Для конструкций, которые соответствуют требованиям процедуры динамического расчета, существуют еще два подметода, определенные в 4.1.8.12 [1], включая линейный динамический расчет, с методом модального спектра реакций или методом численного интегрирования линейного изменения во времени, или нелинейным нелинейным расчетом во времени Динамический расчёт, В нашей статье мы рассмотрим метод модального спектра реакций (RSA) и другие требования к горизонтальному сдвигу в основании, определенные в NBC 2020.
Вариации горизонтального сдвига по NBC 2020
При условии, что расчет на основе анализа спектра реакций (RSA) выполняется по NBC 2020, что мы не будем подробно разбирать в нашей статье, горизонтальную силу в плоскости основания можно определить для нижнего этажа конструкции в каждом из ортогональных направлений, в которых действует боковая сейсмическая нагрузка. В разделе 4.1.8.12 [1] указана последовательность шагов для определения различных вариантов горизонтального сдвига в основании, которые требуются для окончательного преобразования поперечных и внутренних сил для этажей, стержневых сил и, при необходимости, прогиба.
Шаг 1: По утверждению (5) [1], упругая горизонтальная сила в основании Ve должна быть определена по линейному динамическому расчету, который является первым шагом в понимании требований NBC к горизонтальному сдвигу в основании. Значение Ve не должно включать в себя никаких дополнительных коэффициентов или преобразователей, примененных для спектра реакций.
Шаг 2: Определим приведенный упругий горизонтальный сдвиг Ved, также называемый «приведенная боковая сейсмическая упругая сила в основании конструкции» согласно утверждению (6) [1], используя Ve, найденное по утверждению (5) [ 1]. Для всех конструкций, имеющих расположение, отличное от XF, и имеющих систему сопротивления сейсмическим силам (SFRS) с коэффициентом модификации силы, зависящим от пластичности, Rd, равным не менее 1,5, значение Ve должено быть умножено на большее из значений следующие два коэффициента для получения Ved :
| Δcdur, добавить = 0 | Снижение за счет применения дополнительной защиты (рекомендуемое значение) |
| ∅п | Эквивалентный диаметр (см. EN 1992-1-1, §8.9.1) |
| Δcdev | Учет отклонения |
Шаг 3: Найденное выше значение Ved необходимо умножить на коэффициент значимости Ie, указанный в разделе 4.1.8.5 [1], и разделить на коэффициент модификации силы, зависящий от пластичности, умноженный на коэффициент модификации силы, зависящий от сверхпрочности, Rd Ro, указанная в таблице 4.1.8.9 [1], для определения заданной боковой сейсмической силы Vd.
Шаг 4: Определить заданную боковую сейсмическую силу V по разделу 4.1.8.11 [1] по упрощенной программе ESFP.
Требования к масштабированию сдвига в основании NBC 2020
С помощью приведенной выше информации в сотрудничестве с 4.1.8.12 (8) [1], если Vd из шага 3 составляет менее 80% от V из шага 4, то Vd следует принять равным 0,8V для всех обычных и нестандартных конструкций может быть рассчитано по Процедуре эквивалентных статических сил.
Для всех сложных конструкций, требующих динамического расчета по 4.1.8.7 [1], а также для деревянных конструкций с более чем четырьмя этажами, которые соответствуют критериям, указанным в 4.1.8.12 (12) [1], Vd должно принимается как большее из значений Vd или 100% от V, указанного в 4.1.8.12 (9) [1].
Кроме этих минимумов, для упругих сдвига этажей, сил этажа, сил стержнейи прогибов, включая эффекты случайного кручения, для определения расчетных значений по4.1.8.12 (10) [ 1].
Применение горизонтального сдвига по NBC 2020 в RFEM 6
Из-за большого количества вариантов горизонтального сдвига, описанных в NBC 2020, может быть сложно определить, какой вариант горизонтальной силы присутствует в основании при выполнении анализа спектра реакций по данной норме в программе RFEM 6.
При использовании аддона Анализ спектра реакций, мы получим два типа спектра в подробностях задания спектра реакций, включая «упругий спектр» и «расчетный спектр».
«Упругий спектр» затем определит упругий горизонтальный сдвиг в основании конструкции Ve из 4.1.8.12 (5) [1] или шага 1 выше. Это значение не учитывает Ie/RdRo и другие коэффициенты.
«Расчетный спектр» затем определит расчетный горизонтальный сдвиг в основании Vd, полученный по 4.1.8.12 (7) [1] или по шагу 3 выше. Следует отметить, что дополнительный коэффициент, указанный в п. 4.1.8.12(6) и в шаге 2, в данном расчете не учитывается. Значение Ie/Rd Ro включено в расчет, так как эти переменные перечислены непосредственно в опции «Расчетный спектр», тогда как для «Упругого спектра» они не указаны.
Для каждого типа спектра пользователь имеет возможность масштабировать спектр реакций непосредственно, чтобы привести его в соответствие с требованиями коэффициента масштабирования. Например, «упругий спектр», который необходим для расчета прогибов конструкции, поскольку он не включает в себя влияние Ie/Rd Ro, может потребоваться масштабировать на Vd/Ve, как требуется в 4.1.8.12 (10). Для типа «Расчетный спектр» может быть применен коэффициент масштабирования Vd/Ve в дополнение к коэффициенту, указанному в 4.1.8.12 (6) или в шаге 2 выше, который не учитывается в расчете. Аддон Анализ спектра реакций предоставляет опцию масштабирования в каждом из глобальных направлений X, Y и Z, в которых может быть приложена сейсмическая сила.
Следует также отметить, что этаж и горизонтальная сила в основании конструкции теперь автоматически доступны в RFEM 6 в таблице результатов спектрального анализа при активации аддона Модель здания. В раскрывающемся списке таблицы можно выбрать «Результаты по этажам», а вкладка «Воздействия на этаж» отобразит сдвиг этажа для каждого уровня.
Подводя итог, следует отметить, что при применении программы RFEM 6 и аддона Response Spectrum Analysis, можно выполнить все требования линейного динамического расчета и, в частности, модального анализа спектра реакций, указанные в NBC 2020. Многие вариации горизонтального сдвига в основании, указанные в статье 4.1.8.12 [1], можно получить с помощью программы с любым типом спектра и вариантами коэффициента масштабирования.
В записи вебинара «Анализ спектра реакций по норме NBC 2020 в программе RFEM 6»,
