A Deterministic Estimation of Earthquake-Resistance Shortage of RC Frames
| Autor: | Sosnin, A.V. |
|---|---|
| Rok vydání: | 2021 |
| Předmět: |
earthquake-resistance shortage
RC frame buildings (structures) пластичность сооружения железобетонные каркасные здания (сооружения) seismic-force-reduction factor K1 (in Seismic Building Design Code SP 14.13330 formulation) концепция нелинейного статического анализа требуемая сейсмостойкость Pushover curve of building дефицит сейсмостойкости коэффициент допускаемых повреждений K1 required earthquake-resistance 699.841:624.044.3 [УДК 624.94.012.45] pushover analysis conception диаграмма деформирования здания коэффициент запаса сейсмостойкости earthquake-resistance safety factor ductility of structures |
| Popis: | Соснин Алексей Викторович, руководитель научно-исследовательской лаборатории оценки безопасности результатов проектирования и сейсмостойкости строительных конструкций (Смоленск), главный специалист, инженер ПКО-2 Центрального научно-исследовательского и проектного института жилых и общественных зданий (ЦНИИЭП жилища (Москва). syabryauskas@mail.ru, seism.estim.lab@mail.ru A.V. Sosnin1,2, syabryauskas@mail.ru, seism.estim.lab@mail.ru 1 Scientific-Research Laboratory of Design Outcomes Safety Estimation and Earthquake-Resistance of Building Structures, Smolensk, Russian Federation 2 Central AO “TSNIIEP zhilishcha” – Institute for Complex Design of Residential and Public Buildings» (AO “TSNIIEP zhilishcha”), Moscow, Russian Federation Исследованы резервы сейсмостойкости железобетонного каркаса из 4 этажей, испытан-ного ЦНИИЭП жилища в 1968 году с применением вибрационной машины В-2. Принима-лось, что каркас возведен в г. Ашхабаде на площадке со средними грунтовыми условиями, характеризующейся расчетной сейсмичностью 9 баллов. Над каркасом автором проведен численный эксперимент; оценки выполнены с применением расчетных процедур методологии нелинейного статического (Pushover) анализа в SAP2000. Рассматривается оценка дефицита сейсмостойкости (Id), обусловленного недостаточной способностью объектов исследования к редуцированию сейсмических сил. Отмечается, что в имеющихся формулировках дефицита сейсмостойкости отсутствует четкая связь Id с понятием допускаемых повреждений при сильном землетрясении. Пояснен порядок количественной оценки Id с применением диаграммы деформирования каркаса. Указывается, что оценка дефицита сейсмостойкости для объектов исследования должна захватывать область больших перемещений такой диаграммы. При воздействии, удовлетворяющем параметрам спектра реакции Sa(T), полученного из кривой β(T) СНиП II-A. 12–62, дефицит сейсмостойкости в исследуемом каркасе отсутствует. При этом допускаемому уровню повреждений каркаса соответствует коэффициент K1, равный 0,34. Расчетами установлено, что каркас способен выдержать горизонтальное воздействие, схожее с параметрами основного толчка Ашхабадского землетрясения 1948 г. Проверка сейсмостойкости каркаса с применением спектра Sa(T), полученного из кривой β(T) СП 14.13330, привела к чрезмерно консервативной оценке Id. Отмечается, что величина коэффициента допускаемых повреждений K1 может оказывать влияние на формирование Id только в железобетонных каркасных зданиях и сооружениях, обладающих низкой пластичностью. Дефицит сейсмостойкости в объектах исследования обуславливается недостаточными параметрами поперечного армирования зон пластичности. Earthquake-resistance reserves for a 4-storey reinforced concrete frame were investigated; the frame was insitu tested in 1968 by TSNIIEP zhilishcha with application of a powerful vibration machine В-2 type. It is taken that erected in Ashgabat on a site characterized average soil conditions and 9 points at the MSK–64 scale. A computational experiment under the frame had been recently conducted by the author; estimations were performed with calculations procedures of the non-linear static Pushover analysis methodology in SAP2000 software. An estimation of earthquake-resistance shortage (further Id) caused by insufficient ability of study objects to reduce seismic forces is considered. It is noted that existing definitions of earthquake-resistance shortage do not contain clear relationship between an Id and safe-limit-state damages at a severe earthquake. A procedure for quantitative estimation of Id using the frame Pushover curve is explained. It is pointed out that an estimation of earthquake-resistance shortage for study objects should cover a large displacement region on a Pushover curve. An earthquake-resistance shortage at an action event satisfied with response acceleration spectrum Sa(T) which was obtained from a β(T)-curve of Seismic Building Design Code SNiP II-A.12–62 for the frame is absent. In this case seismic-force-reduction factor (an analogue of K1-factor) for the frame is equal to 0.34. Computational estimates have shown that the frame can withstand a horizontal seismic loads similar to main shock parameters of the 1948 Ashgabat Earthquake. Checking of earthquake-resistance for the frame with a response spectrum Sa(T) was ob-tained from a β(T)-curve of Seismic Building Design Code SP 14.13330 has led up to overly conservative estimation of the Id. It is noted that a value of seismic-force-reduction factor K1 factor can affect formation on an Id value only in non-ductile reinforced concrete frame buildings and structures. Having of earthquake-resistance shortage in the study objects is mainly due to poor trans-verse/web reinforcement parameters in hinge zones. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|