A partir da versão 2018.a, CYPE 3D permite incluir no desenho dos elementos estruturais de aço laminado e composto, as principais especificações e requerimentos vinculados aos três sistemas sismo-resistentes mais utilizados e definidos na norma dos Estados Unidos AISC 341-10 (Seismic Provisions for Structural Steel Buildings):
- Pórticos resistentes ao momento
- Pórticos com contraventamentos concêntricos
- Pórticos com contraventamentos excêntricos
Também se implementa o cálculo, dimensionamento e verificação de Ligações Pré-qualificadas segundo a norma ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10. O dimensionamento e verificação de Ligações Pré-qualificadas está exposta no ponto "Ligações pré-qualificadas segundo ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10". Estas ligações aplicam-se aos sistemas sismo-resistentes formados por "Pórticos resistentes a momento".
Nos seguintes pontos descrevem-se os três sistemas sismo-resistentes e os tipos em que se subdividem. No ponto "Verificações realizadas " da página "CYPE 3D. Sistemas sismo-resistente segundo ANSI/AISC 341-10, e Ligações pré-qualificadas segundo ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10" pode consultar as verificações que CYPE 3D realiza para cada um destes tipos.
Pórticos resistentes ao momento
Os pórticos não contraventados ou pórticos resistentes a momento são encaixes retilíneos de vigas e pilares conectados entre si mediante soldaduras, cavilhas ou ambos. As barras que fazem parte destes pórticos ficam submetidas principalmente a momentos fletores e esforços transversos.
As especificações AISC 341-10 consideram três tipos de pórticos resistentes ao momento de acordo o grau de comportamento dúctil que se considera no dimensionamento. A diferença fundamental entre eles é que se dimensionam com distintos níveis de capacidade de dissipação de energia:
- Pórticos Ordinários Resistentes ao Momento (OMF - Ordinary Moment Frames) (AISC 341-10, E1)
- Pórticos Intermédios Resistentes ao Momento (IMF - Intermediate Moment Frames) (AISC 341-10, E2)
- Pórticos Especiais Resistentes ao Momento (SMF - Special Moment Frames) (AISC 341-10, E3)
Pórticos com contraventamentos concêntricos
Este tipo de estrutura caracteriza-se porque os eixos centrais dos elementos estruturais componentes se intersectam num ponto, formando assim uma estrutura reticulada. É por isso que as ações laterais induzem, principalmente, esforços axiais nas barras do pórtico contraventado.
As especificações AISC 341-10 consideram duas categorias de pórticos contraventados concentricamente em função do nível de desempenho esperado:
- Pórticos Ordinários com Contraventamentos Concêntricos (OCBF - Ordinary Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F1)
- Pórticos Especiais com Contraventamentos Concêntricos (SCBF - Special Concentrically Braced Frames) (AISC 341-10, F2)
Pórticos com contraventamentos excêntricos
Nos pórticos com contraventamentos excêntricos, as forças axiais induzidas nos tirantes são transferidas mediante esforços transversos e flexão em segmentos de reduzido comprimento (e), onde se dissipa energia por fluência do aço. As ligações representam "fusíveis estruturais", as quais devem detalhar-se adequadamente para evitar que a encurvadura local e outros fenómenos de instabilidade degradem a resposta.
As especificações AISC 341-10 consideram uma única categoria de pórticos com contraventamentos excêntricos:
- Pórticos Especiais com Contraventamentos excêntricos (EBF) (AISC 341-10, F3)
Atribuição de sistemas sismo-resistentes no CYPE 3D
A atribuição do sistema sismo-resistente a uma barra realiza-se através da opção "Sistema sismo-resistente" do menu "Barra". Esta opção só estará disponível se a norma de aço laminado selecionada for a "ANSI/AISC 360-10".
O utilizador atribui livremente e segundo o seu critério os sistemas sismo-resistentes às barras. Logicamente deve ser coerente com a geometria do pórtico.
As barras as quais se atribuem os sistemas sismo-resistentes terão de ser de aço laminado ou composto e estarem definidos como elementos estruturais tipo Genérico, Pilar ou Viga. A sua seleção pode realizar-se de modo individual ou múltipla mediante janelas de captura.
- Elementos estruturais genéricos (contraventamentos)
As barras do tipo "Genérico" são as que se vão utilizar como contraventamentos, pelo que só é possível atribui-lhes sistemas sismo-resistentes dos tipos OCBF, SCBF ou EBF. - Elementos estruturais tipo pilar
As barras do tipo Pilar, é possível atribuir-lhes qualquer dos sistemas sismo-resistentes indicados (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF ou EBF) na direção dos eixos locais "Y" e "Z". O sistema sismo-resistente pode ser diferente numa e outra direção.
Face à verificação de ligações pré-qualificadas e se o sistema sismo-resistente selecionado é do tipo IMF ou SMF, pode-se indicar se a "Altura da planta superior para a verificação de esforço transverso no painel nodal" a calcula o programa ou a indica o utilizador. Também é possível ativar a opção "Verificar como ligação sem suporte lateral na direção do pórtico sísmico", aplicável a ligações de pórticos do tipo SMF. No subponto "Funcionamento no CYPE 3D" (incluído no ponto "Ligações pré-qualificadas segundo ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10"), dispõe de mais informação sobre estas duas opções. - Elementos estruturais tipo viga
As barras do tipo Viga, é possível atribuir-lhe qualquer dos sistemas sismo-resistentes indicados (OMF, IMF, SMF, OCBF, SCBF ou EBF) se selecionar-se como "Elemento" a opção "Viga". Se selecionar-se como "Elemento" a opção "Ligação" não aparece nenhum tipo de sistema para atribuir, já que as "Ligações" são próprias dos sistemas sismo-resistentes EBF , atribuindo-se automaticamente.
Face à verificação de ligações pré-qualificadas, se selecionar-se como "Elemento" a opção "Viga", pode-se indicar se o "Vão livre da viga entre as faces de pilares" calcula o programa ou a indica o utilizador. No subponto "Funcionamento no CYPE 3D" (incluído no ponto "Ligações pré-qualificadas segundo ANSI/AISC 358-10 e ANSI/AISC 341-10"), dispõe de mais informação sobre esta opção.
