Pro konstrukce, které splňují podmínky pro dynamickou analýzu, jsou v 4.1.8.12 definovány dvě další podmetody [1], včetně lineární dynamické analýzy buď s metodou modálního spektra odezvy, nebo Lineární časová metoda numerické integrace nebo nelineární dynamická analýza. Tento článek se zaměří na modální analýzu spektra odezvy (RSA) a na další požadavky na smykovou únosnost v základu definované v NBC 2015.
Varianty smyku v základu podle NBC 2015
Za předpokladu, že se RSA počítá podle NBC, což přesahuje rámec tohoto článku, lze smykovou sílu v základu stanovit u spodního podlaží konstrukce v každém z ortogonálních směrů, v kterém působí příčné seizmické zatížení. A series of steps in Article 4.1.8.12 [1] defines the various base shear variations needed to ultimately scale the story shears, story forces, member forces, and deflection if necessary.
Step 1)
In Sentence (5) [1], the elastic base shear, Ve, should be determined from a linear dynamic analysis, which is the first step in understanding the NBC base shear requirements. Ve by nemělo zahrnovat žádné další faktory ani součinitele použité na spektrum odezvy.
Step 2)
Determine the design elastic base shear, Ved, also known as the "lateral earthquake design elastic force", according to Sentence (6) [1] using Ve determined from Sentence (5) [1]. Pro všechny konstrukce, které se nacházejí na jiných místech než místech třídy F a které mají systém odolnosti proti seizmickým silám (SFRS) s modifikačním součinitelem síly vztaženým k duktilitě Rd rovným nebo větším než 1,5, pak musí být Ve vynásobeno větším z následujících dvou součinitelů:
| S (0,2) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro periodu T = 0,2 s |
| S (0,5) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro periodu T = 0,5 s |
| S (Ta) | Návrhové zrychlení spektrální odezvy pro základní periodu kmitání konstrukce v uvažovaném směru |
Step 3)
The previously determined Ved should be multiplied by the importance factor, Ie, given in Article 4.1.8.5 [1] and divided by the ductility-related force modification factor multiplied by the overstrength-related force modification factor, RdRo, found in Table 4.1.8.9 [1] to determine the design base shear, Vd.
Step 4)
Determine the lateral earthquake design force, V, given in Article 4.1.8.11 [1] according to the simplified ESFP.
Požadavky na zvýšení smyku v základu podle NBC 2015
With the information above in collaboration with 4.1.8.12(8) [1], if Vd from Step 3 is less than 80% of V from Step 4, then Vd should be taken as 0.8V for all regular structures and irregular structures permitted to be designed with the ESFP.
For all irregular structures which require a dynamic analysis specified in 4.1.8.7 [1], as well as wood structures greater than 4 stories which meet the criteria set forth in 4.1.8.12(12) [1], then Vd shall be taken as the larger of Vd or V stated in 4.1.8.12(9) [1].
In addition to these minimums, the scale factor Vd/Ve should be applied to story shears, story forces, member forces, and deflections, including the effects of accidental torsion to determine the design values from 4.1.8.12(10) [1].
Smyk v základu podle NBC 2015 v programu RFEM
Vzhledem k různým variantám stanovení smyku v základu v NBC 2015 může být obtížné určit, která varianta smyku v základu je k dispozici při analýze spektra odezvy podle normy v programu RFEM.
Within the RF-DYNAM Pro – Equivalent Loads module, there are two spectrum types available after selecting NBC 2015, including the "Elastic response spectrum" and the "Design spectrum for linear calculation".
The "Elastic response spectrum" will provide the structure’s elastic base shear, Ve, from 4.1.8.12(5) [1] or Step 1 above. Tato hodnota nezahrnuje úpravu pomocí Ie/Rd Ro ani jiné faktory.
The "Design spectrum for linear calculation" will provide the structure’s design base shear, Vd, from 4.1.8.12(7) [1] or Step 3 above. Je však třeba zdůraznit, že přídavný součinitel uvedený v 4.1.8.12(6) nebo v kroku 2 výše se do tohoto výpočtu nezahrnuje. The calculation does include Ie/RdRo, as these variables are listed in the RF-DYNAM Pro – Equivalent Loads Code Parameters table, whereas they are not listed for the "Elastic response spectrum".
Pro oba typy spekter má uživatel v přídavném modulu možnost upravovat velikost náhradních sil tak, aby odpovídala faktoru zvětšení. Například neboť „Spektrum elastické odezvy“, které je zapotřebí pro analýzu průhybů konstrukce, neobsahuje účinky Ie/Rd Ro, může být případně upraveno pomocí Vd/Ve jak vyžaduje 4.1.8.12(10). Pro typ „Návrhové spektrum pro lineární výpočet“ lze použít součinitel zvětšení Vd/Ve navíc pro faktor uvedený v 4.1.8.12(6) nebo kroku 2 výše, který není zahrnut do výpočtu. RF-DYNAM Pro – Equivalent Loads provides a scaling option in each of global directions X, Y, and Z, in which the seismic force can be applied.
Krátce řečeno, normou NBC 2015 požadovanou lineární dynamickou analýzu a zejména modální analýzu spektra odezvy lze realizovat v MKP programu RFEM spolu s přídavným modulem RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads. Různé varianty smyku v základu podle 4.1.8.12 je možné v programu spočítat buď výběrem typu spektra, nebo použitím úpravy faktoru zvětšení v modulu.
