Konfiguracje sejsmiczne są obecnie dostępne dla wymiarowania stali według następujących norm:
- AISC 360
- CSA S16
Konfiguracje te kontrolują kryteria, według których przeprowadzana jest weryfikacja sejsmiczna obiektu. Tutaj można zdefiniować typ systemu odpornego na siły sejsmiczne (SFRS) do wymiarowania sejsmicznego według AISC 341 [1] lub CSA S16 [2].
Konfigurację sejsmiczną można aktywować w Ustawieniach globalnych.
AISC 360
Ogólne
W tej kategorii definiuje się system odporny na siły sejsmiczne oraz typ pręta.
System odporny na siły sejsmiczne
Na liście dostępnych jest sześć typów systemów odpornych na siły sejsmiczne (SFRS).
Typ pręta
Użyj listy, aby zdefiniować typ pręta sejsmicznego. Opcje zależą od wybranego SFRS.
W zależności od wybranego dla każdej konfiguracji typu SFRS i typu pręta należy uwzględnić różne ustawienia i dane wejściowe. Opcje te podsumowano w poniższej tabeli. Typ pręta „Strut” jest zarezerwowany dla wielokondygnacyjnych ram stężonych (przyszłe wydanie).
Uwzględnij nadwytrzymałościowe obciążenie sejsmiczne
Współczynnik nadwytrzymałości, Ωo, jest współczynnikiem amplifikacji stosowanym do sił w niektórych elementach na ścieżce obciążenia sejsmicznego. Jego celem jest zapobieżenie wystąpieniu słabego ogniwa przed pełnym rozproszeniem energii i osiągnięciem potencjału plastyczności głównego SFRS. Na przykład, aby krzyżulec w stalowej ramie stężonej uległ uplastycznieniu i rozpraszał energię w kontrolowany sposób, wszystkie inne elementy na ścieżce obciążenia (np. połączenia, słupy i elementy zbierające) muszą być mocniejsze niż maksymalna przewidywana wytrzymałość stężenia. Dlatego wymiarowanie tych elementów opiera się na obciążeniu z amplifikacją przy użyciu współczynnika nadwytrzymałości.
Po zaznaczeniu pola „Uwzględnij nadwytrzymałościowe obciążenie sejsmiczne” współczynniki nadwytrzymałości są uwzględniane w kombinacjach obciążeń. W rezultacie pręt jest wymiarowany na obciążenia z amplifikacją. Słupy zawsze muszą być wymiarowane na obciążenia z amplifikacją i dlatego opcja dezaktywacji nie jest wyświetlana. To samo dotyczy belek w OCBF.
Nośność słupa: Pominięcie momentów dla stanu granicznego nadwytrzymałości
Wszystkie słupy w systemie odpornym na siły sejsmiczne (SFRS) muszą być wymiarowane z uwzględnieniem obciążeń nadwytrzymałościowych. W wielu przypadkach zamplifikowana siła osiowa nie musi być łączona z równoczesnymi momentami zginającymi. Opcja pomijania wszystkich momentów zginających, sił poprzecznych i skręcania dla stanu granicznego nadwytrzymałości prętów typu słup jest domyślnie włączona.
Dla standardowych kombinacji obciążeń bez nadwytrzymałości od efektu obciążenia sejsmicznego sprawdzane jest obciążenie łączone zgodnie z rozdziałem H normy AISC. Dla kombinacji obciążeń z nadwytrzymałością sprawdzenie według rozdziału H jest ignorowane, gdy wybrana jest opcja „Pomiń momenty”. Zgodnie z AISC 341-16 należy sprawdzać zarówno standardowe, jak i nadwytrzymałościowe kombinacje obciążeń. Pokazano to w przykładzie 4.3.2 podręcznika AISC Seismic Design Manual.
Belka / Słup / Stężenie
Opcje drugiej kategorii zależą od wybranego powyżej systemu odpornego na siły sejsmiczne i typu pręta.
Odległość od lica słupa do przegubu plastycznego
Położenie przegubu plastycznego, Sh, i głębokość słupa, dc, są używane do określenia wymaganej nośności na zginanie i ścinanie połączenia belka-słup.
Sprawdzenie stężeń stabilizujących dla ram typu V
Stężenia stabilizujące belki są wymagane dla belek w IMF i SMF, aby zapobiec zwichrzeniu. W SCBF wymóg ten ma zastosowanie do belek z ramami typu V lub odwrócone V.
Sprawdzenie smukłości
AISC 341 wymaga bardziej rygorystycznego współczynnika smukłości dla słupów w SMF, stężeń w konfiguracji V lub odwrócone V w OCBF oraz wszystkich stężeń w SCBF. Opcja spełnienia tych wymagań może zostać dezaktywowana przez użytkownika.
Typ sytuacji obliczeniowej i typ stanu granicznego
Należy dodać Typ sytuacji obliczeniowej, który zawiera kombinacje obciążeń sejsmicznych, aby uwzględnić obciążenia sejsmiczne. Należy zwrócić szczególną uwagę na zastosowanie typu stanu granicznego.
Wymiarowanie sejsmiczne według AISC 341 jest przeprowadzane tylko wtedy, gdy w tabeli Sytuacje obliczeniowe jako typ stanu granicznego wybrany jest Sejsmiczny stan graniczny. Tylko pręty z przypisaną Konfiguracją Sejsmiczną są wymiarowane dla wszystkich trzech typów stanów granicznych: Nośności, Sejsmicznego i Sejsmicznego (nadwytrzymałość). Wszystkie inne pręty, które nie są częścią SFRS, są wymiarowane dla Stanu Granicznego Nośności.
Stan graniczny użytkowalności służy do sprawdzania granicznego ugięcia i może zostać dezaktywowany przez użytkownika, jeśli nie jest potrzebny.
CSA S16
Ogólne
W tej kategorii definiuje się system odporny na siły sejsmiczne i jego typ oraz typ pręta sejsmicznego, zgodnie z punktem 27 normy [2].
System odporny na siły sejsmiczne
Na liście dostępne są cztery typy systemów odpornych na siły sejsmiczne (SFRS).
Typ systemu odpornego na siły sejsmiczne
Typy systemów odpornych na siły sejsmiczne wyświetlane na liście zależą od wybranego SFRS.
Typ pręta
Użyj listy, aby zdefiniować typ pręta sejsmicznego. Opcje zależą od wybranego SFRS.
System stężeń
Dla ram ze stężeniami koncentrycznymi należy również wybrać system stężeń:
- Rozciąganie-ściskanie
- Krokwiowy (Chevron)
- Tylko rozciąganie
Opcje
W zależności od wybranego dla każdej konfiguracji typu SFRS i typu pręta należy uwzględnić różne opcje i dane wejściowe. Opcje te opisano poniżej.
Słupy
Opcja „Jedyne oczekiwane zachowanie niesprężyste występuje u podstawy słupa” ma zastosowanie do wszystkich SFRS dla prętów typu Słup. Pozwala ona, aby Fy słupa było większe niż 350 MPa, ale mniejsze lub równe 450 MPa, zgodnie z punktem 27.1.5.1 (jak pokazano w kontroli wymiarowania EQ1100).
Ramy odporne na moment zginający
W większości przypadków zakłada się, że uplastycznienie wystąpi w belkach, zgodnie z filozofią silnego słupa i słabej belki (SCWB). W szczególnych przypadkach, gdy „Oczekuje się, że w słupie rozwiną się przeguby plastyczne”, muszą być spełnione dodatkowe wymagania zgodnie z punktem 27.2.3.1. W rozszerzeniu Wymiarowanie stali weryfikowane są następujące wymagania:
- a) Kontrola wymiarowania EQ2200/3200: Słup jest stężony bocznie zgodnie z punktem 13.7(b) przy użyciu k = 0.
- b) Kontrola wymiarowania EQ 2300/3300: Obliczeniowa siła osiowa ≤ 0.30AFy w SC4 dla wszystkich sejsmicznych KO.
- d.1) Kontrola wymiarowania EQ1200: Słup spełnia granicę Klasy 1 w Tabeli 2.
- d.2) Kontrola wymiarowania EQ 2400/3400: Dla „słupa o przekroju dwuteowym z zamocowaną podstawą”, h/w ≤ 700/√Fy, chyba że siła osiowa Pf ≤ 0.15AFy (gdy Pf ≤ 0.15AFy, kontrola wymiarowania nie jest wyświetlana).
Ramy ze stężeniami koncentrycznymi
Zgodnie z punktem 27.5.5.3 (b), słupy w budynkach wielokondygnacyjnych powinny uwzględniać dodatkowy moment zginający = 0.2ZFy w kierunku stężonego pola, w połączeniu z obliczonymi momentami zginającymi i siłami osiowymi, jak pokazano w kontroli wymiarowania SP6400.
Ramy ze stężeniami mimośrodowymi
Zgodnie z punktem 27.7.13.2 (b), słupy w budynkach wielokondygnacyjnych powinny uwzględniać dodatkowy moment zginający = 0.2ZFy w kierunku stężonego pola, w połączeniu z obliczonymi momentami zginającymi i siłami osiowymi. W dwóch najwyższych kondygnacjach, Madd = 0.4ZFy, jak pokazano w kontroli wymiarowania SP6400.
Opcje dla belek łącznikowych
Zgodnie z punktem 27.7.2.2, belki łącznikowe powinny być albo
- a) segmentem belki (przekrój dwuteowy lub złożony przekrój prostokątny), albo
- b) łącznikiem modułowym z
- połączeniem na blachę czołową (przekrój dwuteowy) lub
- połączeniem środnikowym (dwa złożone przekroje ceowe).
Kontrola wymiarowania EQ7100 sprawdza, czy kształt przekroju łącznika spełnia powyższe wymagania w oparciu o wybrany typ łącznika i typ połączenia.
Opcja dla belek
Zgodnie z punktem 27.7.9.3, belka poza łącznikiem powinna być zaopatrzona w stężenia boczne zarówno przy półce górnej, jak i dolnej. Jeśli „Przewiduje się uplastycznienie na końcu łącznika tego zewnętrznego segmentu belki”, stężenie powinno również spełniać wymagania punktu 13.7(a), który ogranicza nieusztywnioną długość boczną, Lcr, jak pokazano w kontroli wymiarowania EQ7600.
Ramy ze stężeniami powstrzymującymi wyboczenie
Zgodnie z punktem 27.8.5.3 (b), słupy w budynkach wielokondygnacyjnych powinny uwzględniać dodatkowy moment zginający = 0.2ZFy w kierunku stężonego pola, w połączeniu z obliczonymi momentami zginającymi i siłami osiowymi, jak pokazano w kontroli wymiarowania SP6400.
Typ sytuacji obliczeniowej i typ stanu granicznego
Należy dodać Typ sytuacji obliczeniowej, który zawiera kombinacje obciążeń sejsmicznych, aby uwzględnić obciążenia sejsmiczne. Należy zwrócić szczególną uwagę na zastosowanie typu stanu granicznego.
Wymiarowanie sejsmiczne zgodnie z punktem 27 jest przeprowadzane tylko wtedy, gdy w tabeli Sytuacje obliczeniowe jako typ stanu granicznego wybrany jest Sejsmiczny stan graniczny. Tylko pręty z przypisaną Konfiguracją Sejsmiczną są wymiarowane dla obu typów stanów granicznych: Stanu granicznego nośności i Sejsmicznego. Wszystkie inne pręty, które nie są częścią SFRS, są wymiarowane dla Stanu Granicznego Nośności.
Stan graniczny użytkowalności służy do sprawdzania granicznego ugięcia na podstawie Konfiguracji użytkowalności.
