Hayri Baytan ÖZMEN, Mehmet İNEL, Hüseyin BİLGİN

Sargılı beton davranışının betonarme eleman ve sistem davranışına etkisi

Bu çalışmada, betonarme kesitlerde doğrusal ötesi davranışın modellenmesinde kullanılan, araştırma çevrelerinde de yaygın olarak kabul gören Geliştirilmiş Kent-Park, Mander ve Saatcioglu-Razvi beton modellerinin betonarme eleman ve sistem davranışı üzerine etkileri incelenmiştir. Çalışmada göz önüne alınan yapı, Türkiye yapı stokunun çoğunluğunu oluşturması ve depremlerde en büyük riski taşıması nedeniyle 1975 Afet Yönetmeliği’ne göre 1. derece deprem bölgesinde ve Z3 zemin üzerinde dört katlı olarak tasarlanmıştır. Tasarlanan yapıya ait kolon ve kiriş elemanların doğrusal ötesi davranışlarının dikkate alınmasıyla sistemin doğrusal ötesi modeli oluşturulmuştur. Farklı beton sınıfları ve sargı donatısı aralıklarının dikkate alındığı modeller doğrusal ötesi statik itme analizine tabi tutulmuştur. Malzeme modelleri arasındaki farklar hem eleman hem de sistem davranışı üzerinde incelenmiştir. Analizler sonucunda, özellikle kolon kesitlerin moment-eğrilik davranışında ortaya çıkan farklılıkların sistem davranışı üzerinde belirginliğini yitirdiği gözlenmiştir.

Effect of confined concrete behaviour on reinforced concrete sections and systems

In this study, the effects of confined concrete models on behavior of reinforced concrete structures are investigated at member and system levels. The widely-accepted concrete models such as Modified Kent-Park, Mander, and Saatcioglu-Razvi are considered. A four- storey structure was designed and detailed according to 1975 Turkish Earthquake Code to reflect a typical example of building stock in Turkey. The building was considered to be in Earthquake Zone 1 and on Z3 Soil Type. Nonlinear behavior of the building frame was modeled by considering the inelastic section behaviour of each beam and column elements for different concrete class and transverse reinforcement spacing. The models were subjected to pushover analysis. The differences of confined concrete models were investigated for both reinforced concrete member and system levels. At the end of analyses, it was observed that although there were some differences at the section level, the effects of confined concrete models were negligible at the system level.

PDF

___

1. Sheikh, S. A. ve Uzumeri, S. M., “Analytical model for concrete confinement in tied columns,”Journal of Struct. Div., ASCE, Vol. 108, No. ST12, pp. 2703-2722, 1982.
2. Mander, J.B., Priestley, M.J.N ve Park, R.,“Theoretical Stress-Strain Model for Confined Concrete”, Journal of Structural Engineering., ASCE, Vol. 114, pp.1804-1826, 1988.
3. Park, R., Kent, D. C. ve Sampson, R. A., “Reinforced concrete member with cyclic loading,” Journal of Struct. Div., ASCE, Vol.98, No. 7, pp. 1341-1360, 1972.
4. Hoshikuma, J., Kawashima, K., Nagaya, K. ve Taylor, A. W., “Stress-strain model for confined reinforced concrete in bridge piers,” Journal of Struct. Div., ASCE, Vol. 123, No. 5, pp. 624-633, 1997.
5. Saatcioglu, M. ve Razvi, S., “Strength and ductility of confinde concrete,” Journal of Struct. Div., ASCE, Vol. 118(6), pp.1590-1607,1992.
6. İlki, A. ve Kumbasar N., “Sargılı Beton İçin Mecut Modellerin Deneysel Verilerle Karşılaştırılması”, İMO Teknik Dergi, 2419- 2433, Yazı 165, 2001.
7. Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, 2007 (DBYBHY-2007).
8. FEMA-356, Prestandart and Comentary for the Seismic Rehabilation of Buildings, prepared by ASCE for the Federal Emergency,Washington, D.C., 2000.
9. ATC-40, Applied Technology Council, “Seismic Evaluation and Retrofit of Concrete Buildings”, Vol 1. Washington, DC. USA, 1996.
10. SEAOC Vision 2000 Committee, Performance-Based Seismic Engineering Report Prepared by Structural Engrg Assoc.of California, Sacramento,CA, U.S.A., 1995.
11. CSI, SAP2000 V-8, Integrated Finite Element Analysis and Design of Structures Basic Analysis Reference Manual, Computers and Structures, Inc., Berkeley, CA, USA, 2002.
12.Ersoy U. ve Özcebe G., Betonarme, Evrim Yayınevi, Ankara, 2001.
13.Afet Bölgelerinde Yapılacak Yapılar Hakkında Yönetmelik – 1975. 14.TS-500, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, 2000.
15.TS 498,Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri, Türk Standartları Enstitüsü,Ankara, 1987.
16. Paulay, T., ve Priestley M. J. N., Seismic Design of Reinforced Concrete and Masonary Buildings, John Willey & Sons, New York, NY, USA, 744p. , 1992.
17. Kaplan ve Aydın, Denizli ve Muğla illerinde bulunan kamu binalarına ait Depremsellik İnceleme Raporları, Pamukkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü, Denizli, 2004-2005.
18.Bayrak, O. and Sheikh, S., A., Response Predictions By Plasti Hinge Analysis Technique, Department Of Civil Engineering,University of Toronto, 2000.
19. Atımtay, E., Çerçeveli ve Perdeli Betonarme Sistemlerin Tasarımı, Temel Kavramlar ve Hesap Yöntemleri. Cilt 1-2. Bizim Büro Basımevi, Ankara, 2001.