Konfigurace pro seizmicitu

Seismické konfigurace jsou v současné době k dispozici pro posouzení ocelových konstrukcí podle následujících norem:

• AISC 360
• CSA S16

Tyto konfigurace řídí kritéria, podle kterých se provádí seismické ověření objektu. Zde můžete definovat typ seismického systému odolávajícího silám (SFRS) pro seismické posouzení podle AISC 341 [1] nebo CSA S16 [2].

Seismickou konfiguraci lze aktivovat v Globální nastavení.

Aktivace konfigurace pro seizmicitu

AISC 360

Dialog „Nová konfigurace pro zemětřesení“ pro posouzení ocelových konstrukcí podle AISC 360

Obecné

V této kategorii definujete seismický systém odolávající silám a typ prutu.

Seismický systém odolávající silám

V seznamu je k dispozici šest typů seismických systémů odolávajících silám (SFRS).

Vybrat systém odolný vůči zemětřesení

Typ prutu

Pomocí seznamu definujte seismický typ prutu. Možnosti závisí na tom, který SFRS jste vybrali.

Výběr typu seizmické komponenty

V závislosti na typu SFRS a typu prutu vybraném pro každou konfiguraci je třeba zvážit různá nastavení a vstupy. Tyto možnosti jsou shrnuty v tabulce níže. Typ prutu „Tlaková diagonála“ je vyhrazen pro vícepatrové ztužené rámy (budoucí verze).

Souhrn nastavení konfigurace pro seizmicitu

Zahrnout seizmické zatížení s navýšenou pevností

Součinitel navýšení pevnosti, Ω_o, je součinitel zesílení aplikovaný na síly v určitých prvcích v seizmické dráze zatížení. Účelem je zabránit vzniku slabého článku před úplným rozptýlením energie a dosažením potenciálu tažnosti primárního SFRS. Například, aby diagonální ztužení v ocelovém ztuženém rámu dosáhlo meze kluzu a rozptýlilo energii kontrolovaným způsobem, všechny ostatní prvky dráhy zatížení (např. spoje, sloupy a sběrné prvky) musí být pevnější než maximální předpokládaná pevnost ztužení. Proto je posouzení těchto prvků založeno na zesíleném zatížení s použitím součinitele navýšení pevnosti.

Pokud je zaškrtnuto políčko „Zahrnout seizmické zatížení s navýšenou pevností“, jsou součinitele navýšení pevnosti zohledněny v kombinacích zatížení. Výsledkem je, že prut je posouzen se zesílenými zatíženími. Sloupy musí být vždy posouzeny se zesílenými zatíženími, a proto se možnost deaktivace nezobrazuje. Totéž platí pro nosníky v OCBF.

Zahrnutí seizmického zatížení s navýšením pevnosti

Součinitel navýšení pevnosti

Pevnost sloupu: Zanedbat momenty pro mezní stav s navýšenou pevností

Všechny sloupy v seismickém systému odolávajícím silám (SFRS) musí být posouzeny se zatíženími s navýšenou pevností. V mnoha případech nemusí být zesílená osová síla kombinována se současnými ohybovými momenty. Možnost zanedbat všechny ohybové momenty, smyk a kroucení pro mezní stav s navýšenou pevností prutů typu sloup je ve výchozím nastavení aktivována.

Možnost zanedbat moment pro pevnost sloupu

Pro standardní kombinace zatížení bez navýšení pevnosti od seizmického účinku zatížení se kontroluje kombinované zatížení podle kapitoly H AISC. Pro kombinace zatížení s navýšenou pevností se kontrola podle kapitoly H ignoruje, pokud je vybrána možnost „Zanedbat momenty“. Podle AISC 341-16 musí být zkontrolovány jak standardní, tak kombinace zatížení s navýšenou pevností. To je ukázáno v příkladu 4.3.2 AISC Seismic Design Manual.

Nosník / Sloup / Ztužení

Možnosti druhé kategorie závisí na výše vybraném seismickém systému odolávajícím silám a typu prutu.

Zadání parametrů pro stavební díl 'Nosník'

Vzdálenost od líce sloupu k plastickému kloubu

Poloha plastického kloubu, S_h, a výška sloupu, d_c, se používají k určení požadované ohybové a smykové pevnosti spoje nosník-sloup.

Umístění plastického kloubu

Kontrola stabilitního ztužení pro V-rámy

Stabilitní ztužení nosníků je vyžadováno pro nosníky v IMF a SMF, aby se zabránilo klopení. V SCBF je tento požadavek použitelný pro nosníky s V-rámy nebo obrácenými V-rámy.

Stabilitní ztužení nosníků

Kontrola štíhlosti

AISC 341 vyžaduje přísnější poměr štíhlosti pro sloupy v SMF, ztužení s konfigurací V nebo obrácené V v OCBF a všechna ztužení v SCBF. Možnost splnit tyto požadavky může uživatel deaktivovat.

Štíhlostní poměr

Typ návrhové situace a typ mezního stavu

Pro zohlednění seizmických zatížení je třeba přidat Typ návrhové situace, který zahrnuje kombinace seizmického zatížení. Při použití typu mezního stavu je třeba věnovat pečlivou pozornost.

Seismické posouzení podle AISC 341 se provádí pouze tehdy, když je v tabulce Návrhové situace jako typ mezního stavu vybrán Mezní stav zemětřesení. Pouze pruty s přiřazenou seismickou konfigurací jsou posouzeny pro všechny tři typy mezních stavů: Pevnost, Zemětřesení a Zemětřesení (s navýšenou pevností). Všechny ostatní pruty, které nejsou součástí SFRS, jsou posouzeny pro mezní stav únosnosti.

Mezní stav použitelnosti se používá ke kontrole mezního průhybu a může být uživatelem deaktivován, pokud není potřeba.

Návrhová situace a mezní stav

CSA S16

Dialog „Nová konfigurace pro zatížení od zemětřesení“ pro posouzení ocelových konstrukcí podle CSA S16

Obecné

V této kategorii definujete seismický systém odolávající silám a typ a seismický typ prutu, jak je stanoveno v [2] Článek 27.

Seismický systém odolávající silám

V seznamu jsou k dispozici čtyři typy seismických systémů odolávajících silám (SFRS).

Vybrat systém odolný proti zemětřesení

Typ seismického systému odolávajícího silám

Typy seismických systémů odolávajících silám zobrazené v seznamu závisí na vybraném SFRS.

Vybrat typ odolný proti zemětřesení

Typ prutu

Pomocí seznamu definujte seismický typ prutu. Možnosti závisí na tom, který SFRS jste vybrali.

Vyberte typ seismického prvku

Ztužující systém

Pro koncentricky ztužené rámy vyberte také ztužující systém:

• Tah-tlak
• Chevron (V-zpěra)
• Pouze tah

Možnosti

V závislosti na typu SFRS a typu prutu vybraném pro každou konfiguraci je třeba zvážit různé možnosti a vstupy. Tyto možnosti jsou popsány níže.

Nastavit parametry pro prvek typu „sloupec“

Sloupy

Možnost „Jediné očekávané nepružné chování je v patě sloupu“ je použitelná pro všechny typy prutů Sloup ve všech SFRS. Umožňuje, aby F_y sloupu bylo větší než 350 MPa, ale menší nebo rovno 450 MPa podle článku 27.1.5.1 (jak je uvedeno v posudku EQ1100).

Momentové rámy

Ve většině případů je plastické kloubování navrženo tak, aby k němu docházelo v nosnících na základě filosofie Silný sloup – Slabý nosník (SCWB). Ve specifických případech, kdy se „Očekává, že u sloupu dojde k rozvoji plastického kloubování“, musí být splněny další požadavky podle článku 27.2.3.1. V addonu Posouzení ocelových konstrukcí jsou ověřovány následující požadavky:

• a) Posudek EQ2200/3200: Sloup je příčně zajištěn podle článku 13.7(b) s použitím k = 0.
• b) Posudek EQ 2300/3300: Součinitel osového zatížení ≤ 0,30AF_y v SC4 pro všechny seizmické KO.
• d.1) Posudek EQ1200: Sloup splňuje limit Třídy 1 v Tabulce 2.
• d.2) Posudek EQ 2400/3400: Pro „I-průřez sloupu s vetknutou patou“, h/w ≤ 700/√F_y, pokud osové zatížení P_f ≤ 0,15AF_y (když P_f ≤ 0,15AF_y, posudek se nezobrazuje).

Koncentricky ztužené rámy

Podle článku 27.5.5.3 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách zahrnovat přídavný ohybový moment = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, v kombinaci s vypočtenými ohybovými momenty a osovými zatíženími, jak je uvedeno v posudku SP6400.

Excentricky ztužené rámy

Podle článku 27.7.13.2 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách zahrnovat přídavný ohybový moment = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, v kombinaci s vypočtenými ohybovými momenty a osovými zatíženími. Ve dvou nejvyšších podlažích, M_add = 0,4ZF_y, jak je uvedeno v posudku SP6400.

Možnosti pro spojkové nosníky

Nastavit parametry pro prvek typu „spřahovací nosník“

Podle článku 27.7.2.2 musí být spojkové nosníky buď

• a) segment nosníku (I-průřez nebo svařovaný obdélníkový průřez), nebo
• b) modulární spojka s buď
  • spojem s čelní deskou (I-průřez) nebo
  • stojinovým spojem (dva svařované C-průřezy).

Posudek EQ7100 ověřuje, že tvar průřezu spojky splňuje výše uvedené požadavky na základě vybraného typu spojky a typu spoje.

Možnost pro nosníky

Podle článku 27.7.9.3 musí být nosník vně spojky opatřen příčným ztužením na horní i dolní pásnici. Pokud se „Předpokládá dosažení meze kluzu na konci spojky tohoto vnějšího segmentu nosníku“, musí ztužení také splňovat článek 13.7(a), který omezuje příčně nepodepřenou délku, L_cr, jak je uvedeno v posudku EQ7600.

Rámy s vzpěrně omezeným ztužením

Podle článku 27.8.5.3 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách zahrnovat přídavný ohybový moment = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, v kombinaci s vypočtenými ohybovými momenty a osovými zatíženími, jak je uvedeno v posudku SP6400.

Typ návrhové situace a typ mezního stavu

Pro zohlednění seizmických zatížení je třeba přidat Typ návrhové situace, který zahrnuje kombinace seizmického zatížení. Při použití typu mezního stavu je třeba věnovat pečlivou pozornost.

Seismické posouzení podle článku 27 se provádí pouze tehdy, když je v tabulce Návrhové situace jako typ mezního stavu vybrán Mezní stav zemětřesení. Pouze pruty s přiřazenou seismickou konfigurací jsou posouzeny pro oba typy mezních stavů: Únosnost a Zemětřesení. Všechny ostatní pruty, které nejsou součástí SFRS, jsou posouzeny pro mezní stav únosnosti.

Mezní stav použitelnosti se používá ke kontrole mezního průhybu na základě Konfigurace použitelnosti.

Navrhovaná situace a mezní stav