Konfigurace pro seizmicitu

Konfigurace pro seizmicitu jsou v současné době k dispozici pro posouzení ocelových konstrukcí pomocí následujících norem:

• AISC 360
• CSA S16

Tyto konfigurace spravují kritéria, podle kterých je prováděna ověření seizmicity objektu. Zde můžete zadat typ systému odolného vůči seismickým silám (SFRS) pro seismické posouzení podle AISC 341 [1] nebo CSA S16 čl. 27.

Konfigurace pro seizmicitu můžete aktivovat v Globálních nastaveních.

AISC 360

Obecné

V této kategorii můžete zadat seizmicky odolný systém a typ prutu.

Systém odolávající působení seizmických sil

V seznamu je k dispozici pět typů systémů odolných vůči seismickým silám (SFRS).

Typ prutu

Pomocí seznamu můžete zadat typ seismického prutu. Možnosti závisí na tom, jaký SFRS jste vybrali.

V závislosti na zvoleném typu SFRS a typu prutu v každé konfiguraci musí být zohledněna různá nastavení a vstupní údaje. Tyto možnosti jsou shrnuty v níže uvedené tabulce. Typ prutu "Diagonála" je vyhrazen pro víceúrovňové ztužené rámy (budoucí vydání).

Zahrnout seizmické zatížení s navýšením pevnosti

Součinitel navýšení pevnosti Ω_o je součinitel zvětšení použitý na síly v určitých prvcích, kterými se přenáší seizmické zatížení. Účelem je zabránit vzniku slabého článku před úplným pohlcením energie a dosažení potenciálu duktility primární SFRS. Aby například diagonální vzpěra v ocelovém ztuženém rámu kontrolovaně přebírala a rozptylovala energii, musí být všechny ostatní zatěžované prvky (např. přípoje, sloupy a kolektory) pevnější než maximální předpokládaná pevnost vzpěry. Posouzení těchto prvků proto vychází ze zvýšeného zatížení pomocí součinitele navýšení pevnosti.

Pokud je zaškrtnuto políčko „Zahrnout seizmické zatížení s navýšením pevnosti“, zohlední se součinitele navýšení pevnosti v kombinacích zatížení. Prut se tak posoudí se zvětšenými zatíženími. Sloupy musí být vždy navrženy se zvětšeným zatížením, a proto není k dispozici možnost deaktivace. Stejně tak tomu je u nosníků v OCBF.

Pevnost sloupů: Zanedbat momenty pro mezní stav navýšení pevnosti

Všechny sloupy v seizmicky odolném systému (SFRS) musí být navrženy 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 pro pruty typu sloup je přednastavena.

U standardních kombinací zatížení bez navýšené pevnosti od seizmického zatížení se kombinované zatížení posuzuje podle AISC 360-22, kap. H. V případě kombinací zatížení s navýšenou pevností se kontrola podle kapitoly H ignoruje v případě, že je vybrána možnost „Zanedbat momenty“. Podle AISC 341-16 musí být posouzeny jak standardní, tak kombinace zatížení s navýšenou pevností. To je ukázáno v příkladu 4.3.2 manuálu pro seizmické posouzení podle AISC.

Nosník / Sloup / Vzpěr

Možnosti druhé kategorie závisí na vybraném systému odolném vůči seismickým silám a typu prutu.

Vzdálenost líce sloupu k plastickému kloubu

Umístění plastického kloubu S_h a výška sloupu d_c se používají pro stanovení požadované pevnosti v ohybu a ve smyku u spoje nosníku na sloup.

Zkontrolovat stabilitu ztužení pro V-rámy

Stabilitní ztužení nosníků je vyžadováno u nosníků v systémech IMF a SMF pro omezení klopení. U SCBF je vyžadováno pro nosníky s V-rámy nebo obrácenými V-rámy.

Zkontrolovat štíhlost

AISC 341 vyžaduje robustnější štíhlostní poměr pro sloupy v SMF, V-ztužení nebo obrácená V-ztužení v OCBF a všechna ztužení v SCBF. Možnost pro splnění těchto požadavků může uživatel deaktivovat.

Typ návrhové situace a typ mezního stavu

Pro zohlednění seizmických zatížení je třeba přidat typ návrhové situace, který obsahuje seizmické kombinace. Při výběru typu mezního stavu je třeba postupovat opatrně.

Seizmické posouzení podle AISC 341 se provádí pouze v případě, že je v návrhových situacích vybráno jako typ mezního stavu Zemětřesení. Pro všechny tři typy mezních stavů se posuzují pouze pruty s přiřazenou konfigurací pro seizmicitu: Únosnost, Zemětřesení a Zemětřesení (navýšení pevnosti). Všechny ostatní pruty, které nejsou součástí SFRS, jsou posouzeny pro mezní stav únosnosti.

Mezní stav použitelnosti se používá pro kontrolu mezního průhybu a uživatel ho může v případě potřeby deaktivovat.

CSA S16

Obecné

V této kategorii můžete zadat seismicky odolný systém a jeho typ, jakož i typ prutu, jak je uvedeno v [2] čl. 27.

Seizmicky odolný systém

V seznamu jsou k dispozici čtyři typy seismicky odolných systémů (SFRS).

Typ odolávající seizmickým silám

Typy odolávající seizmickým silám zobrazené v seznamu závisí na vybraném SFRS.

Typ prutu

Pomocí seznamu můžete zadat typ seizmického prutu. Dostupné možnosti závisí na zvoleném SFRS.

Ztužující systém

U rámů s koncentrickým ztužením vyberte také systém vzpěr:

• Tah-tlak
• Chevron
• Pouze tah

Možnosti

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

Sloupy

Možnost „Jediné očekávané nepružné chování je v patě sloupu“ je použitelná pro všechny SFRS typů prutů „Sloup“. Umožňuje, aby pevnost sloupu F_y byla větší než 350 MPa, ale menší nebo rovná 450 MPa podle čl. 27.1.5.1 (jak je uvedeno v posouzení EQ1100).

Momentově odolné rámy

Ve většině případů se plastické klouby v nosnících navrhují na základě principu „silný sloup – slabý nosník“ (SCWB). Ve specifických případech, kdy „u sloupu je očekáván vznik plastických kloubů“, musí být splněny dodatečné požadavky podle čl. 27.2.3.1. V addonu Posouzení ocelových konstrukcí se ověřují následující požadavky:

• a) Posudek EQ2200/3200: sloup je bočně vyztužen podle čl. 13.7(b) s k = 0.
• b) Posudek EQ 2300/3300: výpočtové normálové zatížení ≤ 0,30AF_y v SC4 pro všechny seizmické podmínky.
• d.1) Posudek EQ1200: Sloup splňuje mezní hodnotu třídy 1 v tabulce 2.
• d.2) Posudek EQ 2400/3400: Pro „sloup ve tvaru I s pevným základem“ platí h/w ≤  700/√F_y, pokud osové zatížení P_f ≤ 0,15AF_y (pokud P_f ≤ 0,15AF_y, posouzení není uvedeno).

Rámy s koncentrickým ztužením

Podle čl. 27.5.5.3 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách počítat s dodatečným ohybovým momentem = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, a to v kombinaci s výpočtovými ohybovými momenty a osovými zatíženími, jak je uvedeno v posudku SP6400.

Rámy s excentrickým ztužením

Podle čl. 27.7.13.2 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách počítat s dodatečným ohybovým momentem = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, a to v kombinaci s výpočtovými ohybovými momenty a osovými zatíženími. Ve dvou nejvyšších podlažích platí, že M_add = 0,4ZF_y, jak je uvedeno v posudku SP6400.

Možnosti pro spojovací nosníky

Podle čl. 27.7.2.2 musí být spojovací nosníky buď

• a) částí nosníku (I-profil nebo složený obdélníkový profil), nebo
• b) modulárním spojením, a to buď
  • spojovacím nosníkem připojeným na čelní desku (profil ve tvaru I) nebo
  • spojovacím nosníkem připojeným na stojinu (dva složené C-profily).

Posudek EQ7100 ověřuje, zda tvar průřezu spojovacího nosníku splňuje výše uvedené požadavky na základě zvoleného typu spojovacího nosníku a typu spoje.

Možnosti pro nosníky

Podle čl. 27.7.9.3 musí být nosník mimo spojení opatřen možností posunu na horní i dolní pásnici. Pokud „Na konci tohoto vnějšího segmentu nosníku se předpokládá plastizace“, musí vyztužení také splňovat požadavky čl. 13.7(a), který omezuje bočně nevyztuženou délku L _cr, jak je uvedeno v posudku EQ7600.

Ztužené rámy s omezením proti boulení

Podle čl. 27.8.5.3 (b) musí sloupy ve vícepodlažních budovách počítat s dodatečným ohybovým momentem = 0,2ZF_y ve směru ztuženého pole, a to v kombinaci s výpočtovými 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 seizmické kombinace zatížení. Při volbě typu mezního stavu je třeba postupovat s velkou opatrností.

Seismické posouzení podle čl. 27 se provádí pouze v případě, že je v tabulce Návrhové situace jako typ mezního stavu vybrán „Mezní stav zemětřesení“. Pro oba typy mezních stavů – mezní stav pevnosti a mezní stav zemětřesení – se posuzují pouze pruty, kterým byla přiřazena konfigurace pro seizmicitu. Všechny ostatní pruty, které nejsou součástí SFRS, se posuzují mezní stav únosnosti.

Mezní stav použitelnosti slouží ke kontrole mezní hodnoty průhybu na základě konfigurace mezního stavu použitelnosti.