Configurazioni sismiche sono attualmente disponibili per la progettazione in acciaio utilizzando le seguenti normative:
- AISC 360
- CSA S16
Queste configurazioni controllano i criteri in base ai quali viene eseguita la verifica sismica di un oggetto. Qui puoi definire il tipo di sistema strutturale sismo-resistente (SFRS) per la progettazione sismica secondo AISC 341 [1] o CSA S16 [2].
La configurazione sismica può essere attivata nelle Global Settings.
AISC 360
Generale
In questa categoria, definisci il sistema strutturale sismo-resistente e il tipo di asta.
Sistema Strutturale Sismo-Resistente
Nell'elenco sono disponibili sei tipi di sistemi strutturali sismo-resistenti (SFRS).
Tipo di Asta
Utilizza l'elenco per definire il tipo di asta sismica. Le opzioni dipendono dall'SFRS selezionato.
Varie impostazioni e input devono essere considerati a seconda del tipo di SFRS e del tipo di asta selezionati per ciascuna configurazione. Queste opzioni sono riassunte nella tabella seguente. Il tipo di asta "Puntone" è riservato ai telai controventati a più livelli (in una versione futura).
Includi Carico Sismico di Sovraresistenza
Il fattore di sovraresistenza, Ωo, è un fattore di amplificazione applicato alle forze in certi elementi nel percorso del carico sismico. Lo scopo è prevenire la formazione di un anello debole prima che si verifichi la completa dissipazione di energia e venga raggiunto il potenziale di duttilità del sistema SFRS primario. Ad esempio, affinché il controvento diagonale in un telaio controventato in acciaio possa snervarsi e dissipare energia in modo controllato, tutti gli altri elementi del percorso di carico (ad es. connessioni, colonne e collettori) devono essere più resistenti della massima resistenza prevista del controvento. Pertanto, il progetto di tali elementi si basa sul carico amplificato utilizzando il fattore di sovraresistenza.
Quando la casella "Includi carico sismico di sovraresistenza" è selezionata, i fattori di sovraresistenza sono considerati nelle combinazioni di carico. Di conseguenza, l'asta è progettata con i carichi amplificati. Le colonne devono sempre essere progettate con i carichi amplificati e, pertanto, l'opzione per disattivare non viene mostrata. Lo stesso vale per le travi in OCBF.
Resistenza della Colonna: Trascura i Momenti per lo Stato Limite di Sovraresistenza
Tutte le colonne in un sistema strutturale sismo-resistente (SFRS) devono essere progettate con carichi di sovraresistenza. In molti casi, la forza assiale amplificata non deve essere combinata con i momenti flettenti concomitanti. L'opzione per trascurare tutti i momenti flettenti, il taglio e la torsione per lo stato limite di sovraresistenza degli elementi di tipo colonna è attivata per impostazione predefinita.
Per le combinazioni di carico standard senza sovraresistenza dall'effetto del carico sismico, viene verificato il carico combinato secondo il Capitolo H di AISC. Per le combinazioni di carico di sovraresistenza, la verifica del Capitolo H viene ignorata quando è selezionata l'opzione "Trascura i momenti". Secondo AISC 341-16, devono essere verificate sia le combinazioni di carico standard che quelle di sovraresistenza. Questo è mostrato nell'Esempio 4.3.2 del Manuale di Progettazione Sismica AISC.
Trave / Colonna / Controvento
Le opzioni della seconda categoria dipendono dal sistema strutturale sismo-resistente e dal tipo di asta selezionati sopra.
Distanza dalla Faccia della Colonna alla Cerniera Plastica
La posizione della cerniera plastica, Sh, e la profondità della colonna, dc, sono utilizzate per determinare la resistenza flessionale e a taglio richiesta della connessione trave-colonna.
Verifica Controventatura di Stabilizzazione per Telai a V
La controventatura di stabilizzazione delle travi è richiesta per le travi in IMF e SMF per impedire l'instabilità flesso-torsionale. In SCBF, questo requisito è applicabile alle travi con telai a V o V invertita.
Verifica Snellezza
AISC 341 richiede un rapporto di snellezza più robusto per colonne in SMF, controventi con configurazione a V o V invertita in OCBF e tutti i controventi in SCBF. L'opzione per soddisfare questi requisiti può essere disattivata dall'utente.
Tipo di Situazione di Progetto e Tipo di Stato Limite
Il Tipo di Situazione di Progetto che include le combinazioni di carico sismico deve essere aggiunto per considerare i carichi sismici. Bisogna prestare molta attenzione quando si applica il tipo di stato limite.
La progettazione sismica AISC 341 viene eseguita solo quando lo Stato Limite Sismico è selezionato nella tabella Design Situations come tipo di stato limite. Solo le aste con Configurazione Sismica assegnata sono progettate per tutti e tre i tipi di stato limite: Resistenza, Sismico e Sismico (sovraresistenza). Tutte le altre aste che non fanno parte dell'SFRS sono progettate per lo Stato Limite di Resistenza.
Lo stato limite di esercizio è utilizzato per verificare il limite di deformazione e può essere disattivato dall'utente, se non necessario.
CSA S16
Generale
In questa categoria, definisci il sistema strutturale sismo-resistente, il tipo e il tipo di asta sismica come stabilito in [2] Clausola 27.
Sistema Strutturale Sismo-Resistente
Nell'elenco sono disponibili quattro tipi di sistemi strutturali sismo-resistenti (SFRS).
Tipo di Sistema Sismo-Resistente
I tipi di sistema sismo-resistente mostrati nell'elenco dipendono dall'SFRS selezionato.
Tipo di Asta
Utilizza l'elenco per definire il tipo di asta sismica. Le opzioni dipendono dall'SFRS selezionato.
Sistema di Controventatura
Per i telai a controventatura concentrica, seleziona anche il sistema di controventatura:
- Tensione-compressione
- Chevron
- Solo trazione
Opzioni
Varie opzioni e input devono essere considerati a seconda del tipo di SFRS e del tipo di asta selezionati per ciascuna configurazione. Queste opzioni sono descritte di seguito.
Colonne
L'opzione "L'unico comportamento inelastico previsto è alla base della colonna" è applicabile per tutti gli SFRS di tipi di asta Colonna. Permette che l'Fy della colonna sia maggiore di 350 MPa, ma minore o uguale a 450 MPa secondo la Clausola 27.1.5.1 (come mostrato nella verifica di progetto EQ1100).
Telai a Momento
Nella maggior parte dei casi, la cerniera plastica è progettata per verificarsi nelle travi in base alla filosofia Colonna Forte-Trave Debole (SCWB). In casi specifici in cui "Si prevede che la colonna sviluppi una cerniera plastica", devono essere soddisfatti requisiti aggiuntivi secondo la Clausola 27.2.3.1. Nell'add-on Steel Design, vengono verificati i seguenti requisiti:
- a) Verifica di progetto EQ2200/3200: La colonna è controventata lateralmente secondo la Clausola 13.7(b) usando k = 0.
- b) Verifica di progetto EQ 2300/3300: Carico assiale fattorizzato ≤ 0,30AFy in SC4 per tutte le CO sismiche.
- d.1) Verifica di progetto EQ1200: La colonna soddisfa il limite di Classe 1 nella Tabella 2.
- d.2) Verifica di progetto EQ 2400/3400: Per "Colonna a I a base fissa", h/w ≤ 700/√Fy a meno che il carico assiale Pf ≤ 0,15AFy (quando Pf ≤ 0,15AFy, la verifica di progetto non viene mostrata).
Telai a Controventatura Concentrica
Secondo la Clausola 27.5.5.3 (b), le colonne in edifici a più piani devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0,2ZFy nella direzione del telaio controventato, in combinazione con i momenti flettenti calcolati e i carichi assiali, come mostrato nella verifica di progetto SP6400.
Telai a Controventatura Eccentrica
Secondo la Clausola 27.7.13.2 (b), le colonne in edifici a più piani devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0,2ZFy nella direzione del telaio controventato, in combinazione con i momenti flettenti calcolati e i carichi assiali. Nei due piani superiori, Madd = 0,4ZFy come mostrato nella verifica di progetto SP6400.
Opzioni per le travi di collegamento
Secondo la Clausola 27.7.2.2, le travi di collegamento devono essere
- a) un segmento della trave (sezione a I o sezione rettangolare composta), oppure
- b) un collegamento modulare con
- collegamento con piastra terminale (sezione a I) o
- collegamento con anima (due sezioni a C composte).
La verifica di progetto EQ7100 verifica che la forma della sezione del collegamento soddisfi i requisiti sopra indicati in base al tipo di collegamento e al tipo di connessione selezionati.
Opzione per le travi
Secondo la Clausola 27.7.9.3, la trave al di fuori del collegamento deve essere dotata di controventatura laterale sia all'ala superiore che a quella inferiore. Se "Si prevede snervamento all'estremità di collegamento di questo segmento di trave esterno", la controventatura deve anche conformarsi alla Clausola 13.7(a), che limita la lunghezza laterale non supportata, Lcr, come mostrato nella verifica di progetto EQ7600.
Telai a Controventatura a Instabilità Impedita
Secondo la Clausola 27.8.5.3 (b), le colonne in edifici a più piani devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0,2ZFy nella direzione del telaio controventato, in combinazione con i momenti flettenti calcolati e i carichi assiali, come mostrato nella verifica di progetto SP6400.
Tipo di Situazione di Progetto e Tipo di Stato Limite
Il Tipo di Situazione di Progetto che include le combinazioni di carico sismico deve essere aggiunto per considerare i carichi sismici. Bisogna prestare molta attenzione quando si applica il tipo di stato limite.
La progettazione sismica secondo la Clausola 27 viene eseguita solo quando lo Stato Limite Sismico è selezionato nella tabella Design Situations come tipo di stato limite. Solo le aste con Configurazione Sismica assegnata sono progettate per entrambi i tipi di stato limite: Ultimo e Sismico. Tutte le altre aste che non fanno parte dell'SFRS sono progettate per lo Stato Limite Ultimo.
Lo stato limite di esercizio è utilizzato per verificare il limite di deformazione basato sulle Serviceability Configurations.
