Pour les structures admissibles à la méthode d'analyse dynamique, deux autres sous-méthodes sont définies dans le paragraphe 4.1.8.12 [1], y compris une analyse dynamique linéaire avec une méthode du spectre de réponse modale ou la Méthode de l'historique de temps linéaire avec intégration numérique ou Analyse dynamique non linéaire. Cet article technique s'appuie sur la méthode du spectre de réponse modale (Modal Response Spectrum Method, RSA) et des autres exigences relatives aux efforts tranchants horizontaux définies dans le NBC 2015.
NBC 2015 - Variantes avec efforts normaux horizontaux
Bien que la méthode du spectre de réponse (RSA) ne soit pas détaillée dans cet article, les efforts tranchants horizontaux dans le plan de la fondation de l'étage le plus bas peuvent être déterminés dans chaque direction orthogonale où s'applique une charge sismique latérale si le spectre de réponse est calculé selon le NBC. A series of steps in Article 4.1.8.12 [1] defines the various base shear variations needed to ultimately scale the story shears, story forces, member forces, and deflection if necessary.
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 ne doit pas inclure de facteurs ou d'échelles supplémentaires pour le spectre de réponse.
Step 2)
Determine the design elastic base shear, Ved, also known as the "lateral earthquake design elastic force", according to Sentence (6) [1] using Ve determined from Sentence (5) [1]. Pour toutes les structures qui ne se trouvent pas sur des sites de classe F et ayant un système antisismique (seismic force resisting system (SFRS)) avec un coefficient de modification de l’effort relatif à la ductilité Rd d’au moins 1,5, Ve doit être multiplié par le plus grand des deux facteurs suivants.
| S(0,2) | Accélération spectrale pour une période T = 0,2 s |
| S(0,5) | Accélération spectrale pour une période T = 0,5 s |
| S(Ta) | Accélération spectrale pour la durée de base d'oscillation de la structure dans la direction considérée |
Step 3)
The previously determined Ved should be multiplied by the importance factor, Ie, given in Article 4.1.8.5 [1] and divided by the ductility-related force modification factor multiplied by the overstrength-related force modification factor, RdRo, found in Table 4.1.8.9 [1] to determine the design base shear, Vd.
Step 4)
Determine the lateral earthquake design force, V, given in Article 4.1.8.11 [1] according to the simplified ESFP.
Exigences de mise à l'échelle du NBC 2015 pour les efforts tranchants horizontaux
With the information above in collaboration with 4.1.8.12(8) [1], if Vd from Step 3 is less than 80% of V from Step 4, then Vd should be taken as 0.8V for all regular structures and irregular structures permitted to be designed with the 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].
Application des efforts tranchants horizontaux selon le NBC 2015 dans RFEM
En raison des nombreux efforts tranchants horizontaux traités dans le NBC 2015, il peut être difficile de déterminer quel type survient dans le plan de la fondation si on souhaite effectuer une analyse du spectre de réponse dans le logiciel de calcul de structure RFEM selon la norme.
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".
The "Elastic response spectrum" will provide the structure’s elastic base shear, Ve, from 4.1.8.12(5) [1] or Step 1 above. Ni Ie/RdRo ni d'autres facteurs ne sont considérés dans cette valeur.
The "Design spectrum for linear calculation" will provide the structure’s design base shear, Vd, from 4.1.8.12(7) [1] or Step 3 above. Notez cependant que le facteur additionnel du paragraphe 4.1.8.12(6) ou de l'étape 2 ci-dessus n'est pas inclus dans ce calcul. 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".
Pour chaque type de spectre, l'utilisateur peut mettre à l'échelle les charges équivalentes afin de considérer les exigences relatives au facteur d'échelle dans le module additionnel. Le spectre de réponse élastique est nécessaire pour l'analyse des flèches car il ne considère pas les effets de Ie/RdRo et il doit être par exemple mis à l'échelle avec Vd/Ve comme le requiert le paragraphe 4.1.8.12 (10). Le facteur d'échelle Vd/Ve peut également être appliqué en plus du facteur du paragraphe 4.1.8.12 (6) ou de l'étape 2 de cet article (qui n'est pas inclus dans le calcul) dans le cas du spectre de calcul pour le calcul linéaire. 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.
Le logiciel de calcul aux éléments finis RFEM et le module additionnel RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads permettent de considérer les exigences relatives à l’analyse dynamique linéaire et notamment à l'analyse du spectre de réponse modale qui sont décrites dans le NBC 2015. Les nombreuses variantes d'efforts tranchants horizontaux du paragraphe 4.1.8.12 peuvent être calculées avec le logiciel à l'aide du type de spectre ou de la définition du facteur d'échelle dans le module additionnel.
