El manual de diseño de aluminio 2020 (ADM 2020) [1] proporciona una guía esencial y los requisitos de diseño para ingenieros y diseñadores que trabajan con aluminio en aplicaciones estructurales. The ADM 2020 [1] provides methods to calculate the elastic LTB moment (Me). Describe qué ecuaciones se deben usar y seguir, asegurando que las estructuras de aluminio estén a salvo de esta forma de inestabilidad.
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]. Más específicamente, las ecuaciones del apartado F.4 [1] for LTB design. Hay subsecciones dentro del apartado F.4 [1] used to classify the cross section of a member and calculate the LTB slenderness (λ). Si se aplica más de una sección, se utilizará cualquier sección aplicable.
Clasificación de secciones en el cálculo de pandeo lateral
apartado F.4 [1] classifies aluminum cross sections based on whether they are symmetric or unsymmetric about the bending axis, closed, or rectangular bar sections. En las próximas secciones de este artículo, habrá una variedad de secciones con una explicación de dónde se encuentran en el apartado F.4 [1]. A esto le sigue cómo se diseñan en RFEM 6. A simple comparison will be made between the ADM 2020 [1] and RFEM 6. En la imagen a continuación, cada ejemplo muestra la verificación de código correcta y la compara con la verificación de código utilizada en RFEM 6.
Secciones de simetría simple
Una sección de simetría simple es una sección que se puede reflejar perfectamente sobre su eje de flexión o no de flexión. Los ejemplos de secciones normalizadas de simetría simple consisten en secciones en T y en U.
La esbeltez para estos tipos de formas se debe determinar según el apartado F.4.2.1 [1] which is for shapes symmetric about the bending Axis. Si la sección es asimétrica respecto al eje de flexión, entonces se debe comprobar según el apartado F.4.2.5 [1].
En el modelo de RFEM 6 adjunto, se modela una sección en U (barra núm. 1) como una viga simplemente apoyada con carga uniforme. Las secciones que son simétricas respecto al eje de flexión se calculan según el apartado F.4.2.1 [1] utilizing the Aluminum Design add-on.
Secciones doblemente simétricas
Una sección doblemente simétrica es una sección que se puede reflejar perfectamente sobre su eje de flexión y de no flexión. Los ejemplos de secciones normalizadas que son doblemente simétricas consisten en secciones en I, secciones huecas rectangulares y circulares.
El pandeo lateral para una sección en I normalizada se debe calcular según el apartado 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. Este tipo de sección se calcula según el apartado F.4.2.1 [1], because if we assume lateral loading in either primary axis direction, it is always symmetric about the bending axis.
Secciones asimétricas
Una sección asimétrica es una sección que no se puede reflejar perfectamente sobre su eje de flexión o no de flexión. Un ejemplo de una sección normalizada que se considera asimétrica respecto a cualquiera de sus ejes es una sección en Z.
El pandeo lateral para esta sección se debería calcular solo usando el apartado F.4.2.5 [1] Any Shape. Con esta sección, se determina el valor de esbeltez y el pandeo lateral elástico para secciones asimétricas.
En el modelo de RFEM 6 adjunto, se modela una sección en Z (CF 4ZU1.25x075) (barra núm. 5) como una viga simplemente apoyada con una carga uniforme. In the Aluminum Design add-on, this shape is designed according to Sec. F.4.2.5 [1] with respect to LTB.
Secciones cerradas
Una sección cerrada se refiere a una forma estructural donde el perímetro de la sección está completamente encerrado. Un ejemplo común de una sección cerrada para una barra de aluminio es un tubo rectangular o una sección hueca rectangular. En este caso, la forma de la sección se parece a un rectángulo, pero está encerrada en todos los lados, creando una estructura en forma de tubo.
Al calcular el pandeo lateral para una sección cerrada, la esbeltez se debe determinar haciendo referencia al apartado F.4.2.3 [1] Closed Shapes.
En el modelo de RFEM 6 adjunto, se modela una sección hueca cuadrada (barra núm. 6) como una viga simplemente apoyada con una aplicación uniforme. 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).
Barras rectangulares
Una sección de barra plana rectangular se refiere a una forma geométrica que es larga y estrecha con una superficie plana y lados rectangulares.
El apartado F.4.2.4 [1] se debería usar para calcular la esbeltez de una barra rectangular plana para encontrar finalmente el momento crítico de pandeo.
En el modelo de RFEM 6 adjunto, se modela una barra rectangular (barra núm. 7) como una viga simplemente apoyada con una carga lateral uniforme. Se calcula utilizando las ecuaciones del apartado F.4 [1] and the slenderness is calculated using Eq. F.4-7 under Sec. F.4.2.4 [1].
Conclusión
El cálculo de pandeo lateral según ADM 2020 apartado F.4 [1] requires an engineer to determine which sub-section their cross section falls under for determining the slenderness and other section properties. Las categorías principales para esto se dividen por forma y simetría. Si es simétrica o asimétrica respecto al eje de flexión, si la sección está cerrada/abierta o si es una barra rectangular.
In RFEM 6, the Aluminum Design add-on classifies cross sections the same way as outlined in Sec. F.4 [1]. La norma de cálculo ADM 2020 se debe elegir en la pestaña Norma I dentro de los Datos básicos. Asimismo, en Longitudes eficaces en los Parámetros de cálculo de una barra, se debe seleccionar el Capítulo F. Por último, bajo los mismos parámetros, el Factor de modificación (Cb ) se puede calcular según el apartado F.4.1.
