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2021-02-19

Actualizaciones del Manual de diseño de aluminio (ADM) de 2020 en RF-/ALUMINUM ADM

El Manual de diseño de estructuras de aluminio (Aluminium Design Manual (ADM)) 2020 se publicó en febrero de 2020. El ADM 2020 proporciona una guía para el diseño por tensiones admisibles (ASD) y el diseño por factores de carga y resistencia (LRFD) para barras de aluminio para garantizar la fiabilidad y seguridad de todas las estructuras de aluminio. Esta última norma se ha integrado en el módulo adicional RF-/ALUMINUM ADM de RFEM/RSTAB. El texto a continuación destacará las actualizaciones aplicables relevantes para los programas de Dlubal.

Estructuras tipo puente (ADM 2015, apartado B.2.2 [2])

Para una breve historia de esta disposición, la Asociación de Aluminio publicó por primera vez las Especificaciones para estructuras de aluminio en 1967, que incluía tanto estructuras de edificios como de puentes. Los materiales de aluminio se han utilizado en estructuras de puentes desde principios hasta mediados del siglo XIX. Por lo tanto, esta primera norma ADM incluía consideraciones de diseño de puentes además de edificios según ASD. Se especificaron diferentes coeficientes de seguridad dependiendo de las estructuras de tipo puente o tipo edificio.

Cuando se agregó LRFD al ADM en 1994, las disposiciones del puente ya estaban incluidas en la norma AASHTO y se omitieron intencionalmente del ADM. En octubre de 2007, LRFD se convirtió en el método de diseño obligatorio para todas las estructuras de carreteras en los Estados Unidos. Por lo tanto, dentro del Capítulo B Requisitos de diseño, la anterior ADM 2015 Secc. B.2.2 Estructuras tipo puente se eliminó por completo en ADM 2020.

Constantes de resistencia y pandeo para elementos curvos (sección B.4 [1])

Se han realizado modificaciones en las ecuaciones de intersección de las constantes de pandeo (Ct y Ctb) para la compresión uniforme en elementos curvos y la compresión por flexión en elementos curvos especificadas en las tablas B.4.1 y B.4.2 [1 ].

Método del esfuerzo directo (sección F.3.2 [1])

La sección F.3 [1] trata la resistencia nominal a flexión, Mnlb, para el estado límite de pandeo local. Se pueden usar tres métodos para determinar Mnlb, incluido el método de la resistencia directa en la sección F.3.2 [1].

Anteriormente, ADM 2015 secc. F.3.2 hace referencia directamente a la sección B.5.5.5 [2]. Esto requería que el usuario clasificara correctamente todos los elementos de la sección como compresión uniforme (sección B.5.4 [2]) o compresión por flexión (sección B.5.5 [ 2]). Solo los elementos relevantes sometidos a compresión por flexión serían aptos para la sección B.5.5.5 [2] y, por lo tanto, se pudo calcular Mnlb.

ADM 2020 ahora incluye las ecuaciones para calcular Mnlb directamente en la sección F.3.2. Esta simplificación de la norma anterior se puede usar para calcular la resistencia al pandeo por flexión para todos los elementos sin la clasificación inicial de la sección B.4 y secc. B.5 [1].

Coeficiente de flexión Cb (sección F.4.1 [1])

El ADM de 2015 incluyó dos secciones distintas en F.4.1 para calcular el coeficiente de flexión utilizado en las disposiciones de pandeo lateral. Esto incluía la forma doblemente simétrica (sección F.4.1.1 [2]) y formas de simetría simple (sección F.4.1.2 [2]).

El ADM de 2020 ha combinado estas secciones y en su lugar ha modificado la ecuación de Cb (ecuación F.4-2) para incluir una variable adicional Rm, que es el factor del coeficiente de flexión para barras de simetría simple sometidas a flexión de doble curvatura por carga transversal. Cambios adicionales en la ecuación F.4-2 [1] provienen de la Guía de criterios de cálculo de estabilidad para estructuras metálicas, 6.ª edición (Wiley, 2010) y Wong y Driver (2010). Sin embargo, el ADM 2015 hace referencia a Kirby y Nethercot (1979) para esta ecuación.

Angulares simples (sección F.5)

Modificaciones en el cap. F para angulares simples incluyen modificaciones en la resistencia al pandeo lateral para flexión respecto a los ejes geométricos (sección F.5.1 [1]). Ecs. desde F.5-4 hasta F.5-5 para angulares de lados iguales con coacción lateral-torsional sólo en el punto de momento máximo (sección F.5.1b) y las ecs. F.5-6 hasta F.5-7 para angulares de lados iguales sin coacción lateral-torsional (sección F.5.1c [1]) incluyen valores de coeficiente ligeramente diferentes en comparación con ADM 2015.

Se han realizado simplificaciones de ADM 2015 a ADM 2020 cuando se hace referencia a la flexión respecto a los ejes principales (sección F.5.2 [1]. La resistencia al pandeo lateral por flexión respecto al eje mayor (sección F.5.2a [1]) se ha combinado en una sola sección aplicable a ángulos de lados iguales y desiguales. Por lo tanto, se han realizado modificaciones en la ecuación. F.5-8 [1] para determinar la resistencia a pandeo lateral en comparación con ADM 2015.

Aplicación en RF-/ALUMINIUM ADM

Lo anterior no es una lista exhaustiva de todas las actualizaciones de ADM 2020 en comparación con la norma de 2015. Más bien, esto refleja qué actualizaciones se incorporaron en el módulo adicional RF-/ALUMINUM ADM de RFEM y RSTAB, que realiza el cálculo de barras de aluminio según ADM para consideraciones ASD o LRFD. Para una visión en profundidad del flujo de trabajo de diseño utilizando RFEM y RF-ALUMINIUM ADM, consulte el seminario web grabado anteriormente:


Autor

Amy Heilig es la directora ejecutiva de la oficina filial de Estados Unidos en Filadelfia, Pensilvania. Es responsable de las ventas, el soporte técnico y el desarrollo continuo de programas para el mercado norteamericano.

Enlaces
Referencias
  1. Asociación del Aluminio. (2020). Aluminum Design Manual 2020. Arlington: Aluminum Association.
  2. Manual de diseño de aluminio 2015


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