Przedmiot:
AISC 341 Wymiarowanie ramy stężonej w RFEM 6
Komentarz:
Obliczenia zwykłej ramy stężonej koncentrycznie (OCBF) oraz SCBF (specjalnej konstrukcji szkieletowej stężonej koncentrycznie) można przeprowadzić w rozszerzeniu Projektowanie konstrukcji stalowych dla programu RFEM 6. Wyniki obliczeń sejsmicznych zgodnie z AISC 341-16 i 341-22 są podzielone na dwie sekcje: Wymagania dotyczące prętów i połączeń.
Opis:
Więcej szczegółów na temat danych wejściowych z konfiguracji sejsmicznej znajduje się w artykule
Kb | AISC 341 Obliczenia sejsmiczne w RFEM 6
.
Wymagania prętowe
W programie RFEM dla prętów sejsmicznych (SFRS) dostępne są następujące warunki obliczeniowe. Wymienione rozdziały odnoszą się do przepisów sejsmicznych AISC 341-16/22 [1].
- Ograniczenia szerokości do grubości [przekrój D1.1 i F1.5a]
- SCBF Stężenie belek - Wymagana wytrzymałość i sztywność [przekroje F2.4b i D1.2a.1(b)]
- SCBF Stężenie belek - maksymalny rozstaw [przekroje F2.4b i D1.2a.1(c)]
- Słup Wymagana wytrzymałość [przekrój D1.4a]
- Współczynnik smukłości stężenia [Przekrój F1.5b dla OCBF i F2.5b(a) dla SCBF]
Ograniczenia szerokości do grubości dla warunków ciągliwości
Stężenia w OCBF są oznaczone jako pręty umiarkowanie ciągliwe zgodnie z sekcją F1.5a. Wszystkie pręty (stężenia, belki, słupy) w SCBF są oznaczone jako pręty o wysokiej ciągliwości zgodnie z sekcją F2.5a.
Stężenia w OCBF muszą spełniać wymagania przepisów sejsmicznych AISC, sekcja D1.1 dla umiarkowanie ciągliwych prętów. W drodze wyjątku zgodnie z sekcją F1.5a stężenia w ramach wyłącznie rozciąganych z Lc/r większym niż 200 nie muszą spełniać wymagania dotyczącego ciągliwości. Ta forma kontrolna jest pokazana jako EQ 1300 w programie RFEM (zdjęcie 1).
Uwaga: Ramy tylko rozciągane nie są dozwolone w SCBF zgodnie z sekcją F2.4d.
Stężenie belek w SCBF
Wymaganie dotyczące stężeń statecznościowych ma zastosowanie tylko do belek w ramach stężonych typu V i typu odwróconego typu V, zgodnie z sekcją F2.4b [1]. Wymagana wytrzymałość i sztywność stężeń są podane w zakładce ''Stężenie według pręta'' w sekcji „Wymagania sejsmiczne” (rysunek 2). Wartości te można porównać z obliczoną dostępną wytrzymałością i sztywnością podczas wymiarowania prętów stężających stanowiących ramy dla belki. Brak dostępnych szczegółów warunku projektowego (tylko odniesienia).
Wymagana wytrzymałość Pbr jest zdefiniowana w równaniu A-6-7 w załączniku 6 do AISC 360-16/22 [3]:
| Pbr | Wymagana wytrzymałość stężenia nośnego belki |
| Mr | Wymagana wytrzymałość belki na zginanie. Mr = Ry Fy Z/ αs [AISC 341 Równanie D1-1] |
| Cd | Współczynnik podwójnej krzywizny = 1.0 [AISC 341 Section D1.2a(b)] |
| ho | Odległość między środkiem ciężkości pasa ho = d - tf |
Uwaga: Pr nie ma zastosowania dla ram stężonych.
Wymagana sztywność, βbr, jest zdefiniowana w równaniu A-6-8 w dodatku 6 do AISC 360-16/22 [3]:
| [CRASHREASON.DESCRIPTION] | Wysokość efektywna |
| [CRASHREASON.DESCRIPTION] | Efektywna wysokość statyczna |
| [CRASHREASON.DESCRIPTION] | Efektywna wysokość statyczna |
| fy | Granica plastyczności stali zbrojeniowej |
| [CRASHREASON.DESCRIPTION] | Efektywna wysokość statyczna |
Maksymalny rozstaw stężeń musi spełniać wymagania normy AISC 341-16/22 Sekcji F2.4b, która ma odniesienie do Sekcji D1.2a.1(c):
| Lbr | Maksymalny rozstaw stężeń belki nośnej |
| ry | Promień bezwładności względem słabej osi |
| E | Moduł sprężystości |
| Ry | Stosunek oczekiwanej granicy plastyczności do określonej minimalnej granicy plastyczności |
| Fy | Zadana minimalna granica plastyczności |
Warunek projektowy dla maksymalnego rozstawu jest przedstawiony wraz z innymi wymaganiami dla prętów w Stopniach wykorzystania na prętach. Długość stężona Lb jest zadaną długością efektywną dla zwichrzenia (LTB). Szczegóły warunku projektowego pokazano w EQ 2100 (rysunek 3).
Wymagana wytrzymałość dla słupa
Wszystkie słupy stanowiące część systemu SFRS (sejsmiczne) muszą być wymiarowane na obciążenia rezerwowe. W wielu przypadkach zwiększona siła osiowa nie musi być łączona z występującymi jednocześnie momentami zginającymi. Opcja pomijania wszystkich momentów zginających, ścinania i skręcania w słupach dla stanu granicznego rezerwy nośności jest domyślnie aktywowana. Opcję tę można wyłączyć w ''Konfiguracji sejsmicznej''.
W przypadku standardowych kombinacji obciążeń bez rezerwy nośności wynikającej z wpływu obciążenia sejsmicznego, połączone obciążenie jest sprawdzane zgodnie z AISC 360-16/22 rozdział H.
W przypadku kombinacji obciążeń z obciążeniem sejsmicznym rezerwy nośności rozdział H nie jest stosowany, jeżeli opcja pominięcia wszystkich momentów zginających, ścinania i skręcania w słupach dla stanu granicznego rezerwy nośności jest aktywna. Przykład 4.3.2 w Instrukcji projektowania sejsmicznego [2] ilustruje obliczenia z wykorzystaniem przypadku kontrolnego dla obu kombinacji obciążeń, standardowej i rezerwy nośności.
Momenty zginające od obciążenia przyłożonego pomiędzy punktami podpory bocznej mogą przyczyniać się do wyboczenia słupa. Dlatego należy je uwzględniać jednocześnie z obciążeniami osiowymi poprzez dezaktywację opcji pomijania momentów (rysunek 4).
Smukłość stężenia
W przypadku stężeń w układzie V lub odwróconej ramie V w układzie OCBF zgodnie z sekcją F1.5b [1] [1] smukłość względna Lc/r musi być mniejsza niż lub równa 4*√(E/Fy). Celem jest ograniczenie niezrównoważonych sił, które powstają w prętach ramowych po wyboczeniu stężenia. Ten warunek projektowy jest pokazany jako EQ 3300 w RFEM (rysunek 5).
W przypadku stężeń w konfiguracji X opcję spełnienia tego wymagania można wyłączyć w ''Konfiguracji sejsmicznej''.
Zgodnie z sekcją F2.5b(a) [1] w przypadku stężeń w SCBF współczynnik smukłości Lc/r musi być mniejszy niż lub równy 200. Ta kontrola obliczeń jest pokazana jako EQ 3310 w programie RFEM ...