The Behavior of Strengthening 1/3 Scaled Reinforced Concrete Frames by Using Reinforced Concrete Shear Walls with Openings

Year 2018, Volume: 6 Issue: 2, 279 - 295, 01.06.2018

Fatih Süleyman Balık , Fatih Bahadır , Mehmet Kamanlı , Hasan Hüsnü Korkmaz Alptuğ Ünal M. Yaşar Kaltakcı

https://doi.org/10.15317/Scitech.2018.133

Abstract

In this experimental study, 1/3 scaled, one-bay/two-storey, six reinforced concrete frames were constructed and tested to investigate the behavior of frames strengthened by introducing infills with or without openings. The test specimens were subjected to reversed cyclic loading simulating the seismic action. The specimens were constructed with the most commonly observed deficiencies in residential reinforced concrete buildings in Turkey. The first specimen was the reference specimen and contained no strengthening. The other specimens were infilled with reinforced concrete panels with openings having different ratios and configurations. Experimental results were evaluated to understand the effect of reinforced concrete infill wall on strength, stiffness and energy dissipation. The experimental results indicated that infilled RC frames shown higher lateral strength, energy dissipation and stiffness than the reference specimen considerably.

Keywords

Reinforced concrete frame, Seismic behavior, Strengthening, Reversed cyclic lateral loading

PENCERE BOŞLUKLU PERDE DUVARLA GÜÇLENDİRİLMİŞ 1/3 ÖLÇEKLİ BETONARME ÇERÇEVELERİN DAVRANIŞI

Abstract

Bu deneysel çalışmada, 1/3 ölçekli, tek açıklıklı, iki katlı, 6 adet betonarme çerçeve üretilmiş ve pencere boşluklu veya boşluksuz dolgu duvar ile güçlendirilerek davranışları araştırılmıştır. Bu deney numuneleri depremi benzeştiren tersinir-tekrarlanır yükler altında test edilmiştir. Deney numuneleri Türkiye’deki betonarme yapılarda çoğunlukla gözlemlenen eksiklikleri yansıtacak şekilde üretilmiştir. İlk deney numunesi güçlendirme uygulaması yapılmamış referans numunedir. Diğer numuneler ise farklı pencere boşluk oranlarına ve konumuna sahip betonarme dolgu duvarlı numunelerdir. Yapılan deneylerin sonuçları betonarme dolgu duvarların, dayanım, rijitlik ve enerji tüketme üzerindeki etkilerini ortaya koyacak şekilde değerlendirilmiştir. Deney sonuçları, betonarme dolgu duvarlı numunelerin, referans numuneden daha fazla yatay yük dayanımına, enerji tüketimine ve rijitliğe sahip olduğunu göstermiştir.

Keywords

Betonarme çerçeve, Deprem davranışı, Güçlendirme, Tersinir-tekrarlanır yatay yükleme

References

• Akyuz, U., Ozdemir, G., “Mechanical Properties of CFRP Anchorages”, 13th World Conference on Earthquake Engineering, Vancouver, B.C., Canada, Paper No. 3349, 1-6 August 2004.
• Altın, S., 2010, “Türkiye’nin Deprem Gerçeği Paneli”, Gazi Üniversitesi Deprem Araştırma ve Uygulama Merkezi Yayını, S. 11-13, Ankara.
• Altin, S., Anil, O., Kara, M. E., 2008, “Strengthening of RC Nonductile Frames with RC Infills: An Experimental Study”, Cement & Concrete Composites, Vol. 30, pp. 612- 621.
• Anıl, Ö., 2002, Betonarme Çerçevelerin Boşluklu Betonarme Dolgu Duvarlar ile Güçlendirilmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Anil, O., Altin, S., 2007, “An Experimental Study on Reinforced Concrete Partially Infilled Frames”, Engineering Structures, Vol. 29, pp. 449-460.
• DBYBHY, 2007, Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara.
• Erdem, I., Akyuz, U., Ersoy, U., Ozcebe, G., 2006, “An Experimental Study on Two Different Strengthening Techniques for RC Frames”, Engineering Structures, Vol. 28, pp. 1843- 1851.
• Ersoy, U., 2007, “Betonarme Yapıların Onarımı ve Güçlendirilmesi Uygulama ve Araştırmalar”, Altıncı Ulusal Deprem Mühendisliği Konferansı, İstanbul, Türkiye, pp. 207-216, 16-20 Ekim 2007.
• Ersoy, U., Uzsoy S., 1971, “The Behavior and Strength of Infilled frame”, TUBITAK MAG-205 Report, Ankara, Turkey.
• Jayaguru, C., Subramanian, K., “Sustainable Frames for Seismic Resistance to Captive Column Defects” IABSE Symposium, pp. 1-9, Bangkok 2009.
• Kara, M.E., 2006, Sünek Olmayan Betonarme Çerçevelerin Betonarme Parçasal Dolgu Duvarlarıyla Güçlendirilmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
• Kara, M.E., Altin, S., 2006, “Behavior of Reinforced Concrete Frames with Reinforced Concrete Partial Infills”, ACI Structural Journal, Vol. 103, No. 5, pp. 701- 709.
• Marius, M., Valeriu, S., 2012, “Seismic Energy Dissipation in Structural Reinforced Concrete Walls with Staggered Openings, Journal of Applied Engineering Sciencies, Vol. 2(15), Issue: 1, pp. 71-78.
• Ozcan, O., Binici, B., Ozcebe, G., 2008, “Improving Seismic Performance of Deficient Reinforced Concrete Columns using Carbon Fiber-Reinforced Polymers”, Engineering Structures, Vol. 30, pp. 1632- 1646.
• Ozcan, O., Binici, B., Ozcebe, G., 2010, “Seismic Strengthening of Rectangular Reinforced Concrete Columns Using Fiber Reinforced Polymers”, Engineering Structures, Vol. 32, pp. 964-973.
• Özcebe, G., Ersoy, U., Tankut, T., Erduran, E., Keskin, R.S.O., Mertol, H.C., “Strengthening of Brick-Infilled RC Frames with CFRP”, Department of Civil Engineering, Middle East Technical University, Ankara-Turkey, 2003.
• Özmen, B., Nurlu, M., 1999, “Deprem Bölgeleri Haritası ile İlgili Bazı Bilgiler”, TMMOB Jeoloji Mühendisleri Odası Haber Bülteni, Vol. 99/2-3, pp. 32-35, Ankara.
• Phan L. T., Lew H. S., “Strengthening Methodology for Lightly Reinforced Concrete Frames”, Proceedings of the 11th WCEE, Acapulco, Mexico, Paper no. 1896, pp. 1-8, 23-28 June 1996.
• TS500, 2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standardları Enstitüsü, Ankara.
• Yılmaz, Ü., Arslan, M.H., Kaltakcı, M.Y., 2010, “Betonarme Dış Perde Duvarla Güçlendirilmiş Çerçevelerin Dayanım Parametrelerinin Deneysel ve Analitik Yöntemlerle İrdelenmesi”, TÜBAV Bilim Dergisi, Cilt 3, Sayı 1, ss. 11-12.