Il manuale per la progettazione dell'alluminio 2020 (ADM 2020) [1] fornisce una guida essenziale e i requisiti di progettazione per ingegneri e progettisti che lavorano con l'alluminio in applicazioni strutturali. The ADM 2020 [1] provides methods to calculate the elastic LTB moment (Me). Descrive quali equazioni dovrebbero essere utilizzate e seguite, assicurando che le strutture in alluminio siano al sicuro da questa forma di instabilità.
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]. Più specificamente, le equazioni dal Sez. F.4 [1] for LTB design. Ci sono sottosezioni all'interno della Sez. F.4 [1] used to classify the cross section of a member and calculate the LTB slenderness (λ). Se si applica più di una sezione, sarà utilizzata qualsiasi sezione applicabile.
Classificazione delle sezioni nella verifica LTB
Sez. F.4 [1] classifies aluminum cross sections based on whether they are symmetric or unsymmetric about the bending axis, closed, or rectangular bar sections. Nelle prossime sezioni di questo articolo, ci sarà una varietà di sezioni trasversali con una spiegazione di dove ricadono sotto Sez. F.4 [1]. Questo è quindi seguito da come sono progettati in RFEM 6. A simple comparison will be made between the ADM 2020 [1] and RFEM 6. Nell'immagine seguente, ogni esempio mostra il controllo del codice corretto e lo confronta con il controllo del codice utilizzato in RFEM 6.
Sezioni a simmetria singola
Una sezione trasversale a simmetria singola è una sezione che può essere perfettamente speculare attorno al suo asse di flessione o di non flessione. Esempi di sezioni normalizzate a simmetria singola sono costituite da sezioni a T e a U.
La snellezza per questi tipi di forme dovrebbe essere determinata secondo Sez. F.4.2.1 [1] which is for shapes symmetric about the bending Axis. Se la sezione è asimmetrica rispetto all'asse di flessione, allora dovrebbe essere controllata secondo Sez. F.4.2.5 [1].
Nel modello RFEM 6 allegato, una sezione a U è modellata (asta nr. 1) come una trave semplicemente supportata con carico uniforme. Le sezioni trasversali che sono simmetriche intorno all'asse di flessione sono progettate secondo Sez. F.4.2.1 [1] utilizing the Aluminum Design add-on.
Sezioni doppiamente simmetriche
Una sezione trasversale doppiamente simmetrica è una sezione che può essere perfettamente speculare attorno al suo asse di flessione e di non flessione. Esempi di sezioni normalizzate che sono doppiamente simmetriche sono costituite da sezioni a I, sezioni cave rettangolari e circolari.
LTB per una sezione a I normalizzata dovrebbe essere progettata secondo Sez. 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. Questo tipo di sezione è progettata secondo Sez. F.4.2.1 [1], because if we assume lateral loading in either primary axis direction, it is always symmetric about the bending axis.
Sezioni asimmetriche
Una sezione trasversale asimmetrica è una sezione che non può essere perfettamente speculare attorno al suo asse di flessione o di non flessione. Un esempio di una sezione normalizzata che è considerata asimmetrica rispetto a uno dei suoi assi è una sezione Z.
LTB per questa sezione dovrebbe essere calcolato solo utilizzando la Sez. F.4.2.5 [1] Any Shape. Con questa sezione, il valore di snellezza e l'LTB elastico sono determinati per sezioni asimmetriche.
Nel modello RFEM 6 allegato, una sezione a Z (CF 4ZU1.25x075) è modellata (asta nr. 5) come una trave semplicemente supportata con un carico uniforme. In the Aluminum Design add-on, this shape is designed according to Sec. F.4.2.5 [1] with respect to LTB.
Sezioni chiuse
Una sezione trasversale chiusa si riferisce a una forma strutturale in cui il perimetro della sezione è completamente racchiuso. Un esempio comune di una sezione chiusa per un'asta di alluminio è un tubo rettangolare o una sezione rettangolare cava. In questo caso, la forma della sezione trasversale ricorda un rettangolo, ma è racchiusa su tutti i lati, creando una struttura tubolare.
Calcolando LTB per una sezione chiusa, la snellezza dovrebbe essere determinata facendo riferimento a Sez. F.4.2.3 [1] Closed Shapes.
Nel modello RFEM 6 allegato, una sezione cava quadrata è modellata (asta nr. 6) come una trave semplicemente supportata con un'uniforme applicata ad essa. 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).
Barre rettangolari
Una sezione di una barra rettangolare piatta si riferisce a una forma geometrica lunga e stretta con una superficie piana e lati rettangolari.
Sez. F.4.2.4 [1] dovrebbe essere utilizzato per calcolare la snellezza di una barra rettangolare piatta per trovare infine il momento critico di instabilità.
Nel modello RFEM 6 allegato, una barra rettangolare (asta nr. 7) è modellata come una trave semplicemente supportata con un carico laterale uniforme. Viene calcolato utilizzando le equazioni del cap. F.4 [1] and the slenderness is calculated using Eq. F.4-7 under Sec. F.4.2.4 [1].
Conclusione
Calcolo LTB secondo ADM 2020 Sez. F.4 [1] requires an engineer to determine which sub-section their cross section falls under for determining the slenderness and other section properties. Le categorie principali per questo sono divise per forma e simmetria. Se è simmetrica o asimmetrica rispetto all'asse di flessione, se la sezione è chiusa/aperta o se è una barra rettangolare.
In RFEM 6, the Aluminum Design add-on classifies cross sections the same way as outlined in Sec. F.4 [1]. La norma di progettazione ADM 2020 deve essere scelta nella scheda Norma I all'interno dei Dati di base. Infine, in Lunghezze libere d'inflessione nei Parametri di progetto di un'asta, Capitolo F. deve essere selezionato. Infine, con gli stessi parametri, il coefficiente di modifica (Cb ) può essere calcolato secondo Sez. F.4.1.
