Seismic Configurations sono attualmente disponibili per la progettazione in acciaio utilizzando le seguenti norme:
- AISC 360
- CSA S16
Queste configurazioni controllano i criteri in base ai quali viene eseguita la verifica sismica di un oggetto. Qui è possibile definire il tipo di sistema resistente alle forze sismiche (SFRS) per la progettazione sismica secondo AISC 341 [1] o CSA S16 [2].
La configurazione sismica può essere attivata nelle Global Settings.
AISC 360
General
In questa categoria, si definiscono il sistema resistente alle forze sismiche e il tipo di elemento.
Seismic Force-Resisting System
Nell'elenco sono disponibili cinque tipi di sistemi resistenti alle forze sismiche (SFRS).
Member Type
Utilizzare l'elenco per definire il tipo di elemento sismico. Le opzioni dipendono dall'SFRS selezionato.
In base al tipo di SFRS e al tipo di elemento selezionati per ogni configurazione, è necessario considerare diverse impostazioni e voci. Queste opzioni sono riassunte nella tabella seguente. Il tipo di elemento “Strut” è riservato ai telai controventati multilivello (versione futura).
Include Overstrength Seismic Load
Il fattore di sovraresistenza, Ωo, è un fattore di amplificazione applicato alle forze in determinati elementi nel percorso dei carichi sismici. Lo scopo è impedire che si verifichi un anello debole prima della completa dissipazione dell'energia e del raggiungimento del potenziale di duttilità dell'SFRS primario. Ad esempio, affinché il controvento diagonale in un telaio in acciaio controventato ceda e dissipi energia in modo controllato, tutti gli altri elementi del percorso di carico (ad esempio collegamenti, colonne e collettori) devono essere più resistenti della massima resistenza prevista del controvento. Pertanto, il progetto di tali elementi si basa sul carico amplificato mediante il fattore di sovraresistenza.
Quando è selezionata l'opzione “Include overstrength seismic load”, i fattori di sovraresistenza vengono considerati nelle combinazioni di carico. Di conseguenza, l'elemento viene progettato con i carichi amplificati. Le colonne devono sempre essere progettate con i carichi amplificati e, pertanto, l'opzione di disattivazione non viene visualizzata. Lo stesso vale per le travi in OCBF.
Column Strength: Neglect Moments for Overstrength Limit State
Tutte le colonne in un sistema resistente alle forze sismiche (SFRS) devono essere progettate con i 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 column è attivata per impostazione predefinita.
Per le combinazioni di carico standard senza sovraresistenza dovuta all'effetto del carico sismico, viene verificato il carico combinato secondo il Capitolo H dell'AISC. Per le combinazioni di carico di sovraresistenza, la verifica del Capitolo H viene ignorata quando è selezionata l'opzione "Neglect moments". Secondo AISC 341-16, devono essere verificate sia le combinazioni di carico standard sia quelle di sovraresistenza. Ciò è mostrato nell'Esempio 4.3.2 dell'AISC Seismic Design Manual.
Beam / Column / Brace
Le opzioni della seconda categoria dipendono dal sistema resistente alle forze sismiche e dal tipo di elemento selezionati sopra.
Distance from Face of Column to Plastic Hinge
La posizione della cerniera plastica, Sh, e l'altezza della colonna, dc, sono utilizzate per determinare la resistenza a flessione e a taglio richiesta del collegamento trave-colonna.
Check Stability Bracing for V-Frames
Il controventamento di stabilità delle travi è richiesto per le travi in IMF e SMF per impedire l'instabilità latero-torsionale. In SCBF, questo requisito si applica alle travi con telai a V o a V rovesciata.
Check Slenderness
AISC 341 richiede un rapporto di snellezza più robusto per le columns negli SMF, per i braces con configurazione a V o a V rovesciata negli OCBF e per tutti i controventi negli SCBF. L'utente può disattivare l'opzione per soddisfare questi requisiti.
Design Situation Type & Limit State Type
È necessario aggiungere il Design Situation Type che include le combinazioni di carico sismico per considerare i carichi sismici. Occorre prestare particolare attenzione quando si applica il tipo di stato limite.
La progettazione sismica AISC 341 viene eseguita solo quando nella tabella Design Situations è selezionato Earthquake Limit State come tipo di stato limite. Solo gli elementi con Configurazione Sismica assegnata vengono progettati per tutti e tre i tipi di stato limite: Strength, Earthquake ed Earthquake (overstrength). Tutti gli altri elementi che non fanno parte dell'SFRS vengono progettati per lo Stato Limite di Resistenza.
Lo stato limite di esercizio viene utilizzato per verificare il limite di deformazione e può essere disattivato dall'utente, se non necessario.
CSA S16
General
In questa categoria, si definiscono il sistema resistente alle forze sismiche e il tipo, e il tipo di elemento sismico come stabilito nel comma 27 della [2].
Seismic Force-Resisting System
Nell'elenco sono disponibili quattro tipi di sistemi resistenti alle forze sismiche (SFRS).
Seismic Force-Resisting Type
I tipi resistenti alle forze sismiche visualizzati nell'elenco dipendono dall'SFRS selezionato.
Member Type
Utilizzare l'elenco per definire il tipo di elemento sismico. Le opzioni dipendono dall'SFRS selezionato.
Bracing System
Per i telai controventati concentricamente, selezionare anche il sistema di controventamento:
- Tension-compression
- Chevron
- Tension-only
Options
In base al tipo di SFRS e al tipo di elemento selezionati per ogni configurazione, è necessario considerare diverse opzioni e voci. Queste opzioni sono descritte di seguito.
Columns
L'opzione "The only expected inelastic behavior is at the column base" si applica a tutti gli SFRS con tipi di elemento Column. Consente che Fy della colonna sia maggiore di 350 MPa, ma minore o uguale a 450 MPa secondo il comma 27.1.5.1 (come mostrato nella verifica EQ1100).
Moment-Resisting Frames
Nella maggior parte dei casi, la formazione di cerniere plastiche è prevista nelle travi in base alla filosofia Strong Column-Weak Beam (SCWB). In casi specifici in cui "The column is expected to develop plastic hinging", devono essere soddisfatti ulteriori requisiti secondo il comma 27.2.3.1. Nell'add-on Steel Design vengono verificati i seguenti requisiti:
- a) Verifica EQ2200/3200: La colonna è controventata lateralmente secondo il comma 13.7(b) utilizzando k = 0.
- b) Verifica EQ 2300/3300: Carico assiale maggiorato ≤ 0.30AFy in SC4 per tutti i CO sismici.
- d.1) Verifica EQ1200: La colonna soddisfa il limite di Classe 1 nella Tabella 2.
- d.2) Verifica EQ 2400/3400: Per "Fixed-base I-shaped column", h/w ≤ 700/√Fy a meno che il carico assiale Pf ≤ 0.15AFy (quando Pf ≤ 0.15AFy, la verifica non viene visualizzata).
Concentrically Braced Frames
Secondo il comma 27.5.5.3 (b), le colonne negli edifici multipiano devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0.2ZFy nella direzione della campata controventata, in combinazione con i momenti flettenti e i carichi assiali calcolati come mostrato nella verifica SP6400.
Eccentrically Braced Frames
Secondo il comma 27.7.13.2 (b), le colonne negli edifici multipiano devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0.2ZFy nella direzione della campata controventata, in combinazione con i momenti flettenti e i carichi assiali calcolati. Nei due piani superiori, Madd = 0.4ZFy come mostrato nella verifica SP6400.
Options for link beams
Secondo il comma 27.7.2.2, le travi di collegamento devono essere:
- a) un tratto della trave (sezione I o sezione rettangolare composta), oppure
- b) un link modulare con:
- link collegato con piastra di estremità (sezione a I) oppure
- link collegato all'anima (due sezioni C composte).
La verifica EQ7100 verifica che la forma della sezione del link soddisfi i requisiti sopra indicati in base al tipo di link e al tipo di collegamento selezionati.
Option for beams
Secondo il comma 27.7.9.3, la trave al di fuori del link deve essere provvista di controventamento laterale sia all'ala superiore sia a quella inferiore. Se "Yielding is anticipated at the link end of this outer beam segment", il controventamento deve inoltre soddisfare il comma 13.7(a), che limita la lunghezza libera laterale, Lcr, come mostrato nella verifica EQ7600.
Buckling Restrained Braced Frames
Secondo il comma 27.8.5.3 (b), le colonne negli edifici multipiano devono includere un momento flettente aggiuntivo = 0.2ZFy nella direzione della campata controventata, in combinazione con i momenti flettenti e i carichi assiali calcolati come mostrato nella verifica SP6400.
Design Situation Type & Limit State Type
È necessario aggiungere il Design Situation Type che include le combinazioni di carico sismico per considerare i carichi sismici. Occorre prestare particolare attenzione quando si applica il tipo di stato limite.
La progettazione sismica secondo il comma 27 viene eseguita solo quando nella tabella Design Situations è selezionato Earthquake Limit State come tipo di stato limite. Solo gli elementi con Configurazione Sismica assegnata vengono progettati per entrambi i tipi di stato limite: Ultimate ed Earthquake. Tutti gli altri elementi che non fanno parte dell'SFRS vengono progettati per lo Stato Limite Ultimo.
Lo stato limite di esercizio viene utilizzato per verificare il limite di deformazione in base alle Serviceability Configurations.
