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Author(s):	Lignos, Dimitrios G.; Hartloper, Alexander R.
Title:	Steel column stability and implications in the seismic assessment of steel structures according to Eurocode 8 Part 3
Abstract:	Seismic performance assessment of new and existing steel structures based on nonlinear static (pushover) analysis necessitates the use of engineering-oriented models that trace the nonlinear response of structural steel elements under static and cyclic loading. Recent experiments and corroborating finite element simulations on I- and H-shaped steel columns constitute an important data source for such a development. This paper presents important insights regarding the behaviour of steel columns under cyclic and monotonic loading based on an assembled steel column database. We propose simple, yet accurate, practice-oriented models to predict the strength and deformation capacities at yield and ultimate rotation (near collapse) of steel columns within the framework of Eurocode 8 Part 3 (EC8-Part 3). The proposed models are derived from first principles of mechanics along with robust statistical approaches leveraging the assembled datasets. It is shown that modelling provisions for steel columns in the current EC8 Part 3 do not reflect column behavioural trends from the available databases. The influence of loading history on the derived modelling recommendations for columns is also quantified and discussed. The proposed recommendations may be incorporated in future versions of EC8-Part 3 for seismic performance assessment of new and existing steel structures. Die Stabilität von Stahlstützen und Auswirkungen auf die seismische Bewertung von Stahlkonstruktionen nach Eurocode 8 Teil 3 Die seismische Leistungsbewertung neuer und bestehender Stahlkonstruktionen auf der Grundlage einer nichtlinearen statischen (Pushover-)Analyse erfordert die Verwendung konstruktionsorientierter Modelle, die das nichtlineare Verhalten von Stahlbauteilen unter seismischer und statischer Belastung nachzeichnen. Neuere Experimente und bestätigende Finite-Elemente-Simulationen an I- und H-förmigen Stahlsäulen sind eine wichtige Datenquelle für eine solche Entwicklung. In diesem Aufsatz werden wichtige Erkenntnisse zum Verhalten von Stahlsäulen unter zyklischer und monotoner Belastung anhand einer zusammengestellten Stahlsäulendatenbank vorgestellt. Die Autoren schlagen einfache, aber genaue, praxisorientierte Modelle vor, um die Festigkeits- und Deformationskapazitäten bei Streckgrenze Rotation und Rotationsvermögen (nahe dem Kollaps) von Stahlsäulen im Rahmen von Eurocode 8 Teil 3 (EC8-Teil 3) vorherzusagen. Die vorgeschlagenen Modelle basieren auf Grundprinzipien der Mechanik sowie auf robusten statistischen Ansätzen unter Verwendung der zusammengestellten Datensätze. Es wird gezeigt, dass die aktuellen Modellierungsbestimmungen für Stahlsäulen nach EC8-Teil 3 nicht die Trends des Säulenverhaltens widerspiegeln, die aus den verfügbaren Datenbanken hervorgehen. Der Einfluss der Beanspruchungsgeschichte auf die abgeleiteten Modellierungsempfehlungen für Säulen wird ebenfalls quantifiziert und diskutiert. Die vorgeschlagenen Empfehlungen können in zukünftige Versionen von EC8-Teil 3 zur Bewertung der seismischen Leistungsfähigkeit neuer und bestehender Stahlkonstruktionen aufgenommen werden.
Source:	Stahlbau 89 (2020), No. 1
Page/s:	16-27
Language of Publication:	German

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