5500x
001706
19.2.2021

Aktualizace v RF-/ALUMINUM ADM podle ADM 2020

V únoru 2020 byl vydán nový Manuál pro navrhování hliníkových konstrukcí (Aluminum Design Manual - ADM) 2020. Pro zajištění spolehlivosti a bezpečnosti všech hliníkových konstrukcí poskytuje ADM 2020 návod jak pro posouzení metodou dovolených napětí (ASD), tak pro posouzení metodou součinitelů zatížení a únosnosti (LRFD). Tato nejnovější norma byla zapracována do přídavného modulu RF-/ALUMINUM ADM programů RFEM/RSTAB. V textu níže jsou vybrány příslušné aktualizace relevantní pro programy Dlubal.

Mostní konstrukce (ADM 2015, článek B.2.2 [2])

Krátce z historie tohoto ustanovení - Asociace pro hliník zveřejnila poprvé Normu pro hliníkové konstrukce (Specifications for Aluminum Structures) v roce 1967, a to pro stavby i mostní konstrukce. Hliníkové materiály se v mostních konstrukcích používají od počátku až poloviny 19. století. Proto tato původní norma ADM zahrnovala vedle budov také navrhování mostů podle ASD. V normě byly stanoveny různé součinitele spolehlivosti pro stavby a mostní konstrukce.

Když bylo v roce 1994 do ADM přidáno posouzení pomocí LRFD, byla již ustanovení pro mosty zahrnuta do normy AASHTO a úmyslně vynechána z ADM. V říjnu 2007 se ve Spojených státech LRFD stala povinnou metodou posouzení pro všechny dálniční stavby. Proto byl v ADM 2020 v kapitole B Požadavky na posouzení zcela odstraněn článek B.2.2 Mostní konstrukce obsažený ještě v ADM 2015.

Vzpěrné a pevnostní konstanty pro zakřivené prvky (článek B.4 [1])

Rovnice pro průnik vzpěrných konstant (Ct a Ctb) pro rovnoměrný tlak v zakřivených prvcích a pro ohybový tlak v zakřivených prvcích, které jsou uvedeny v tabulkách B.4.1 a B.4.2 [1], byly upraveny.

Přímá pevnostní metoda (článek F.3.2 [1])

Článek F.3 [1] stanovuje jmenovitou pevnost v ohybu Mnlb pro mezní stav lokálního boulení. Pro stanovení Mnlb lze použít tři metody, včetně přímé pevnostní metody podle článku F.3.2 [1].

Dříve v ADM 2015 odkazoval článek F.3.2 přímo na článek B.5.5.5 [2]. To vyžadovalo, aby uživatel správně klasifikoval všechny prvky průřezu buď pro rovnoměrný tlak (čl. B.5.4 [2]), nebo pro ohybový tlak (čl. B-5.5 [2]). Pouze příslušné prvky v ohybovém tlaku podléhaly článku B.5.5.5 [2], a tak se vypočítalo Mnlb.

ADM 2020 nyní obsahuje rovnice pro výpočet Mnlb přímo v článku F.3.2. Toto zjednodušení oproti předchozí normě umožňuje výpočet pevnosti v rovinném vzpěru pro všechny prvky bez počáteční klasifikace podle článků B.4 a B.5 [1].

Součinitel ohybu Cb (článek F.4.1 [1])

ADM 2015 obsahovala v kapitole F.4.1 dva odlišné články pro výpočet součinitele ohybu použitého v posouzení klopení. Jeden článek pro dvojose symetrické tvary (čl. F.4.1.1 [2]) a druhý pro jednoose symetrické tvary (čl. F.4.1.2 [2]).

ADM 2020 zkombinovala tyto články a místo toho upravila rovnici Cb (rov. F.4-2) tak, aby obsahovala další proměnnou Rm, což je ohybový součinitel pro jednoose symetrické pruty namáhané ohybem s dvojitým zakřivením od příčného zatížení. Další změny v rov. F.4-2 [1] vycházejí z příručky Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures, 6. vydání (Wiley, 2010) a Wong and Driver (2010). V ADM 2015 však tato rovnice vychází z Kirbyho a Nethercota (1979).

Úhelníky (článek F.5)

Úpravy v kapitole F pro úhelníky obsahují úpravy pevnosti v klopení při ohybu okolo geometrických os (čl. F.5.1 [1]). Rovnice F.5-4 až F.5-5 pro rovnoramenné úhelníky s vidlicovým uložením pouze v bodě maximálního momentu (čl. F.5.1b) a rov. F.5-6 až F.5-7 pro rovnoramenné úhelníky bez vidlicového uložení (čl. F.5.1c [1]) obsahují ve srovnání s ADM 2015 mírně odlišné hodnoty součinitelů.

Vůči ADM 2015 došlo v ADM 2020 ke zjednodušení pro ohyb okolo hlavních os (čl. F.5.2 [1]). Pevnost v klopení při ohybu okolo hlavní osy (čl. F.5.2a [1]) byla sloučena do jediného článku, který lze použít pro rovnoramenné i nerovnoramenné úhelníky. Proto byly provedeny úpravy v rov. F.5-8 [1] pro stanovení pevnosti v klopení oproti ADM 2015.

Použití v RF-/ALUMINIUM ADM

Výše uvedené není vyčerpávajícím seznamem všech aktualizací ADM 2020 ve srovnání s normou z roku 2015. Spíše je zde uvedeno, které aktualizace byly implementovány do přídavného modulu RF-/ALUMINUM ADM programu RFEM a RSTAB, který provádí posouzení hliníkových prutů podle ADM pomocí ASD nebo LRFD. Pracovní postup při navrhování pomocí programů RFEM a RF-ALUMINUM ADM je podrobně popsán v uskutečněném webináři Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM.


Autor

Amy Heilig je ředitelkou naší americké pobočky ve Filadelfii v Pensylvánii. Nabízí také obchodní a technickou podporu a aktivně se podílí na vývoji programů Dlubal šitých na míru pro severoamerický trh.

Odkazy
Reference
  1. Manuál pro posouzení hliníkových konstrukcí 2020
  2. Aluminum Design Manual 2015