Seismic performance of dual concentrically braced steel frames accounting for joint behavior

Beam-to-column joints play an important role in the overall seismic behavior of steel frame structures, since the deformations in the panel zone of the beam-to-column joint region significantly affects the seismic behavior of steel joints. This paper aims to assess the seismic performance of dual concentrically braced steel frames (D-CBF) through static and incremental dynamic nonlinear analyses using different strategies to detailed modelling of the joints. A case study building with 6-storeys and 4 bays is used to illustrate the design of a D-CBF with different joint performance levels and to assess the influence of the joints. The frame studied is a perimeter seismic resistant system while the inner frames are designed for gravity loads only. The design and seismic performance of the joints is based on the pre-normative design recommendations achieved in the scope of the EQUALJOINTS project where different design procedures for beam-to-column joints are proposed in order to render different performance objectives. The study explores the effects of the joint models and provides recommendations for the design of such frames specifically accounting for the different joint typologies. Resumo As juntas viga-pilar desempenham um papel importante no comportamento sísmico global das estruturas em aço, uma vez que as deformações na zona do painel da alma da coluna afetam o comportamento estrutural. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho sísmico de pórticos metálicos duais com contraventamentos centrados através de análises não-lineares dinâmicas incrementais usando diferentes estratégias para modelação das juntas. Um caso de estudo constituído por um edifício de 6 pisos e 4 vãos com pórticos resistentes duais compostos por pórtico simples e vão com contraventamentos centrados é usado como exemplo para a análise e avaliação dos diferentes níveis de desempenho das ligações. O dimensionamento e o desempenho cíclico das ligações baseiam-se nas recomendações de projeto pré-normativas desenvolvidas no âmbito do projeto europeu EQUALJOINTS. As regras de dimensionamento desenvolvidas incluem procedimentos para diferentes objetivos de desempenho. O sistema estrutural sismorresistente é composto por um sistema de resistência sísmica no perímetro do edifício e vãos internos dimensionados somente para cargas gravíticas. São abordadas as recomendações para o projeto deste tipo de estruturas no que se refere às diferentes tipologias de ligações.