1910x
001775
5.12.2023

Posouzení vyztužených rámů podle AISC 341 v programu RFEM 6

V addonu Posouzení ocelových konstrukcí v programu RFEM 6 lze provést posouzení běžného koncentricky vyztuženého rámu (OCBF) a speciálního koncentricky vyztuženého rámu (SCBF). Výsledek seizmického posouzení podle AISC 341-16 a 341-22 je rozdělen do dvou částí: požadavky na pruty a požadavky na spoje.

Podrobnější informace o zadání konfigurace pro seizmicitu najdete v tomto příspěvku KB | Seizmické posouzení podle AISC 341 v programu RFEM 6 .

Požadavky na pruty

V programu RFEM jsou k dispozici následující posudky prutů, které jsou součástí seizmicky odolného systému (SFRS). Uvedené odstavce se vztahují k seizmickým ustanovením AISC 341-16/22 [1].

  • Omezení šířky k tloušťce [Článek D1.1 a F1.5a]
  • SCBF Stability Bracing of Beams – Required Strength & Stiffness [Sections F2.4b and D1.2a.1(b)]
  • SCBF Stability Bracing of Beams – Maximum Spacing [Sections F2.4b and D1.2a.1(c)]
  • Nutná pevnost sloupu [Článek D1.4a]
  • Štíhlostní poměr ztužení [Článek F1.5b pro OCBF a F2.5b(a) pro SCBF]

Omezení šířky k tloušťce pro požadavky na poddajnost

Ztužení v OCBF se označují jako mírně poddajné pruty podle článku F1.5a. Všechny pruty (ztužení, nosníky, sloupy) v SCBF jsou označeny jako vysoce poddajné pruty podle článku F2.5a.

Ztužení v OCBF musí splňovat požadavky AISC Seizmic Provisions, čl. D1.1 pro středně poddajné pruty. Výjimečně podle článku F1.5a nemusí ztužení v pouze tahových rámech s Lc/r větším než 200 splňovat požadavek na poddajnost. Toto posouzení je v programu RFEM znázorněno jako EQ 1300 (obrázek 1).

Pozor: Pouze tahové rámy nejsou v SCBF podle článku F2.4d přípustné.

Stabilitní ztužení nosníků v SCBF

The requirement for stability bracing is only applicable for beams in V- and inverted V-braced frames as per Section F2.4b [1]. Požadovaná pevnost a tuhost stabilitních ztužení jsou uvedeny v záložce Stabilitní ztužení po prutech v sekci „Požadavky na seizmicitu“ (obrázek 2). Tyto hodnoty lze porovnat s vypočítanou dostupnou pevností a tuhostí při posouzení ztužujících prutů, které se připojují na nosník. Detaily posudku nejsou k dispozici (pouze reference).

The required strength, Pbr, is defined in Equation A-6-7 of Appendix 6 of AISC 360-16/22 [3]]:

Pozor: Pr nelze použít pro vyztužené rámy.

The required stiffness, βbr, is defined in Equation A-6-8 of Appendix 6 of AISC 360-16/22 [3]:

Maximální vzdálenost stabilního ztužení musí splňovat požadavky AISC 341-16/22, článku F2.4b, který odkazuje na článek D1.2a.1(c):

Posudek pro maximální vzdálenost je uveden spolu s dalšími požadavky na pruty v položce Využití prutů. Vyztužená délka Lb je zadaná vzpěrná délka pro klopení. Detail posudku je znázorněn v EQ 2100 (obrázek 3).

Požadovaná pevnost sloupu

Všechny sloupy, které jsou součástí seizmicky odolného systému (SFRS), musí být posouzeny na zatížení s navýšenou pevností. V mnoha případech není nutné zvětšenou normálovou sílu kombinovat se spolupůsobícími ohybovými momenty. Možnost zanedbat ve sloupech všechny ohybové momenty, smykové síly a kroucení pro mezní stav s navýšenou pevností je přednastavena. Tuto volbu lze deaktivovat v Konfiguraci pro seizmicitu.

U standardních kombinací zatížení bez navýšené pevnosti od seizmického zatížení se kombinované zatížení posuzuje podle AISC 360-16/22, Kapitoly H.

U kombinací zatížení se seizmickým zatížením s navýšenou pevností není kapitola H posuzována, pokud je aktivována možnost zanedbat ve sloupech všechny ohybové momenty, smykové síly a kroucení pro mezní stav s navýšenou pevností. Example 4.3.2 of the Seismic Design Manual [2] demonstrates the design using the controlling case from both load combinations, standard and overstrength.

Ohybové momenty od zatížení působícího mezi body příčné podpory mohou přispět k vybočení sloupu. Proto je třeba je zohlednit současně s normálovým zatížením, a to deaktivací možnosti zanedbání momentů (obrázek 4).

Štíhlostní poměr ztužení

For braces in V or Inverted V Frames in OCBF, the slenderness ratio Lc/r must be less than or equal to 4*√(E/Fy) according to Section F1.5b [1]. Cílem je omezit nevyvážené síly, které vznikají v rámových prutech po vybočení ztužení. Toto posouzení je v programu RFEM znázorněno jako EQ 3300 (obrázek 5).

U ztužení v konfiguraci X lze možnost splnění tohoto požadavku deaktivovat v Konfiguraci pro seizmicitu.

For braces in SCBF, the slenderness ratio Lc/r must be less than or equal to 200, according to Section F2.5b(a) [1]. Toto posouzení je v programu RFEM znázorněno jako EQ 3310 (obrázek 6).

Požadavky na spoje

Seizmické požadavky zahrnují požadovanou pevnost spoje v tahu a požadovanou pevnost spoje v tlaku ztužení. Jsou uvedeny v záložce Přípoj ztužení po prutech (obrázek 7). Pro pevnosti spoje nejsou detaily posudku k dispozici. V tabulce jsou ovšem uvedeny rovnice a odkazy na normy.

Symboly a definice jsou znázorněny v následujících vzorcích:

Pozor: Posouzení únosnosti na základě očekávaných pevností ztužení bude k dispozici v budoucí verzi.


Autor

Paní Cisca Tjoa je zodpovědná za technickou podporu zákazníkům a další vývoj programů pro severoamerický trh.

Odkazy
Reference
  1. Americký institut pro ocelové konstrukce. (2016). AISC 341-16, Seismic Provisions for Structural Steel Buildings. Chicago: AISC.
  2. AISC. (2018). Seismic Design Manual , (3. vydání). American Institute of Steel Construction, Chicago.
  3. Americký institut pro ocelové konstrukce. (2016) Specifikace pro ocelové budovy , ANSI/AISC 360-16. Chicago: AISC.
  4. Americký institut pro ocelové konstrukce (2022). Seismic Provisions for Structural Steel Buildings, AISC 341-22. Chicago: AISC.
  5. Americký institut pro ocelové konstrukce (2022). Specification for Structural Steel Buildings, ANSI/AISC 360-22. Chicago: AISC.


;