Effect of x-bracing configuration on earthquake damage cost of steel building

Abstract

Seismic structural design of X-braced steel buildings using life cycle cost analysis aims to reveal the most appropriate structural solution for both satisfying economic aspects and earthquake resistant design code requirements among a number of variant solutions accounting architectural concerns. In this study, five storey X-braced steel building with three different X-bracing configurations is designed using various base shear values and the total cost of each design of three configurations is calculated for different earthquake intensities. Initial costs and the cost of the expected damages caused by future earthquakes are determined for each X-bracing configuration. The maximum interstorey drift ratio is selected as seismic performance parameter for satisfying earthquake code demands and evaluated through nonlinear static analysis. The optimum X-bracing configuration is determined by using the balance between the initial cost and the life-time earthquake damage cost.

Kryžminių ryšių pavidalo poveikis plieninių konstrukcijų pastato apgadinimo kainai dėl žemės drebėjimo

Santrauka. Pasitelkus gyvavimo ciklo kainos analizę, plieninių konstrukcijų pastatų su kryžminiais ryšiais seisminio konstrukcijų projektavimo tikslas – rasti tinkamiausią konstrukcinį sprendimą, kuris atitiktų ekonominę pusę, ir žemės drebėjimui atspariųstatinių projektavimo kodekso reikalavimus, kai, atsižvelgiant įarchitektūrines sąsajas, yra daugybė sprendimų variantų . Šiame tyrime, naudojant įvairias pagrindų šlyties jėgų reikšmes, projektuojamas penkiaaukštis plieninių konstrukcijų pastatas su trimis skirtingais kryžminių ryšių pavidalais ir kiekvienam atvejui iš trijų pavidalų apskaičiuojama bendroji kaina, esant skirtingo stiprumo žemės drebėjimui. Pradinė kaina ir numatomos bū simų žemės drebėjimų padaryto apgadinimo kaina nustatoma kiekvienam kryžminių ryšių pavidalui. Siekiant laikytis žemės drebėjimų kodekso reikalavimų, kaip seisminių charakteristikų rodiklis pasirenkamas didžiausias tarpaukštinės slinkties santykis, kuris įvertinamas naudojant netiesinę statinę analizę. Optimalus kryžminių ryšių pavidalas nustatomas subalansuojant pradinę kainą ir per visą gyva-vimo trukmę žemės drebėjimų padarytos žalos kainą.

Reikšminiai žodžiai: X pavidalo ryšiai, plieninis pastatas, netiesinė statinė analizė, šoninė slinktis, žemės drebėjimų padarytos žalos kaina, optimali bendra kaina, optimalios sistemos jėgos koeficientas.

Keyword : X-brace, steel building, nonlinear static analysis, pushover, earthquake damage cost, optimum total cost, optimum system force coefficient