Determining the dynamic resistance of existing steel industrial hall structures for areas with different seismic activity

The paper presents the results of research concerning the assessment of dynamic resistance of existing industrial hall structures located in areas with different seismic activity. The basis for analyses was a three-nave industrial hall with a steel structure. Numerical calculations were performed using the finite element method (FEM), using the response spectrum method in dynamic analysis. The calculations were carried out in variants, using standard accelerated response spectra according to Eurocode 8 and those determined for the Upper Silesian Coal Basin (USCB) and Legnica-Glogow Copper District (LGCD) area. Using the author's procedure for the assessment of the dynamic resistance, for each of the extortion analysed, the structure's response to the dynamic excitation was compared with the effects of load combinations adopted at the design stage, thus establishing the limit values of the design horizontal ground acceleration αmaxg,H understood as the structure's resistance to tremors. This allowed to assess the impact of seismic activity from a specific area on the dynamic resistance of the subjected object. The article also discusses the way of interpretation and the scope of application of the obtained results and proposed procedure.

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących oceny odporności dynamicznej istniejących konstrukcji hal przemysłowych zlokalizowanych na terenach o różnej aktywności sejsmicznej. Podstawą do analiz była trójnawowa hala przemysłowa o konstrukcji stalowej. Przeprowadzono obliczenia numeryczne metodą elementów skończonych (MES), wykorzystując w analizie dynamicznej metodę spektrum odpowiedzi. Obliczenia przeprowadzono wariantowo, stosując wzorcowe przyspieszeniowe spektra odpowiedzi według Eurokodu 8 oraz te, wyznaczone dla obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) i Legnicko-Głogowskiego Okręgu Miedziowego (LGOM). Stosując autorską procedurę oceny odporności dynamicznej, dla każdego analizowanego wymuszenia porównano reakcję konstrukcji na wzbudzenie dynamiczne z efektami od kombinacji obciążeń przyjętych na etapie projektowania, ustalając tym samym wartości graniczne projektowego przyspieszenia poziomego gruntu αmaxg,H rozumianego jako odporność konstrukcji na wstrząsy. Pozwoliło to na ocenę wpływu warunków sejsmicznych z określonego obszaru na odporność dynamiczną badanego obiektu. W artykule przedstawiono sposób interpretacji zaproponowanej procedury i wskazano potencjalne możliwości jej zastosowania.