Korkmaz, Kasim Armagan;Kayhan, Ali Haydar;Ucar, Taner
Computers and Concrete
/
제12권5호
/
pp.681-695
/
2013
In 1999 Marmara and 2011 Van earthquakes in Turkey, majority of the existing buildings either sustained severe damage or collapsed. These buildings include masonry infill walls in both the interior and exterior R/C frames. The material of the masonry infill is the main variant, ranging from natural stones to bricks and blocks. It is demanding to design these buildings for satisfactory structural behavior. In general, masonry infill walls are considered by its weights not by interaction between walls and frames. In this study, R/C buildings with infill walls are considered in terms of structural behavior. Therefore, 5 and 8-story R/C buildings are regarded as the representative models in the analyses. The R/C representative buildings, both with and without infill walls were analyzed to determine the effects of structural behavior change. The differences in earthquake behavior of these representative buildings were investigated to determine the effects of infill walls leading structural capacity. First, pushover curves of the representative buildings were sketched. Aftermath, time history analyses were carried out to define the displacement demands. Finally, fragility analyses were performed. Throughout the fragility analyses, probabilistic seismic assessment for R/C building structures both with and without infill walls were provided. In this study, besides the deterministic assessment methodology, a probabilistic approach was followed to define structural effect of infill walls under seismic loads.
The contribution of infill wall is generally not considered in the structural analysis of reinforced concrete (RC) structures due to the lack of knowledge of the complex behavior of the infilled frame of RC structures. However, one of the significant factors affecting structural behavior and earthquake performance of RC structures is the infill wall. Considering structural and architectural features of RC structures, any infill wall may have openings with different amounts and aspect ratios. In the present study, the influence of infill walls with different opening rates on the structural behaviors and earthquake performance of existing RC structures were evaluated. Therefore, the change in the opening ratio in the infill wall has been investigated for monitoring the change in structural behavior and performance of the RC structures. The earthquake performance levels of existing RC structures with different structural properties were determined by detecting the damage levels of load-carrying components. The results of the analyzes indicate that the infill wall can completely change the distribution of column and beam damage level. It was observed that the openings in the walls had serious impact on the parameters affecting the behavior and earthquake performance of the RC structures. The infill walls have a beneficial effect on the earthquake performance of RC structures, provided they are placed regularly and there are appropriate openings rate throughout the RC structures and they do not cause structural irregularities.
One of the important factors is the infill walls in the change of the structural rigidity, ductility, dynamic and static characteristics of the structures. The infill walls are not generally included in numerical analysis of reinforced concrete (RC) structural system due to lack of suitable theory and the difficulty of calculating the recommended models. In seismic regions worldwide, the residential structures are generally RC buildings with infill wall. Therefore, understanding the contribution of the infill walls to seismic performance of buildings may have a vital importance. This paper investigates the effects of infill walls on seismic performance of the existing RC residential buildings by considering requirements of the Turkish Earthquake Code (TEC). Seismic performance levels of residential RC buildings with and without walls in high-hazard zones were determined according to the nonlinear procedure given in the code. Pushover curves were obtained by considering the effect of masonry infill walls on seismic performance of RC buildings. The analysis results showed that the infill walls beneficially effected to the rigidity, roof displacements and seismic performance of the building.
It is quite apparent that engineering concerns related to the influence of masonry infills on seismic behavior of reinforced concrete (RC) structures is likely to remain relevant in the long term, as infill walls maintain their functionalities in construction practice. Within this framework, the present paper mainly deals with the issue in terms of modal expansion of effective earthquake forces and the resultant modal responses. An adequate determination of spatial distribution of effective earthquake forces over the height of the building is highly essential for both seismic analysis and design. The possible influence of infill walls is investigated by means of modal analyses of two-, three-, and four-bay RC frames with a number of stories ranging from 3 to 8. Both uniformly and non-uniformly infilled frames are considered in numerical analyses, where infill walls are simulated by adopting the model of equivalent compression strut. Consequently, spatial distribution of effective earthquake forces, modal static base shear force response of frames, modal responses of story shears from external excitation vector and lateral floor displacements are obtained. It is found that, infill walls and their arrangement over the height of the frame structure affect the spatial distribution of modal inertia forces, as well as the considered response quantities. Moreover, the amount of influence varies in stories, but is not very dependent to bay number of frames.
Noorifard, Azadeh;Tabeshpour, Mohammad Reza;Saradj, Fatemeh Mehdizadeh
Earthquakes and Structures
/
제23권2호
/
pp.151-168
/
2022
Torsion is one of the most important causes of building collapse during earthquakes. Sometimes, despite the symmetric form of the building, infill walls disturb the symmetry of the lateral resisting system. The purpose of this research is to investigate the effect of urban layout on developing torsion caused by infill walls. For this purpose, a typological study was conducted based on the conditions of perimeter walls on 364 buildings and then 9 cases were selected. The dimensions of the selected buildings are constant and the conditions of the perimeter walls including facades with openings and cantilevered facades are variable. The selected buildings with 60 different layouts of infill walls were analyzed and the behavior of each one was evaluated based on the torsional irregularity criteria of seismic codes. The results of the analyses showed that if the perimeter walls of a building are symmetric, asymmetric interior walls will not be important in developing torsion and effective parameters in symmetry of the perimeter infill walls are the number of walls, area of openings, aspect ratio, and construction details. Finally, architectural solutions to mitigate the torsional effects of infill walls were proposed for buildings with solid infill walls on some sides, for buildings where the perimeter walls of one side are on the cantilevered part, and for buildings where the perimeter walls of two adjacent sides are on the cantilevered part. In three-sided buildings, where two adjacent façades are cantilevered, it is often impossible to use the potential of the infill walls.
The presented paper considers infill masonry walls' influence on the seismic reliability of precast concrete frames. The recent Bojnord earthquake on May 13th, 2017 in Iran (MW 5.4) illustrated that the infill masonry walls play a crucial role in the damage extent and life safety issues of inhabitants in the precast concrete buildings. The incremental dynamic analysis (IDA) approach was used to determine the fragility curves of the represented damaged precast frame. Then, by integrating site hazard and structural fragilities, the seismic reliability of the represented precast frame was evaluated in different damage limit states. Additionally, the static pushover analysis (SPA) approach was used to assess the seismic performance assessment of the precast frame. Bare and infilled frames were modeled as 2D frames employing the OpenSees software platform. The multi-strut macro-model method was employed for infill masonry simulation. Also, a relatively efficient and straightforward nonlinear model was used to simulate the nonlinear behavior of the precast beam-column joint. The outputs show that consideration of the masonry infilled wall effect in all spans of the structural frame leads to a decrease in the possibility of exceedance of specified damage limit states in the structures. In addition, variation of hazard curves for buildings with and without consideration of infilled walls leads to a decrease in the reliability of the building's frames with masonry infilled walls. Furthermore, the lack of infill walls in the first story significantly affects the precast concrete frame's seismic reliability and performance.
Aykac, Sabahattin;Kalkan, Ilker;Seydanlioglu, Mahmut
Earthquakes and Structures
/
제6권2호
/
pp.181-199
/
2014
The infill walls, whose contribution to the earthquake resistance of a structure is generally ignored due to their limited lateral rigidities, constitute a part of the lateral load bearing system of an RC frame structure. A common method for improving the earthquake behavior of RC frame structures is increasing the contribution of the infill walls to the overall lateral rigidity by strengthening them through different techniques. The present study investigates the influence of externally bonded perforated steel plates on the load capacities, rigidities, and ductilities of hollow brick infill walls. For this purpose, a reference (unstrengthened) and twelve strengthened specimens were subjected to monotonic diagonal compression. The experiments indicated that the spacing of the bolts, connecting the plates to the wall, have a more profound effect on the behavior of a brick wall compared to the thickness of the strengthening plates. Furthermore, an increase in the plate thickness was shown to result in a considerable improvement in the behavior of the wall only if the plates are connected to the wall with closely-spaced bolts. This strengthening technique was found to increase the energy absorption capacities of the walls between 4 and 14 times the capacity of the reference wall. The strengthened walls reached ultimate loads 30-160% greater than the reference wall and all strengthened walls remained intact till the end of the test.
In this study, the effect of presence and distribution of masonry infill walls on the mid-rise steel frame structures having soft ground storey was evaluated by implementing finite element (FE) methods. Masonry infill walls were distributed randomly in the upper storey keeping the ground storey open without any infill walls, thus generating the worst case scenario for seismic events. It was observed from the analysis that there was an increase in the seismic design forces, moments and base shear in presence of randomly distributed masonry infill walls which underlines that these design values need to be amplified when designing a mid-rise soft ground storey steel frame with randomly distributed masonry infill. In addition, it was found that the overstrength related force modification factor increased and the ductility related force modification factor decreased with the increase in the amount of masonry infilled bays and panels. These must be accounted for in the design of mid-rise steel frames. Based on the FE analysis results on two mid-rise steel frames, design equations were proposed for determining the over strength and the ductility related force modification factors. However, it was recommended that these equations to be generalized for other steel frame structure systems based on an extensive analysis.
Yun, Hyun-Do;Hwang, Jin-Ha;Kim, Mee-Yeon;Choi, Seung-Ho;Park, Wan-Shin;Kim, Kang Su
Structural Engineering and Mechanics
/
제75권3호
/
pp.389-399
/
2020
An infill wall made of high-performance fiber-reinforced cementitious composites (HPFRCC) was utilized in this study to strengthen the reinforced concrete (RC) frame structures that had not been designed for seismic loads. The seismic performance of the RC frame structures strengthened by the HPFRCC infill walls was investigated through the experimental tests, and the test results showed that they have improved strength and deformation capabilities compared to that strengthened by the RC infill wall. A simple numerical modeling method, called the modified longitudinal and diagonal line element model (LDLEM), was introduced to consider the seismic strengthening effect of the infill walls, in which a section aggregator approach was also utilized to reflect the effect of shear in the column members of the RC frames. The proposed model showed accurate estimations on the strength, stiffness, and failure modes of the test specimens strengthened by the infill walls with and without fibers.
An efficient, economical and practical strengthening method for hollow brick infill walls was proposed and investigated in the present study, experimentally and numerically. This method aims at increasing the overall lateral strength and stiffness of the structure by increasing the contribution of the infill walls and providing the non-bearing components of the structure with the capability of absorbing earthquake-induced energy to minimize structural damage during seismic excitations. A total of eleven full-scale infill walls strengthened with expanded mild steel plates were tested under diagonal monotonic loading to simulate the loading condition of the non-bearing walls during an earthquake. The contact surface between the plates and the wall was increased with the help of plaster. Thickness of the plates bonded to both faces of the wall and the spacing of the bolts were adopted as test parameters. The experiments indicated that the plates were able to carry a major portion of the tensile stresses induced by the diagonal loads and provided the walls walls with a considerable confining effect. The composite action attained by the plates and the wall until yielding of the bolts increased the load capacities, rigidities, ductilities and energy-absorption capacities of the walls, considerably.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.