Téma:
Posouzení momentových rámových prutů podle AISC 341-22 v programu RFEM 6
Komentář:
V addonu Posouzení ocelových konstrukcí v programu RFEM 6 jsou k dispozici tři typy momentových rámů (běžné, dočasné a speciální). Výsledek seizmického posouzení podle AISC 341-22 je rozdělen do dvou částí: požadavky na pruty a požadavky na spoje.
Popis:
Podrobnější informace o zadání konfigurace pro seizmicitu najdeme v dalším příspěvku.
KB 001761 | Seizmické posouzení podle AISC 341 v programu RFEM 6
.
Požadavky na pruty
V programu RFEM jsou k dispozici následující posudky prutů, které jsou součástí seizmicky odolného systému (SFRS). Uvedené články vycházejí ze Seismic Provisions AISC 341-22 [1].
- Omezení šířky k tloušťce [Článek D1.1]
- Stability Bracing of Beams - Required Strength & Stiffness [Section D1.2a.1(b) for IMF and D1.2b for SMF]
- Stability Bracing of Beams - Maximum Spacing [Section D1.2a.1(c) for IMF and D1.2b for SMF]
- Stability Bracing of Beams at Hinge Locations - Required Strength [Section D1.2c.1(b)]
- Požadovaná pevnost sloupu [Článek D1.4a]
- Column Slenderness Ratio for Unbraced Connection [Section E3.4c.2b]
Omezení šířky k tloušťce pro požadavky na duktilitu
Pruty v IMF jsou označeny jako mírně poddajné pruty podle článku E2.5a. Pruty v SMF jsou označeny jako vysoce poddajné pruty podle článku E3.5a.
Pásnice sloupu
Pásnice sloupu v SMF musí splňovat požadavky AISC Seismic Provisions článku D1.1 [1] pro vysoce poddajné pruty. Tyto posudky se v programu RFEM zobrazí jako EQ 1200 (obrázek 1).
Stojina sloupu
Omezení poměru šířky ku tloušťce u stojin vysoce poddajných prutů se stanoví pomocí rozhodujícího zatěžovacího stavu pro osové zatížení, jak je stanoveno v článku D1.4a [1]. Rozhodující zatěžovací stav je založen na všech kombinacích zatížení, včetně KZ pouze s tíhou, KZ při normálním seizmickém zatížení a KZ se seizmickým zatížením s navýšenou pevností. Tento posudek je v programu RFEM v EQ 1100 (obrázek 2).
Similarly to the columns, the width-to-thickness checks are also done for the beams.
Stability Bracing of Beams
Požadovaná pevnost a tuhost stabilitních ztužení jsou uvedeny v záložce Stabilitní ztužení po prutech v sekci „Požadavky na seizmicitu“ (obrázek 3). Tyto hodnoty lze porovnat s vypočítanou dostupnou pevností a tuhostí při posouzení ztužujících prutů, které se připojují na nosník. Detaily posudku nejsou k dispozici (pouze reference).
Two different values are listed for the required strengths. The first value, P-br, is applicable for the stability bracings that are located outside the plastic hinge location. P-br is defined in Equation A-6-7 of Appendix 6 of AISC 360 [3]:
| Pbr | Požadovaná pevnost ztužení nosníku stability |
| Mr | Požadovaná pevnost v ohybu nosníku. Mr = Ry Fy Z/ αs [AISC 341 rovnice D1-1] |
| Cd | Součinitel dvojité křivosti = 1,0 [AISC 341 Section D1.2a(b)] |
| ho | Vzdálenost mezi těžištěm pásnice ho = d - tf |
The second, larger value, P-r, is specifically for the stability bracings at the plastic hinge location. Definuje se v rovnici D1-4 normy AISC 341 [1]:
| Pr | Požadovaná pevnost ztužení stabilizačního nosníku v místě plastického kloubu |
| Ry | Poměr očekávané meze kluzu a zadané minimální meze kluzu |
| Fy | Zadaná minimální mez kluzu |
| Z | Účinný plastický průřezový modul průřezu (nebo spoje) v místě plastického kloubu |
| αs | LRFD-ASD součinitel síly pro úpravu = 1,0 pro LRFD a 1,5 pro ASD |
| ho | Vzdálenost mezi těžištěm pásnice |
The required stiffness, β-br, is defined in Equation A-6-8 of Appendix 6:
| d | Staticky účinná výška |
| d | Staticky účinná výška |
| d | Staticky účinná výška |
| fy | Mez kluzu betonářské oceli |
| d | Staticky účinná výška |
Maximální vzdálenost stabilního ztužení musí splňovat požadavky AISC 341-22, článku D1.2a.1(c) pro IMF a článku D1.2b pro SMF.
| Lbr | Maximální vzdálenost ztužení stabilizačního nosníku |
| ry | Poloměr setrvačnosti okolo osy nejmenší tuhosti |
| E | Modul pružnosti |
| Ry | Poměr očekávané meze kluzu a zadané minimální meze kluzu |
| Fy | Zadaná minimální mez kluzu |
Posudek pro maximální vzdálenost je uveden spolu s dalšími požadavky na pruty v položce "Využití prutů". Detail posudku je v EQ 2100 (obrázek 4). The braced length, L-b, is the specified effective length for lateral-torsional buckling (LTB).
Požadovaná pevnost sloupu
Všechny sloupy, které jsou součástí seizmicky odolného systému (SFRS), musí být posouzeny na zatížení s navýšenou pevností. V mnoha případech není nutné zvětšenou normálovou sílu kombinovat se spolupůsobícími ohybovými momenty. Možnost zanedbat ve sloupech všechny ohybové momenty, smykové síly a kroucení pro mezní stav s navýšenou pevností je přednastavena. Tuto volbu lze deaktivovat v Konfiguraci pro seizmicitu.
U standardních kombinací zatížení bez navýšené pevnosti od seizmického zatížení se kombinované zatížení posuzuje podle AISC 360-22, Kapitoly H.
U kombinací zatížení se seizmickým zatížením s navýšenou pevností nejsou kapitoly F a H posuzovány, pokud je aktivována možnost zanedbat ve sloupech všechny ohybové momenty, smykové síly a kroucení pro mezní stav s navýšenou pevností.
V příkladu 4.3.2 příručky pro seizmicitu [2] je třeba zohlednit rozhodující případ obou kombinací zatížení, standardní i s navýšenou pevností.
Ohybové momenty od zatížení působícího mezi body příčné podpory mohou přispět k vybočení sloupu. Proto je třeba je zohlednit současně s normálovým zatížením, a to deaktivací možnosti zanedbání momentů.
Column Slenderness Ratio for Unbraced Connection
For columns in SMF with no transverse member bracing at the connection, the potential for out-of-plane buckling at the connection shall be min...
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
