Aseismic design of RIC frame systems according to ECB and a new performance based design method

see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2007 (EN)
Αντισεισμικός σχεδιασμός πλαισιακών κτιρίων Ο/Σ με βάση του ECB και μία νέα μεθοδολογία σχεδιασμού για στοχευόμενη επιτελεστικότητα
Aseismic design of RIC frame systems according to ECB and a new performance based design method

Στεφανίδου, Σωτηρία Παναγιώτη

Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας προτάθηκε και εφαρμόστηκε μία μεθοδολογίααντισεισμικού σχεδιασμού με βάση τις παραμορφώσεις για διακριτές στάθμες επιτελεστικότητας.Οι υπό μελέτη φορείς ήταν δεκαώροφοι, αμιγώς πλαισιακοί με εσοχές κατά τις δύο διευθύνσεις,ενώ οι αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν για το σχεδιασμό αυτών ήταν τόσο ελαστικές όσο καιανελαστικές δυναμικές αναλύσεις χρονοϊστορίας. Οι παραπάνω φορείς σχεδιάστηκαν επιπλέονκαι σύμφωνα με τις διατάξεις του EC8 (EN 1998‐1 : 2004) για δύο στάθμες πλαστιμότητας (DCMκαι DCH).Σύμφωνα με την πρακτική της προτεινόμενης μεθοδολογίας ο σχεδιασμός των δομικώνστοιχείων λαμβάνει χώρα ανάλογα με τον αναμενόμενο βαθμό ανελαστικοποίησης και τονεπιθυμητό μηχανισμό αστοχίας, αποφεύγοντας τις ψαθυρές μορφές αστοχίας και τηνκατάρρευση. Κατά συνέπεια οι δοκοί σχεδιάζονται για μία στάθμη επιτελεστικότητας πουαντιστοιχεί στη λειτουργικότητα (50%50yrs), ενώ τα υποστυλώματα για σεισμική δράση πουαντιστοιχεί στη στάθμη προστασίας ζωής (σεισμός σχεδιασμού 10%/10χρόνια).Η εισαγωγή των παραμορφώσεων στο σχεδιασμό αφορά στα στοιχεία που επιδιώκεται ηεμφάνιση ανελαστικής συμπεριφοράς κατά το σεισμό. Ο σχεδιασμός των ζωνών απόσβεσηςσεισμικής ενέργειας πραγματοποιείται για μειωμένες δυνάμεις ανάλογα με τις επιτρεπόμενεςτιμές ανελαστικών στροφών ανά δομικό στοιχείο, οι οποίες εκφράζονται ως συνάρτηση τωναντίστοιχων ελαστικών που έχουν προκύψει με τη βοήθεια ελαστικής ανάλυσης.Από τα αποτελέσματα σχεδιασμού διαπιστώνεται ότι σε επίπεδο διαμήκους οπλισμούδομικών στοιχείων δεν παρατηρείται σημαντική διαφοροποίηση από τα αντίστοιχα γιασχεδιασμό με τους Ευρωκώδικες, ωστόσο η διαφορά είναι πολύ σημαντική σε επίπεδοαπαιτούμενου εγκάρσιου οπλισμού.Τα αποτελέσματα αποτίμησης της σεισμικής συμπεριφοράς του φορέα τόσο για το σεισμόσχεδιασμού όσο και για έναν κατά πολύ μεγαλύτερο σεισμό, για την προσεγγιστική και τηνεπιβατική δυσκαμψία στη διαρροή ήταν άκρως ικανοποιητικά, καθώς οι υπολογιζόμενες τιμέςανελαστικών μεγεθών δεν υπερέβαιναν τις προδιαγεγραμμένες τιμές.
This study focuses on a new displacement based methodology for the seismic design of 3Dframe structures, based on different levels of performance. A 10 storey R/C building wasconsidered which was irregular in elevation (setbacks in both horizontal directions) according tothe requirements of the EC8 (EN 1998-1: 2004). The former was also used for an additional (to themethodology) design of the structure for two different ductility classes (M and H according to thecode).According to the proposed methodology the members of the structure were designed on thebasis of the required level of their inelastic behaviour taking into account the desired failuremechanism ,namely a flexular based one, followed by the exclusion of possible brittle failures andthe formation of a global mechanism (soft storey). Hence, the beams and the bases of the columns(were dissipation of the seismic energy is expected to take place by means of flexural mechanisms)were designed for the serviceability (or damage limitation) performance level (50%50yrs), whilethe life safety performance level (10%50yrs), was considered for the design of the non dissipativemembers, namely the columns.The places were energy dissipation takes place were designed for reduced bending momentswith respect to those calculated on the basis of spectrum analysis. This reduction is a function ofthe required inelastic rotations which are expressed as a function of the elastic ones.It was found that the proposed methodology makes no difference as far as the longitudinalreinforcement is concerned while the reduced amount of the transverse reinforcement clearlyhighlights the superiority of the proposed method in comparison to the code prescribed one.The methodology designed structures were then assessed by subjecting the structures to asuite of strong ground motions, carrying out inelastic time history analysis. It was found that thestructures performed quite well with respect to both the design and the survival earthquake.

Postgraduate Thesis / Μεταπτυχιακή Εργασία

Στάθμες επιτελεστικότητας
Seismic assessement
Αποτίμηση σεισμικής συμπεριφοράς
Seismic design according to EC8
Σχεδιασμός με βάση τις παραμορφώσεις
Ανελαστική δυναμική ανάλυση χρονοϊστορίας
Χωρικοί, μη κανονικά, πλαισιακοί φορείς οπλισμένου σκυροδέματος
Deformation based desing
Αντισεισμικός σχεδιασμός σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα Β
Performance levels
Inelastic time history analysis

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης (EL)
Aristotle University of Thessaloniki (EN)



Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, Πολυτεχνική Σχολή, Τμήμα Πολιτικών Μηχανικών

This record is part of 'IKEE', the Institutional Repository of Aristotle University of Thessaloniki's Library and Information Centre found at Unless otherwise stated above, the record metadata were created by and belong to Aristotle University of Thessaloniki Library, Greece and are made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( Unless otherwise stated in the record, the content and copyright of files and fulltext documents belong to their respective authors. Out-of-copyright content that was digitized, converted, processed, modified, etc by AUTh Library, is made available to the public under Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license ( You are kindly requested to make a reference to AUTh Library and the URL of the record containing the resource whenever you make use of this material.

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)