Stiffness effects of structural elements on the seismic response of RC high-rise buildings

• Autorzy: Kontoni D. P. N. , Farghaly A. A.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ace-2018-0001

Warianty tytułu

PL

Wpływ sztywności elementów konstrukcyjnych na reakcję sejsmiczną wieżowców z żelbetu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The stiffness of structural elements (columns, beams, and slabs) significantly contributes to the overall stiffness of reinforced concrete (RC) high-rise buildings (H.R.B.s) subjected to earthquake. In order to investigate what percentage each type of element contributes to the overall performance of an H.R.B. under seismic load, the stiffness of each type of element is reduced by 10% to 90%. A time history analysis by SAP2000 was performed on thirteen 3D models of 12-story RC buildings in order to illustrate the contribution of column stiffness and column cross sections (rectangular or square), building floor plans (square or rectangular), beam stiffness and slab stiffness, on building resistance to an earthquake. The stiffness of the columns contributed more than the beams and slabs to the earthquake resistance of H.R.B.s. Rectangular cross-section columns must be properly oriented in order for H.R.B.s and slender buildings to attain the maximum resistance against earthquakes.

PL

Aby zbadać, jaki procent każdego rodzaju elementów (słupów, belek i płyt) wpływa na ogólną sztywność i wydajność wieżowców (H.R.B.) pod obciążeniem sejsmicznym, sztywność każdego elementu jest zmniejszana o 10% do 90%. Analiza historyczna przeprowadzona przez SAP2000 obejmowała trzynaście modeli 3D 12-piętrowych wieżowców w celu zobrazowania wpływu sztywności i przekrojów słupa (prostokątnego lub kwadratowego), planu pięter budynku (kwadratowego lub prostokątnego), sztywności belki oraz sztywności płyty, na odporność budynku na trzęsienie ziemi. Sztywność słupa miała większy wpływ niż sztywność belki i płyty na odporność wieżowca na trzęsienie ziemi.

Słowa kluczowe

EN

structural element; reinforced concrete; stiffness; seismic response; high-rise building

PL

element konstrukcyjny; żelbet; sztywność; reakcja sejsmiczna; budynek wysoki

• Wydawca: Komitet Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN ; Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Lądowej
• Czasopismo: Archives of Civil Engineering
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 64, nr 1
• Strony: 3--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kontoni D. P. N.

• Technological Educational Institute of Western Greece, Department of Civil Engineering, Patras, Greece

autor

Farghaly A. A.

• Sohag University, Faculty of Industrial Education, Department of Civil and Architectural Constructions, Sohag, Egypt

Bibliografia

• 1. C. V. R. Murty, R. Goswami, A. R. Vijayanarayanan, V. V. Mehta, “Some concepts in earthquake behaviour of buildings”, Gujarat State Disaster Management Authority, 2012, URL: http://www.iitk.ac.in/nicee/IITKGSDMA/EBB_001_30May2013.pdf
• 2. M. Ahmed, M. K. Dad Khan, M. Wamiq, “Effect of Concrete Cracking on the Lateral Response of RCC Buildings”, Asian Journal of Civil Engineering (Building And Housing) 9(1): 25-34, 2008. URL:http://ajce.bhrc.ac.ir/Portals/25/PropertyAgent/2905/Files/6207/25.pdf
• 3. M. Čaušević, T. Franković, N. Mahmutović, “Effects of Stiffness Reduction on Seismic Capacity of Buildings”, GRAÐEVINAR 64(6): 463-474, 2012. URL: http://hrcak.srce.hr/file/126120
• 4. K. Subramanian, M. Velayutham, “Seismic performance of lateral load resisting systems”, Structural Engineering and Mechanics 51(3): 487-502, 2014. DOI: http://dx.doi.org/10.12989/sem.2014.51.3.487
• 5. F. Micelli, L. Candido, M. Leone, M.A. Aiello, “Effective Stiffness in Regular R/C Frames Subjected to Seismic Loads”, Earthquakes and Structures 9(3): 481-501, 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.12989/eas.2015.9.3.481
• 6. SAP2000 ® Version 17, Integrated Software for Structural Analysis and Design, Computers and Structures, Inc., Walnut Creek, CA, USA. 2015. URL: https://www.csiamerica.com/products/sap2000
• 7. ECP: ECP-203 Egyptian code for design and construction of reinforced concrete structures, Housing and Building National Research Center, Ministry of Housing, Utilities and Urban Planning, Cairo, 2007.
• 8. ECP: ECP-201 Egyptian code for calculating loads and forces in structural work and masonry, Housing and Building National Research Center, Ministry of Housing, Utilities and Urban Planning, Cairo, 2008.
• 9. W. F. Chen, E. M. Lui, “Earthquake engineering for structural design”. Second ed. Boca Raton, USA: CRC / Taylor & Francis Group, LLC, 2006.
• 10. C. M. Harris, A. G. Piersol, “Harris’ Shock and Vibration Handbook”. Fifth ed., New York, USA: The McGraw-Hill Companies, Inc, 2002.
• 11. B. S. Taranath, “Wind and earthquake resistant buildings structural analysis and design”. New York: Marcel Dekker, 2005.
• 12. M. Hori, “Introduction to computational earthquake engineering”. London: Imperial College Press, 2006.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).