Конструктивні системи, що аналізуються згідно з RYTEİE2019 (Регламент про аварійні будівлі)

StatiCAD може аналізувати такі конструктивні системи для оцінки аварійних будівель згідно з RYTEİE2019

1-Мурована будівля (із залізобетонними перекриттями) (Внутрішній аналіз) (Стіни у вигляді стержневих скінченних елементів, перекриття у вигляді оболонкових СЕ) : Для тривимірного аналізу конструкції створюється модель методом скінченних елементів (МСЕ). Кам'яні стіни моделюються стержневими скінченними елементами в центрі тяжіння поперечного перерізу, перекриття — оболонковими скінченними елементами. Навантаження, що передаються від перекриттів на стіни та інші несучі елементи, розраховуються методом скінченних елементів.

У програмі стіни, горизонтальні армопояси (антисейсмічні пояси) та вертикальні армопояси (участь вертикальних армопоясів у жорсткості системи — за вибором) розраховуються стержневими скінченними елементами. Перекриття розбиваються на трикутні сітки. Для трикутного розбиття доступні два різних методи. Переважний метод (за замовчуванням) — «включати до трикутної сітки перекриття лише вузли перекриття» — ділить перекриття на 8 частин (комірок). Інший метод — нерегулярна трикутна мережа (TIN — Triangulated Irregular Network). У методі TIN навантаження від стін, що спираються на перекриття, можуть також передаватися на нижчі рівні без прокладки балки. Проте застосування цього методу (з точки зору користувача програми) вимагає більше часу та уваги.

При передачі навантажень від перекриттів на стіни через скінченні елементи навантаження перекриття прикладаються до вузлів перекриття як постійне навантаження (G) у завантаженні 0 та як тимчасове навантаження (Q) у завантаженні 1. Коли коефіцієнти матриці жорсткості елементів перекриття розміщуються на своїх місцях у глобальній матриці жорсткості, передача навантажень у системі виконується автоматично. Програма інформує користувача про можливі помилки у передачі навантажень від перекриттів до стін, порівнюючи передані навантаження із заданими.

Завантаження 2 і 4 — сейсмічні навантаження у напрямках X та Y відповідно. Оскільки в регламенті RYTEİE 2019 не застосовується випадковий ексцентриситет, завантаження 3 і 5 (навантаження за зміщеним центром мас) не застосовуються.

При виборі RYTEİE2019 програма автоматично встановлює параметри розв'язку методом скінченних елементів і обмежує втручання користувача у вибір методів аналізу тими варіантами, що зазначені в регламенті, не допускаючи жодних змін. При виборі методу TBDY2018, однак, проекти можуть вирішуватися класичними методами або методом скінченних елементів, при цьому можна легко тестувати різні значення та результати.

2-Змішані будівлі: (Якщо частина з кам'яної кладки не є аварійною, перевірку за Рівнянням 8.1 необхідно провести окремо в технічному звіті) (Внутрішній аналіз) : Залізобетонні елементи також враховуються у розв'язку стержневими скінченними елементами. Зусилля, що діють на колони та стіни, розподіляються програмою. Оскільки частина з кам'яної кладки є аварійною, міцність залізобетонної частини сама по собі не може зробити будівлю безпечною за Формулою 8.1. Якщо ж частина з кам'яної кладки не є аварійною, аналіз ризику залізобетонної частини має виконуватися програмою, здатною аналізувати залізобетон, а перевірка ризику за Формулою 8.1 повинна проводитися окремо з урахуванням коефіцієнтів дефіциту несучої здатності в частині з кам'яної кладки.

3-Мурована будівля з дерев'яними перекриттями або без жорсткої діафрагми (оболонкові скінченні елементи у SAP2000) : У внутрішніх аналізах StatiCAD при розв'язках методом скінченних елементів та розв'язках модального аналізу застосовується призначення жорсткої діафрагми (у поточній версії). Для систем із дерев'яними перекриттями, однак, RYTEİE2019 вимагає проводити розв'язок без жорсткої діафрагми (RYTEİE2019 Додаток C.4 та 7.2.5).

У програмі структурного аналізу при виконанні аналізу без жорсткої діафрагми неможливо досягти 100%-го коефіцієнта участі мас у модальному аналізі, використовуючи формулу кількість форм = множник × 3; тому розв'язок виконується з урахуванням значно більшої кількості форм коливань. Наприклад, для одноповерхового об'єкта розрахунок проводиться з 300 формами замість 3. При необхідності кількість форм збільшується, щоб забезпечити перевищення відношення ефективних мас до поверхових мас значення 90%.

Чи використовує програма жорстку діафрагму в модальному аналізі, можна визначити за тим, чи перевищує кількість врахованих форм значення кількість поверхів × 3. Інші програми, що заявляють про проведення аналізу кам'яних конструкцій із дерев'яними перекриттями, також слід перевірити щодо перевищення кількості форм значення кількість поверхів × 3 у проекті.

StatiCAD потребує програмного забезпечення скінченних елементів SAP2000 для проведення аналізу без жорсткої діафрагми. На комп'ютері із встановленим SAP2000, StatiCAD відкриває SAP2000 і передає модель конструкції з використанням оболонкових скінченних елементів. У SAP2000 передається крива спектра сейсмічного відгуку через команду Define > Functions > Response Spectrum з урахуванням SS, S1 та класу ґрунту. SAP2000 отримує завдання на аналіз будівлі без створення будь-якої жорсткої діафрагми.

З урахуванням моделі стіни та її сегментів, введених у StatiCAD, автоматично створюються Section Cuts у SAP2000. Функція Section Cut у SAP2000 дозволяє отримувати зусилля в перерізах (нормальна сила, поперечна сила (V2, V3), момент (M1, M2, M3)) для кожної стіни як єдине значення, групуючи елементи площі (оболонкові), розділені на сітки. Без призначень Section Cut результати для кожної комірки оболонки та кожного вузла довелося б отримувати окремо та комбінувати. Процедура Section Cut дозволяє SAP2000 виконувати цю операцію автоматично.

При натисканні кнопки «Отримати результати SAP2000» у StatiCAD результати P, V2, V3, T, M2, M3 аналізу спектра відгуку, виконаного без жорсткої діафрагми у SAP2000, автоматично завантажуються до пам'яті StatiCAD. Програма потім завершує аналіз ризику будівлі відповідно до критеріїв проектування RYTEİE2019 та результатів статичного аналізу SAP2000.

З розрахункових звітів StatiCAD можна переглядати результати модального аналізу SAP2000 без жорсткої діафрагми, зусилля в перерізах стін, розраховані SAP2000, та розрахунки перевірок, виконані за формулами для аварійних будівель.

4-Мурована будівля із залізобетонними перекриттями (оболонкові скінченні елементи у SAP2000 з жорсткою діафрагмою) : У цьому методі модальний аналіз та сейсмічні сили визначаються у StatiCAD. Після передачі моделі конструкції до SAP2000 та призначення жорсткої діафрагми сейсмічні сили прикладаються до жорсткої діафрагми. Результати аналізу SAP2000 автоматично завантажуються до пам'яті StatiCAD і проводиться аналіз ризику.

5-Будівля з частиною залізобетонних та частиною дерев'яних перекриттів (SAP2000: створити діафрагму, підключити вибрані елементи до діафрагми, виконати аналіз спектра відгуку) : StatiCAD передає криву спектра сейсмічного відгуку до SAP2000 через команду Define > Functions > Response Spectrum з урахуванням SS, S1 та класу ґрунту. У методі аналізу спектра відгуку система може вирішуватися як із жорсткою діафрагмою, так і без неї. Визначивши в моделі жорстку діафрагму, одні елементи можна підключити до жорсткої діафрагми, а інші — не підключати. Вибрані користувачем стіни, перекриття та вертикальні армопояси підключаються до жорсткої діафрагми. Підключення армопоясів і сегментів стін над отворами дверей/вікон (перемичок) до жорсткої діафрагми визначається залежно від стану підключення суміжної стіни. StatiCAD виконує оцінку ризику на основі результатів зусиль у перерізах SAP2000 та відповідно до положень RYTEİE2019.