnitt zu verwenden.
Klassifizierung von Querschnitten bei der BGDK-Bemessung
Abschnitt F.4 [1] classifies aluminum cross sections based on whether they are symmetric or unsymmetric about the bending axis, closed, or rectangular bar sections. In den nächsten Abschnitten dieses Beitrags wird auf eine Vielzahl von Querschnitten eingegangen, mit einer Erläuterung, wohin diese unter Abschnitt F.4 [1]. Danach folgt, wie diese in RFEM 6 bemessen werden. A simple comparison will be made between the ADM 2020 [1] and RFEM 6. Im Bild unten wird jedes Beispiel gezeigt, wie die korrekte Norm-Kontrolle dargestellt und mit der in RFEM 6 verwendeten Norm-Kontrolle verglichen wird.
Einfachsymmetrische Profile
Ein einfachsymmetrisches Profil ist ein Profil, welches perfekt um seine Biege- oder Nicht-Biegeachse gespiegelt werden kann. Beispiele für einfachsymmetrische genormte Profile sind T- und U-Profile.
Die Schlankheit für diese Formtypen sollte nach Abschn. F.4.2.1 [1] which is for shapes symmetric about the bending Axis. Wenn der Querschnitt um die Biegeachse unsymmetrisch ist, sollte er gemäß Abschn. F.4.2.5 [1].
Im beigefügten RFEM 6-Modell ist ein U-Profil (Stab Nr. 1) als einfach gelagerter Träger mit gleichmäßiger Belastung modelliert. Zur Biegeachse symmetrische Querschnitte werden nach Abschn. F.4.2.1 [1] utilizing the Aluminum Design add-on.
Doppelsymmetrische Profile
Als doppelsymmetrisches Profil bezeichnet man ein Profil, welches um seine Biege- und Nicht-Biegeachse einwandfrei gespiegelt werden kann. Beispiele für genormte Profile, die doppelsymmetrisch sind, sind I-Profile, rechteckige und kreisförmige Hohlprofile.
LTB für einen genormten I-Querschnitt sollte nach Abschn. F.4.2.1 [1], but can also be designed according to Sec. F.4.2.5 [1] since it can be symmetric or unsymmetric about its bending axis if lateral loading is applied.
In the attached RFEM 6 model, a doubly symmetric I-section is modeled (Member No. 4) as a simply supported beam with a uniform lateral load applied to it. Dieser Querschnittstyp wird nach Abschn. F.4.2.1 [1], because if we assume lateral loading in either primary axis direction, it is always symmetric about the bending axis.
Unsymmetrische Profile
Ein unsymmetrischer Querschnitt ist ein Profil, das weder um seine Biege- noch um seine nicht-Biegeachse perfekt gespiegelt werden kann. Ein Beispiel für einen genormten Querschnitt, der um eine seiner Achsen als unsymmetrisch gilt, ist ein Z-Querschnitt.
LTB sollte für diesen Querschnitt nur unter Verwendung von Abschnitt F.4.2.5 [1] Any Shape. Damit wird für unsymmetrische Querschnitte der Schlankheitsgrad und das elastische BGDK ermittelt.
Im beigefügten RFEM 6-Modell ist ein Z-Profil (CF 4ZU1.25x075) modelliert (Stab Nr. 5) als einfach gelagerter Träger mit Gleichlast. In the Aluminum Design add-on, this shape is designed according to Sec. F.4.2.5 [1] with respect to LTB.
Geschlossene Profile
Als geschlossene Querschnittsform wird eine Bauform bezeichnet, bei der der Umfang des Querschnitts vollständig umschlossen ist. Ein übliches Beispiel für ein geschlossenes Profil bei einem Aluminiumstab ist ein Rechteckrohr oder ein Rechteckhohlprofil. In diesem Fall ähnelt die Querschnittsform einem Rechteck, das jedoch allseitig umschlossen ist, sodass eine rohrförmige Struktur entsteht.
Bei der Berechnung von LTB für einen geschlossenen Querschnitt sollte die Schlankheit unter Bezugnahme auf Abschn. F.4.2.3 [1] Closed Shapes.
Im beigefügten RFEM 6-Modell ist ein quadratisches Hohlprofil (Stab Nr. 6) als einfach gelagerter Träger modelliert, auf den eine Gleichmaßigkeit angesetzt wurde. Designing it according to the ADM 2020 in the Aluminum Design add-on, LTB is calculated utilizing Sec. F.4.2.3 [1] Closed Sections for determining the Slenderness Ratio (λ).
Rechteckige Stäbe
Ein flacher Rechteckquerschnitt bezieht sich auf eine geometrische Form, die lang und schmal mit einer ebenen Oberfläche und rechteckigen Seiten ist.
Abschnitt F.4.2.4 [1] sollte verwendet werden, um die Schlankheit eines flachen rechteckigen Stabes zu berechnen, um letztendlich das Biegedrillknickmoment zu finden.
Im beigefügten RFEM 6-Modell ist ein Rechteckstab (Stab Nr. 7) als Einfeldträger mit seitlicher gleichmäßiger Belastung modelliert. Er wird unter Verwendung der Gleichungen aus Abschnitt F.4 [1] and the slenderness is calculated using Eq. F.4-7 under Sec. F.4.2.4 [1].
Fazit
Berechnung von BGDK nach ADM 2020 Sec. F.4 [1] requires an engineer to determine which sub-section their cross section falls under for determining the slenderness and other section properties. Die Hauptkategorien hierfür werden nach Form und Symmetrie unterteilt. Ob symmetrisch oder unsymmetrisch zur Biegeachse, ob der Querschnitt geschlossen/offen oder ein Rechteckstab ist.
In RFEM 6, the Aluminum Design add-on classifies cross sections the same way as outlined in Sec. F.4 [1]. Die Bemessungsnorm ADM 2020 muss in den Basisangaben im Register Norm I ausgewählt werden. Zuletzt wurde unter den Knicklängen in den Bemessungsparametern eines Stabes im Kapitel F. ausgewählt werden. Schließlich kann mit den gleichen Parametern der Modifikationsbeiwert (Cb ) nach Abschn. F.4.1 verwendet.
