Farklı Dolgu Duvar Malzemelerinin ve Planda Yerleşimlerinin Betonarme Bir Yapının Davranışına Etkisi

Year 2022, Volume: 14 Issue: 2, 457 - 474, 31.07.2022

Sadrettin Sancıoğlu , Hasan Furkan Soydoğan Hüsnü Can

https://doi.org/10.29137/umagd.1028494

Cited By: 1

Abstract

Betonarme yapıların hesaplanmasında ve projelendirilmesinde her ne kadar dolgu duvarların etkisi ihmal edilse de dolgu duvarların yapının dayanımına ve rijitliğine etki ettiği bilinmektedir. Bu çalışmada boşluklu fabrika tuğlası ve gazbeton blok olmak üzere iki farklı dolgu duvar malzemelerinin ve farklı duvar yerleşimlerinin betonarme çerçeveli taşıyıcı sisteme sahip x- yönünde altı açıklıklı y- yönünde üç açıklıklı on katlı simetrik bir yapıya etkisi araştırılmıştır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018’e göre 16 adet model sonlu elemanlar yöntemi tabanlı çalışan SAP2000 programında incelenmiştir. Farklı malzemelere sahip dolgu duvarlar, özelliklerine göre tekli eşdeğer basınç çubuğu olarak programa tanımlanmıştır. Yapılan modellemeler üzerinde farklı dolgu duvar tiplerinin ve farklı dolgu duvar yerleşimlerinin betonarme çerçeveli bir yapının tepe noktası yatay ötelenmesine, göreli kat ötelenmelerine, dayanımına, yatay ve düşey yükler altında yapı performans hedefine etkisi irdelenmiştir. Araştırma sonucunda dolgu duvar malzemesi tiplerinin ve dolgu duvar yerleşiminin yapının tepe noktası yatay ötelenmesini her iki yönde önemli miktarda azalttığı, yapının rijitliğini arttırırken periyodunu düşürdüğü gözlenmiştir.

Keywords

Dolgu Duvar, Eşdeğer Basınç Çubuğu, Deprem Etkisi, TBDY-2018

The Effect of Different Infill Wall Materials and Their Location in Plan on the Behaviour of a Reinforced Concrete Building

Abstract

It is known that infill walls affect the strength and rigidity of the structure, although the effect of infill walls is neglected in the calculation and design of reinforced concrete structures. In this study, the effects of two different infill wall materials, namely vertically perforated brick and gas concrete block, and different wall locations on a ten-storey symmetrical structure with six spans in the x-direction and three spans in the y-direction with a reinforced concrete framed load-carrying system were investigated. According to Turkey Building Earthquake Code-2018, 16 models were examined in the SAP2000 program, which is based on the finite element method. Infill walls with different materials are defined in the program as a single equivalent pressure bar according to their properties. The effects of different infill wall types and different infill wall placements on the horizontal displacement of a reinforced concrete framed structure, relative storey drifts, strength, and the performance target of the building under horizontal and vertical loads were examined on the models made. As a result of the research, it was observed that infill wall material types and infill wall location significantly reduced the horizontal displacement of the structure in both directions, while increasing the rigidity of the structure and decreasing its period.

Keywords

Infill Wall, Equivalent Strut Model, Eartquake Effect, TBEC-2018

References

• Baran, M. (2012). Dolgu Duvarların Betonarme Çerçeveli Yapıların Davranışı Üzerindeki Etkilerinin İncelenmesi. Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 27(2), 275–284.
• Bayrak, O. F. ve Bikçe, M. (2019). Dolgu Duvarların Yapısal Düzensizliklere ve Performansa Etkisinin Mevcut Bir Yapı Üzerinde İncelenmesi. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering, 241–254.
• Çavdar, Ö., Köse, G. ve Sunca, F. (2020). Betonarme Bi̇naların Deprem Performanslarına Dolgu Duvarların Etki̇si̇ni̇n İncelenmesi̇. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 25(1), 465–484. doi:10.17482/uumfd.658027
• Crisafulli, F. J., Carr, A. J. ve Park, R. (2000). Analytical modelling of infilled frame structures - A general review. Bulletin of the New Zealand Society for Earthquake Engineering, 33(1), 30–47. doi:10.5459/bnzsee.33.1.30-47
• Demirel, İ. O., Yakut, A., Binici, B. ve Canbay, E. (2015). Betonarme Çerçevelerde Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi Üzerine Deneysel Çalışma. 3. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı içinde . İzmir.
• Durmazgezer, E. (2013). Dolgu duvarli betonarme çerçeveleri̇n deprem etki̇leri̇ altindaki̇ davranişinin i̇ncelenmesi̇. Dokuz Eylül Üniversitesi.
• Guerrero, N., Martínez, M., Picón, R., Marante, M. E., Hild, F., Roux, S. ve Flórez-López, J. (2014). Experimental Analysis of Masonry Infilled Frames Using Digital Image Correlation. Materials and Structures/Materiaux et Constructions, 47(5), 873–884. doi:10.1617/s11527-013-0099-0
• Karabay, M. (1989). Dolgu Duvarların Betonarme Çerçevelerin Davranışı ve Dayanımı Üzerindeki Etkileri. Gazi Üniversitesi.
• Kaushik, H. B., Rai, D. C. ve Jain, S. K. (2008). A rational approach to analytical modeling of masonry infills in reinforced concrete frame buildings. Proceedings of the 14th World Conference on Earthquake Engineering içinde . Beijing, China. http://scholar.google.com/scholar?hl=en&btnG=Search&q=intitle:A+RATIONAL+APPROACH+TO+ANALYTICAL+MODELING+OF+MASONRY+INFILLS+IN+REINFORCED+CONCRETE+FRAME+BUILDINGS#0%5Cnhttp://scholar.google.com/scholar?hl=en&btnG=Search&q=intitle:A+rational+approach+to+an adresinden erişildi.
• Kızıloğlu, M. Y. (2006). Deprem Etkisi Altında Dolgu Duvarların Betonarme Çerçeve Yapılar Üzerindeki Etkisi. Yıldız Teknik Üniversitesi.
• Korkmaz, A. ve Uçar, T. (2006). Betonarme Binaların Deprem Davranışında Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(1), 101–108.
• Madan, A., Reinhorn, A. M., Mander, J. B. ve Valles, R. E. (1997). Modeling of Masonry Infill Panels for Structural Analysis. Journal of Structural Engineering, 123(October), 1295–1302.
• Öztürkoğlu, O., Uçar, T. ve Yeşilce, Y. (2015). Betonarme Yapılarda Dolgu Duvar-Çerçeve Etkileşiminin İncelenmesi. Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 17(5), 109–121.
• Papia, M., Cavaleri, L. ve Fossetti, M. (2003). Infilled frames: Developments in the evaluation of the stiffening effect of infills. Structural Engineering and Mechanics, 16(6), 675–693. doi:10.12989/sem.2003.16.6.675
• Sivri, M., Demir, F. ve Kuyucular, A. (2006). Dolgu Duvarlarının Çerçeve Yapının Deprem Davranışına ve Göçme Mekanizmasına Etkisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 10(1), 109–115.
• Sucuoǧlu, H. (2013). Implications of masonry infill and partition damage in performance perception in residential buildings after a moderate earthquake. Earthquake Spectra, 29(2), 661–667. doi:10.1193/1.4000147
• TBDY-2018. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği-2018 (2018). Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı.
• TDTH. (2021). Türkiye Deprem Tehlike Haritaları İnteraktif Web Uygulaması. Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı. 1 Eylül 2021 tarihinde https://tdth.afad.gov.tr/TDTH/main.xhtml adresinden erişildi.
• Tekin, M., Alsancak, E. ve Ay, M. (2007). Betonarme Çerçevelerde Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi. Celal Bayar Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi, 3(1), 95–104.
• TS498. Yapı Elemanlarının Boyutlandırılmasında Alınacak Yüklerin Hesap Değerleri (1997). Türkiye.
• TS500. Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları (2000).
• Uysal, K. E. (2013). Betonarme Binalarda Dolgu Duvarların Deprem Etkisi Altındaki Davranışının İncelenmesi. Journal Tunas Bangsa. İstanbul Teknik Üniversitesi.
• Yakut, A., Binici, B., Demirel, İ. O. ve Özcebe, G. (2013). Dolgu Duvarların Deprem Davranışına Etkisi. 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı içinde (ss. 1–10). Hatay.
• Yiğit, A., Erdil, B. ve Akkaya, İ. (2019). Dolgu Duvarların Betonarme Binaların Doğal Titreşim Periyotları Üzerindeki Etkisinin İncelenmesi. 3rd International Symposium on Natural Hazards and Disaster Management içinde . Van, Turkey.