U konstrukcí, které splňují podmínky pro dynamickou analýzu, se v 4.1.8.12 [1] definují dvě další dílčí metody: lineární dynamická analýza, a to buď s modální analýzou spektra odezvy, nebo numerickou integrací lineární časové analýzy a 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. Článek 4.1.8.12 [1] uvádí řadu kroků stanovujících různé možnosti smyku v základu, které jsou nezbytné pro konečné nastavení smyku v podlažích, sil v podlažích, prutových sil a případně průhybů.
Krok 1) Podle věty (5) [1] stanovíme pružný smyk v základu Ve na základě lineární dynamické analýzy, což je prvním krokem k pochopení požadavků na smyk v základu podle NBC. Ve by nemělo zahrnovat žádné další faktory ani součinitele použité na spektrum odezvy.
Krok 2) Stanovíme návrhový elastický smyk v základu, Ved, také známý jako „laterální seizmická návrhová pružná síla“, podle věty (6) [1] za použití Ve určeného z věty (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 |
Krok 3) Výše stanovený Ved vynásobíme součinitelem důležitosti Ie uvedeným v článku 4.1.8.5 [1] a vydělíme modifikačním součinitelem síly vztaženým k duktilitě a modifikačním součinitelem síly vztaženým k navýšení pevnosti Rd Ro, stanovenými v tabulce 4.1.8.9 [1] pro posouzení návrhového smyku v základu Vd.
Krok 4) Stanovíme laterální seizmickou návrhovou sílu V podle článku 4.1.8.11 [1] podle zjednodušené metody náhradních statických sil (ESFP).
Požadavky na zvýšení smyku v základu podle NBC 2015
Spolu s výše uvedeným a ve shodě s 4.1.8.12(8) [1] v případě, že Vd z kroku 3 je menší než 80% V z kroku 4, pak je třeba brát Vd jako 0,8V pro běžné konstrukce a nepravidelné konstrukce posuzovatelné pomocí ESFP.
Pro všechny nepravidelné konstrukce, které vyžadují dynamickou analýzu popsanou v 4.1.8.7 [1], jakož i pro dřevěné konstrukce vyšší než 4 patra splňující kritéria stanovená v 4.1.8.12(12) [1], se výsledné Vd rovná větší z hodnot Vd nebo V uvedených v 4.1.8.12(9) [1].
Kromě těchto minim by měl být pro stanovení návrhových hodnot podle 4.1.8.12(10) [1] součinitel Vd/Ve použit na smyk podlaží, síly v podlažích, prutové síly a průhyby včetně účinků mimořádného kroucení.
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.
V modulu RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads jsou k dispozici dva typy spektra pro NBC 2015, a to „Spektrum elastické odezvy“ a „Návrhové spektrum pro lineární výpočet“.
"Spektrum elastické odezvy" poskytne elastický smyk v základu Ve podle 4.1.8.12(5) [1] nebo kroku 1 výše. Tato hodnota nezahrnuje úpravu pomocí Ie/Rd Ro ani jiné faktory.
„Návrhové spektrum pro lineární výpočet“ poskytne návrhový smyk v základu Vd podle 4.1.8.12(7) [1] nebo kroku 3 výše. Je však třeba zdůraznit, že přídavný součinitel uvedený v 4.1.8.12(6) nebo v kroku 2 výše se do tohoto výpočtu nezahrnuje. Výpočet nezahrnuje Ie/Rd Ro, protože tyto proměnné jsou uvedeny v tabulce Parametry v modulu RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads, zatímco pro "Spektrum elastické odezvy" uvedeny nejsou.
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. Modul RF-DYNAM Pro - Equivalent Loads umožňuje zvětšení v každém z globálních směrů X, Y a Z, v nichž může působit seizmická síla.
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.
.JPG?mw=350&hash=354dcaeb798219977d00c1979f12a0628654c9f0)
.jpg?mw=350&hash=91f398b559b26a6ac36fd7ecdf5e395e7b9b856d)
.png?mw=600&hash=49b6a289915d28aa461360f7308b092631b1446e)
