NBC 2015 – Método de espectro de resposta modal e consideração do corte horizontal

For structures that qualify for the Dynamic Analysis Procedure, there are two further sub methods defined in 4.1.8.12 [1], including a Linear Dynamic Analysis, with either a Modal Response Spectrum Method or the Numerical Integration Linear Time History Method, or a Nonlinear Dynamic Analysis. This article will focus on a Modal Response Spectrum Method (RSA) and the further base shear requirements defined in NBC 2015.

Variantes de corte horizontal da NBC 2015

Assumindo que um método de espectro de resposta (RSA) é calculado de acordo com a NBC, o que não é descrito em detalhes aqui, o corte horizontal no plano de fundação no piso inferior da estrutura pode ser determinado em cada uma das direções ortogonais em que o carga sísmica lateral é aplicada. Uma série de etapas no artigo 4.1.8.12 [1] define as diferentes variantes de corte horizontal que são necessárias para finalmente dimensionar os esforços de corte e internos no piso, as forças da barra e, se necessário, a deflexão.

Step 1) In Sentence (5) [1], the elastic base shear, V_e, should be determined from a linear dynamic analysis, which is the first step in understanding the NBC base shear requirements. V_e não deveria incluir quaisquer fatores adicionais ou escalas aplicadas ao espectro de resposta.

Passo 2) Determine o corte elástico de dimensionamento horizontal_Ved , também conhecido como " elasticidade de dimensionamento sísmica lateral" de acordo com o Teorema (6) [1] utilizando V_{e determinado a} partir do Teorema (5) [1]. For all structures located on sites other than Class F and having a seismic force-resisting system (SFRS) with a ductility-related force modification factor, R_d, equal to or greater than 1.5, then V_e should be multiplied by the larger of the following two factors:

Passo 3) A força de corte determinada anteriormente V_ed deve ser multiplicada pelo_{fator de} importância I e especificado no artigo 4.1.8.5 [1] e dividida pelo fator de modificação da força relacionado com a ductilidade, multiplicado pelo fator de modificação da força relacionado com o comprimento excessivo R_d R_o , que é especificado na Tabela 4.1.8.9 [1] para determinar a força de corte horizontal de_{cálculo V d.}

Passo 4) Determinação da força sísmica lateral V de acordo com o artigo 4.1.8.11 [1] de acordo com o ESFP simplificado.

Requisitos de dimensionamento NBC 2015 para corte horizontal

Tendo em conta as informações acima e em ligação com 4.1.8.12 (8) [1] , V_d , se V_d do passo 3 é inferior a 80% de V do passo 4, deve ser assumido como sendo 0,8 V para todos os regulares e estruturas irregulares que podem ser dimensionadas com o 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 V_d shall be taken as the larger of V_d or V stated in 4.1.8.12(9) [1].

In addition to these minimums, the scale factor V_d/V_e 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].

Aplicação de corte horizontal NBC 2015 no RFEM

With the multiple variations for base shear discussed in NBC 2015, it may be difficult to determine which base shear variant is provided when running a response spectra analysis according to the standard in the structural analysis program RFEM.

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".

O "Espectro de resposta elástica" fornece o_{corte horizontal elástico da estrutura V e} de 4.1.8.12 (5) [1] ou do passo 1 acima. Este valor não inclui a consideração de I_e/R_d R_o ou quaisquer outros fatores.

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Tipo de espectro de resposta elástica NBC 2015 para análise de espectro de resposta modal

O "Espectro de dimensionamento para análise linear" fornece o dimensionamento ao_{corte horizontal da estrutura V d a} partir de 4.1.8.12 (7) [1] ou do passo 3 acima. Contudo, deve ter em atenção que o fator adicional especificado em 4.1.8.12(6) ou no passo 2 acima não é incluído neste cálculo. The calculation does include I_e/R_dR_o, 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".

Espectro de dimensionamento NBC 2015 para tipo de cálculo linear para análise de espectro de resposta modal

Para cada tipo de espectro, o usuário pode dimensionar as cargas equivalentes a fim de considerar os requisitos do fator de escala no módulo adicional. Por exemplo, o "espectro de resposta elástica", que é necessário para a análise das deformações estruturais, uma vez que não inclui_{os efeitos de I e}/R_d R_o , tem de ser escalado_{com V d}/V_{e como em 4.1 .} 8,12 (10) é necessário. For the "Design Spectrum for Linear Calculation" type, the V_d/V_e scale factor may also apply in addition to the factor specified in 4.1.8.12(6) or Step 2 above, which is not included in the calculation. 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.

Opções de escala da NBC 2015 para a análise de espectro de resposta modal no RF -DYNAM Pro - Cargas equivalentes

In summary, the linear dynamic analysis requirement and in particular the modal response spectrum analysis set forth by NBC 2015 are possible to consider utilizing the FEA program RFEM in addition to the RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads add-on module. As muitas variantes de corte horizontal no artigo 4.1.8.12 podem ser calculadas com a ajuda do programa com a descrição do tipo do espectro ou através da entrada do fator de escala no módulo adicional.

Cisalhamento de base elástica NBC 2015, Ve, para o tipo de espectro de resposta elástica no RF-DYNAM Pro - Cargas equivalentes