University of Khartoum

Seismic Analysis and Design of Irregular Structures, Case Study: A Thirty Floor Reinforced Concrete Building

Seismic Analysis and Design of Irregular Structures, Case Study: A Thirty Floor Reinforced Concrete Building

Show simple item record

dc.contributor.advisor Abdalla Khogali Ahmed en_US
dc.contributor.author Mohammed, Rashad Abo Elgasim Ahmed
dc.contributor.other Department of Civil Engineering en_US
dc.date 2015
dc.date.accessioned 2017-05-17T11:54:23Z
dc.date.available 2017-05-17T11:54:23Z
dc.date.submitted 2017
dc.identifier.uri http://khartoumspace.uofk.edu/123456789/25015
dc.description.abstract This research focuses on seismic design of irregular structures, especially on high seismicity areas, according to the American design specification (ASCE7-05 and ACI 318M-11). Structures with high degree of irregularity have the possibility of behaving significantly differently than that of a nominally regular structures, limits on the amount of allowable irregularity have been developed in ASCE 7-05 code. Design procedure and required investigation was represented in stepped manner in this research. Dynamic modal analysis and development of design response spectrum curve, were detailed and studied. Application for the intended study was, idealized in a 3D, thirty floors concrete office building with significant reentrant & geometry, and non-symmetric resisting systems-irregularities, which assumed to be located in high seismic level area, where site class, C, and map spectral acceleration for short and long periods is (Ss=1.25 g & S1 =0.40 g), respectively. Analysis and design of members (columns, beams and joints …) is made according to ACI 318M-11, and Etabs 2013 version 13.1.5, program. The thesis concluded that: Irregular structure requires dynamic analysis for seismic forces generation. The Studied case shows that: Special design consideration should be given to resisting system on levels of geometric irregularity, where concentration and increase of lateral forces are expected by more than 160%. Base shear generated by dynamic modal analysis of response spectrum results on 51.97 % of equivalent lateral force analysis (ELF), for that reason the code prohibited the use of (ELF), which may lead to uneconomical design. Soft storey mechanism resulting from stiff partition, or week storey mechanism resulting from loss of storey total strength, are highly affected by seismic forces, and leads to failure. Due to reduced force by modification coefficient, R, the selected resisting system condition and detailing requirements should go hand by hand with the design, to represent the ductility requirement of the structure. en_US
dc.language.iso en en_US
dc.publisher University of Khartoum en_US
dc.subject Floor en_US
dc.subject Reinforced Concrete Building en_US
dc.subject Irregular en_US
dc.title Seismic Analysis and Design of Irregular Structures, Case Study: A Thirty Floor Reinforced Concrete Building en_US
dc.type Thesis en_US
dc.Degree M.Sc en_US
dc.Faculty Engineering en_US
dc.description.arabic-abstract موضوع هذا البحث فى التصميم الإنشائى ضد الزلازل للإنشاءات غير المنتظمة وخاصة للمناطق ذات الأثر الزلزالى العالى. حسب متطلبات المواصفات الأمريكية ASCE7-05 and) ACI M318-11 (. من المتوقع وجود إختلاف بين سلوك الإنشاءات العالية والغير منتظمة ضد الزلازل مقارنة بالانشاءات المنتظمة. لذلك وضع الكود الامريكى مدى وحدود لهذه الدرجة من عدم الانتطام. فى هذا البحث تمّ عمل مخطط تصميمى بصورة مرتبة تتضمّن جميع متطلبات كود التصميم . هذا مع شرح مفصّل لطريقة التحليل المعروفة بالتحليل الديناميكى الطورى ؛ مع كيفية إستنتاج دالة الطيف الموجى للتصميم . لغرض هذه الدراسة تمّ إختيار مبنى خرسانى مكون من 30 طابق. مع معالجة المبنى بأربعة أشكال من عدم الانتظام تمثلت فى تغير لشكل المبنى عند مستويين وعدم إستمرارية زاويتين رئيسيتين من زوايا المبنى، هذا مع عدم تماثل النظام الإنشائى المقاوم للزلازل فى إتجاه المحور ألافقى (السينى). مع فرضية وجود المبنى بمنطقة تصنف زلزالياً بالمستوى (C) طبقاً للمواصفات الامريكية ASCE7–05، وتسارع تصميمى للفترة الزمنية القصيرة والطويلة للهزة الارضية Ss=1.25g and S1 =0.40 g) ( على التوالي. تمّ عمل التحليل والتصميم للمنشأ بإستخدام إصدارة متقدمة من برنامج Etabs 2013 version 13.1.5 . خلصت الدراسة إلى أن المبانى العالية وغير المنتظمة تتطلب طرق تحليل ديناميكية. كما وجد من دراسة النموذج زيادة تركيز القوى الجانبية عند مستويات تغير الشكل الهندسى للمبنى إلى 160% ؛ الشئ الذى يتطلب الإنتباه له عند تصميم هذه المستويات . كما أن أثر قوة القص القاعدي للزلزال الناتجة على المنشأ عبر طريقة التحليل الديناميكية، عادلت 51.97% فقط من قيمتة المحسوبة بطريقة التحليل البديلة (Equivalent Latter Force)؛ وفى ذلك تفسير لمنع الcode من إستخدام طريقة التحليل البديلة (ELF) فى مثل هذا النوع من الانشاءات، تفادياً من الحصول على قوى زائدة مما يؤدى إلى تصميم غير إقتصادى. كما و أن من أهم مسببات الانهيار لهذا النوع من الانشاءات مايعرف بآلية الطابق المرن وآلية الطابق الضعيف. وحيث أن القوة التصميمية لدالة الطيف الموجى يتم تخفيضها بالمعامل R، فعليه يجب تطبيق كامل متطلبات التصميم التكميلية للنظام الإنشائى المقاوم للزلازل فى الإتجاة المحدد. en_US

Files in this item

Files Size Format View

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Share

Search DSpace


Browse

My Account