For structures that qualify for the Dynamic Analysis Procedure, there are two further sub methods defined in 4.1.8.12 [1], including a Linear Dynamic Analysis, with either a Modal Response Spectrum Method or the Numerical Integration Linear Time History Method, or a Nonlinear Dynamic Analysis. This article will focus on a Modal Response Spectrum Method (RSA) and the further base shear requirements defined in NBC 2015.
Variaciones del esfuerzo cortante en la base de NBC 2015
Suponiendo que se calcula un RSA según el NBC que está más allá del alcance de este artículo, se puede determinar el esfuerzo cortante en la base en el piso inferior de la estructura en cada una de las direcciones ortogonales donde se aplica la carga sísmica lateral. En el Artículo 4.1.8.12 [1] hay una serie de pasos que definen las diversas variaciones del esfuerzo cortante en la base necesarias para escalar finalmente los esfuerzos cortantes del piso, sus esfuerzos, los esfuerzos en las barras y las flechas, si es necesario.
Step 1) In Sentence (5) [1], the elastic base shear, Ve, should be determined from a linear dynamic analysis, which is the first step in understanding the NBC base shear requirements. Ve no debería incluir ningún factor adicional o escala aplicada al espectro de respuesta.
Paso 2) Determine el esfuerzo cortante elástico de cálculo en la base Ved, también conocido como "fuerza de cálculo elástica sísmica lateral", según el enunciado (6) [1] utilizando Ve determinado a partir del enunciado (5) [1]. For all structures located on sites other than Class F and having a seismic force-resisting system (SFRS) with a ductility-related force modification factor, Rd, equal to or greater than 1.5, then Ve should be multiplied by the larger of the following two factors:
| S(0,2) | Aceleración de respuesta espectral de cálculo para el período de tiempo T = 0,2 s |
| S(0,5) | Aceleración de respuesta espectral de cálculo para el período de tiempo T = 0,5 s |
| S(Ta) | Aceleración de respuesta espectral de cálculo para el período lateral fundamental de la estructura en la dirección considerada |
Paso 3) El Ved determinado previamente se debe multiplicar por el factor de importancia, Ie , dado en el Artículo 4.1.8.5 [1] y dividir por el factor de modificación de la fuerza relacionada con la ductilidad multiplicado por el factor de modificación de la fuerza relacionada con la sobrerresistencia, RdRo, que se encuentra en la tabla 4.1.8.9 [1] para determinar el esfuerzo cortante en la base de cálculo, Vd.
Paso 4) Determine la fuerza de cálculo sísmica lateral, V, dada en el Artículo 4.1.8.11 [1] según el ESFP simplificado.
Requisitos de escala del esfuerzo cortante en la base de NBC 2015
Con la información anterior en colaboración con 4.1.8.12 (8) [1], si Vd del paso 3 es menor que el 80% de V del paso 4, entonces Vd debe tomarse como 0,8V para todas las estructuras regulares e irregulares permitidas para ser diseñadas con el ESFP.
For all irregular structures which require a dynamic analysis specified in 4.1.8.7 [1], as well as wood structures greater than 4 stories which meet the criteria set forth in 4.1.8.12(12) [1], then Vd shall be taken as the larger of Vd or V stated in 4.1.8.12(9) [1].
In addition to these minimums, the scale factor Vd/Ve should be applied to story shears, story forces, member forces, and deflections, including the effects of accidental torsion to determine the design values from 4.1.8.12(10) [1].
Aplicación del esfuerzo cortante en la base de NBC 2015 en RFEM
With the multiple variations for base shear discussed in NBC 2015, it may be difficult to determine which base shear variant is provided when running a response spectra analysis according to the standard in the structural analysis program RFEM.
Within the RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads module, there are two spectrum types available after selecting NBC 2015, including the "Elastic response spectrum" and the "Design spectrum for linear calculation".
El "Espectro de respuesta elástica" proporcionará el esfuerzo cortante en la base elástica de la estructura, Ve, a partir de 4.1.8.12 (5) [1] o el paso 1 anterior. Este valor no incluye la consideración de Ie/Rd Ro o cualquier otro factor.
El "Espectro de diseño para cálculo lineal" proporcionará el cortante de la base de cálculo de la estructura, Vd, del punto 4.1.8.12 (7) [1] o del paso 3 anterior. Sin embargo, se debería tener en cuenta que el factor adicional especificado en 4.1.8.12 (6) o en el paso 2 anterior no se incluye en este cálculo. The calculation does include Ie/RdRo, as these variables are listed in the RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads Code Parameters table, whereas they are not listed for the "Elastic response spectrum".
Para cualquier tipo de espectro, el usuario tendrá la capacidad de escalar las cargas equivalentes para tener en cuenta los requisitos del factor de escala dentro del módulo adicional. Por ejemplo, el "Espectro de respuesta elástica", que se necesita para analizar las deformaciones de la estructura pues no incluye los efectos de Ie/Rd Ro, puede necesitar una escala Vd/Ve como se requiere en 4.1. 8,12 (10). For the "Design Spectrum for Linear Calculation" type, the Vd/Ve scale factor may also apply in addition to the factor specified in 4.1.8.12(6) or Step 2 above, which is not included in the calculation. RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads provides a scaling option in each of global directions X, Y, and Z, in which the seismic force can be applied.
In summary, the linear dynamic analysis requirement and in particular the modal response spectrum analysis set forth by NBC 2015 are possible to consider utilizing the FEA program RFEM in addition to the RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads add-on module. Es posible calcular las numerosas variaciones del esfuerzo cortante en la base del Artículo 4.1.8.12 utilizando el programa con o bien la designación del tipo de espectro, o bien la aplicación de la opción de entrada del factor de escala dentro del módulo.
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