5710x
001706
2021-02-19

Обновления в RF-/ALUMINUM ADM согласно руководству по проектированию алюминиевых конструкций (ADM) 2020

В феврале 2020 года было опубликовано новое руководство по проектированию алюминиевых конструкций (Aluminum Design Manual - ADM) 2020. Для обеспечения надежности и безопасности всех алюминиевых конструкций ADM 2020 содержит рекомендации как для расчёта алюминиевых стрежней по методу допускаемых напряжений (ASD), так и для расчета по коэффициентам нагрузок и сопротивлению (LRFD). Эта актуальная норма была включена в дополнительный модуль RF-/ALUMINUM ADM к программе RFEM/RSTAB. В приведенном ниже тексте будут отмечены актуальные обновления, относящиеся к программам Dlubal.

Мостовые конструкции (ADM 2015, раздел B.2.2 [2])

Для краткости истории этого положения, Алюминиевая ассоциация сначала опубликована Спецификации для алюминиевых конструкций в 1967, которые включали как строительные, так и мостовые конструкции. Алюминиевые материалы применялись в мостостроении с начала и до середины 19-го века. Поэтому данная первая норма ADM включала, кроме зданий, также проектирование мостов по методу ASD. В норме были указаны различные коэффициенты надежности в зависимости от типа моста или конструкции здания.

Когда в 1994 году в ADM был включен расчет по LRFD, требования для мостов уже содержались в норме AASHTO и были намеренно исключены из ADM. В октябре 2007 года метод LRFD стал обязательным для расчета всех дорожных сооружений в США. Таким образом, в рамках требований к расчету главы B, предыдущая норма ADM 2015, п. Функция B.2.2-мостовые конструкции была полностью удалена в ADM 2020.

Константы потери устойчивости при изгибе и прочности для криволинейных элементов (раздел B.4 [1])

Изменения были внесены в уравнения пересечения констант потери устойчивости при продольном изгибе (Ct и Ctb) для равномерного сжатия в изогнутых элементах и изгибного сжатия в изогнутых элементах, указанных в таблицах B.4.1 и B.4.2 [1].

Прямой метод прочности (раздел F.3.2 [1])

В разделе F.3 [1] определена номинальная прочность при изгибе Mnlb для предельного состояния местной потери устойчивости. Для нахождения Mnlb можно использовать три метода, включая прямой метод прочности, описанный в п. F.3.2 [1].

Ранее для ADM 2015, разд. F.3.2 ссылается непосредственно на раздел B.5.5.5 [2]. Для этого нужно было правильно классифицировать все элементы сечения либо на равномерное сжатие (раздел B.5.4 [2]), либо на изгибное сжатие (раздел B.5.5 [2]). Только характерные элементы, находящиеся в изгибном сжатии, соответствовали разделу B.5.5.5 [2] и, таким образом, можно было рассчитать Mnlb.

Теперь ADM 2020 содержит уравнения для расчета Mnlb непосредственно в п. F.3.2. Это упрощение предыдущей нормы можно применить для расчета сопротивления потере устойчивости при изгибе для всех элементов без предварительной классификации по разделу B.4 и B.5 [1].

Коэффициент изгиба Cb (раздел F.4.1 [1])

Норма ADM 2015 содержала в главе F.4.1 два различных раздела по расчету коэффициента изгиба, который используется в требованиях к расчету на продольный изгиб с кручением. Один включает в себя формы с двумя осями симметрии (раздел F.4.1.1 [2] ), а второй формы с одной осью симметрии (раздел F.4.1.2 [2] ).

В ADM 2020 эти разделы объединены, а вместо них изменено уравнение Cb (уравнение F.4-2), включившее в себя дополнительную переменную Rm, которая представляет собой коэффициент изгиба для стержней с одной осью симметрии, подверженных изгибу в двух направлениях от поперечной нагрузки. Дополнительные изменения в уравнении F.4-2 [1] взяты из руководства Guide to Stability Design Criteria for Metal Structures, 6-е издание (Wiley, 2010) и Wong and Driver (2010). Тем не менее, ADM 2015 у данного уравнения ссылается на Кирби и Нетеркот (1979).

Одинарные уголки (раздел F.5)

Изменения в главе F, касающиеся одинарных уголков, включают также изменения сопротивления продольному изгибу с кручением при изгибе вокруг геометрических осей (раздел F.5.1 [1]). ур. F.5-4 - F.5-5 для равнобоких уголков с защемлением от бокового кручения только в точке максимального момента (раздел F.5.1b) и уравнений. F.5-6 - F.5-7 для равнобоких уголков без защемления от бокового кручения (раздел F.5.1c [1] ) содержат несколько иные значения коэффициентов по сравнению с ADM 2015.

По сравнению с ADM 2015 в ADM 2020 были приняты упрощения по отношению к изгибу вокруг главных осей (раздел F.5.2 [1] ). Сопротивление продольному изгибу с кручением при изгибе по главной оси (раздел F.5.2a [1]) было объединено в один раздел, применимый как для равнополочных, так и для неравнополочных уголков. Таким образом, в уравнение F.5-8 [1] для определения прочности на продольный изгиб с кручением по сравнению с ADM 2015.

Применение в RF-/ALUMINUM ADM

Описанные выше обновления не являются полным списком всех обновлений нормы ADM 2020 в сравнении с ADM 2015. Скорее мы представили обновления, выполненные в дополнительном модуле RF-/ALUMINUM ADM программы RFEM или RSTAB, который выполняет расчет алюминиевых стержней согласно норме ADM по методу расчета ASD или LRFD. Процесс расчета в RFEM и RF-ALUMINUM ADM подробно представлен в записи вебинара Расчет стержней по ADM 2020 в программе RFEM.


Автор

Эми Хейлиг является директором нашего американского офиса в Филадельфии, штат Пенсильвания. Она также предлагает реализацию и техническую поддержку, и в то же время активно участвует в разработке программ Dlubal Software, адаптированных для североамериканского рынка.

Ссылки
Ссылки
  1. Руководство для расчёта алюминиевых конструкций 2020
  2. Aluminum Design Manual 2015