393x
001768
2023-12-05

AISC 341-16 Моментная прочность соединения рамы в RFEM 6

Расчёт рам, устойчивых к моменту, в соответствии с AISC 341-16 теперь возможен в аддоне Расчёт стальных конструкций для RFEM 6. Результаты сейсмического расчета можно разделить на две части: требования к стержням и требования к соединениям. В нашей статье рассмотрена требуемая прочность соединения. Ниже представлен пример сравнения результатов, полученных в программе RFEM и в руководстве по сейсмическому расчету AISC [2].

Требования к стержню описаны в отдельной статье КБ 001767 | Расчет стержней, устойчивых к моменту, по норме AISC 341-16 в программе RFEM 6 .

Более подробные подробности о вводе сейсмической конфигурации описаны в статье КБ 001761 | AISC 341 Seismic Design in RFEM 6 .

Требования к соединению

«Сейсмические требования» включают в себя Требуемую прочность на изгиб и Требуемую прочность на сдвиг соединения балка-колонна. Они перечислены в закладке Соединение рам, устойчивых к моменту, по стержням. Подробности расчета недоступны для прочности соединения. Тем не менее, уравнения и ссылки на нормы перечислены. Используемые символы и определения представлены в таблице ниже (рисунок 1).

Руководство по сейсмическому расчету AISC - Пример 4.3.7 Расчет соединения болтовой пластины полки (BFP) SMF

Для упрощения модели RFEM состоит только из одного каркаса, а не как все здание, как в примере AISC (рисунок 2). Собственная нагрузка на балку = 1,15 kip/ft.

Нумерация шагов в данном примере соответствует пошаговой процедуре расчета, описанной в AISC 358-16, раздел 7.6 [3].

Шаг 1. Вычислить правдоподобный максимальный момент в месте расположения пластического шарнира, Mpr

Шаги с 2 по 5 содержат требования к болтам и не относятся к аддону Расчёт стальных конструкций.

Шаг 6. Вычислить поперечные силы в месте пластического шарнира балки, Vpr + Vg

Шаг 7. Определить момент, ожидаемый на грани полки колонны, Mf

В приведенном выше уравнении не учитывается нагрузка от собственного веса в небольшой части балки между пластическим шарниром и кромкой колонны (1,15 kip/ft*1,875 фута = 2,16 kips*22,5 дюйма = 48,6 k-in). Это значение разрешается учитывать в расчетах [3].

Шаг 14. Определить требуемую прочность на сдвиг на грани колонны Vu

Требуемая прочность на сдвиг на грани колонны используется для расчета соединения на сдвиг стенка балки с колонной (однослойное соединение).

Для более точного расчета, приведенный выше расчет показывает Vg у лицевой стороны колонны, а не на центральной линии (как показано в примере с AISC [2]). Небольшую разницу можно увидеть на диаграммах сдвига (рисунок 3).

Значения, полученные по приведенным выше формулам, можно сравнить с результатом, полученным в RFEM при «Сейсмических требованиях» (рисунок 1). Небольшие неточности вызваны округлением. Результат также можно включить в протокол результатов (рисунок 4).

Подробные процедуры для расчета болтов, плит полок, однопластинчатых пластин, пластин непрерывности и двойных пластин не являются частью объема данного расчета. Поэтому в нашей статье мы опущены шаги для данных проверок.

Также приведены требования к моменту и сдвигу, основанные на наихудшем случае сочетаний нагрузок сверхпрочности, Ωo M и Ωo V. При расчете рам с обычным моментом (OMF), потенциально ограничивающими аспектами прочности соединения, является сейсмическая нагрузка сверхпрочности [Руководство по сейсмическому расчету AISC, раздел 4.2 (b)].


Автор

Cisca отвечает за техническую поддержку пользователей и за разработку наших программ для североамериканского рынка.

Ссылки
Ссылки
  1. AISC 341-16. Требования к сейсмостойкости зданий из стальных конструкций. (2016). Американский институт стальных конструкций
  2. AISC Seismic Design Manual, 3rd Edition
  3. AISC 358-16 Prequalified Connections for Special and Intermediate Steel Moment Frames for Seismic Applications