Investigation of Deformation Based Damage Limits of Reinforced Concrete Column

Year 2019, Volume: 11 Issue: 2, 584 - 601, 30.06.2019

Saeid Foroughi , Süleyman Bahadır Yüksel

https://doi.org/10.29137/umagd.519208

Cited By: 7

Abstract

Deformation-based damage limits for reinforced concrete members, which were mandated in Turkish building earthquake codes, 2018 were analytically investigated to be able to determine the earthquake performance of structural members. Square, rectangular and circular reinforced concrete column models having different geometry and parameters were designed. The nonlinear behavior of reinforced concrete sections were investigated using the moment-curvature relationships obtained based on real material behavior. The behavior of column cross-sections were examined by using the data obtained from the moment-curvature relations of reinforced concrete column models. Damage limit values given in Turkish Building Earthquake Codes, 2018 were calculated for the designed concrete column models. In the determination of strains and internal force limits, Collapse Prevention Performance Limits, Controlled Damage Performance Level and Limited Damage Performance Levels as mentioned in Turkish Building Earthquake Code, 2018 was used. Three different damage limits for the columns and the correspondence strain limits for these columns were investigated. Column damages and damage limits were evaluated for the corresponding displacement demands. The limit values of strains and internal force values occurred for different performance levels of the designed reinforced concrete columns having different longitudinal reinforcement diameter, confinement reinforcement diameter, confinement reinforcement spacing and for different axial load levels were investigated by using the calculated plastic rotation values.

Keywords

Moment-curvature, Performance level, Damage limits, Strain limits, Internal force limits, Plastic rotation

Betonarme Kolonların Şekil Değiştirme Esaslı Hasar Sınırlarının Araştırılması

Abstract

Yapısal elemanların deprem performansının
belirlenmesi için Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, 2018’de betonarme elemanlar
için öngörülen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitik olarak
incelenmiştir. Farklı geometri ve parametrelerde kare, dikdörtgen ve dairesel
en-kesitli betonarme kolon modelleri tasarlanmıştır. Gerçek malzeme
davranışları esas alınarak elde edilen momenti-eğrilik ilişkilerinden betonarme
kesitlerin elastik ötesi davranışları incelenmiştir. Betonarme kolon modellerinin moment-eğrilik
ilişkilerinden elde edilen verileri kullanılarak kolon kesitlerinin
davranışları irdelenmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, 2018’de verilen
hasar sınırları tasarlanan betonarme kolon modelleri için hesaplanmıştır. Birim
şekil değiştirme ve iç kuvvet sınırlarının hesaplanmasında Türkiye Bina Deprem
Yönetmeliği, 2018’de tanımlanmış olan Göçmenin Önlenmesi Performans Düzeyi,
Kontrollü Hasar Performans Düzeyi ve Sınırlı Hasar Performans Düzeyi hasar
seviyeleri kullanılmıştır. Betonarme kolonlar için göz önüne alınan üç ayrı
hasar sınırı ve bu hasar sınırlarına karşı gelen birim şekil değiştirme
değerleri incelenmiştir. Yer değiştirme taleplerine karşılık gelen kolon
hasarları gözlenmiş ve hasar sınırları değerlendirilmiştir. Betonarme kolon
modellerinde farklı performans düzeyi için oluşan şekil değiştirme ve iç kuvvet
sınır değerleri, farklı boyuna donatı çapı, sargı donatı çapı, sargı donatı
aralığı ve farklı eksenel yük seviyelerde hesaplanan plastik dönmeler
kullanılarak kolon kesitlerinin performans düzeyleri araştırılmıştır.

Keywords

Moment-eğrilik, Performans düzeyi, Hasar sınırları, Birim şekil değiştirme sınırları, İç kuvvet sınırları, plastik dönme

References

• Aydemir, C., Kırçıl, M. S., Hancıoğlu, B., & Zorbozan, M. (2011). Betonarme Kolonların Hasar Sınır Eğriliklerinin Belirlenmesi, İMO Teknik Dergi, 361(22), 5613-5642.
• Celep, Z., & Kumbasar N. (2004). Deprem Mühendisliğine Giriş ve Depreme Dayanıklı Yapı Tasarımı, Beta Dağıtım, İstanbul, 596s.
• SAP2000. Structural software for analysis and design, Computers and Structures, Inc. Version 20.0.0. USA.
• Sinani, B. (2014). Mevcut betonarme yapıların deprem performansının analizi. T.C. Niğde Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Yüksek Lisans Tezi, Niğde.
• TBDY. (2018). Türkiye bina deprem yönetmeliği, T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
• TS500. (2000). Betonarme yapıların tasarım ve yapım kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.