Limit period based on approximate analytical methods estimating inelastic displacement demands of buildings

Abstract

The Algerian seismic design code (RPA99) recommends a limit on the elastic period as a governing factor in the design process of low and mid‐rise buildings, function of the structural system regardless of the related ductility level. The recommended limit criterion is evaluated through approximate analytical methods using drift limit. The assignable displacement ductility ratio for the force reduction factor is derived from some well established R‐μ‐T_n expressions. The limit period evaluation procedure (proposed in this paper) agrees with a capacity design approach since it allows for adjusting the required resistance demand level function of a ductility level resulting from code's steel recommendations. This will enhance seismic design procedure based on a target‐period approach such as in the Algerian seismic design code RPA99, to fulfil the minimum required two performance levels or to satisfy three performance levels if a damage control is considered. A critical study is carried out considering three regular earthquake‐resistant concrete framed structures and taking into account the specificity of various types of soils, namely rock, firm and soft. A comparison of the obtained results shows clearly that the RPA99 recommended limit is only valid for nude moment resisting frames.

Ribinės zonos radimas, taikant aproksimacinius analitinius metodus bei įvertinant pastatų netampriųjų poslinkių poreikį

Santrauka. Projektuojant žemus ir vidutinio aukščio pastatus pagal Alžyro seisminio projektavimo normas (RPA99) rekomenduojama ribinę tamprumo zonos reikšmę taikyti kaip pagrindinį veiksnį bei įvertinti konstrukcinės sistemos funkciją, nekreipiant dėmesio į esamą plastiškumo lygį. Rekomenduojamas ribinis kriterijus apskaičiuojamas, taikant aproksimacinius analitinius metodus bei tampriojo poveiksmio ribinę reikšmę. Mažinant jėgos koeficientą poslinkių plastiškumo santykis imamas, taikant gerai žinomas R − µ −Tn priklausomybes. Pasiūlyta ribinės zonos nustatymo procedūra lengvai dera prie laikomosios galios apskaičiavimo, kadangi atsparumo poreikio funkcijoje įvertinamas reikalingas plastiškumo lygis. Atsparumo poreikio funkcija randama remiantis metalinių konstrukcijų projektavimo normomis. Šis būdas leidžia pagerinti seisminio projektavimo metodus, aprašytus RPA99, kai konstrukcijos skaičiuojamos dviem darbo aspektais arba trimis, įvertinant suirties atsparį. Pasiūlytas metodas pritaikytas skaičiuojant tris žemės drebėjimams atsparius betoninius rėmus esant trims pagrindo tipams: uolai, kietajam ir minkštajam gruntams. Gautų rezultatų palyginimas leidžia daryti išvadą, kad pagal RPA99 nustatyta ribinė reikšmė galioja tiktai rėmams, suprojektuotiems pagal lenkimo momentus.

Reikšminiai žodžiai: žemės drebėjimams atsparūs rėmai, ribinė tamprumo zona, globalusis plastiškumas, tarpaukštinis dreifas, seisminis projektavimas.

First Published Online: 14 Oct 2010

Keyword : earthquake resisting frames, elastic limit period, global ductility, interstorey drift, displacement, seismic design, performance level