O Aluminium Design Manual 2020 (ADM 2020) {%>[1] provides methods to calculate the elastic LTB moment (Me). Destaca as equações que devem ser utilizadas e seguidas para garantir que as estruturas de alumínio estão a salvo desta forma de instabilidade.
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]. Mais especificamente, as equações da Secção F.4 [1] for LTB design. Existem subsecções na Secção F.4 [1] used to classify the cross section of a member and calculate the LTB slenderness (λ). Se for aplicável mais do que uma secção, deve ser utilizada qualquer secção aplicável.
Classificação de secções no dimensionamento de encurvadura por flexão-torção
Secção F.4 [1] classifies aluminum cross sections based on whether they are symmetric or unsymmetric about the bending axis, closed, or rectangular bar sections. Nas próximas secções deste artigo, haverá uma variedade de secções com uma explicação sobre onde se encontram na secção. F.4 [1]. Segue-se a forma como são dimensionadas no RFEM 6. A simple comparison will be made between the ADM 2020 [1] and RFEM 6. Na imagem abaixo, cada exemplo mostra a verificação de código correta e compara-a com a verificação de código utilizada no RFEM 6.
Secções com simetria singular
Uma secção de simetria singular é uma secção que pode ser perfeitamente refletida sobre o seu eixo de flexão ou não flexão. Exemplos de secções padronizadas de simetria singular consistem em secções em T e em U.
A esbelteza para estes tipos de formas deve ser determinada de acordo com a secção F.4.2.1 [1] which is for shapes symmetric about the bending Axis. Se a secção é assimétrica em torno do eixo de flexão, deve ser verificada de acordo com a secção. F.4.2.5 [1].
No modelo RFEM 6 em anexo, é modelada uma secção em U (barra n.º 1) como uma viga de apoio simples com carregamento uniforme. As secções que são simétricas em torno do eixo de flexão são dimensionadas de acordo com a secção F.4.2.1 [1] utilizing the Aluminum Design add-on.
Secções de simetria dupla
Uma secção de simetria dupla é uma secção que pode ser refletida perfeitamente em torno dos eixos de flexão e não flexão. Exemplos de secções padronizadas que são duplamente simétricas são secções em I, secções retangulares e secções ocas circulares.
A encurvadura por flexão-torção para uma secção em I padronizada deveria ser verificada segundo a secção 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. Este tipo de secção é dimensionado de acordo com a secção F.4.2.1 [1], because if we assume lateral loading in either primary axis direction, it is always symmetric about the bending axis.
Secções assimétricas
Uma secção assimétrica é uma secção que não pode ser refletida perfeitamente em torno do seu eixo de flexão ou não flexão. Um exemplo de uma secção padronizada que é considerada assimétrica em torno de um dos eixos é a secção em Z.
O encurvadura por flexão-torção para esta secção só deve ser calculado utilizando a Secção F.4.2.5 [1] Any Shape. Com esta secção é determinado o valor da esbelteza e a encurvadura por flexão-torção elástica para secções assimétricas.
No modelo em anexo do RFEM 6, é modelada uma secção em Z (CF 4ZU1.25x075) (barra n.º 5) como uma viga de apoio simples com uma carga uniforme. In the Aluminum Design add-on, this shape is designed according to Sec. F.4.2.5 [1] with respect to LTB.
Secções fechadas
Uma secção fechada refere-se a uma forma estrutural onde o perímetro da secção está completamente fechado. Um exemplo comum de uma secção fechada para uma barra de alumínio é um tubo retangular ou uma secção retangular oca. Neste caso, a forma da secção assemelha-se a um retângulo, mas é fechado em todos os lados, criando uma estrutura tubular.
Ao calcular a encurvadura por flexão-torção para uma secção fechada, a esbelteza deve ser determinada referenciando a secção. F.4.2.3 [1] Closed Shapes.
No modelo RFEM 6 em anexo, é modelada uma secção oca quadrada (barra n.º 6) como uma viga de apoio simples com um uniforme aplicado à mesma. 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).
Barras retangulares
Uma secção de barra retangular plana refere-se a uma forma geométrica comprida e estreita com uma superfície plana e lados retangulares.
Secção F.4.2.4 [1] deveria ser utilizado para calcular a esbelteza de uma barra retangular plana para encontrar em última análise o momento de encurvadura crítico.
No modelo RFEM 6 em anexo, é modelada uma barra retangular (barra n.º 7) como uma viga simplesmente apoiada com uma carga lateral uniforme. É calculada utilizando as equações da Secção F.4 [1] and the slenderness is calculated using Eq. F.4-7 under Sec. F.4.2.4 [1].
Conclusão
Cálculo de encurvadura por flexão-torção segundo ADM 2020, secção F.4 [1] requires an engineer to determine which sub-section their cross section falls under for determining the slenderness and other section properties. Para tal, as categorias principais são divididas por forma e simetria. Se é simétrico ou assimétrico em torno do eixo de flexão, se a secção é fechada/aberta ou se é uma barra retangular.
In RFEM 6, the Aluminum Design add-on classifies cross sections the same way as outlined in Sec. F.4 [1]. A norma de dimensionamento ADM 2020 deve ser selecionada no separador Norma I nos dados gerais. Por fim, nos Comprimentos efetivos nos Parâmetros de dimensionamento de uma barra, Capítulo F. tem de estar selecionada. Por fim, com os mesmos parâmetros, o fator de modificação (Cb ) pode ser calculado de acordo com a Secção F.4.1
