Düşük dayanımlı betonun elastisite modülünün belirlenmesi ve RYTEİE ile yapılan risk değerlendirmesine etkisi

Türkiye sıklıkla yıkıcı depremlere maruz kalmakta ve bu depremler, can ve mal kayıplarına nedenolmaktadır. Mevcut yapıların deprem nedeniyle hasar görebilirliğini etkileyen birçok faktör olmakla beraber, Türkiye'de yapı stokunun önemli bir kısmını oluşturan beton malzemesinin düşük dayanımlı olması en yaygın problemlerden biridir. Kentsel Dönüşüm Yasası kapsamında uygulanan yönetmelikle beraber yapı stokunda bulunan riskli yapıların tespit edilmesi için yapılan çalışmaların sayısında önemli artış olmuştur. Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar (RYTEİE)'de tanımlanan doğrusal elastik hesap yönteminde, beton elastisite modülü önemli bir parametreyi oluşturmaktadır. Mevcut malzeme ve deprem yönetmeliklerinde normal dayanımlı beton için tanımlanan elastisite modülü formüllerinin düşük dayanımlı beton için de geçerli olup olmadığı tartışma konusudur. Bu çalışma kapsamında, hazırlanan 36 adet düşük dayanımlı beton numunesinin elastisite modülünü belirlemek için eksenel basınç testleri gerçekleştirilmiştir. Laboratuvarda yapılan testler sonucunda elde edilen elastisite modülü değerleri, ulusal ve uluslararası yönetmeliklerle kıyaslanarak yeni bir formül önerilmiştir. Ayrıca, RYTEİE kapsamında ele alınan mevcut bir binanın farklı yönetmeliklerdeki elastisite modülü değerleri kullanılması durumunda yapılan risk tespitinin sonuçlarını nasıl etkilediği araştırılmıştır.

Determination of elasticity modulus of low strength concrete and its effect on the risk assessment results by DSVB

Turkey is frequently exposed to destructive earthquakes causing loss of lives and property. There are many factors that affect the seismic vulnerability of existing buildings. Poor concrete quality is a major andwidespread problem for existing buildings in Turkey. The number of applications on the risk assessment ofdeficient buildings has been increased significantly after the enforcement of a recent code namely"Determination of Seismically Vulnerable Buildings (DSVB)" in the context of "Urban TransformationLaw". Modulus of elasticity is an important parameter used for the linear elastic analysis procedure in the corresponding code. Hence, the assumptions in the calculation of elasticity modulus of concrete are vitallyimportant. It is known that the existing code equations for elasticity modulus are based on experimentalresults, which are obtained for normal strength concrete and it may not be valid for low strength concrete.In this study, an experimental study was conducted to investigate the elasticity modulus of low strengthconcrete by performing uniaxial compression tests with 36 samples prepared in the laboratory conditions.A new elasticity modulus formulation is proposed for low strength concrete and compared with the onessuggested by the existing codes. Moreover, the risk assessment of an existing RC building is performed byconsidering various elasticity modulus formulations. Then, the risk assessment results were compared andthe differences between them were investigated in detail.

PDF

___

1. Tapan M., Cömert M., Demir C., Sayan Y., Orakcal K., İlki A., Failures of Structures during the October 23, 2011 Tabanlı (Van) and November 9, 2011 Edremit (Van) Earthquakes in Turkey, Engineering Failure Analysis, 34, 606-628, 2013.
2. Yılmaz N. ve Avşar Ö., Structural Damages of the May 19, 2011 Kütahya-Simav Earthquake in Turkey, Natural Hazards, 69 (1), 981-1001, 2013.
3. DBYBHY, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Ankara, 2007.
4. TS500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
5. Akcay B., Variation of In-Place Concrete Core Strength in Structures from Istanbul Area: Statistical Analysis of Concrete Core Data, Journal of Materials in Civil Engineering, 16, (5), 507-510, 2004.
6. Er Ş.B., Aykaç S., Can H., Behaviour of Reinforced Concrete Weak Column-Beam Connections, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 29 (3), 537-547, 2014.
7. Avşar Ö., Tunaboyu O., Influence of Structural Wall on the Seismic Performance of RC Buildings during the May 19, 2011 Simav, Turkey Earthquake, ASCE Journal of Performance of Constructed Facilities, 28 (4), 1-9, 2014.
8. Yurdakul O., Avşar Ö., Strengthening of substandard reinforced concrete beam-column joints by external post-tension rods, Engineering Structures, 107, 9-22, 2016.
9. RYTEİE, Riskli Yapıların Tespit Edilmesine İlişkin Esaslar, Ankara, 2012.
10. ACI 318M-08, Building code requirements for structural concrete and commentary, American Concrete Institute, USA, 2008.
11. Ispir M., Dalgic K.D., Sengul C., Kuran F., Ilki A., Tasdemir M.A., Modulus of Elasticity of Low Strength Concrete, 9th International Congress on Advances in Civil Engineering, Karadeniz Technical University, Trabzon, Turkey, 27-30 September 2010.
12. Yıldırım H., Sengul O., Modulus of elasticity of substandard and normal concretes, Construction and Building Materials, 25, (4), 1645-1652, 2011.
13. Ahmad S., Pilakoutas K., Khan Q.U.Z., Neocleous K. Stress-Strain Model for Low-Strength Concrete in Uni-Axial Compression, Arabian Journal for Science and Engineering, 40 (2), 313-328, 2014.
14. Ergin E., Betonarme Taşıyıcı Sistemli Yapıların Güçlendirilmesinde Beton Elastisite Modülü Değişiminin Yapısal Çözümlemedeki Etkisi, Yüksek Lisans, Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, 2001.
15. Özkul B., Betonarme Kolonların Eksenel Yük Altındaki Davranışı ve Elastisite Modülü Önerisi, Doktora Tezi, Balıkesir Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Balıkesir, 2009.
16. Ersoy U., Özcebe G., Betonarme, Evrim Yayınevi, İstanbul, 2001.
17. Eurocode 2, Design of concrete structures-Part 1: General rules and rules for buildings, European Committee Standardization, Brussels, 2004.
18. TS EN 12390-2, Sertleşmiş Beton Deneyleri, Bölüm-2, Dayanım Deneylerinde Kullanılacak Deney Numunelerinin Hazırlanması ve Kürlenmesi, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Nisan 2002.
19. TS EN 12390-3, Sertleşmiş Beton Deneyleri, Bölüm-3 Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Nisan 2003.
20. Computers and Structures, Inc. SAP2000, Sürüm 15.1.0., Yapı Analizi ve Tasarım Programı. Berkeley, CA, 2000.