Parâmetros de análise sísmica (Norma dos EUA ASCE 7-22)

Os parâmetros da análise sísmica simplificada de acordo com o método de força lateral equivalente dependem de uma norma sísmica e de um método de definição de valores dos períodos fundamentais selecionados na caixa de diálogo Análise sísmica.

Acesso

Clique em Ferramentas Preferências do trabalho Normas de projeto.
Vá para a seção Cargas e selecione ASCE 7-22 no menu Cargas sísmicas.
Clique em AnáliseTipos de análise.
A caixa de diálogo Tipos de análise é exibida.
Clique em Nova.
A caixa de diálogo Nova definição de caso é aberta.
Selecione Sísmico (Método da força lateral equivalente) e clique em OK.
A caixa de diálogo Análise sísmica é aberta.
Clique em Parâmetros da análise sísmica.
A caixa de diálogo Parâmetros é aberta.

Elementos da caixa de diálogo

Período fundamental (Ta)

O cálculo do período fundamental (Ta) depende do método selecionado na caixa de diálogo Análise sísmica.

Método aproximado
O período fundamental Ta é calculado de acordo com a norma ASCE 7-22, equação 12.8-8:

T_a = C_t * h_n ^x

em que:

C_t – coeficiente do período de construção dependendo do tipo de sistema sísmico resistente à força que é usado (ASCE 7-22, Tabela 12.8-2)

x = expoente da fórmula do período de construção, dependendo do tipo de sistema sísmico resistente à força que é usado (Tabela 12.8-2)

h – Altura estrutural (m) conforme definido na Seção 11.2
Definido pelo usuário
Os valores de Ta do período fundamental são inseridos manualmente pelo usuário em cada direção X e Y.
Método preciso
Nesse método, é criado um caso de análise modal. O período fundamental é calculado para as direções X e Y.
No período fundamental Ta calculado de acordo com o método aproximado, o coeficiente de resposta sísmica Cs é calculado por um dos dois métodos disponíveis, conforme definido na Seção 12.8.1.1 da ASCE 7-22 12.8.1.1, que pode ser escolhido na caixa de diálogo.

O período máximo é calculado de acordo com a fórmula:

T_max = Cu * Ta,

em que:

Cu – Coeficiente de limite superior (Tabela 12.8-1),

T_a – Período aproximado

O coeficiente de resposta sísmica Cs é calculado por um dos dois métodos disponíveis, conforme definido na Seção 12.8.1.1 da ASCE 7-22.

Parâmetros de norma

Para concluir a análise sísmica de acordo com as regras fornecidas nessa norma, defina os seguintes parâmetros:

Categoria de risco
(I, II, III, IV) com base no uso ou na ocupação de construções e estruturas, classificadas de acordo com a Tabela 1.5-1
I_e – Fator de importância sísmica, com base na categoria de risco, conforme especificado na Tabela 1.5-2
Espectro
Há quatro espectros disponíveis para escolher. Dois deles – Espectro de projeto de vários períodos e Espectro MCER de vários períodos – exigem a definição do espectro na nova janela da caixa de diálogo, que pode ser acessada clicando no botão “Definir espectro” localizado ao lado dela.

É possível acessar o site oficial da ASCE 7: ASCE 7 HAZARD TOOL clicando no botão “Abrir site: ASCE 7 HAZARD TOOL”. Essa página permite obter os valores necessários para definir o espectro e os valores de coeficiente com base em dados básicos como localização, categoria de risco e classe de solo do terreno. Para transferir os valores da tabela de definição de espectro na página da Web para a tabela de definição no Robot Structural Analysis,é possível usar a operação de copiar e colar.
Classe do solo do terreno
(A, B, BC, C, CD, D, DE ou E) com base nas propriedades do solo do terreno, classificadas de acordo com o Capítulo 20 da ASCE 7-22.
Acelerações da resposta espectral
conforme especificado na Seção 11.4 da ASCE 7-22 e no Capítulo 22 do ASCE 7-22:
- S₁ – Parâmetro de aceleração para um período de 1 segundo.
- S_s – Parâmetro de aceleração por um curto período.
- S_MS – É o Parâmetro de aceleração de resposta espectral de terremoto considerado máximo ajustado no local em períodos curtos.
- S_M1 - é o Parâmetro de aceleração de resposta espectral de terremoto considerado máximo ajustado no local em um período de 1 s.
T_L – período de transição de longo período, especificado de acordo com o Capítulo 22 da ASCE 7-22. É possível obter o valor desse parâmetro no site https://asce7hazardtool.online/, com base na localização, na categoria de risco e na classe de solo do terreno.
R – Coeficiente de modificação de resposta, como especificado na ASCE 7-22, Tabelas 12.2-1, determinado pelo material e sistema resistente à força sísmica da estrutura.

Cisalhamento base

Finalmente, a força de cisalhamento base na direção da preocupação é calculada de acordo com a fórmula da norma sísmica ASCE 7-22 Seção 12.8:

V = Cs *W

em que Cs é o coeficiente de resposta sísmica calculado de acordo com a Seção 12.8.1.1 da ASCE 7-22, com base no tipo de espectro escolhido e no período fundamental Ta

e W é o peso sísmico efetivo da estrutura. O peso sísmico efetivo de cada andar é calculado com base no peso próprio dos elementos estruturais, bem como as massas e cargas adicionadas convertidas em massas.

A força sísmica lateral distribuída para cada nível é determinada com base em:

F_x = V * w_x * h^k _x / (Σ w_i * h^k_i) (eq. 12.8-11 e 12.8-12)

em que:

w_i e w_x – Parte do peso sísmico efetivo total da estrutura (W) localizada ou atribuída ao nível i ou x

h – altura desde o nível base até o nível do piso apropriado

V – força lateral ou cisalhamento total do projeto na base da estrutura (kN)

k – expoente dependendo do valor do período:

Período	k
< 0,5 s	1
0,5 – 2,5 s	Interpolação linear
> 2,5 s	2

Ignorar densidade

Exclui a densidade do elemento de estrutura (ρ=0) durante a estimativa do peso sísmico efetivo aplicado aos andares do modelo estrutural durante a análise.

Nesse caso, é preciso aplicar massas ou cargas adicionadas de conversão para massas, como definido na caixa de diálogo Tipos de carga na guia Conversão de carga em massa.

É possível examinar todos os parâmetros de entrada e a distribuição da força de cisalhamento de base nas Notas de cálculo (abra Análise > Notas de cálculo > Nota simplificada/completa)