Impact of connection details of architectural components on seismic induced repair cost in a shear wall building

Daregholi, Seyyed Roozbeh (2024). Impact of connection details of architectural components on seismic induced repair cost in a shear wall building. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Losses associated with the failure of Non-Structural Components (NSCs) during earthquakes are the most significant contributor to overall building economic loss. Consequently, recent studies have focused on proposing modifications to connection details, element sizes, and materials of NSCs to enhance their seismic performance. In the first step, this study evaluates the effect of using different prediction methods for estimating Engineering Demand Parameters (EDPs) on repair cost of architectural components. Then it quantitatively investigates the repair costs and potential benefits that result from improving the connection details for three commonly used architectural components, namely partition walls, suspended ceilings, and curtain walls subjected to different earthquake intensities. Additionally, it examines the distribution of repair costs associated with the location of the architectural components along the building height. To achieve these goals, a 12-story reinforced concrete shear wall office building located in Montreal on site Class D (stiff soil), was selected as a case study. The study employs the FEMA-P58 building-specific loss estimation methodology to estimate the direct economic loss in terms of repair cost. The results revealed the variation of estimated EDPs (expressed as inter-story drift ratio and peak horizontal floor acceleration) while using different prediction methods and highlight the correlation between calculated EDPs and their corresponding repair costs. Moreover, the results demonstrated that enhancing connection detailing can reduce repair costs of partition walls, suspended ceilings, and curtain walls, by more than 30% at the design level earthquake intensity corresponding to 2% probability of exceedance in 50 years. Furthermore, it is observed that there is a correlation between the earthquake intensity, predicted values of EDPs in each story, and the distribution of repair cost along building height. In the case study building, the estimated loss due to the failure of the selected components is mainly concentrated in the upper third of the building’s height accounting for more than 50% of repair cost.

Titre traduit

Impact des détails de connexion des composants architecturaux sur les pertes économiques directes induites par les séismes dans un bâtiment à murs de refend

Résumé traduit

Les pertes associées à la défaillance des composants non structuraux (CNS) lors des séismes représentent la contribution la plus significative aux pertes économiques totales des bâtiments. Par conséquent, les études récentes se sont concentrées sur la proposition de modifications aux détails de connexion, aux dimensions et aux matériaux des composants afin d'améliorer leur performance sismique. Dans une première étape, cette étude évalue l'effet de l'utilisation de différentes méthodes pour estimer les paramètres de demande en ingénierie (PDI) sur les pertes des bâtiments. Ensuite, elle examine quantitativement les pertes économiques directes et les avantages potentiels résultant de l'amélioration des détails de connexion de trois composants architecturaux couramment utilisés, à savoir les cloisons de séparation, les plafonds suspendus et les rideaux soumis à différentes intensités sismiques. De plus, elle examine la répartition des coûts de réparation associés à l'emplacement des CNS le long de la hauteur du bâtiment. Pour atteindre ces objectifs, un immeuble de bureaux en béton armé de 12 étages avec des murs de refend, situé à Montréal sur un sol de classe D (sol rigide), a été choisi comme étude de cas. L'étude utilise la méthodologie d'estimation des pertes spécifiques aux bâtiments proposée dans le document FEMA-P58 pour estimer les pertes économiques directes en termes de coût de réparation. Les résultats ont révélé la variation des PDI estimés (exprimés sous forme de taux de déplacement inter-étages et d'accélération horizontale maximale des planchers) lors de l'utilisation de différentes méthodes de prédiction et mettent en évidence la corrélation entre les PDI calculés et coûts de réparation correspondants. De plus, les résultats ont montré que l'amélioration des détails de connexion peut réduire les coûts de réparation des cloisons de séparation, des plafonds suspendus et des rideaux de plus de 30 % à l'intensité sismique de conception correspondant à une probabilité de dépassement de 2 % en 50 ans. De plus, il est observé qu'il existe une corrélation entre l'intensité du séisme, les valeurs prédites des PDI dans chaque étage et la répartition des coûts de réparation le long de la hauteur du bâtiment. Dans le bâtiment considéré, les pertes estimées dues à la défaillance des composants sélectionnés sont principalement concentrées dans le tiers supérieur de la hauteur du bâtiment, représentant plus de 50 % des coûts de réparation.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Manuscript-based thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillement of a master’s degree with thesis in construction engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 127-134).
Mots-clés libres:	composante architecturale, estimation des pertes, coût de réparation, FEMA P-58, fonctions de fragilité, états d'endommagement, fonctions de conséquences
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Assi, Rola
Codirecteur:	Codirecteur Abo El Ezz, Ahmad
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	08 mars 2024 20:14
Dernière modification:	08 mars 2024 20:14
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3430

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