KB 001875 | Dimensionamento de barras de pórticos segundo a AISC 341-22 no RFEM 6

Tema:
Dimensionamento de barras de pórticos segundo a AISC 341-22 no RFEM 6

Comentário:
Os três tipos de pórticos de momento (comum, intermédio, especial) estão disponíveis no módulo Dimensionamento de aço do RFEM 6. O resultado do dimensionamento sísmico de acordo com a norma AISC 341-22 é categorizado em duas secções: requisitos das barras e requisitos das ligações.

Descrição:
Detalhes mais aprofundados sobre a entrada de dados da configuração sísmica são abordados num artigo separado, KB | Dimensionamento sísmico AISC 341 no RFEM 6 .

== Requisitos da barra

As seguintes verificações de dimensionamento para barras que fazem parte do sistema resistente a forças sísmicas (SFRS) estão disponíveis no RFEM. As secções listadas referem-se às disposições sísmicas AISC 341-22 [1].

• Limitações da largura-espessura [Secção D1.1]
• Contraventamento de estabilidade das vigas - resistência e rigidez necessárias [Secção D1.2a.1(b) para IFM e D1.2b para SSF]
• Contraventamento de estabilidade de vigas - espaçamento máximo [Secção D1.2a.1(c) para IDF e D1.2b para SSF]
• Contraventamento de estabilidade de vigas nas posições das articulações - resistência necessária [Secção D1.2c.1(b)]
• Resistência necessária do pilar [Secção D1.4a]
• Relação de esbelteza do pilar para ligação sem contraventamento [Secção E3.4c.2b]

Limites da largura-espessura para requisitos de ductilidade =

As barras no IFM são designadas como barras moderadamente dúcteis de acordo com a Secção E2.5a. As barras no SSF são designadas como barras altamente dúcteis de acordo com a Secção E3.5a.

"Banzo do pilar"

O banzo do pilar SMF tem de satisfazer os requisitos das disposições sísmicas da AISC, secção D1.1 [1] para as barras altamente dúcteis. Esta verificação é apresentada como EQ 1200 no RFEM (Figura 1).

Requisito de ductilidade do banzo

"Alma do pilar"

A relação largura-espessura limite para almas de barras altamente dúcteis é determinada utilizando o caso de carga determinante para a carga axial, conforme estipulado na Secção D1.4a [1]. O caso de carga determinante é baseado em todas as combinações de carga, incluindo a gravidade, apenas CO, CO com carga sísmica padrão e CO com carga sísmica de sobrerresistência. Esta verificação é apresentada na EQ 1100 no RFEM (Figura 2).

Requisito de ductilidade da alma

Da mesma forma que para os pilares, as verificações da largura-espessura também são realizadas para as vigas.

Contraventamento de estabilidade de vigas

A resistência e a rigidez necessárias dos contraventamentos de estabilidade encontram-se listadas no separador Contraventamento de estabilidade por barra em "Requisitos sísmicos" (Figura 3). Estes valores podem ser comparados com a resistência e rigidez disponíveis calculadas quando dimensionam as barras de contraventamento que formam um pórtico na viga. Não estão disponíveis detalhes da verificação de dimensionamento (apenas referências).

Contraventamento de estabilidade por barra

Estão listados dois valores diferentes para as resistências necessárias. O primeiro valor, P-br, é aplicável para os contraventamentos de estabilidade que estão localizados fora da posição da articulação plástica. P-br está definido na equação A-6-7 do apêndice 6 da AISC 360 [3]:

O segundo valor maior, Pr, é especificamente para os contraventamentos de estabilidade na posição da articulação plástica. Encontrando-se definido na equação D1-4 da AISC 341 [1] :

A rigidez necessária, β-br, é definida na equação A-6-8 do apêndice 6:

O espaçamento máximo dos contraventamentos de estabilidade tem de cumprir os requisitos da AISC 341-22, Secção D1.2a.1(c) para INF e da Secção D1.2b para SSF.

A verificação do espaçamento máximo é apresentada em conjunto com os outros requisitos da barra em "Relações de dimensionamento de barras". O detalhe da verificação é apresentado na EQ 2100 (Figura 4). O comprimento contraventado Lb é o comprimento efetivo especificado para encurvadura por flexão-torção (BLT).

Espaçamento máximo das vigas de estabilidade

Resistência necessária do pilar

Todos os pilares que fazem parte do sistema resistente às forças sísmicas (SFRS) são obrigados a ser dimensionados com as cargas de sobrerresistência. Em muitos casos, a força axial aumentada não necessita de ser combinada com os momentos de flexão actuais. A opção para negligenciar todos os momentos fletores, cortes e torções nos pilares para o estado limite da sobrerresistência está ativada por defeito. Esta opção pode ser desativada na configuração para sismos.

Para combinações de carga padrão sem sobrerresistência do efeito de carga sísmica, a carga combinada é verificada de acordo com AISC 360-22, Capítulo H.

Para combinações de carga com carga sísmica de sobrerresistência, os capítulos F e H não são verificados quando é ativada a opção para negligenciar todos os momentos de flexão, corte e torção nos pilares para o estado limite da sobrerresistência.
No Exemplo 4.3.2 do manual de sismos [2] , o caso de controlo de ambas as combinações de carga, norma e sobrerresistência, necessita de ser considerado.

Os momentos fletores resultantes de uma carga aplicada entre os pontos de apoio laterais podem contribuir para a encurvadura do pilar. Portanto, estas devem ser consideradas simultaneamente com as cargas axiais ao desativar a opção para negligenciar os momentos.

Resistência do pilar necessária

Relação de esbelteza do pilar para ligação sem contraventamento

Para pilares em SSF sem contraventamento de barra transversal na ligação, o potencial para encurvadura fora do plano na ligação deve ser mínimo ...

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