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ASCE 7-16 Calculs de charge sismique

Utilisation du générateur de charge SkyCiv – ASCE 7-16 Calculs de charge sismique

SkyCiv introduit le calcul de la charge sismique pour les bâtiments utilisant ASCE 7-16 Procédure de force latérale équivalente. En plus des paramètres pour les charges de vent et de neige, le calcul de la charge sismique utilise des paramètres sismiques obtenus à partir NOUS. Commission géologique (USGS) Services Web. Les utilisateurs obtiendront les données suivantes qui peuvent être modifiées pour obtenir la charge sismique la plus appropriée pour la structure:

  • Période de transition de longue durée \( {T}_{L} \)
  • Paramètre d'accélération de la réponse spectrale de conception à courte période, \( {S}_{DS} \)
  • Paramètre d'accélération de réponse spectrale de conception à une période de 1 s, \( {S}_{D1} \)
  • Paramètre maximal d'accélération de réponse spectrale sismique considéré cartographié, \( {S}_{1} \)

Avec un Compte professionnel ou en achetant le module générateur de charge autonome, vous pouvez utiliser toutes les fonctionnalités de ce calcul aussi longtemps que vous le souhaitez. Vous pouvez acheter le module autonome à travers ce lien.

Interface utilisateur du générateur de charge SkyCiv

Figure 1. Interface utilisateur du générateur de charge SkyCiv

Données du site

Avec les données de vitesse du vent et de charge de neige au sol, les utilisateurs peuvent obtenir les paramètres sismiques pour l'emplacement obtenus à partir de Services Web de l'USGS en définissant la Catégorie de Risque de la structure, Classe de sites, et puis l'emplacement:

Paramètres sismiques du site USGS

Figure 2. ASCE 7-16 paramètre supplémentaire (classe de sites) pour obtenir les paramètres sismiques du site.

Les utilisateurs peuvent modifier les paramètres obtenus à partir des services Web USGS pour obtenir la charge sismique la plus appropriée pour la structure.

Données de structure

L'étape suivante consiste à définir d'abord le Structure vous analysez. Actuellement, Bâtiment, Panneaux solaires, et Équipement sur le toit sont pris en charge dans ASCE 7-16.

Entrée des données de structure dans SkyCiv Load Generator

Figure 3. Saisie des données de structure pour les bâtiments.

Données sismiques

Pour procéder à notre calcul de charge sismique, nous devons d'abord cocher la case à côté du bouton Charge sismique. Par défaut, ceci est vérifié lorsque toutes les données sismiques du site ont été définies.

Case à cocher de charge sismique dans le générateur de charge Skyciv

Figure 4. Case à cocher pour les données de charge sismique.

Pour les bâtiments

Paramètres de charge sismique dans le générateur de charge SkyCiv

Figure 5. Paramètres sismiques pour les bâtiments.

Les paramètres sismiques nécessaires (pour la construction) à définir sont les suivants:

  • Système structurel – pour déterminer les valeurs de \({C}_{.} \) et \(X \) qui sera utilisé dans le calcul de la période fondamentale approximative de la structure \({T}_{a} \)
  • Période fondamentale approximative de la structure \({T}_{a} \) – peut être défini par l'utilisateur pour un calcul de charge sismique plus approprié. Peut être calculé à l'aide de SkyCiv S3D – Analyse de fréquence dynamique.
  • Facteur de modification de la réponse \( R \) – la valeur par défaut est 3.5 et devrait être modifié pour des résultats sismiques plus appropriés
  • Facteur de redondance, \( r \) – la valeur par défaut est 1.0 et peut être modifié. Utilisé dans le calcul des forces du diaphragme
  • Poids au sol – utilisé pour la distribution verticale du cisaillement à la base et pour les forces de diaphragme. Les données par niveau requises sont: Niveau (pour la désignation), Élévation, Et poids

La période fondamentale approximative de la structure est automatiquement calculée comme guide pour les utilisateurs lorsque la “Système structurel” la liste déroulante est modifiée. Les utilisateurs sont libres de modifier cette valeur qui affecte le cisaillement de base calculé correspondant pour la structure.

Pour les équipements/structures sur le toit

Le calcul de la charge sismique pour les équipements/structures de toit utilise le chapitre 13 Exigences de conception sismique pour les composants non structurels de l'ASCE 7-16.

Paramètres sismiques pour les équipements de toiture

Figure 6. Paramètres sismiques pour les équipements/structures de toiture.

Les paramètres sismiques nécessaires (pour équipement de toiture) à définir sont les suivants:

  • Facteur d'importance du composant \({I}_{p} \) – Reportez-vous à la section 13.1.3 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 1.5.
  • Facteur d'amplification des composants, \({a}_{p} \) – Se référer aux tableaux 13.5-1 ou 13.6-1 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 2.5.
  • Facteur de modification de la réponse du composant \( {R}_{p} \) – Se référer aux tableaux 13.5-1 ou 13.6-1 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 1.5.
  • Poids sismique du composant, \( W_{p} \) – utilisé pour calculer le cisaillement de base de conception.

Pour les panneaux solaires

la procédure de calcul de la charge de vent pour un toit monopente ouvert est utilisée pendant plus de

Semblable à Équipement de toit, le calcul utilise le chapitre 13 Exigences de conception sismique pour les composants non structurels de l'ASCE 7-16.

Paramètres de charge sismique pour le panneau solaire sur le toit

Figure 7. Paramètres sismiques pour panneau solaire sur toit.

Les paramètres sismiques nécessaires (pour panneau solaire sur toit) à définir sont les suivants:

  • Facteur d'importance du composant \({I}_{p} \) – Reportez-vous à la section 13.1.3 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 1.5.
  • Facteur d'amplification des composants, \({a}_{p} \) – Se référer aux tableaux 13.5-1 ou 13.6-1 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 2.5.
  • Facteur de modification de la réponse du composant \( {R}_{p} \) – Se référer aux tableaux 13.5-1 ou 13.6-1 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 1.5.
  • Poids sismique du composant, \( W_{p} \) – utilisé pour calculer le cisaillement de base de conception.

Panneau solaire monté au sol

Pour panneau solaire au sol, le calcul de la charge sismique mis en œuvre est basé sur le chapitre 15 Exigences de conception sismique pour les structures non constructibles de l'ASCE 7-16.

Paramètres de charge sismique pour les panneaux solaires au sol

Figure 8. Paramètres sismiques pour panneau solaire monté au sol.

Les paramètres sismiques nécessaires (pour panneau solaire au sol) à définir sont les suivants:

  • Période fondamentale approximative de la structure \({T}_{a} \) – valeur définie par l'utilisateur. Peut être calculé à l'aide de SkyCiv S3D – Analyse de fréquence dynamique.
  • Facteur de modification de la réponse \( {R}_{p} \) – Se référer aux tableaux Se référer aux tableaux 15.4-1 et 15.4-2 de l'ASCE 7. Facteur de réduction nécessaire pour la résistance à la flexion selon AISI S100-12 1.5.
  • Poids sismique, \( W \) – utilisé pour calculer le cisaillement de base de conception.

Une fois tous ces paramètres définis, l'étape suivante consiste à cliquer sur Calculer les charges dans le coin supérieur droit de l'interface utilisateur..

Résultats

Une fois tous les paramètres définis, cliquer sur le bouton Calculer les charges donnera un résultat comme indiqué ci-dessous. Les résultats de la charge sismique montreront les paramètres de calcul de la charge sismique comme indiqué ci-dessous. Les résultats résumés sont affichés sur le côté droit de l'écran. D'autres résultats sont présentés sur le rapport détaillé.

Bâtiments

Entrée sismique et résultats du générateur de charge SkyCiv

Figure 9. Paramètres d'entrée sismique utilisés dans le calcul et cisaillement calculé et de base.

Distribution verticale des résultats de cisaillement de base sismique

Figure 10. Forces sismiques calculées à l'aide de la procédure de force latérale équivalente.

Le spectre de réponse de conception généré par SkyCiv Load Generator

Figure 11. Le spectre de réponse de conception généré pour la structure.

Équipements/Structures sur le toit

Résultats des charges sismiques pour l’équipement/la structure du toit

Figure 12. Paramètres d'entrée sismiques et forces sismiques de conception calculées pour les équipements/structures de toit.

Panneaux solaires

Forces de conception sismiques pour un panneau solaire sur le toit

Figure 13. Paramètres d'entrée sismique et forces sismiques de conception calculées pour le panneau solaire sur le toit.

Force de conception sismique pour panneau solaire au sol

Figure 14. Paramètres d'entrée sismique et force sismique de conception calculée pour le panneau solaire monté au sol.

Calcul détaillé

Les calculs détaillés des charges sismiques ne sont accessibles que par Utilisateurs de comptes professionnels et ceux qui ont acheté le module générateur de charge autonome. Tous les paramètres et hypothèses utilisés dans le calcul sont affichés sur le rapport pour le rendre transparent pour l'utilisateur. Vous pouvez télécharger un exemple de calcul détaillé via les liens suivants:

Rapport détaillé de calcul de la charge sismique de SkyCiv Load Generator

Figure 15. Calcul détaillé de la charge sismique généré à partir du générateur de charge SkyCiv.

Pour des ressources supplémentaires, vous pouvez utiliser ces liens pour référence:

 

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