Para as estruturas que se qualificam para o Procedimento de Análise Dinâmica, encontram-se definidos dois métodos adicionais em 4.1.8.12 [1], incluindo uma análise dinâmica linear, com um método de espectro de resposta modal, o método de integração numérica do histórico temporal linear ou uma análise dinâmica não linear. Este artigo irá se concentrar no método de espectro de resposta modal (RSA) e nos requisitos adicionais do corte da base definidos no NBC 2015.
Variações da base de corte do NBC 2015
Assumindo que o RSA é calculado de acordo com o NBC, o que está além do âmbito deste artigo, o corte da base pode ser determinada no piso inferior da estrutura em cada uma das direções ortogonais em que a carga sísmica lateral é aplicada. Uma série de etapas no Artigo 4.1.8.12 [1] define as várias variações do corte da base necessárias para escalonar, eventualmente, os cortes de piso, forças de pavimento, forças das barras e deflexão, se necessário.
Passo 1)
Na Frase (5) [1], o corte da base elástica, Ve, deve ser determinada a partir de uma análise dinâmica linear, que é o primeiro passo para entender os requisitos do corte da base do NBC. Ve não deve incluir nenhum fator adicional ou escala aplicada ao espectro de resposta.
Passo 2)
Determine o corte da base elástico de cálculo, Ved, também conhecida como a "força elástica sísmica lateral de cálculo", de acordo com a Frase (6) [1] utilizando Ve determinada a partir da Frase (5) [1]. Para todas as estruturas localizadas em locais diferentes da Classe F e que possuem um sistema de resistência a forças sísmicas (SFRS) com um fator de modificação da força relacionada com a ductilidade, Rd, igual ou maior que 1.5, então Ve deve ser multiplicada pelo maior dos seguintes dois fatores:
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S(0.2) |
Design spectral response acceleration for a period of T = 0.2 sec |
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S(0.5) |
Design spectral response acceleration for a period of T = 0.5 sec |
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S(Ta) |
Design spectral response acceleration for the fundamental lateral period of vibration of the structure in the direction under consideration |
Passo 3)
A Ved determinada anteriormente deve ser multiplicada pelo fator de importância, Ie, fornecido no Artigo 4.1.8.5 [1] e dividida pelo fator de modificação da força relacionada com a ductilidade multiplicado pelo fator de modificação da força relacionada à super-resistência, RdRo, encontrado na Tabela 4.1.8.9 [1] para determinar o corte da base de cálculo, Vd.
Passo 4)
Determine a força lateral sísmica de cálculo, V, fornecida no Artigo 4.1.8.11 [1] de acordo com o ESFP simplificado.
Requisitos de escala do corte de base do NBC 2015
Com as informações acima, em colaboração com 4.1.8.12(8) [1], se Vd do Passo 3 for menor que 80% de V do Passo 4, então Vd deve ser tomado como 0.8V para todas as estruturas regulares e estruturas irregulares permitidas a serem dimensionadas com o ESFP.
Para todas as estruturas irregulares que requerem uma análise dinâmica especificada em 4.1.8.7 [1], bem como estruturas de madeira com mais de 4 pisos que atendem aos critérios estabelecidos em 4.1.8.12(12) [1], então Vd deve ser tomado como o maior de Vd ou V declarado em 4.1.8.12(9) [1].
Além desses mínimos, o fator de escala Vd/Ve deve ser aplicado aos cortes de piso, forças de piso, forças de barras e deflexões, incluindo os efeitos da torção acidental para determinar os valores de cálculo a partir de 4.1.8.12(10) [1].
Aplicação do corte de base do NBC 2015 no RFEM
Com as múltiplas variações do corte de base discutidas no NBC 2015, pode ser difícil determinar qual a variante do corte de base que é fornecida ao executar uma análise de espectro de resposta de acordo com a norma no programa de análise estrutural RFEM.
No módulo RF-DYNAM Pro – cargas equivalentes, estão disponíveis dois tipos de espectro após selecionar o NBC 2015, incluindo o "Espectro de resposta elástica" e o "Espectro para cálculo linear de cálculo".
O "Espectro de resposta elástica" providenciará o corte de base elástico da estrutura, Ve, de 4.1.8.12(5) [1] ou Passo 1 acima. Este valor não inclui a consideração de Ie/RdRo ou quaisquer outros fatores.
O "Espectro para cálculo linear de cálculo" providenciará o corte da base de cálculo da estrutura, Vd, de 4.1.8.12(7) [1] ou Passo 3 acima. No entanto, deve-se ter em consideração que o fator adicional especificado em 4.1.8.12(6) ou Passo 2 acima não está incluído neste cálculo. O cálculo inclui Ie/RdRo, pois essas variáveis estão listadas na tabela do RF-DYNAM Pro - Parâmetros das normas das cargas equivalentes, enquanto não estão listadas para o "Espectro de resposta elástica".
Para qualquer tipo de espectro, o utilizador terá a habilidade de escalar as cargas equivalentes para ter em consideração os requisitos do fator de escala no módulo adicional. Por exemplo, o "Espectro de resposta elástica", que é necessário para analisar as deflexões da estrutura, pois não inclui os efeitos de Ie/RdRo, pode precisar de ser escalado por Vd/Ve conforme exigido em 4.1.8.12(10). Para o tipo "Espectro do Cálculo Linear de cálculo", o fator de escala Vd/Ve também pode se aplicar além do fator especificado em 4.1.8.12(6) ou Passo 2 acima, que não está incluído no cálculo. O RF-DYNAM Pro – Cargas Equivalentes oferece uma opção de escala em cada uma das direções globais X, Y, e Z, na qual a força sísmica pode ser aplicada.
Em resumo, o requisito de análise dinâmica linear e, em particular, a análise de espectro de resposta modal estabelecida pelo NBC 2015, podem ser consideradas utilizando o programa de AEF RFEM além do módulo adicional RF-DYNAM Pro - Cargas Equivalentes. As muitas variações do corte da base no Artigo 4.1.8.12 podem ser calculadas utilizando o programa com a designação do tipo de espectro ou a aplicação da opção de entrada do fator de escala no módulo.
