您可以在基础数据窗口的附加模块选项卡中激活铝结构设计附加模块，同时在标准 I选项卡中设置首选标准，如图1和图2所示。
您可以使用 RFEM 6 材料库中的相关材料来建模铝结构。您也可以定义材料并将其添加到库中。但重要的是，材料方面以及荷载和结果组合方面所指定的数据必须符合标准的设计概念。按照欧洲标准设计时，应考虑以下文件：
- 结构设计基础(Eurocode 0),用于获取荷载分项系数及其组合规则
- 结构上的作用(Eurocode 1),用于考虑待设计结构和建筑物的相关荷载
- 铝结构设计(Eurocode 9),用于应用铝结构的设计规则
您可以在 RFEM 中按照标准自动创建荷载和结果组合，也可以手动创建。无论哪种方式，都可以通过 RFEM 中常见的荷载施加方法来施加荷载。
设计属性
完成结构建模、施加荷载并创建荷载和结果组合后，必须激活待设计杆件或杆件集的设计属性(图3)。这样可以定义铝结构设计的设计类型、设计配置以及设计流程所需的设计支座。通过代表设计的相关杆件或杆件集同样适用。
设计类型
铝结构设计类型包括有效长度、局部截面折减(仅在抗拉设计中考虑)和横向焊缝的定义(图4)。定义屈曲长度对于确定稳定性破坏的临界荷载是必要的。为相关对象指定屈曲长度后，稳定性设计中会考虑这些设置和有效长度。在设计的下一步中，可以通过在相应窗口中指定局部杆件截面折减，来考虑与该对象相关的局部截面削弱(例如螺孔)。 此外，还可以考虑横向焊缝引起的热影响区(HAZ)内的局部强度折减。
设计配置
您可以通过编辑杆件窗口或铝结构设计表格的输入数据访问设计配置。设计配置中的规定适用于所有分配了该配置的对象。如果待设计对象未分配设计配置，则不会对该对象执行承载能力极限状态或正常使用极限状态设计。
欧洲规范建议针对两种极限状态进行计算：承载能力极限状态和正常使用极限状态。前者指检查结构安全性以避免结构倒塌和破坏的情况，后者指对结构正常使用的某些要求。对于铝结构，这些要求包括挠度要求，在某些情况下还包括振动要求。由于铝的弹性模量较低，该极限状态通常是铝结构的关键设计状况。
承载能力极限状态配置
您可以通过定义影响铝结构设计的各种设置来创建承载能力极限状态配置(图5)。例如，您可以定义是否在截面设计之外执行稳定性设计验算，以及调整与之相关的进一步设置。此外，提供了特殊情况极值选项，允许您在设计中忽略对承载能力不重要的某些内力。如果不使用该选项，可能会阻止某些设计，或需要使用更不利的相互作用公式。
根据您选择的设计标准，承载能力极限状态配置中还会提供其他选项，例如激活弹性截面设计、相互作用公式中形状系数和指数的替代值，或局部屈曲或剪切屈曲设计的进一步详细设置。对于设计标准 EN 1999,可以在窗口的标准参数中找到根据所选国家附录的相关系数，但也可以使用用户自定义值进行调整。
正常使用极限状态设计配置
您可以创建关于挠度限值的正常使用极限状态配置，这些限值需要在设计中验算(图6)。这些限值与杆件参考长度相关，参考长度根据您在设计支座与挠度选项卡中定义的设计支座确定。换言之，图7所示的设计支座与挠度窗口用于定义铝结构设计正常使用极限状态设计的边界条件。
全局设置
您可以点击图8中所示的全局附加模块设置图标来访问铝结构设计的全局设置。这些设置与设计规范无关，但标准值可能有所不同。点击恢复默认按钮后，对话框的默认设置将根据所选设计规范恢复。
铝结构设计的其他选项
RFEM 6 提供了影响铝结构设计的进一步选项。例如，您可以为杆件分配其他类型(如杆件偏心或杆端铰)，如图9所示。您还可以考虑杆件横向加劲肋，以加固易屈曲的杆件区域。例如，这些加劲肋用于高梁或大型集中荷载的作用点。 您还可以定义杆件转动约束，以考虑由压型钢板或檩条等构件提供的绕杆件或杆件集纵轴的扭转约束。杆件剪切板可用于考虑由支撑或压型钢板提供的侧向支撑。在确定弯扭屈曲的弹性临界弯矩或临界荷载系数时，内部特征值求解器会考虑这两者。
计算
在开始设计之前，重要的是检查铝结构设计附加模块的输入数据。例如，默认设置意味着设计中考虑所有设计状况。但是，您可以通过取消勾选“待设计”复选框来停用铝结构设计的某个设计状况；这样，该设计状况将不进行任何验算。
此选择与设计状况设置中铝结构设计附加模块的选择同步，如图10所示。需要强调的是，您不能对单个荷载工况、荷载组合或结果组合进行设计。您必须将这些组合分配给某个设计状况。
类似地，模型中存在的所有对象类型都会列在铝结构设计表格中(图11)。通过勾选“设计全部”复选框，所有可用对象都将被选择进行设计。或者，您可以取消勾选“设计全部”复选框并输入对象编号，或通过图形选择相关对象，手动指定要设计/从设计中移除的对象。
材料不同(例如混凝土或木材)或截面不适合铝结构设计(例如厚壁实心截面)的杆件会被自动识别并从设计中排除。此外，铝结构设计附加模块不会考虑铝表面积进行设计；您可以使用应力-应变分析附加模块对其进行评估。
您可以通过选择输入表格中的显示结果按钮(图11)或在“待计算”对话框中选择铝结构设计来运行铝结构设计附加模块。启动计算后，将显示计算进度，以及计算步骤和当前的计算过程。
结果
计算完成后，控制性结果以及杆件或杆件集上的利用率可在结果表中查看。您还可以通过导航器的结果选项卡以图形方式显示铝结构设计附加模块的结果。如果验算过程中出现警告或错误，或未满足验算准则，则会显示在表格的概述中。
除这些结果外，还可以显示杆件或杆件集的长细比验算。这些验算基于一方面由屈曲长度与回转半径之比计算得出的弯曲屈曲长细比，与另一方面全局设置中的极值之间的比较。
由于屈曲承载力由稳定性设计进行设计，长细比验算并不真正代表一项设计，因此不包含在默认结果表中。因此，要显示这些验算，您必须在结果表管理器中激活长细比结果表，可通过图12中所示的图标访问。
您可以通过双击各设计验算类型或使用设计验算详情图标来显示详细的设计验算。除公式外，详细结果还包含标准引用，以便您可以精确追溯设计验算并详细了解所执行的验算。
结语
RFEM 6 中的铝结构设计附加模块允许您按照欧盟 EN 1999-1-1:2013-12(Eurocode 9)和美国 ADM 2020 标准对铝杆件进行承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。材料、荷载以及荷载和结果组合方面定义的数据应符合首选标准的设计概念。
您可以按照 RFEM 常见的荷载施加方法施加相关荷载，同时可以通过激活相关杆件或杆件集的设计属性来定义设计所需的数据。定义设计属性后，即可执行设计，结果将以表格和图形两种形式提供。
