Progressive Collapse Assessment of Multistory Reinforced Concrete Structures Subjected To Seismic Actions

ABSTRACT

Progressive collapse is a catastrophic partial or total failure of a structure that mostly occurs when a structure loses a primary component like a column. Some international standards have started to consider progressive collapse resistance in various approaches. In this study, the  ‘Unified Facilities Criterion’ guidelines were used in assessing the structure; these guidelines represent one of the codes that discuss progressive collapse using sophisticated approaches. Three-dimensional nonlinear dynamic analyses using the ‘Applied Element Method’ were performed for a structure that lost a column during a seismic action. A parametric study was made to investigate the effect of different parameters on  progressive collapse. In this study, a primary structural component was assumed lost during an earthquake. The studied parameters were the location of the removed column in plan, the level of the removedcolumn, the case of loading, and the consideration of the slabs. For the study cases, it was concluded that the buildings designed according to the Egyptian code satisfies the progressive collapse requirements stated by ‘Unified Facilities Criteria’ (UFC) guidelines requirements with a safety factor of 1.97. Also, it was found that losing a column during a seismic action is more critical for progressive collapse than under gravity load. Finally, this study elaborated the importance of considering the slab in progressive collapse analysis of multistory buildings in order to include the significant catenary action developed by the slabs.

INTRODUCTION

Progressive collapse has become a hot research point as a result of several recent collapses. The first recorded collapse in the last century was the failure of the masonry ‘St. Mark’s Campanile’ in July 1902. The failure was due to the deterioration of the structure after experiencing some cracks that resulted from a preceding fire. The first well-known collapse was on the morning of 16 May 1968 in the ‘Ronan Point apartment’, which was a 22-story building that failed due to a gas explosion on the 18th floor. This explosion caused a failure in the load-bearing precast concrete panels near the corner of the building. The structure experienced a chain of collapses until the ground floor.

چکیده

فروپاشی پیشرفته یک شکست جزئی یا کامل فاجعه آمیز یک ساختار است که عمدتا رخ می دهد زمانی که یک ساختار یک مولفه اصلی مانند یک ستون را از دست می دهد. برخي از استانداردهاي بين المللي، در رويكردهاي مختلف، پيش بيني سقوط پيشروي خود را آغاز كرده اند. در این مطالعه، برای ارزیابی ساختار، از دستورالعمل «امکانات امکانات واحد» استفاده شده است. این دستورالعمل ها نشان دهنده یکی از کد هایی است که در مورد فروپاشی پیشرفته با استفاده از رویکردهای پیشرفته مورد بحث قرار می گیرند. تجزیه و تحلیل پویای غیر خطی سه بعدی با استفاده از روش المان کاربردی برای ساختار انجام شد که در طول عمل لرزه ای یک ستون را از دست داد. یک مطالعه پارامتری برای بررسی اثر پارامترهای مختلف بر روی فروپاشی پیشرفته صورت گرفته است. در این مطالعه، یک بخش ساختاری اولیه در طول زلزله از دست داده است. پارامترهای مورد مطالعه محل ستون حذف شده در طرح، سطح حذف ستون، مورد بارگیری و توجه به اسلب بود. برای موارد مطالعه، به این نتیجه رسیدند که ساختمان های طراحی شده با توجه به کد مصری، نیازهای فروپاشی مترقی را مطابق با الزامات “معیارهای امکانات واحد یكسان” (UFC) با ضریب ایمنی 97/1 تضمین می كنند. همچنین مشخص شده است که از بین رفتن ستون در طول عملیات لرزه ای برای فروپاشی پیشرفته، بیشتر از بار بارندگی است. در نهایت، این مطالعه اهمیت توجه به شمع در تجزیه و تحليل فروپاشی پيشرفته ساختمانهای چند طبقه را به منظور تعيين فعاليت جزیی ذکر شده توسط اسلب توصيف کرد.

مقدمه

فروپاشی پیشرو در نتیجه چندین فروپاشی اخیر، به یک نقطه تحقیق داغ تبدیل شده است. نخستین سقوط ثبت شده در قرن گذشته، شکست ساختار خیابانی بود مارک Campanile ‘در ژوئیه 1902. شکست ناشی از وخامت ساختار پس از تجربه برخی از ترک، که منجر به آتش سوزی قبلی. اولین فروپاش شناخته شده در صبح روز 16 می 1968 در آپارتمان Ronan Point بود که ساختمان 22 طبقه بود که به دلیل انفجار گاز در طبقه 18 شکست خورده بود. این انفجار موجب شکست در پانل های بتونی بتنی تحمل بار در نزدیکی گوشه ساختمان شد. این ساختار زنجیره ای را تا زمانی که کف زمین فرو می ریزد فرو می ریزد.

Year: 2016

Publisher : SPRINGER

By :  Ahmed Elshaer , Hatem Mostafa , and Hamed Salem

File Information: English Language/ 11 Page / size: 1.88 KB

Download

سال : 1395

ناشر : SPRINGER

کاری از : احمد الشایر، حاتم مصطفی و حامد سالم 

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 11 صفحه / حجم : KB 1.88

لینک دانلود