Pro konstrukce, které splňují podmínky pro dynamickou analýzu, jsou v 4.1.8.12 definovány dvě další dílčí metody, včetně lineární dynamické analýzy, buď pomocí metody modálního spektra odezvy, nebo Lineární časová metoda numerické integrace nebo nelineární dynamická analýza. Tento článek se zaměří na modální analýzu spektra odezvy (RSA) a na další požadavky na smykovou únosnost v základu definované v NBC 2020.
NBC 2020 Base Shear Variations
Za předpokladu, že se RSA počítá podle NBC 2020, což přesahuje rámec tohoto článku, lze smykovou sílu v základu stanovit u spodního podlaží konstrukce v každém z ortogonálních směrů, v kterém působí příčné seizmické zatížení. Článek 4.1.8.12 [1] uvádí řadu kroků stanovujících různé možnosti smyku v základu, které jsou nezbytné pro konečné nastavení smyku v podlažích, sil v podlažích, prutových sil a případně průhybů.
Krok 1
In Sentence (5) [1], the elastic base shear, Ve, should be determined from a linear dynamic analysis, which is the first step in understanding the NBC base shear requirements. Ve by nemělo zahrnovat žádné další faktory ani součinitele použité na spektrum odezvy.
Krok 2
Determine the adjusted elastic base shear, Ved, also known as the "adjusted lateral earthquake elastic force at the base of the structure", according to Sentence (6) [1] using Ve determined from Sentence (5) [1]. Pro všechny konstrukce, které se nacházejí na jiných místech než XF a které mají systém odolnosti proti seizmickým silám (SFRS) s modifikačním součinitelem síly vztaženým k duktilitě Rd rovným nebo větším než 1,5, pak pro získání Ved musí být Ve vynásobeno větším z následujících dvou součinitelů:
| S(0.2) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro periodu T = 0,2 s |
| S(0.5) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro periodu T = 0,5 s |
| S(Ta) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro základní periodu kmitání konstrukce v uvažovaném směru |
Krok 3
The previously determined Ved should be multiplied by the importance factor, Ie, given in Article 4.1.8.5 [1] and divided by the ductility-related force modification factor multiplied by the overstrength-related force modification factor, RdRo, found in Table 4.1.8.9 [1] to determine the specified lateral earthquake force, Vd.
Step 4
Determine the specified lateral earthquake force, V, given in Article 4.1.8.11 [1] according to the simplified ESFP.
NBC 2020 Base Shear Scaling Requirements
Spolu s výše uvedeným a ve shodě s 4.1.8.12(8) [1] v případě, že Vd z kroku 3 je menší než 80% V z kroku 4, pak je třeba brát Vd jako 0,8V pro běžné konstrukce a nepravidelné konstrukce posuzovatelné pomocí metody náhradních statických sil.
For all irregular structures, which require a dynamic analysis specified in 4.1.8.7 [1], as well as wood structures greater than 4 stories, which meet the criteria set forth in 4.1.8.12(12) [1], then Vd shall be taken as the larger of Vd or 100% of V stated in 4.1.8.12(9) [1].
In addition to these minimums, the scale factor Vd/Ve should be applied to elastic story shears, story forces, member forces, and deflections, including the effects of accidental torsion to determine the design values from 4.1.8.12(10) [1].
NBC 2020 Base Shear Application in RFEM 6
Vzhledem k různým variantám stanovení smyku v základu v NBC 2020 může být v programu RFEM 6 obtížné určit, která varianta smyku v základu je k dispozici při analýze spektra odezvy podle normy.
V addonu Analýza spektra odezvy jsou v detailech zadání spekter k dispozici dva typy spektra, a to „Pružné spektrum“ a „Návrhové spektrum “.
Typ "Pružné spektrum" stanoví pružný smyk v základu Ve z 4.1.8.12(5) [1] nebo z kroku 1 výše. Tato hodnota nezahrnuje úpravu pomocí Ie/Rd Ro ani jiné faktory.
The "Design Spectrum" will provide the structure’s design base shear, Vd, from 4.1.8.12(7) [1] or Step 3 above. Je však třeba zdůraznit, že přídavný součinitel uvedený v 4.1.8.12(6) nebo v kroku 2 výše se do tohoto výpočtu nezahrnuje. Výpočet zahrnuje Ie/Rd Ro, protože tyto proměnné jsou uvedeny přímo v "Návrhovém spektru", zatímco pro "Pružné spektrum" uvedeny nejsou.
U obou typů spektra lze škálovat spektrum odezvy přímo pro zohlednění požadavků na faktor zvětšení. Například neboť „Pružné spektrum“, které je zapotřebí pro analýzu průhybů konstrukce, neobsahuje účinky Ie/Rd Ro, může být případně upraveno pomocí Vd/Ve jak vyžaduje 4.1.8.12(10). Pro typ „Návrhové spektrum“ lze použít faktor zvětšení Vd/Ve navíc pro faktor uvedený v 4.1.8.12(6) nebo kroku 2 výše, který není zahrnut do výpočtu. Addon Analýza spektra odezvy nabízí možnost zvětšení v každém z globálních směrů X, Y a Z, v nichž může působit seizmická síla.
Je třeba také zmínit, že při použití addonu Model budovy je nyní v programu RFEM 6 automaticky k dispozici mezipatrový posun a smyk v základu ve výsledkové tabulce Spektrální analýza. V rozbalovací nabídce je možné vybrat možnost "Výsledky po podlažích" a v záložce "Síly v patrech" se zobrazí smykové síly pro každé podlaží.
Krátce řečeno, lineární dynamickou analýzu a zejména modální analýzu spektra odezvy, požadovanou normou NBC 2020, lze realizovat v MKP programu RFEM 6 s addonem Analýza spektra odezvy. The many base shear variations in Article 4.1.8.12 [1] are possible to obtain utilizing the program with either spectrum type and the the scaling factor options available.
Podívejte se na záznam webináře „Analýza spektra odezvy podle NBC 2020 v programu RFEM 6“, který je k dispozici na níže uvedeném odkazu, s úvodem do analýzy spektra odezvy podle NBC 2020 v programu RFEM 6.
