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3. März 2026

Seismische Prüfung nach CSA S16 in RFEM 6

Das Stahlbemessungs-Add-on in RFEM 6 bietet nun die Möglichkeit, die seismische Bemessung gemäß CSA S16-14 und CSA S16-19 durchzuführen. Derzeit stehen vier Arten von seismischen Kraftwiderstandssystemen (SFRS) zur Verfügung.
  • Momententragende Rahmen (duktil, mäßig duktil, begrenzte Duktilität)
  • Konzentrisch ausgesteifte Rahmen (mäßig duktil, begrenzte Duktilität)
  • Exzentrisch ausgesteifte Rahmen (duktil)
  • Knickstabil ausgesteifte Rahmen (duktil)

Eingabe der seismischen Konfiguration

Die relevanten Eingaben für die Bemessung werden in der seismischen Konfiguration definiert. Die seismische Konfiguration kann in den globalen Einstellungen des Ordners Stahlbemessung aktiviert werden (Bild 1).

Anschließend kann eine neue seismische Konfiguration definiert werden, indem ein beschreibender Name für die Konfiguration eingegeben und dann das SFRS-Rahmensystem/-typ und der Mitgliedstyp ausgewählt werden.

Jedes seismische Kraftwiderstandssystem (SFRS) hat seine eigenen Optionen, wie unten beschrieben. Für Stützen ist die unten stehende Option für alle SFRS anwendbar.

Die Option Das einzige erwartete inelastische Verhalten befindet sich an der Stützenbasis erlaubt es, dass das Fy der Stütze > 350 MPa, jedoch ≤ 450 MPa gemäß Klausel 27.1.5.1 sein darf, wie in der Bemessungsprüfung EQ1100 gezeigt (Bild 2).

Momententragende Rahmen

Optionen für Stützen

In den meisten Fällen wird das plastische Scharnier gemäß der Philosophie des starken Stützen-schwachen Trägers (SCWB) in Trägern entwickelt. In spezifischen Fällen, in denen die Stütze erwartungsgemäß ein plastisches Scharnier entwickelt, müssen zusätzliche Anforderungen gemäß Klausel 27.2.3.1 erfüllt werden. Im Zusatzmodul Stahlbemessung werden die folgenden Anforderungen überprüft:

  • a) Bemessungsprüfung EQ2200/3200 - Stütze ist seitlich ausgesteift gemäß Klausel 13.7(b) mit k = 0.
  • b) Bemessungsprüfung EQ2300/3300 - Bemessungsachsiale Last ≤ 0.30AFy in SC4 für alle seismischen COs.
  • d.1) Bemessungsprüfung EQ1200 - Stütze erfüllt die Grenze der Klasse 1 in Tabelle 2.
  • d.2) Bemessungsprüfung EQ2400/3400 - Für fest verbundene I-förmige Stütze, h/w ≤ 700/√Fy, es sei denn, die axiale Last, Pf ≤ 0.15AFy. Wenn Pf ≤ 0.15AFy, wird die Bemessungsprüfung nicht gezeigt.

Hinweis: Die Stärken der Stütze an der Träger-Stützen-Schnittstelle für die Entwicklung plastischer Scharniere in Trägern gemäß Klausel 27.2.3.3 werden derzeit in RFEM nicht berechnet. Dies wird in zukünftigen Entwicklungen hinzugefügt.

Konzentrisch ausgesteifte Rahmen

Option für Stützen

Gemäß Klausel 27.5.5.3 (b) sollen Stützen in mehrgeschossigen Gebäuden ein zusätzliches Biegemoment = 0.2ZFy in Richtung der ausgesteiften Achse enthalten, kombiniert mit den berechneten Biegemomenten und Axialkräften, wie in der Bemessungsprüfung SP6400 gezeigt (Bild 4).

Exzentrisch ausgesteifte Rahmen

Option für Stützen

Gemäß Klausel 27.7.13.2 (b) sollen Stützen in mehrgeschossigen Gebäuden ein zusätzliches Biegemoment = 0.2ZFy in Richtung der ausgesteiften Achse enthalten, kombiniert mit den berechneten Biegemomenten und Axialkräften. In den beiden obersten Stockwerken ist M,add = 0.4ZFy, wie in der Bemessungsprüfung SP6400 gezeigt (Bild 5).

Option für Links

Gemäß Klausel 27.7.2.2 sollen Linkbalken entweder:

  • a) ein Segment des Balkens (I-Profil oder aufgebauter rechteckiger Querschnitt) oder
  • b) ein modularer Link mit entweder i) Endplattenverbindung (I-förmiger Abschnitt) oder ii) Holmverbindung (zwei aufgebaute C-Profile) sein.

Eine Bemessungsprüfung EQ7100 überprüft, ob die Form des Links die oben genannten Anforderungen basierend auf dem ausgewählten Link- und Verbindungstyp erfüllt.

Option für Balken

Gemäß Klausel 27.7.9.3 soll der Balken außerhalb des Links sowohl an den oberen als auch an den unteren Standflanschen seitlich gehalten werden. Wenn eine Verformung am Link-Ende des äußeren Balkensegments erwartet wird, muss die Seitenhalterung auch den Anforderungen der Klausel 13.7(a) entsprechen, welche die seitliche ungestützte Länge Lcr begrenzt, wie in der Bemessungsprüfung EQ7600 gezeigt (Bild 7).

Knickstabil ausgesteifte Rahmen

Option für Stützen

Gemäß Klausel 27.8.5.3 (b) sollen Stützen in mehrgeschossigen Gebäuden ein zusätzliches Biegemoment = 0.2ZFy in Richtung der ausgesteiften Achse enthalten, kombiniert mit den berechneten Biegemomenten und Axialkräften, wie in der Bemessungsprüfung SP6400 gezeigt (Bild 8).

Bemessungssituationstyp & Grenzzustandstyp

Die Bemessungssituationstyp, die seismische Kombinationen enthält, muss hinzugefügt werden, um die seismischen Lasten zu berücksichtigen. Es ist besondere Aufmerksamkeit bei der Anwendung des Grenzzustandstyps erforderlich.

Die seismische Bemessung gemäß CSA S16, Klausel 27, wird nur durchgeführt, wenn der Erdbebengrenzzustand als Grenzzustandstyp ausgewählt ist. Nur Mitglieder mit zugewiesener seismischer Konfiguration werden für beide Grenzzustände bemessen: Endgültig und Erdbeben. Alle anderen Mitglieder, die nicht Teil des SFRS sind, werden für den Endgültigen Grenzzustand bemessen.

Der Gebrauchstauglichkeitsgrenzzustand wird verwendet, um das Verformungslimit basierend auf der Gebrauchstauglichkeitskonfiguration zu überprüfen.


Autor

Cisca ist für die Schulung der Kunden, den technischen Support und die Programmentwicklung für den nordamerikanischen Markt verantwortlich.

Referenzen


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