405x
001768
5.12.2023

Pevnost spoje momentového rámu podle AISC 341-16 v programu RFEM 6

V addonu Posouzení ocelových konstrukcí programu RFEM 6 je nyní možné posouzení momentových rámů podle AISC 341-16. Výsledek seizmického posouzení je rozdělen do dvou částí: požadavky na pruty a požadavky na spoje. V tomto příspěvku se budeme zabývat požadovanou pevností spoje. Uvedeme zde příklad porovnání výsledků programu RFEM a manuálu pro seizmickou analýzu AISC [2].

Požadavkům na pruty se věnujeme v samostatném příspěvku KB 001767 | Posouzení momentových rámových prutů podle AISC 341-16 v programu RFEM 6 .

Podrobnější informace o zadání konfigurace pro seizmicitu najdeme v příspěvku KB 001761 | Seizmické posouzení podle AISC 341 v programu RFEM 6 .

Požadavky na spoj

"Seizmické požadavky" zahrnují požadovanou pevnost v ohybu a požadovanou smykovou pevnost spoje nosníku na sloup. Jsou uvedeny v záložce Přípoj momentového rámu po prutech. Pro pevnost spoje nejsou k dispozici detaily posudku. Rovnice a odkazy na normy jsou ale uvedeny. Symboly a definice jsou shrnuty v následující tabulce (obrázek 1).

AISC Seismic Design Manuál - Příklad 4.3.7 Posouzení šroubových pásnicových desek SMF (BFP)

Pro jednoduchost model v programu RFEM představuje pouze jeden rám místo celé budovy použité v AISC příkladu (obrázek 2). Tíhové zatížení nosníku = 1,15 kip/ft.

Číslování kroků se v tomto příkladu řídí návrhem krok za krokem v AISC 358-16, odstavec 7.6 [3].

Krok 1. Výpočet pravděpodobného maximálního momentu v místě plastického kloubu Mpr

Kroky 2 až 5 obsahují požadavky na šrouby a jsou mimo rozsah addonu Posouzení ocelových konstrukcí.

Krok 6. Výpočet smykových sil v místě plastického kloubu v kloubu, Vpr + Vg

Krok 7. Stanovení očekávaného momentu na čele pásnice sloupu, Mf

Výše uvedená rovnice zanedbává tíhové zatížení na malé části nosníku mezi plastickým kloubem a čelní stranou sloupu (1,15 kip/ft*1,875 ft = 2,16 kips*22,5 in = 48,6 k-in). Tuto hodnotu je možné zahrnout [3].

Krok 14. Výpočet požadované smykové pevnosti na čele sloupu Vu

Požadovaná smyková pevnost na čele sloupu se použije pro posouzení smykového spoje stojiny a sloupu (jedno-deskového).

Přesněji řečeno, výše uvedený výpočet ukazuje Vg, které se uvažuje na čelní straně sloupu místo na střednici (jak ukazuje AISC příklad [2]). Drobný rozdíl je patrný ve smykových diagramech (obrázek 3).

Hodnoty získané z výše uvedených vzorců lze porovnat s výsledkem programu RFEM v sekci „Požadavky na seizmicitu“ (obrázek 1). Malé nesrovnalosti jsou způsobeny zaoblením. Výsledek lze také zahrnout do tiskového protokolu (obrázek 4).

Podrobný postup při posouzení šroubů, pásnicových desek, jednoduchých, průběžných a zdvojených desek není obsahem tohoto článku. Proto byly v tomto článku vynechány kroky pro tato posouzení.

Uvedeny jsou zde také momentové a smykové požadavky na základě nejhoršího případu kombinací zatížení s navýšenou pevností ΩoM a ΩoV. Pro posouzení běžných momentových rámů (OMF) patří k potenciálně omezujícím aspektům pevnosti přípoje seizmické zatížení s navýšením pevnosti [AISC Seismic Design Manual, Kapitola 4.2 (b)].


Autor

Paní Cisca Tjoa je zodpovědná za technickou podporu zákazníkům a další vývoj programů pro severoamerický trh.

Odkazy
Reference
  1. AISC 341-16. Ustanovení pro zemětřesení pro pozemní budovy z konstrukční oceli. (2016). Americký institut pro ocelové konstrukce.
  2. AISC Seismic Design Manual, 3rd Edition
  3. AISC 358-16 Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications