Vol.10, No 1, 2012 pp. 85 - 96
UDC 624.014.2:72.011.27+624.131.537:519.68=111
DOI: 10.2298/FUACE1201085C
COMPARATIVE ANALYSIS OF GLOBAL STABILITY OF THE TYPICAL STRUCTURAL SYSTEMS OF MULTI-STOREY STEEL BUILDINGS
Aleksandra Cilic, Milisav Damnjanovic, Danijela Djuric-Mijovic
University of Niš, Faculty of Civil Engineering and Architecture, Serbia
E-mail: aleksandra.cilic@gaf.ni.ac.rs
The paper presents global stability comparative analysis of two distinctive structural systems for one 25 - storey high steel building. These are the system with rigid and the system with hinged joint connections between beams and columns in the steel structure. The analysis focuses on the basic structure which was designed only to carry vertical loads, and on the corresponding structure which was stabilized with vertical bracings in the façade walls. Additionally, the paper shows several intermediate steps in the designing of stabilized systems. Static and dynamic design of the relevant structural systems, as well as the control of stress, deformation and stability under the seismic forces of seismic intensity VIII, was done on a computer, on the 3D computation models using Finite Element Method.
Key words: global stability, steel structure, multi-storey building, vertical bracings, belt truss, space frame.
UPOREDNA ANALIZA PROSTORNE STABILNOSTI KARAKTERISTIČNIH KONSTRUKCIJSKIH SISTEMA ČELIČNIH VIŠESPRATNIH ZGRADA
U radu je izvršena uporedna analiza prostorne stabilnosti dva karakteristična konstrukcijska sistema 25 – spratne čelične zgrade. To su sistem sa zglobnim i sistem sa krutim vezama čeličnih nosača i stubova. Analizom su obuhvaćeni osnovni noseći sistemi koji poseduju armirano – betonsko jezgro oko vertikalnih komunikacija i odgovarajući sistemi stabilizovani vertikalnim rešetkastim spregovima u fasadnim zidovima. Takođe je dat i prikaz nekoliko međufaza u formiranju prostorno ukrućenih sistema. Određivanje statičkih i dinamičkih uticaja u predmetnim konstrukcijskim sistemima, perioda sopstvenih oscilacija, kao i kontrola stanja napona, deformacija i stabilnosti usled dejstva seizmičkih sila, za VIII stepen seizmičkog intenziteta, izvršena je na računaru, na prostornim računskim modelima, primenom Metoda konačnih elemenata.
Ključne reči: prostorna stabilnost, čelična konstrukcija, višespratna zgrada, vertikalni spregovi, pojasne rešetke, prostorni ram