- F.3.1 Méthode de la moyenne pondérée
Il s'agit de la méthode la plus couramment utilisée dans les exemples d'ADM et de l'option par défaut dans RFEM 6. The weighted average method combines strengths determined separately for each element using equation F.3-1 of ADM 2020 [1].
- F.3.2 Méthode directe de résistance
Dans cette méthode, la résistance au voilement local de la section dans son ensemble est déterminée par une analyse qui inclut directement l'interaction des éléments. Cette méthode est la plus précise et la plus complète des trois.
- F.3.3 Méthode de l'élément limite
Cette méthode limite la résistance en flexion de la barre en fonction de la résistance au voilement local la plus faible de tous les éléments. This method is often less accurate and more conservative, since it does not account for the interaction between elements.
All three methods used in Section F.3 to determine the local buckling strengths reference Sections B.5.4 and B.5.5. Ces sections comprennent la détermination de la résistance des éléments en compression uniforme et des éléments en compression en flexion. La résistance au voilement local dépend en outre du fait que l'élément repose sur un ou deux bords, ainsi que du rapport largeur/épaisseur b/t.
Comparison of RFEM Results Using Three Different Methods
The local buckling strength of an aluminum beam in Example 3 of the ADM is compared to the RFEM results using the three different methods described above.
AW 5 x 3.70 section and 6061-T6 (B221) material is used for the 16-foot-long beam. La poutre a un appui latéral continu et un espacement des appuis verticaux à 1,2 mètres au centre. It supports a uniform dead load of 4.50 k/ft (Image 2).
Les propriétés de la section sont présentées dans la Figure 3.
.png?mw=760&hash=532a9ec54f1f2d64bc51a71a0a76e52cce2b8524)
Les contraintes de voilement local de la semelle et de l'âme sont nécessaires pour déterminer la résistance nominale en flexion de la barre.
Contrainte de flambement local de la semelle
La semelle (élément plat appuyé sur un bord) est en compression uniforme. Its local buckling stress is determined according to Section B.5.4.1.
The slenderness ratio b/t is equal to [(3.5 in -0.19 in - 2*0.30 in)/2] / 0.32 in = 4.234
The slenderness factor λ1 = 6.7 can be found using the equation listed in Section B.5.4.1 or taken directly from Table 2-19 of Part VI.
Since b/t = 4.234 is less than λ1 = 6.7, the yielding limit state controls. Therefore, the uniform compressive stress
Fc = Fcy = 35.0 ksi (Table A.4.1 & Table A.4.3).
Contrainte de flambement local de l'âme
L'âme (élément plat reposant sur deux bords) est en compression due à la flexion. Its local buckling stress is determined according to Section B.5.5.1.
The slenderness ratio b/t is equal to [(5.0 in -2*0.32 in -2*0.3 in)] / 0.19 in = 19.789
The slenderness factor λ1 = 33.1 can be found using the equation listed in Section B.5.5.1 or taken directly from Table 2-19 of Part VI.
Since b/t = 19.789 is less than λ1 = 33.1, the yielding limit state controls. Therefore, the flexural compressive stress, Fb = 1.5*Fcy = 1.5*35.0 ksi = 52.5 ksi (Table A.4.1 & Table A.4.3).
Les détails de la vérification dans RFEM 6 fournissent les équations et les références utilisées dans chaque méthode. Les résultats de chaque méthode peuvent être vérifiés facilement.
- Nominal Flexural Strength, Mnlb as per F.3.1 Weighted Average Method
- Nominal Flexural Strength, Mnlb as per F.3.2 Direct Strength Method
- Nominal Flexural Strength, Mnlb as per F.3.3 Limiting Element Method
This is the method used in Example 3 [1]. La différence négligeable du rapport d'utilisation provient de la formule de poutre utilisée pour déterminer le moment fléchissant maximal requis.
Conclusion
In this example, the design check ratios of the Weighted Average Method and Direct Strength Method are almost identical (0.657 and 0.662). Et comme prévu, la méthode de l'élément limite est la plus prudente et présente le rapport de vérification le plus élevé (0,749).
Base de connaissance