Seismic behavior of concentrically braced frames designed to AISC341 and EC8 provisions

Steelowe koncentrycznie stężone ramy (CBF) są często stosowane jako efektywne systemy przeciwstawiania się obciążeniom bocznym w celu zapewnienia odporności na trzęsienia ziemi i obciążenia wiatrem. W niniejszym artykule skupiono się na zastosowaniach o wysokiej aktywności sejsmicznej, w których elementy stężające w ramach CBF rozpraszają energię poprzez powtarzające się cykle wyboczenia i ugięcia. Powszechnie stosowane przepisy sejsmiczne mają nieco odmienne podejścia do projektowania sejsmicznego elementów CBF. W niniejszym opracowaniu szczegółowo oceniono podobieństwa i różnice pomiędzy filozofiami projektowymi i przepisami stosowanymi w Stanach Zjednoczonych i Europie dla tych systemów. Wymagania obu przepisów stosowanych podczas pełnej procedury projektowej są podsumowane i porównane. Ponadto, odpowiednio zaprojektowano archetypy kratownic X, dzielonych kratownic X oraz kratownic V, a także zbadano różnice w wynikach projektowania dotyczące rozmiarów przekroju oraz ciężaru stali użytej w każdym projekcie. Na koniec opracowano nieelastyczne modele konstrukcyjne zaprojektowanych archetypów i poddano je szerokiemu zestawowi ruchów gruntu w celu zbadania ich zachowań sejsmicznych. Wyniki łącznie 880 nieliniowych analiz historii czasu są następnie syntetyzowane w celu zbadania sposobu, w jaki wymagania tych przepisów wpływają na zachowanie sejsmiczne zaprojektowanych CBF. Zaobserwowano znaczące różnice pomiędzy osiągami CBF zaprojektowanych według przepisów amerykańskich i europejskich. Podobieństwa i różnice, jak również wady tych przepisów są dokładnie przedyskutowane. Zalecenia i przyszłe potrzeby badawcze są sugerowane w celu poprawy sejsmicznej charakterystyki stalowych CBF zaprojektowanych zgodnie z tymi przepisami.