LTB Verifica secondo ADM 2020 Sez. F.4 in RFEM 6

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. ADM 2020 [1] fornisce metodi per calcolare il momento elastico LTB (M_e ). Descrive quali equazioni dovrebbero essere utilizzate e seguite, assicurando che le strutture in alluminio siano al sicuro da questa forma di instabilità.

RFEM 6 fa riferimento al tipo di sezione e alle forze interne calcolate nell'analisi statica e l'add-on Verifica alluminio applica questi risultati alle equazioni di ADM 2020 [1]. Più specificamente, le equazioni dal Sez. F.4 [1] per la verifica LTB. Ci sono sottosezioni all'interno della Sez. F.4 [1] utilizzato per classificare la sezione trasversale di un'asta e calcolare la snellezza LTB (λ). Se si applica più di una sezione, sarà utilizzata qualsiasi sezione applicabile.

Classificazione delle sezioni nella verifica LTB

Sez. F.4 [1] classifica le sezioni trasversali di alluminio in base al fatto che siano simmetriche o asimmetriche rispetto all'asse di flessione, sezioni chiuse o rettangolari. 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. Verrà effettuato un semplice confronto tra ADM 2020 [1] e 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.

Tabella delle sezioni e controllo corrispondente

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] che è per le forme simmetriche rispetto all'asse di flessione. 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] utilizzando l'add-on Verifica alluminio.

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] ma può anche essere progettato secondo Sez. F.4.2.5 [1] poiché può essere simmetrico o asimmetrico rispetto al suo asse di flessione se viene applicato un carico laterale.

Nel modello RFEM 6 allegato, una sezione a I doppiamente simmetrica è modellata (asta nr. 4) come una trave semplicemente supportata con un carico laterale uniforme applicato ad essa. Questo tipo di sezione è progettata secondo Sez. F.4.2.1 [1] perché se assumiamo un carico laterale in entrambe le direzioni dell'asse primario, è sempre simmetrico rispetto all'asse di flessione.

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] Qualsiasi forma. 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. Nell'add-on Verifica alluminio, questa forma è progettata secondo Sez. F.4.2.5 [1] rispetto a 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] Forme chiuse.

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. Progettandolo secondo ADM 2020 nell'add-on Verifica alluminio, l'LTB viene calcolato utilizzando la Sez. F.4.2.3 [1] Sezioni chiuse per determinare il rapporto di snellezza (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] e la snellezza è calcolata utilizzando l'Eq. F.4-7 sotto Sez. F.4.2.4 [1].

Conclusione

Calcolo LTB secondo ADM 2020 Sez. F.4 [1] richiede che un ingegnere determini in quale sottosezione rientra la sua sezione trasversale per determinare la snellezza e altre proprietà della sezione. 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, l'add-on Verifica alluminio classifica le sezioni trasversali nello stesso modo descritto nel cap. 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 (C_b ) può essere calcolato secondo Sez. F.4.1.

Dati di base - Norma I

Asta - Parametri di progetto