Более подробные подробности о вводе сейсмической конфигурации описаны в статье КБ 001761 | Сейсмический расчёт по AISC 341 в программе RFEM 6 .
Требования к стержню
В программе RFEM доступны следующие расчеты для стержней, являющихся частью устойчивой к сейсмической нагрузке системы (SFRS). Перечисленные сечения относятся к сейсмическим нормам AISC 341-16/22 [1].
- Ограничения ширины и толщины [Сечение D1.1 и F1.5a]
- SCBF связи устойчивости балок - требуемая прочность и жесткость [сечения F2.4b и D1.2a.1(b)]
- Связи устойчивости балок SCBF - максимальный шаг [сечения F2.4b и D1.2a.1(c)]
- Требуемая прочность колонны [сечение D1.4a]
- Коэффициент гибкости связи [сечение F1.5b для OCBF и F2.5b(a) для SCBF]
Ограничения ширины и толщины для требований к податливости
Связи в OCBF определяются как умеренно податливые стержни согласно разделу F1.5a. Все стержни (связи, балки, колонны) в SCBF обозначены как высоко податливые стержни в соответствии с разделом F2.5a.
Связи в OCBF должны удовлетворять требованиям сейсмических норм AISC, раздел D1.1, для стержней с умеренной податливостью. В качестве исключения, согласно разделу F1.5a, связи в рамах, работающих только на растяжение, с Lc/r более 200, не должны удовлетворять требованию податливости. Эта расчетная проверка показана в RFEM как EQ 1300 (рисунок 1).
Внимание! Согласно разделу F2.4d, только растянутые рамы не допускаются в SCBF.
Связи устойчивости балок в модуле SCBF
Требование по связям устойчивости применимо только для балок в рамах с V-образными и перевернутыми V-образными связями по разделу F2.4b [1]. Требуемая прочность и жесткость связей устойчивости указаны на вкладке « Связи устойчивости» по стержням в разделе «Сейсмические требования» (рисунок 2). Эти значения можно сравнить с рассчитанными доступной прочностью и жесткостью при расчете элементов жесткости, которые встраиваются в балку. Нет доступных подробностей расчета (только ссылки).
Требуемая прочность Pbr определяется по уравнению A-6-7 в Приложении 6 нормы AISC 360-16/22 [3]:
| Pbr | Требуемая прочность связей устойчивой балки |
| Mr | Требуемая прочность балки на изгиб. Mr = Ry Fy Z/ αs [AISC 341 формула D1-1] |
| Cd | Коэффициент двойной кривизны = 1,0 [AISC 341, раздел D1.2a (b)] |
| ho | Расстояние между центром тяжести полки ho = d - tf |
Внимание! P не применимо к жёстким рамам.
Требуемая жесткость βbr определена по уравнению A-6-8 в Приложении 6 нормы AISC 360-16/22 [3]:
| d | Расчетная высота |
| d | Расчетная высота |
| d | Расчетная высота |
| fy | Предел текучести арматурной стали |
| d | Расчетная высота |
Максимальный шаг связей устойчивости должен удовлетворять требованиям AISC 341-16/22, раздел F2.4b, который ссылается на раздел D1.2a.1 (c):
| Lbr | Максимальный шаг связей устойчивой балки |
| ry | Радиус инерции вокруг слабой оси |
| E | Модуль упругости |
| Ry | Отношение ожидаемого предела текучести к заданному минимальному пределу текучести |
| Fy | Заданный минимальный предел текучести |
Расчетная проверка для максимального шага представлена вместе с другими требованиями к стержням в расчетных соотношениях на стержнях. Длина связи Lb - это заданная свободная длина для потери устойчивости плоской формы изгиба (LTB). Подробности расчета затем показаны в EQ 2100 (рисунок 3).
Требуемая прочность колонны
Все колонны, входящие в сейсмоустойчивую систему (SFRS), должны быть рассчитаны со сверхпрочными нагрузками. Во многих случаях нет необходимости сочетать усиленную нормальную силу с одновременными изгибающими моментами. Опция пренебрежения всеми изгибающими моментами, сдвигом и кручением в колоннах для предельного состояния по сверхпрочности активирована по умолчанию. Данную функцию можно отключить в сейсмической конфигурации.
Для стандартных сочетаний нагрузок без увеличения прочности от действия сейсмической нагрузки комбинированное нагружение проверяется по AISC 360-16/22, глава H.
Для сочетаний нагрузок с сейсмической нагрузкой сверхпрочности глава H не применяется, если для предельного состояния сверхпрочности активирована опция пренебрежения всеми изгибающими моментами, сдвигом и кручением в колоннах. Пример 4.3.2 из Руководства по сейсмическому расчету [2] демонстрирует расчет с использованием контрольного случая из обоих сочетаний нагрузок, стандартного и повышения прочности.
Изгибающие моменты, возникающие в результате нагрузки, приложенной между точками боковых опор, могут вызвать потерю устойчивости колонны. Поэтому их необходимо учесть одновременно с осевыми нагрузками, отключив функцию пренебрежения моментами (рисунок 4).
Коэффициент гибкости связи
Для связей в V-образных или перевернутых V-образных рамах в OCBF коэффициент гибкости Lc/r должен быть меньше или равен 4*√(E/Fy ) по разделуF1.5b [1]. Цель состоит в том, чтобы ограничить неуравновешенные силы, которые возникают в стержнях каркаса после потери устойчивости связей. Данная расчетная проверка показана в программе RFEM как EQ 3300 (рисунок 5).
Для связей в X-конфигурации это условие можно отключить в сейсмической конфигурации.
Для связей в SCBF коэффициент гибкости Lc/r должен быть меньше или равен 200 согласно разделу F2.5b(a) [1]. Эта расчетная проверка показана в программе RFEM как EQ 3310 (рисунок 6).
Требования к соединению
Сейсмические требования включают в себя Требуемую прочность соединения на растяжение и Требуемую прочность соединения при сжатии. Они перечислены в закладке Соединение связей по стержням (рисунок 7). Подробности расчета недоступны для прочности соединения. Тем не менее, уравнения и ссылки на нормы перечислены в таблице.
Символы и определения показаны в следующих формулах:
| Ry | Отношение ожидаемого предела текучести к заданному минимальному пределу текучести |
| Fy | Заданный минимальный предел текучести |
| Ag | Площадь брутто связи |
| αs | поправочный коэффициент уровня силы LRFD-ASD = 1,0 для LRFD и 1,5 для ASD |
| Fcre | Критическое напряжение потери устойчивости из сечения E нормы AISC 360-16 при ожидаемом пределе текучести, Ry Fy |
| Ag | Площадь брутто связи |
| αs | поправочный коэффициент уровня силы LRFD-ASD = 1,0 для LRFD и 1,5 для ASD |
| Fne | Номинальное напряжение из сечения E AISC 360-22 при ожидаемом пределе текучести, Ry Fy |
Внимание! Расчет с ограниченной несущей способностью, основанный на ожидаемой прочности связей, будет доступен в следующем выпуске.
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
