Seismic Behaviour of Confined Autoclaved Aerated Concrete Masonry Buildings: a Shaking Table Study

The seismic behaviour of typical residential confined masonry buildings constructed with aerated autoclaved concrete (AAC) blocks has been investigated. Two three- and one four-storey models, constructed at 1 : 4 scale, have been tested by subjecting them to a simulated earthquake ground motion on a simple unidirectional seismic simulator. The floor plan of all models was the same, with symmetric distribution of walls along the shorter axis and slight asymmetry along the longer one. Lightweight prefabricated joists with AAC fillings without concrete topping represented the floor structures in the case of the three-storey model M1, whereas reinforced concrete slabs have been cast in the case of the three-storey model M2 and four-story model M3. Bond beams have been provided at all floor levels and tie columns have been installed at all corners, wall intersections and along openings. The models have been instrumented with accelerometers and displacement transducers, placed in the middle and at the corners of the floor slabs at each floor level, and subjected to a series of excitations with increased intensity of motion in each successive test run. The acceleration record of the Montenegro earthquake of 1979 with peak ground acceleration of 0.43 g has been used to drive the simulator. Whereas models M2 and M3 have been tested by subjecting them to seismic motion in the direction of the long axis, model M1 has been tested orthogonal to it. In all cases, typical shear type behaviour has been observed, with diagonally oriented cracks in the walls in the first story determining the failure mechanism. All models exhibited good seismic behaviour, with resistance and energy dissipation capacity exceeding the expected values. On the basis of test results, the correlation between the damage and storey drift at characteristic limit states has been analyzed and the values of typical design parameters, such as displacement capacity and structural behaviour factor, have been evaluated.

Seismisches Verhalten von Mauerwerksbauten aus eingefasstem Porenbeton: eine Rütteltisch-Studie.
Der Beitrag beschreibt die Untersuchung des seismischen Verhaltens von typischen Mauerwerksbauten des Wohnungsbaus aus eingefassten Porenbetonelementen. Zwei Drei- und ein Vier-Etagen-Modell im Maßstab 1 : 4 wurden untersucht, indem sie einer simulierten einachsigen Erdbebenbodenbeschleunigung auf einem Rütteltisch ausgesetzt wurden. Der Grundriss aller Modelle war der gleiche, mit symmetrischer Verteilung der Wände entlang den kürzeren Achsen und leicht asymmetrischer Verteilung entlang den längeren. Leichte vorgefertigte Deckenbalken mit Porenbetonelementen und ohne Aufbeton kennzeichnen das Drei-Etagen-Modell M1, während Stahlbetondecken aus Ortbeton im Falle des dreigeschossigen Modells M2 und des viergeschossigen Modells M3 verwendet wurden. Einfassungsbalken und -stützen wurden auf allen Grundrissebenen, in den Ecken, an Öffnungen und an Wandschnittpunkten vorgesehen. Die Modelle wurden mit Beschleunigungs- und Wegmessern überwacht. Diese wurden in jeder Etage sowohl in der Mitte als auch an den Ecken der Deckenplatte platziert und die Modelle einer Serie von Erbeben steigender Intensität unterzogen. Das aufgezeichnete Erdbeben von Montenegro 1979 mit maximaler Bodenbeschleunigung von 0,43 g wurde für die Simulation verwendet. Während die Modelle M2 und M3 entlang der langen Achse belastet wurden, ist das Model M1 orthogonal dazu getestet worden. In allen Fällen wurde für die Schubbeanspruchung typisches Verhalten festgestellt, mit diagonal orientierten Rissen in den Wänden der ersten Etage, welche den Versagensmechanismus bestimmen. Alle Modelle wiesen gute seismische Eigenschaften mit entsprechender Tragfähigkeit und Energiedissipation auf, welche die erwarteten Ergebnisse übertrafen. Auf der Basis der Testergebnisse wurden der Zusammenhang zwischen Schädigung und Verformung in den einzelnen Stockwerken für charakteristische Grenzzustände analysiert und die Werte für die typischen Bemessungsparameter wie die Duktilität und den Verhaltensfaktor ausgewiesen.