Kapazitätsbemessung (AISC)
Die Kapazitätsbemessung ist Teil des Erdbebennachweises und stellt sicher, dass die Verbindung über ausreichende Verformungskapazität verfügt.
Ziel der Kapazitätsbemessung ist es, sicherzustellen, dass ein Gebäude bei einem Bemessungserdbeben ein kontrolliertes duktiles Verhalten zeigt, um einen Einsturz zu vermeiden. Es wird erwartet, dass ein plastisches Gelenk im dissipativen Bauteil entsteht, und alle nicht-dissipativen Bauteile der Verbindung müssen in der Lage sein, die infolge des Fließens im dissipativen Bauteil auftretenden Kräfte sicher zu übertragen. Das dissipative Bauteil ist in der Regel ein Träger in einem Momentenrahmen, kann aber auch z. B. eine Stirnplatte sein. Für dissipative Bauteile wird kein Sicherheitsbeiwert verwendet. Der Streckgrenze des dissipativen Bauteils werden zwei Faktoren zugewiesen:
- Ry – Verhältnis der wahrscheinlichen zur minimalen Streckgrenze – AISC 341-16 – Tabelle A3.1; in den Materialien editierbar
- \( C_{pr}=\frac{F_y+F_u}{2\bullet F_y} \le 1.2 \) – Verfestigungsfaktor
Die Zugfestigkeit des dissipativen Bauteils wird mit dem Faktor Rt erhöht – Verhältnis der wahrscheinlichen zur minimalen Zugfestigkeit – AISC 341-16 – Tabelle A3.1; in den Materialien editierbar
Das Materialdiagramm wird gemäß der folgenden Abbildung modifiziert:
Die erhöhte Tragfähigkeit des dissipativen Bauteils ermöglicht die Eingabe von Lasten, die das plastische Gelenk im dissipativen Bauteil entstehen lassen. Im Fall eines Momentenrahmens mit dem Träger als dissipativem Bauteil sollte der Träger mit My = CprRyFyZpl,y und der entsprechenden Querkraft Vz = –2 My / Lh belastet werden, wobei gilt:
- Fy – charakteristische Streckgrenze
- Zpl,y – plastisches Widerstandsmoment
- Lh – Abstand zwischen den plastischen Gelenken am Träger
Bei einer unsymmetrischen Verbindung sollte der Träger sowohl mit positiven als auch mit negativen Biegemomenten und den entsprechenden Querkräften belastet werden.
Die Bleche dissipativer Bauteile sind vom Nachweis ausgenommen.