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5. April 2024

Erdbebenkonfigurationen

Erdbebenkonfigurationen sind derzeit für die Stahlbemessung mit den folgenden Normen verfügbar:

  • AISC 360
  • CSA S16

Diese Konfigurationen steuern die Kriterien, nach denen der Erdbebennachweis eines Objekts durchgeführt wird. Hier können Sie den Typ des erdbebensicheren Systems (SFRS) für die Erdbebenbemessung gemäß AISC 341 [1] oder CSA S16 Abschnitt 27 definieren.

Info

Das Konzept der Bemessungskonfigurationen wird im Kapitel Stahlbemessung beschrieben.

Die Erdbebenkonfiguration kann in den globalen Einstellungen aktiviert werden.

Wichtig

Die Spezifikationen einer Erdbebenkonfiguration gelten für alle Stäbe und Stabsätze, denen diese Konfiguration zugewiesen ist. Wenn einem Objekt in der Liste Zu bemessende Objekte keine Konfiguration zugewiesen ist, werden für dieses Objekt keine Nachweise durchgeführt.

AISC 360

Allgemein

In dieser Kategorie definieren Sie das erdbebensichere System und den Bauteiltyp.

Erdbebensicheres System

In der Liste sind fünf Arten von erdbebensicheren Systemen (SFRS) verfügbar.

Bauteiltyp

Verwenden Sie die Liste, um den Typ des seismischen Bauteils zu definieren. Die Optionen hängen davon ab, welches SFRS Sie ausgewählt haben.

Je nach ausgewähltem SFRS-Typ und Bauteiltyp für jede Konfiguration müssen verschiedene Einstellungen und Eingaben berücksichtigt werden. Diese Optionen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Der Bauteiltyp „Strebe” ist für mehrschichtige ausgesteifte Rahmen reserviert (künftige Version).

Erdbebenlast mit Überfestigkeit einbeziehen

Der Überfestigkeitsbeiwert Ωo ist ein Verstärkungsfaktor, der auf die Kräfte in bestimmten Elementen des Erdbebenlastpfads angewendet wird. Damit soll verhindert werden, dass vor der vollständigen Energiedissipation und Erreichung des Duktilitätspotenzials des primären SFRS eine Schwachstelle auftritt. Damit beispielsweise der Diagonalverband in einem ausgesteiften Fachwerk aus Stahl nachgeben und Energie auf kontrollierte Weise ableiten kann, müssen alle anderen Elemente des Lastpfades (z.B. Verbindungen, Stützen und Kollektoren) stärker sein als die maximal zu erwartende Festigkeit des Verbandes. Daher basiert die Bemessung dieser Elemente auf der verstärkten Belastung unter Verwendung des Überfestigkeitsbeiwerts.

Wenn das Kontrollfeld „Einschl. Überfestigkeits-Erdbebenlast“ aktiviert ist, werden die Überfestigkeitsbeiwerte in den Lastkombinationen berücksichtigt. Infolgedessen wird das Bauteil mit den verstärkten Lasten bemessen. Die Stützen müssen immer mit den verstärkten Lasten bemessen werden, daher wird die Option zum Deaktivieren nicht angezeigt. Dasselbe gilt für Träger in OCBF.

Tipp

Die Überfestigkeitsbeiwerte können im Dialog „Basisangaben“ unter „Normen I“ eingestellt werden (siehe FAQ Überfestigkeitsbeiwerte).

Stützenfestigkeit: Momente für Grenzzustand der Überfestigkeit vernachlässigen

Alle Stützen in einem erdbebensicheren System (SFRS) müssen mit Überfestigkeitslasten bemessen werden. In vielen Fällen muss die verstärkte Normalkraft nicht mit den gleichzeitig auftretenden Biegemomenten kombiniert werden. Die Option, alle Biegemomente, Schub und Torsion für den Überfestigkeitsgrenzzustand von Bauteilen vom Typ Stütze zu vernachlässigen, ist standardmäßig aktiviert.

Für Standardlastkombinationen ohne Überfestigkeit aus Erdbebenlasteinwirkungen wird die kombinierte Belastung gemäß AISC Kapitel H geprüft. Bei Überfestigkeitslastkombinationen wird die Überprüfung gemäß Kapitel H ignoriert, wenn die Option „Momente vernachlässigen” ausgewählt ist. Gemäß AISC 341-16 müssen sowohl Standard- als auch Überfestigkeitslastkombinationen untersucht werden. Dies wird in Beispiel 4.3.2 des AISC Seismic Design Manual gezeigt.

Träger / Stütze / Verband

Die Optionen der zweiten Kategorie hängen vom oben ausgewählten erdbebensicheren System und vom Bauteiltyp ab.

Abstand der Stützenseite zum plastischen Gelenk

Die Lage des plastischen Gelenks Sh und die Tiefe der Stütze dc werden verwendet, um die erforderliche Biege- und Schubfestigkeit der Verbindung zwischen Träger und Stütze zu bestimmen.

Stabilitätsverband für V-Rahmen überprüfen

Bei Trägern in IMF und SMF ist ein Stabilitätsverband erforderlich, um Biegedrillknicken zu verhindern. Bei SCBF gilt diese Anforderung für Träger mit V- oder invertierten V-Rahmen.

Schlankheit überprüfen

AISC 341 erfordert einen robusteren Schlankheitsgrad für Stützen in SMF, Streben mit V- oder invertierter V-Konfiguration in OCBF und alle Verbände in SCBF. Die Option zur Erfüllung dieser Anforderungen kann vom Benutzer deaktiviert werden.

Typ der Bemessungssituation und des Grenzzustands

Der Bemessungssituationstyp, der Erdbebenlastkombinationen umfasst, muss hinzugefügt werden, um die Erdbebenlasten zu berücksichtigen. Bei der Anwendung des Grenzzustandstyps ist besondere Sorgfalt geboten.

Die Erdbebenbemessung nach AISC 341 wird nur durchgeführt, wenn in der Tabelle Bemessungssituationen als Grenzzustandstyp der Grenzzustand Erdbeben ausgewählt ist. Nur Bauteile mit zugewiesener Erdbebenkonfiguration werden für alle drei Grenzzustandstypen bemessen: Festigkeit, Erdbeben und Erdbeben (Überfestigkeit). Alle anderen Bauteile, die nicht Teil des SFRS sind, werden für den Grenzzustand Festigkeit bemessen.

Der Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit wird zur Überprüfung der Durchbiegungsgrenze verwendet und kann vom Benutzer deaktiviert werden, wenn er nicht benötigt wird.

CSA S16

Die Beschreibung wird derzeit vorbereitet.


Referenzen
Übergeordnetes Kapitel