Tính tóan động đất 21
Tính tóan động đất
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Table of Contents
Foreword . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ix
Preface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . xi
1. Rehabilitation Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-1
1.2 Design Basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-2
1.3 Seismic Rehabilitation Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-4
1.3.1 Review Initial Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-6
1.3.2 Select Rehabilitation Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.3.3 Obtain As-Built Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.3.4 Select Rehabilitation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.3.5 Perform Rehabilitation Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.3.6 Verify Rehabilitation Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-7
1.4 Rehabilitation Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-8
1.4.1 Basic Safety Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.4.2 Enhanced Rehabilitation Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-9
1.4.3 Limited Rehabilitation Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.5 Target Building Performance Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-10
1.5.1 Structural Performance Levels and Ranges . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-11
1.5.2 Nonstructural Performance Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-17
1.5.3 Designation of Target Building Performance Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-23
1.6 Seismic Hazard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-26
1.6.1 General Procedure for Hazard Due to Ground Shaking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-27
1.6.2 Site-Specific Procedure for Hazard Due to Ground Shaking . . . . . . . . . . . . . . 1-34
1.6.3 Zones of Seismicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1-35
2. General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.2 As-Built Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-1
2.2.1 Building Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
2.2.2 Component Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
2.2.3 Site Characterization and Geotechnical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-2
2.2.4 Adjacent Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-3
2.2.5 Primary and Secondary Elements and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4
2.2.6 Data Collection Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-4
2.3 Rehabilitation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.3.1 Simplified Rehabilitation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-6
2.3.2 Systematic Rehabilitation Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-7
2.4 Analysis Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-8
2.4.1 Linear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-9
2.4.2 Nonlinear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-11
2.4.3 Alternative Rational Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12
2.4.4 Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2-12
FEMA 356 Seismic Rehabilitation Prestandard xi
2.5 Rehabilitation Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17
2.5.1 Local Modification of Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-17
2.5.2 Removal or Lessening of Existing Irregularities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-18
2.5.3 Global Structural Stiffening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-18
2.5.4 Global Structural Strengthening . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-19
2.5.5 Mass Reduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-19
2.5.6 Seismic Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-19
2.5.7 Supplemental Energy Dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6 General Design Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.1 Multidirectional Seismic Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.2 P-∆ Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.3 Horizontal Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.4 Overturning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.5 Continuity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-20
2.6.6 Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-21
2.6.7 Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-22
2.6.8 Nonstructural Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-23
2.6.9 Structures Sharing Common Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-23
2.6.10 Building Separation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-23
2.6.11 Vertical Seismic Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-24
2.7 Construction Quality Assurance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-24
2.7.1 Construction Quality Assurance Plan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-25
2.7.2 Construction Quality Assurance Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-25
2.7.3 Responsibilities of the Code Official . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-26
2.8 Alternative Modeling Parameters and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27
2.8.1 Experimental Setup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27
2.8.2 Data Reduction and Reporting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-27
2.8.3 Design Parameters and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2-28
3. Analysis Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.2 General Analysis Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.2.1 Analysis Procedure Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-1
3.2.2 Mathematical Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-2
3.2.3 Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4
3.2.4 Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-4
3.2.5 P-∆ Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-5
3.2.6 Soil-Structure Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-6
3.2.7 Multidirectional Seismic Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-7
3.2.8 Component Gravity Loads for Load Combinations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8
3.2.9 Verification of Design Assumptions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-8
3.2.10 Overturning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-9
3.3 Analysis Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-10
3.3.1 Linear Static Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-10
3.3.2 Linear Dynamic Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-16
3.3.3 Nonlinear Static Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-18
3.3.4 Nonlinear Dynamic Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3-24
xii Seismic Rehabilitation Prestandard FEMA 356
3.4 Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.4.1 General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.4.2 Linear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-25
3.4.3 Nonlinear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3-27
4. Foundations and Geologic Site Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.2 Site Characterization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.2.1 Foundation Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-1
4.2.2 Seismic Geologic Site Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-2
4.3 Mitigation of Seismic-Geologic Site Hazards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-8
4.4 Foundation Strength and Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-10
4.4.1 Expected Capacities of Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-11
4.4.2 Load-Deformation Characteristics for Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-15
4.4.3 Foundation Acceptability Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-27
4.5 Seismic Earth Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-28
4.6 Foundation Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4-29
5. Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.2 Material Properties Based on Historical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.3 Material Properties and Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.3.2 Properties of In-Place Materials and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2
5.3.3 Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8
5.3.4 Knowledge Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 9
5.4 General Assumptions and Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.4.1 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.4.2 Design Strengths and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.4.3 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-9
5.5 Steel Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10
5.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-10
5.5.2 Fully Restrained Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-12
5.5.3 Partially Restrained Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-22
5.6 Steel Braced Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27
5.6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-27
5.6.2 Concentric Braced Frames (CBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-28
5.6.3 Eccentric Braced Frames (EBF) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-30
5.7 Steel Plate Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.7.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.7.2 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.7.3 Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.7.4 Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-33
5.7.5 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-33
5.8 Steel Frames with Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-34
5.9 Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-45
5.9.1 Bare Metal Deck Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-45
FEMA 356 Seismic Rehabilitation Prestandard xiii
5.9.2 Metal Deck Diaphragms with Structural Concrete Topping . . . . . . . . . . . . . . . .5-46
5.9.3 Metal Deck Diaphragms with Nonstructural Concrete Topping . . . . . . . . . . . . .5-48
5.9.4 Horizontal Steel Bracing (Steel Truss Diaphragms) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-49
5.9.5 Archaic Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-51
5.9.6 Chord and Collector Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-52
5.10 Steel Pile Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-53
5.10.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-53
5.10.2 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-53
5.10.3 Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-53
5.10.4 Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-53
5.10.5 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-54
5.11 Cast and Wrought Iron . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-54
5.11.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-54
5.11.2 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-54
5.11.3 Strength and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5-54
6. Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-1
6.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-1
6.2 Material Properties Based on Historical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-1
6.3 Material Properties and Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-4
6.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-4
6.3.2 Properties of In-Place Materials and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-4
6.3.3 Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-9
6.3.4 Knowledge Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-11
6.4 General Assumptions and Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-11
6.4.1 Modeling and Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-11
6.4.2 Strength and Deformability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-14
6.4.3 Flexure and Axial Loads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-15
6.4.4 Shear and Torsion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-16
6.4.5 Development and Splices of Reinforcement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-17
6.4.6 Connections to Existing Concrete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-18
6.4.7 Rehabilitation—General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-18
6.5 Concrete Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-19
6.5.1 Types of Concrete Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-19
6.5.2 Reinforced Concrete Beam-Column Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-20
6.5.3 Post-Tensioned Concrete Beam-Column Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . .6-29
6.5.4 Slab-Column Moment Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-30
6.6 Precast Concrete Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-34
6.6.1 Types of Precast Concrete Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-34
6.6.2 Precast Concrete Frames that Emulate Cast-in-Place Moment Frames . . . . . . .6-35
6.6.3 Precast Concrete Moment Frames Constructed with Dry Joints . . . . . . . . . . . . .6-36
6.6.4 Precast Concrete Frames Not Expected to Resist Lateral Loads Directly . . . . .6-37
6.7 Concrete Frames with Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-37
6.7.1 Types of Concrete Frames with Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-37
6.7.2 Concrete Frames with Masonry Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-38
6.7.3 Concrete Frames with Concrete Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6-41
xiv Seismic Rehabilitation Prestandard FEMA 356
6.8 Concrete Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-43
6.8.1 Types of Concrete Shear Walls and Associated Components . . . . . . . . . . . . . . 6-43
6.8.2 Reinforced Concrete Shear Walls, Wall Segments, Coupling Beams, and
RC Columns Supporting Discontinuous Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-46
6.9 Precast Concrete Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-56
6.9.1 Types of Precast Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-56
6.9.2 Precast Concrete Shear Walls and Wall Segments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-57
6.10 Concrete-Braced Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-60
6.10.1 Types of Concrete-Braced Frames . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-60
6.10.2 General Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-60
6.10.3 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-60
6.10.4 Strength . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-61
6.10.5 Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-61
6.10.6 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-61
6.11 Cast-in-Place Concrete Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-61
6.11.1 Components of Concrete Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-61
6.11.2 Analysis, Modeling, and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-62
6.11.3 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-63
6.12 Precast Concrete Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-63
6.12.1 Components of Precast Concrete Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-63
6.12.2 Analysis, Modeling, and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-63
6.12.3 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-64
6.13 Concrete Foundation Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-64
6.13.1 Types of Concrete Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-64
6.13.2 Analysis of Existing Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-65
6.13.3 Evaluation of Existing Condition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-65
6.13.4 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-65
7. Masonry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.2 Historical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.3 Material Properties and Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-1
7.3.2 Properties of In-Place Materials . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-2
7.3.3 Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-7
7.3.4 Knowledge Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11
7.4 Engineering Properties of Masonry Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-11
7.4.1 Types of Masonry Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-12
7.4.2 Unreinforced Masonry Walls and Piers In-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-14
7.4.3 Unreinforced Masonry Walls Out-of-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-17
7.4.4 Reinforced Masonry Walls and Piers In-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-18
7.4.5 Reinforced Masonry Walls Out-of-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-23
7.5 Engineering Properties of Masonry Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-23
7.5.1 Types of Masonry Infills . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-24
7.5.2 Masonry Infills In-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-25
7.5.3 Masonry Infills Out-of-Plane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-29
7.6 Anchorage to Masonry Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7-30
FEMA 356 Seismic Rehabilitation Prestandard xv
7.6.1 Types of Anchors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-30
7.6.2 Analysis of Anchors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-31
7.7 Masonry Foundation Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-31
7.7.1 Types of Masonry Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-31
7.7.2 Analysis of Existing Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-31
7.7.3 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7-31
8. Wood and Light Metal Framing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-1
8.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-1
8.2 Historical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-1
8.3 Material Properties and Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-2
8.3.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-2
8.3.2 Properties of In-Place Materials and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-3
8.3.3 Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-10
8.3.4 Knowledge Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.4 General Assumptions and Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.4.1 Stiffness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-12
8.4.2 Strength and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.4.3 Connection Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-13
8.4.4 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5 Wood and Light Frame Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-14
8.5.2 Types of Wood Frame Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-15
8.5.3 Types of Light Gage Metal Frame Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-19
8.5.4 Single Layer Horizontal Lumber Sheathing or Siding Shear Walls . . . . . . . . . .8-20
8.5.5 Diagonal Lumber Sheathing Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-27
8.5.6 Vertical Wood Siding Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-27
8.5.7 Wood Siding over Horizontal Sheathing Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-28
8.5.8 Wood Siding over Diagonal Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-28
8.5.9 Wood Structural Panel Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-29
8.5.10 Stucco on Studs, Sheathing, or Fiberboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-30
8.5.11 Gypsum Plaster on Wood Lath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-31
8.5.12 Gypsum Plaster on Gypsum Lath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-31
8.5.13 Gypsum Wallboard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-32
8.5.14 Gypsum Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-32
8.5.15 Plaster on Metal Lath . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-33
8.5.16 Horizontal Lumber Sheathing with Cut-In Braces or Diagonal Blocking . . . . .8-33
8.5.17 Fiberboard or Particleboard Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-34
8.5.18 Light Gage Metal Frame Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-34
8.6 Wood Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-35
8.6.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-35
8.6.2 Types of Wood Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-35
8.6.3 Single Straight Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-39
8.6.4 Double Straight Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-40
8.6.5 Single Diagonal Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-40
8.6.6 Diagonal Sheathing with Straight Sheathing or Flooring Above . . . . . . . . . . . .8-41
8.6.7 Double Diagonal Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8-41
xvi Seismic Rehabilitation Prestandard FEMA 356
8.6.8 Wood Structural Panel Sheathing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-42
8.6.9 Wood Structural Panel Overlays on Straight or Diagonal Sheathing . . . . . . . . . 8-43
8.6.10 Wood Structural Panel Overlays on Existing Wood Structural Panel Sheathing 8-44
8.6.11 Braced Horizontal Diaphragms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-44
8.7 Wood Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-44
8.7.1 Types of Wood Foundations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-44
8.7.2 Analysis, Strength, and Acceptance Criteria of Wood Foundations . . . . . . . . . . 8-45
8.7.3 Rehabilitation Measures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-45
8.8 Other Wood Elements and Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-46
8.8.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-46
8.8.2 Components Supporting Discontinuous Shear Walls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8-46
9. Seismic Isolation and Energy Dissipation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
9.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-1
9.2 Seismic Isolation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.2.1 General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-3
9.2.2 Mechanical Properties and Modeling of Seismic Isolation Systems . . . . . . . . . . 9-4
9.2.3 General Criteria for Seismic Isolation Design . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-15
9.2.4 Linear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-17
9.2.5 Nonlinear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-19
9.2.6 Nonstructural Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-20
9.2.7 Detailed System Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-20
9.2.8 Design Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-22
9.2.9 Isolation System Testing and Design Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-22
9.3 Passive Energy Dissipation Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-25
9.3.1 General Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-25
9.3.2 Implementation of Energy Dissipation Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-26
9.3.3 Modeling of Energy Dissipation Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-26
9.3.4 Linear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-28
9.3.5 Nonlinear Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-31
9.3.6 Detailed Systems Requirements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-33
9.3.7 Design Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-34
9.3.8 Required Tests of Energy Dissipation Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-34
9.4 Other Response Control Systems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9-37
10. Simplified Rehabilitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
10.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
10.2 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-1
10.3 Correction of Deficiencies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10-9
11. Architectural, Mechanical, and Electrical Components . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.1 Scope . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-1
11.2 Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.1 Condition Assessment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
11.2.2 Sample Size . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11-2
FEMA 356 Seismic Rehabilitation Prestandard xvii
11.3 Historical and Component Evaluation Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-6
11.3.1 Historical Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-6
11.3.2 Component Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-10
11.4 Rehabilitation Objectives and Performance Levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-11
11.5 Structural-Nonstructural Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-12
11.5.1 Response Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-12
11.5.2 Base Isolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-12
11.6 Classification of Acceleration-Sensitive and Deformation-Sensitive Components . . . . .11-12
11.7 Evaluation Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-14
11.7.1 Analytical Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-14
11.7.2 Prescriptive Procedure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-14
11.7.3 Force Analysis: Default Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-15
11.7.4 Force Analysis: General Equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-15
11.7.5 Deformation Analysis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-16
11.7.6 Other Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-16
11.8 Rehabilitation Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-19
11.9 Architectural Components: Definition, Behavior, and Acceptance Criteria . . . . . . . . . . .11-20
11.9.1 Exterior Wall Elements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-20
11.9.2 Partitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-25
11.9.3 Interior Veneers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-26
11.9.4 Ceilings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-27
11.9.5 Parapets and Appendages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-28
11.9.6 Canopies and Marquees . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-29
11.9.7 Chimneys and Stacks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-29
11.9.8 Stairs and Stair Enclosures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-30
11.10 Mechanical, Electrical, and Plumbing Components: Definition, Behavior, and
Acceptance Criteria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-30
11.10.1 Mechanical Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-30
11.10.2 Storage Vessels and Water Heaters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-32
11.10.3 Pressure Piping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-33
11.10.4 Fire Suppression Piping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-34
11.10.5 Fluid Piping other than Fire Suppression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-34
11.10.6 Ductwork . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-36
11.10.7 Electrical and Communications Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-36
11.10.8 Electrical and Communications Distribution Components . . . . . . . . . . . . . . . .11-37
11.10.9 Light Fixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-38
11.11 Furnishings and Interior Equipment: Definition, Behavior, and Acceptance Criteria . . . .11-39
11.11.1 Storage Racks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-39
11.11.2 Bookcases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-39
11.11.3 Computer Access Floors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-40
11.11.4 Hazardous Materials Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-41
11.11.5 Computer and Communication Racks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-41
11.11.6 Elevators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-42
11.11.7 Conveyors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11-43
xviii Seismic Rehabilitation Prestandard FEMA 356
A. Use of this Standard for Local or Directed Risk Mitigation Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
A.1 General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
A.2 Initial Considerations for Mitigation Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
A.2.1 Potential Costs of Local or Directed Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-1
A.2.2 Timetables and Effectiveness . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-2
A.2.3 Historic Preservation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-2
A.3 Use in Passive Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-2
A.3.1 Selection of Seismic Rehabilitation Triggers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-2
A.3.2 Selection of Passive Seismic Rehabilitation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
A.4 Use in Active or Mandated Programs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
A.4.1 Selection of Buildings to be Included . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
A.4.2 Selection of Active Seismic Rehabilitation Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
A.5 Social, Economic, and Political Considerations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-3
A.5.1 Construction Cost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.5.2 Housing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.5.3 Impacts on Lower-Income Groups . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.5.4 Regulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.5.5 Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.5.6 Community Revitalization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.6 Considerations for Historic Buildings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.6.1 Secretary of Interior’s Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.6.2 Application of Building Codes and Standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-4
A.6.3 Rehabilitation Strategies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-5
A.6.4 Rehabilitation Objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . A-5
Symbols . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Symbols-1
Acronyms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Acronyms-1
Definitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Definitions-1
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .References-1
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Index-1
FEMA 356 Seismic Rehabilitation Prestandard xix
xx Seismic Rehabilitation Prestandard FEMA 356
