The effect of seismic activity on reinforced concrete frame structures with infill masonry panels
Date
2014-04
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Stellenbosch : Stellenbosch University
Abstract
ENGLISH ABSTRACT: Certain regions within the Western Cape Province are at risk of a moderate intensity
earthquake. It is therefore crucial that infrastructure in these areas be
designed to resist its devastating effect. Numerous types of structural buildings
exist in these seismic prone areas. The most common types are either reinforced
concrete framed buildings with masonry infill or unreinforced masonry
buildings. Many of these buildings predate the existence of the first loading
code of 1989 which provided regulations for seismic design. The previous code
was superseded in 2010 with a code dedicated to providing guidelines for seismic
design of infrastructure. A concern was raised whether these buildings
meet the requirements of the new code. A numerical investigation was performed
on a representative reinforced concrete framed building with masonry
infill to determine whether the building meets the new code’s requirements.
The results from the investigation show that the stresses at critical points in
the columns exceed the codified requirements, thus leading to local failure.
After careful review it was discovered that these local failures in the columns
will most likely lead to global failure of the building.
AFRIKAANSE OPSOMMING: In sekere streke in die Wes-Kaap bestaan daar risiko van matige intensiteit aardbewings. Dit is dus noodsaaklik dat die infrastruktuur in hierdie gebiede ontwerp word om die vernietigende uitwerking te weerstaan. Gebous met verskillende tipes strukturele uitlegte kom in hierdie gebied voor. Die mees algemene struktuur tipe is gewapende beton-raam geboue met baksteen invol panele sowel as ongewapende baksteen geboue. Baie van hierdie geboue is gebou voor die eerste las-kode van 1989 wat regulasies vir seismiese ontwerp voorsien in gebruik geneem is. Die vorige kode is vervang in 2010 met ’n kode toegewy tot die verskaffing van riglyne vir seismiese ontwerp van infrastruktuur. Kommer het ontstaan of hierdie geboue voldoen aan die vereistes van die nuwe kode. ’n Numeriese ondersoek is uitgevoer op ’n verteenwoordigende gewapende beton geraamde gebou met baksteen panele om te bepaal of die gebou voldoen aan die nuwe kode vereistes rakende sismiese ontwerp. Die resultate van die ondersoek toon dat die spanning op kritieke punte in die kolomme die gekodifiseerde vereistes oorskry, wat tot plaaslike faling lei. Na verdere onderssoek is dit bepaal dat die plaaslike faling in die kolomme waarskynlik tot globale faling van die gebou sal lei.
AFRIKAANSE OPSOMMING: In sekere streke in die Wes-Kaap bestaan daar risiko van matige intensiteit aardbewings. Dit is dus noodsaaklik dat die infrastruktuur in hierdie gebiede ontwerp word om die vernietigende uitwerking te weerstaan. Gebous met verskillende tipes strukturele uitlegte kom in hierdie gebied voor. Die mees algemene struktuur tipe is gewapende beton-raam geboue met baksteen invol panele sowel as ongewapende baksteen geboue. Baie van hierdie geboue is gebou voor die eerste las-kode van 1989 wat regulasies vir seismiese ontwerp voorsien in gebruik geneem is. Die vorige kode is vervang in 2010 met ’n kode toegewy tot die verskaffing van riglyne vir seismiese ontwerp van infrastruktuur. Kommer het ontstaan of hierdie geboue voldoen aan die vereistes van die nuwe kode. ’n Numeriese ondersoek is uitgevoer op ’n verteenwoordigende gewapende beton geraamde gebou met baksteen panele om te bepaal of die gebou voldoen aan die nuwe kode vereistes rakende sismiese ontwerp. Die resultate van die ondersoek toon dat die spanning op kritieke punte in die kolomme die gekodifiseerde vereistes oorskry, wat tot plaaslike faling lei. Na verdere onderssoek is dit bepaal dat die plaaslike faling in die kolomme waarskynlik tot globale faling van die gebou sal lei.
Description
Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2014.
Keywords
Buildings -- Earthquake effects, Reinforced Concrete construction, Masonry, Earthquake resistant design, Dissertations -- Civil engineering, UCTD, Structural frames