PONAŠANJE A-B OKVIRA S JAKIM ZIDNIM ISPUNOM NA HORIZONTALNO CIKLIČKO OPTEREĆENJE

This paper gives an overview of the experimental results obtained by testing three reinforced concrete (RC) frame models with strong infill walls and one bare RC frame model for comparison. The experimental results of the RC frame models with and without a strong masonry infill are presented in terms of the collapse mechanism, lateral resistance, lateral stiffness and hysteretic energy. Based on those results, we obtained the ductility coefficients, behaviour factors, and equivalent damping coefficients of the RC frames with strong infill walls ("frame-wall") and the bare RC frame, all of these variables depending on storey drifts. The experimental and analytical results of frame-wall and RC frames, regarding their lateral capacity and lateral stiffness, were compared. Experiments showed that the masonry infill contributed to the lateral capacity, lateral stiffness, hysteretic energy, changed behaviour, as well as the equivalent damping coefficient of RC frames. It is shown that "frame-wall" composite behaved as full-fledged building type having lower vulnerability than RC frames and enough displacement capacity to sustain displacement cycles in the nonlinear range of response.U radu je dan prikaz eksperimentalnih rezultata tri ispitivana modela armirano-betonskih okvira (a-b) s jakim zidnim ispunama ("uokvireno ziđe") i jednog modela praznog a-b okvira. Prikazani su eksperimentalni rezultati u pogledu mehanizma sloma ispuna, poprečne nosivosti, poprečne krutosti kao i histereznih energija. Na osnovu eksperimentalnih rezultata dobiveni su koeficijenti duktilnosti, faktori ponašanja i koeficijenti ekvivalentnog prigušenja uokvirenog ziđa i praznog a-b okvira u ovisnosti o nivou relativnog katnog pomaka. Utvrđene su razine oštećenja zidnog ispuna koje su povezane s nivoima relativnih katnih pomaka. Eksperimentalni rezultati, dobiveni na uokvirenom ziđu, uspoređeni su s analitičkim rezultatatima iz literature, glede poprečne nosivosti i poprečne krutosti. Iz eksperimentalnih rezultata vidljiv je doprinos zidnog ispuna na poprečnu nosivost, poprečnu krutost, histerezne energije, koeficijent duktilnosti, faktor ponašanja, i na koeficijent ekvivalentnog prigušenja u odnosu na prazan a-b okvir. Uokvireno ziđe može se korisiti kao ravnopravan nosivi element za preuzimanje horizontalnih opterećenja, unutar ograničenja promatranih parametara

UNLINEARE ERWIEDERUNG VON KONSTRUKTIONEN BEMESSEN NACH KROATISCHEN UND EUROPÄISCHEN NORMEN

U radu se prikazuje usporedba nelinearnog seizmičkog odgovora konstrukcija dimenzioniranih prema hrvatskim normama (HRP) i prema Eurokodu (EC8) koja je napravljena na modelima regularnih armiranobetonskih konstrukcija sa tri sustava za preuzimanje horizontalnih sila. Odabrano je više modela konstrukcija, a njihovi odgovori na djelovanje potresa izračunani su za pretpostavljeno djelovanje niza potresa. Globalni i lokalni parametri odgovora su analizirani i predloženi su odgovarajući zaključci.The nonlinear seismic response of structures dimensioned according to Croatian standards is compared with that of structures designed according to Eurocode 8. This comparison is based on models of regular reinforced-concrete structures with three systems for assuming horizontal forces. Several structural models have been selected and their seismic responses were calculated for the assumed impact of a series of earthquakes. Global and local seismic response parameters are analyzed and appropriate conclusions are proposed.L’article présente une comparaison de la réponse sismique non linéaire des constructions dimensionnées selon les normes croates et selon l’Eurocode 8, faite sur les modèles des constructions régulières en béton armé à trois systèmes de prise en charge des forces horizontales. On a choisi plusieurs modèles de constructions, tandis que leurs réponses à l’action sismique ont été calculées pour l’action supposée d’une série de séismes. Les paramètres globaux et locaux des réponses ont été analysés et commentés par des conclusions correspondantes.В работе показываèтся сравнение нелинейного сейсмического ответа конструкций расчитанных по Хорватским нормам и по Еврокоду 8, выполненное на моделях репулярных железобетонных конструкций с тремя системами для переноса горизонтальных сил. Выбрано большее число моделей конструкций, а их ответы на действие землетрясений расчитаны для предполагаемого действия ряда землетрясений. Глобальные и локальные параметры ответов анализированы, и предложены соответствующие заключения.Dargestellt ist ein Vergleich der unlinearen seismischen Erwiederung von Konstruktionen,k bemessen nach kroatischen Normen und nach Eurokode 8, ausgeführt an Modellen regulärer Stahlbetonkonstruktionen mit drei Systemen für die Übernahme von horizontalen Kräften. Es wurden mehrere Konstruktionsmodelle auserwählt, und deren Erwiederungen auf die Erdbebenwirkung für vorausgesetzte Einwirkung einer Reihe von Erdbeben berechnet. Globale und lokale Erwiederungsparameter sind analysiert und entsprechende Schlüsse vorgeschlagen

Cyclic testing of single bay confined masonry walls with various connection details

The test results of nine confined masonry wall specimens, with three different connection details between the masonry and the tie-columns and one unreinforced masonry wall, are presented. The specimens were executed and were tested under constant vertical and cyclic lateral loads. Failure modes, hysteresis loops, resistance envelope curves, averaged evaluated bilinear response envelope curves and behaviour factors were all obtained. Confinement brought an increase in the stiffness, lateral load capacity, ductility and hysteretic energy dissipation of the walls. The connection details did not influence the initial stiffness or themaximum lateral resistance, but they did improve the nonlinearwall behaviour, behaviour factors and hysteretic energy dissipation. They also helped in activating the whole wall for lateral load resistance and maintained its composite behaviour well into the nonlinear range. The measured behaviour factors of all the specimens were above the values suggested by the Eurocodes. The analytical expressions available differed from the prediction quality of the measured results

POJEDNOSTAVLJENI PRISTUPI MODELIRANJU OKVIRA S ISPUNOM

In many seismic areas, reinforced-concrete frames are filled with masonry infill walls. The behavior of these structural composite systems are difficult to model, and existing regulations lack guidelines for their design. In most cases, the masonry infill is excluded from the design process because it is considered a non-structural element. However, excluding them can have significant negative consequences. A properly modeled and designed reinforced-concrete frame with infill can significantly affect the strength, stiffness, and energy dissipation of the frame structure. In fact, a masonry infill combined with a relatively flexible reinforced-concrete frame certainly takes part in the resistance to horizontal actions. To investigate this issue, we modeled the behavior of frame structures with masonry infills in three ways: First, we used a linear seismic method of equivalent horizontal forces, applied to six models with different heights, modeling the masonry infill with “shell” finite elements. Second, we performed the same analysis with a “link” element as a compressive strut. Third, we used nonlinear dynamic analysis to consider the concentrated plasticity of columns and beams and a nonlinear model with the masonry infill considered a compressive strut. In each modeling approach, the masonry infill significantly affected the behavior of the structures and their dynamic response to seismic actions.U mnogim zemljama i seizmičkim područjima, armiranobetonski okviri ispunjeni su zidanom ispunom, tako predstavljajući konstrukcijski kompozitni sustav čije ponašanje je teško predvidjeti i modelirati, što vodi do nedostatka smjernica za projektiranje u postojećim propisima. Zidane ispune najčešće se smatra nekonstrukcijskim elementom te se redovito ne uključuju u proračun, što može imati znatne negativne posljedice. Dokazano je da pravilno modeliran i projektiran armiranobetonski okvir s ispunom ima bitan utjecaj na čvrstoću, krutost i disipaciju energije okvirnih konstrukcija. Naime, smatra se da zidana ispuna, u kombinaciji s relativno fleksibilnim armiranobetonskim okvirima, zasigurno preuzima jedan dio otpornosti na horizontalno djelovanje. S obzirom na ovu problematiku, provedena su tri načina modeliranja ponašanja okvirne konstrukcije sa zidanom ispunom. Prvi pristup je linearna seizmička analiza metodom ekvivalentnih sila na šest različitih modela po visini, te dva načina modeliranja zidane ispune – pomoću “shell” konačnih elemenata te pomoću “link” tlačne dijagonale, programom CSi SAP2000. Drugi pristup obrađuje nelinearnu dinamičku analizu s koncentriranim plastičnostima za stupove i grede te nelinearni model tlačnih dijagonala za zidanu ispunu. Zaključeno je da zidana ispuna u svakom pristupu modeliranja bitno utječe na ponašanje konstrukcije i dinamičke karakteristike pri potresnim djelovanjima

UZAJAMNI UTJECAJ AKTIVNOSTI LJUDI I VIBRACIJA MEĐUKATNIH KONSTRUKCIJA

Međukatne konstrukcije poslovnih i stambenih zgrada mogu biti izložene djelovanju dinamičkih sila uzrokovanih ljudskom aktivnošću tijekom hoda ili povremeno zbog trčanja, skakanja ili plesa. Posljednje tri aktivnosti osobito su izražene kada poslovni objekt u svom sadržaju ima staze za trčanje, prostorije za vježbanje, plesne dvorane ili sportske dvorane, čak ako su i manjih dimenzija. Odgovarajuća dinamička opterećenja i frekventna područja nabrojanih aktivnosti su opisana u ovom članku. Vibracije međukatnih konstrukcija u stambenim i poslovnim zgradama ovise o različitim čimbenicima, kao što su tlorisni raspored pregradnih zidova, namještaja, konstrukcija stropa, koncentracije opterećenja te geometrijski oblici podova. Ovi faktori utječu ne samo na vlastite oblike i prirodne frekvencije međukatnih konstrukcija, nego i na veličinu prigušenja. Stoga, izračun dinamičkih svojstava međukatnih konstrukcija te njihova odziva poradi nabrojanih dinamičkih opterećenja može biti prilično složen, a rezultati proračuna upitni. Zato su u ovom radu prikazane empirijske i mješovite metode njihova proračuna s praktičnim rješenjima za pojedine slučajeve

THE INTERACTION OF HUMAN ACTIVITIES AND VIBRATIONS OF FLOOR STRUCTURES

Međukatne konstrukcije poslovnih i stambenih zgrada mogu biti izložene djelovanju dinamičkih sila uzrokovanih ljudskom aktivnošću tijekom hoda ili povremeno zbog trčanja, skakanja ili plesa. Posljednje tri aktivnosti osobito su izražene kada poslovni objekt u svom sadržaju ima staze za trčanje, prostorije za vježbanje, plesne dvorane ili sportske dvorane, čak ako su i manjih dimenzija. Odgovarajuća dinamička opterećenja i frekventna područja nabrojanih aktivnosti su opisana u ovom članku. Vibracije međukatnih konstrukcija u stambenim i poslovnim zgradama ovise o različitim čimbenicima, kao što su tlorisni raspored pregradnih zidova, namještaja, konstrukcija stropa, koncentracije opterećenja te geometrijski oblici podova. Ovi faktori utječu ne samo na vlastite oblike i prirodne frekvencije međukatnih konstrukcija, nego i na veličinu prigušenja. Stoga, izračun dinamičkih svojstava međukatnih konstrukcija te njihova odziva poradi nabrojanih dinamičkih opterećenja može biti prilično složen, a rezultati proračuna upitni. Zato su u ovom radu prikazane empirijske i mješovite metode njihova proračuna s praktičnim rješenjima za pojedine slučajeve.Floors in office or apartment buildings are subjected to the dynamic forces induced by people when they walk, and occasionally, run, jump or dance. The latter three apply especially when an office building contains facilities such as running tracks on roofs, exercise rooms, dance floors, or gymnasia, even if small in size. Relevant dynamic loadings and frequency ranges for these activities are described here. The nature of floor vibrations in office and residential buildings is influenced by many factors, among them the configuration of partitions, furnishing, ceiling structures, load concentrations and geometric shapes of floor area. These factors not only affect the mode shapes and natural frequencies of the floors, but also the damping. Rational calculations of vibration amplitudes induced by dynamic forces become rather complicated and uncertain. Consequently, empirical and semi-empirical methods have been developed to deal with this situation. Such a method is presented as a practical design tool for certain cases

VERGLEICH DER ANWENDUNG KROATISCHER VORSCHRIFTEN UND DES EUROCODE 8

Opisane su razlike između hrvatskih propisa i Eurokoda 8 (EC8) koje se odnose na proračun konstrukcija visokogradnje na djelovanje potresa. Uspoređeni su modeli armiranobetonskih (ab) konstrukcija dimenzionirani prema oba propisa. Uspoređivani su modeli raznih sustava ab konstrukcija: okvirnih, mješovitih i sa zidovima. Pokazalo se da je postupak prema EC8 složeniji i da zahtijeva više inženjerskog znanja. Rad je dio znanstvenog projekta čiji je cilj prilagodba EC8 našim uvjetima.Differences between Croatian regulations and Eurocode (EC8) with respect to seismic design of structural elements of buildings are described. Reinforced-concrete models of structures designed according to both documents are compared. Models of various reinforced-concrete structural systems are compared: frame models, models with walls and mixed models. The authors demonstrate that the procedure based on EC8 is more complex and that it requires higher level of engineering knowledge. The paper is a part of the research project aimed at adapting EC8 to conditions prevailing in our country.L’article décrit les différences entre les règlements croates et l’Euro code 8 (EC8) relatives au calcul des constructions du bâtiment à l’action des séismes. L’on compare les modèles des constructions en béton armé dimensionnées selon les deux règlements. Les modèles de différents systèmes de constructions en béton armé ont été mis en comparaison : en cadre, aux murs, mixtes. Il s’est révélé que le procédé selon le EC8 était plus complexe et qu’il demandait plus de l’art de l’ingénieur. Cet article fait partie d’un projet scientifique dont l’objectif est l’adaptation de l’EC8 à nos conditions.Es sind Unterschiede zwischen den kroatischen Vorschriften und dem Eurocode 8 (EC8) beschrieben die sich auf die Berechnung von Hochbaukonstruktionen gegen seismische Einflüsse beziehen. Verglichen sind Modelle von Stahlbetonkonstruktionen (Stb), bemessen nach beiden Vorschriften. Es wurden Modelle verschiedener Stb Konstruktionen verglichen: Rahmen, mit Wänden und gemischt. Es zeigte sich dass das Verfahren nach EC8 komplizierter ist und mehr Ingenieurwissen verlangt. Der Artikel ist ein Teil des wissenschaftlichen Projekts dessen Ziel die Anpassung des EC8 an die kroatischen Umstände ist

Nonlinear response of structures designed according to Croatian and European standards

U radu se prikazuje usporedba nelinearnog seizmičkog odgovora konstrukcija dimenzioniranih prema hrvatskim normama (HRP) i prema Eurokodu (EC8) koja je napravljena na modelima regularnih armiranobetonskih konstrukcija sa tri sustava za preuzimanje horizontalnih sila. Odabrano je više modela konstrukcija, a njihovi odgovori na djelovanje potresa izračunani su za pretpostavljeno djelovanje niza potresa. Globalni i lokalni parametri odgovora su analizirani i predloženi su odgovarajući zaključci.The nonlinear seismic response of structures dimensioned according to Croatian standards is compared with that of structures designed according to Eurocode 8. This comparison is based on models of regular reinforced-concrete structures with three systems for assuming horizontal forces. Several structural models have been selected and their seismic responses were calculated for the assumed impact of a series of earthquakes. Global and local seismic response parameters are analyzed and appropriate conclusions are proposed