Geri kazanılmış agregalı betonun betonarme binaların deprem performansına etkisinin incelenmesi

Geri kazanılmış agrega kullanılarak üretilen betonun (sürdürülebilir beton) yeni inşa edilecek betonarme çerçeve veya perde + çerçeve olarak projelendirilmiş binalarda dikkate alınmasını inceleyen bu çalışmada, geleneksel beton ve sürdürülebilir betondan elde edilen binaların şekildeğiştirme temeline dayalı performans değerlendirmesi yapılmıştır. Çalışma kapsamında %30 oranında geri kazanılmış agrega içeren sürdürülebilir beton ve C30/37 dayanım sınıfına sahip geleneksel beton kullanılarak üretildiği kabul edilen 8 katlı ve 5 açıklıklı yapılar Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne (TBDY 2018) göre doğrusal olmayan statik itme analizi yöntemi ile analiz edilmiştir. Yapılan analizler sonucunda taşıyıcı sistem elemanlarında kat seviyelerinde oluşan kesme kuvvetleri ve katlar arası göreli ötelenme değerleri belirlenmiştir. Sürdürülebilir betondan elde edilen yapıların geleneksel betonlu yapılar gibi deprem etkilerine karşı gereken performansı sağladığı görülmüştür. Ayrıca sürdürülebilir betonun geleneksel betona göre daha elastik bir davranışa sahip olması nedeni ile Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde yapıların üretildiği beton malzeme farklılığının dikkate alınarak, yapının özellikle geri dönüşümlü beton kullanılarak inşa edildiği durumlarda, daha elastik olarak tasarlanması gerektiği önerilmektedir.

Anahtar Kelimeler:

Statik itme analizi, geri kazanılmış agrega, betonarme çerçeve yapı, perdeli sistem, performans değerlendirme

PDF

___

1. Duan Z.H., Poon C.S., Properties of recycled aggregate concrete made with recycled aggregates with different amounts of old adhered mortars, Material Design, 58, 19-29, 2014.
2. Dilbas H., Çakır Ö., Şimşek M., Recycled aggregate concretes (RACs) for structural use: an evaluation on elasticity modulus and energy capacities, International Journal of Civil Engineering, 15 (2), 247-261, 2017.
3. Xiao J., Li W., Fan Y., Huang X., An overview of study on recycled aggregate concrete in China (1996-2011), Constr. Build. Mater., 31, 364-83, 2012.
4. Döndüren M.S., Şişik Ö., Properties of concretes produced with recycled aggregates, Selcuk University Technical Education Faculty Technical-Online Journal, 2, 125-137, 2016.
5. Çakır Ö., Dilbas H., Silica fume effect on fracture parameters and cracking pattern maps of recycled aggregate concrete, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 34 (1), 137-154, 2018.
6. Soleimani F., McKay M., Yang C.S.W., Kurtis K.E., DesRoches R., Kahn L.F., Cyclic testing and assessment of columns containing recycled concrete debris, ACI Struct. J., 113 (5), 1009-1020, 2016.
7. Saribas I., Goksu C., Binbir E., Ilki A., Seismic performance of full-scale RC columns containing high proportion recycled aggregate, Bull. Earthquake Eng., 17, 6009-6037, 2019.
8. Fathifazl G., Razaqpur A.G., Abbas O.B., Fournier B., Foo S., Shear capacity evaluation of steel reinforced recycled concrete (RRC) beams without stirrups, Eng. Struct., 33 (3), 1025-1033, 2011.
9. Knaack A.M., Kurama Y.C., Behavior of reinforced concrete beams with recycled concrete coarse aggregates, J. Struct. Eng., 141 (3), 1-11, 2015.
10. Liu W., Cao W., Zhang J., Qiao Q., Ma H., Seismic performance of composite shear walls constructed using recycled aggregate concrete and different expandable polystyrene configurations, Materials, 9 (3), 148, 2016.
11. Rise N., De Brito J., Correia J.R., Arruda M.R.T., Punching behavior of concrete slabs incorporating coarse recycled concrete aggregates, Eng. Struct., 100, 238-248, 2015.
12. Goksu C., Saribas I., Binbir E., Akkaya Y., Ilki A., Structural performance of recycled aggregates concrete sourced from low strength concrete, Structural Engineering and Mechanics, 69 (1), 77-93, 2019.
13. Xiao J., Zhu X., Study on seismic behaviour of recycled concrete frame joints, Journal of Tongji University, 33 (4), 436–40, 2005. 14. Ignjatovic I.S., Marinkovic S.B., Miskovic Z.M., Savic A. R., Flexural behavior of reinforced recycled aggregate concrete beams under short-term loading, Mater. and Struct., 46, 1045-59, 2013.
15. Choi W.C., Yun H.D., Shear strength of reinforced recycled aggregate concrete beams without shear reinforcements, Journal of Civil Engineering and Management, 23 (1), 76-84, 2017.
16. Kazaz İ., Gülkan P., Süneklik düzeyi yüksek betonarme perdelerdeki hasar sınırları, İMO Teknik Dergi, 387, 6113-6140, 2012.
17. Değer Z.T., Damage assessment of a reinforced concrete test building based on Turkish Seismic Code 2007, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 32 (1), 481-488, 2017.
18. Xiao, J., Sun Y., Falkner H., Seismic performance of frame structures with recycled aggregate concrete, Eng. Struct., 28 (1), 1–8, 2006.
19. Xiao J., Wang C., Li J., Tawana M.M., Shake-table model tests on recycled aggregate concrete frame structure, ACI Struct. J., 109 (6), 777–786, 2012.
20. TBDY, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara, 2018.
21. Sarıbaş İ., Performance Evaluation of Reinforced Concrete Plane Frame Structure Containing Recycled Aggregate, 3rd International Symposium on Natural Hazards and Disaaster Management, Van-Türkiye, 150-161, 25-27 Ekim, 2019.
22. SAP2000 Advanced 15.1.0, (2019). Structural Analysis Program, Computers and Structures Inc., Berkeley, California.
23. TS EN 12390-2. Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 2: Dayanım Deneylerinde Kullanılacak Deney Numunelerinin Hazırlanması ve Kürlenmesi. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2010.
24. TS EN 12390-3. Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 3: Deney Numunelerinde Basınç Dayanımının Tayini. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2010.
25. TS EN 12390-3. Sertleşmiş Beton Deneyleri-Bölüm 6: Deney Numunelerinin Yarmada Çekme Dayanımının Tayini. Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, Türkiye, 2010.
26. ASTM C 469. Standard Test Method for Static Modulus of Elasticity and Poisson’s Ratio of Concrete in Compression. ASTM International, West Conshohocken, Pennysylvania, U.S.A., 2014.
27. XTRACT 3.0.8. (2007) Cross-sectional structural analysis of components. TRC, Rancho Cordova.
28. Türk Standartları Enstitüsü, TS-500 Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Ankara, 2000.