Manuál Aluminium Design Manual 2020 (ADM 2020) [1] poskytuje základní pokyny a požadavky na posouzení pro inženýry a projektanty, kteří pracují s hliníkem ve stavebnictví. The ADM 2020 [1] provides methods to calculate the elastic LTB moment (Me). Uvádí, které rovnice by měly být použity a dodrženy, aby bylo zajištěno, že hliníkové konstrukce jsou před touto formou nestability bezpečné.
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]. Přesněji řečeno, rovnice z čl. F.4 [1] for LTB design. K dispozici jsou dílčí průřezy v čl. F.4 [1] used to classify the cross section of a member and calculate the LTB slenderness (λ). Pokud se použije více než jeden oddíl, použije se kterýkoli příslušný oddíl.
Klasifikace průřezů při posouzení klopení
Čl. F.4 [1] classifies aluminum cross sections based on whether they are symmetric or unsymmetric about the bending axis, closed, or rectangular bar sections. V následujících odstavcích tohoto příspěvku se budeme zabývat různými průřezy s vysvětlením, kam spadají podle čl. F.4 [1]. Poté následuje jejich posouzení v programu RFEM 6. A simple comparison will be made between the ADM 2020 [1] and RFEM 6. Na obrázku níže každý příklad ukazuje správnou kontrolu kódu a porovnává ji s kontrolou kódu použitou v programu RFEM 6.
Jednotlivě symetrické průřezy
Průřez symetrický podle jedné osy je průřez, který lze dokonale zrcadlit okolo své osy ohybu nebo bez ohybu. Příkladem normovaných průřezů symetrických podle jedné osy jsou T-profily a U-profily.
Štíhlost pro tyto typy tvarů by měla být stanovena podle čl. F.4.2.1 [1] which is for shapes symmetric about the bending Axis. Pokud je průřez nesymetrický okolo osy ohybu, je třeba ho zkontrolovat podle čl. F.4.2.5 [1].
V připojeném modelu v programu RFEM 6 je U-profil (prut č. 1) modelován jako prostý nosník s konstantním zatížením. Průřezy symetrické okolo osy ohybu se posuzují podle čl. F.4.2.1 [1] utilizing the Aluminum Design add-on.
Dvojitě symetrické průřezy
Dvojitě symetrický průřez je průřez, který lze dokonale zrcadlit okolo své osy ohybu a osy bez ohybu. Příkladem normovaných průřezů, které jsou dvojitě symetrické, jsou I-profily, obdélníkové a kruhové duté průřezy.
LTB pro normovaný I-profil by mělo být posouzeno podle čl. 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. Tento typ průřezu se posuzuje podle čl. F.4.2.1 [1], because if we assume lateral loading in either primary axis direction, it is always symmetric about the bending axis.
Nesymetrické průřezy
Nesymetrický průřez je průřez, který nelze dokonale zrcadlit ani okolo osy ohybu, ani okolo osy bez ohybu. Příkladem normovaného průřezu, který je považován za nesymetrický okolo některé ze svých os, je Z-průřez.
Hodnota klopení pro tento průřez by se měla počítat pouze podle čl. F.4.2.5 [1] Any Shape. Pomocí tohoto průřezu se stanoví hodnota štíhlosti a pružné klopení pro nesymetrické průřezy.
V připojeném modelu v programu RFEM 6 je namodelován Z-průřez (CF 4ZU1.25x075) (prut č. 5) jako prostý nosník s konstantním zatížením. In the Aluminum Design add-on, this shape is designed according to Sec. F.4.2.5 [1] with respect to LTB.
Uzavřené průřezy
Uzavřený průřez se vztahuje na konstrukční tvar, jehož obvod je zcela uzavřený. Typickým příkladem uzavřeného průřezu pro hliníkový prut je obdélníková trubka nebo dutý obdélníkový průřez. V tomto případě tvar průřezu připomíná obdélník, ale ze všech stran je uzavřený a vytváří tak trubkovou konstrukci.
Při výpočtu klopení pro uzavřený průřez by měla být štíhlost stanovena podle čl. F.4.2.3 [1] Closed Shapes.
V přiloženém modelu v programu RFEM 6 je čtvercový dutý průřez (prut č. 6) modelován jako prostý podepřený nosník, na který je aplikován stejný tvar. 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).
Obdélníkové pruty
Plochý obdélníkový prutový průřez označuje geometrický tvar, který je dlouhý a úzký s rovnou plochou a obdélníkovými stranami.
Čl. F.4.2.4 [1] by se měl použít pro výpočet štíhlosti plochého obdélníkového prutu pro konečné nalezení kritického momentu vzpěru.
V připojeném modelu v programu RFEM 6 je obdélníkový prut (prut č. 7) modelován jako prostý nosník s rovnoměrným postranním zatížením. Vypočítá se pomocí rovnic z čl. F.4 [1] and the slenderness is calculated using Eq. F.4-7 under Sec. F.4.2.4 [1].
Závěr a výhled
Výpočet klopení podle ADM 2020, čl. F.4 [1] requires an engineer to determine which sub-section their cross section falls under for determining the slenderness and other section properties. Hlavní kategorie jsou rozděleny podle tvaru a symetrie. Zda je symetrický nebo nesymetrický okolo osy ohybu, zda je průřez uzavřený/otevřený nebo zda se jedná o obdélníkový prut.
In RFEM 6, the Aluminum Design add-on classifies cross sections the same way as outlined in Sec. F.4 [1]. Návrhovou normu ADM 2020 je třeba vybrat v záložce Norma I v základních údajích. Nakonec v kapitole F v sekci Vzpěrné délky v parametrech posouzení prutu. musí být vybráno. Nakonec lze při stejných parametrech vypočítat modifikační součinitel (Cb ) podle čl. F.4.1.
