Search

Doğrusal olmayan statik prosedür (NSP) veya itme analizi basitliği nedeniyle, yapısal ve yapısal olmayan elemanların performanslarının belirlenmesi için kullanılmaktadır. Modelleme sırasında yapıdaki her bir elemanın doğrusal olmayan özelliklerinin ve deformasyon kapasitelerinin belirlenmesi gerekmektedir. İtme analizi, ASCE 41-17 yönetmeliğine göre tanımlanan plastik mafsal özellikleri ele alınarak gerçekleştirilir. Programlara tanımlanan plastik mafsal özelliklerinin sınır değerleri verilirken programlar sınır değerlerinin içeresindeki değerleri otomatik olarak hesaplamaktadır. Varsayılan mafsal özelliklerinin yanlış kullanılması, mevcut yapılar için hatalı yer değiştirme kapasitelerine yol açabilmektedir. Bu çalışmada, ASCE 41-17’de tanımlanan doğrusal olmayan elemanların plastik mafsal özellikleri ele alınarak itme analizi yapılmıştır. Betonarme taşıyıcı sistemlerin analiz sonuçları incelenerek birbiri ile karşılaştırılmıştır. Plastik mafsal özelliklerinde en etkili parametreler plastik mafsal uzunluğu ve enine donatı aralığıdır. Bu çalışmada doğrusal olmayan hesap yöntemlerinden biri olan artımsal eşdeğer deprem yükü ile itme analizi yöntemiyle 3 açıklıklı 1, 2 ve 3 katlı betonarme yapıların analizleri yapılmıştır. Yapı sistemleri üzerinde gerçekleştirilen analizler sonucunda kapasite eğrileri elde edilmiştir. ASCE 41-17’ye göre hesaplanan tepe yer değiştirme miktarı ve taban kesme kuvveti, kat sayısı arttığı zaman artmaktadır. ASCE 41-17 yönetmeliğine göre yapılan analizlerden elde edilen sonuçlar kat yüksekliğine, yapıya etkiyen düşey yük miktarına ve efektif rijitliğine bağlıdır.

In structural analysis, there are serious interactions between soil-foundation and structure. The fixed base analysis method ignores this interaction but many analysis methods have been developed that take into account the soil-structure interaction (SSI). This paper revealed the effects of SSI analysis methods on tall buildings analysis results on soft soil sites. 6 different structural models with 20 story buildings and two different coefficients of subgrade reactions were analyzed with three different analysis methods which are fixed base method, Winkler method and pseudo-coupled method. As a result of all the analysis, 6 different structural models compared and discussed in terms of structural period, displacements, lateral loads, column, shear wall and foundation reactions and structural economy. It has been observed that the structure may remain on the unsafe side in the analysis made with the fixed base analysis method.

Diğer modern deprem yönetmeliklerinde olduğu gibi, 2018 Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’nde de (TBDY, 2018) kapasite tasarımı ilkesi ve uygulamaları yer almaktadır. Kapasite tasarımı ilkesine göre, betonarme elemanlarda kesme kırılmasının oluşması önlenmelidir. Betonarme elemanların daha yüksek bir kapasiteye sahip olacak şekilde boyutlandırılması, boyuna ve enine donatıların uygun bir şekilde yerleştirilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, net açıklığının kesit yüksekliğine oranı 2≤ln/h≤4 olan geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinin davranışı araştırılmıştır. Bağ kirişleri diyagonal donatılı ve geleneksel donatılı olacak şekilde iki farklı şekilde tasarlanmaktadır. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinin kesit genişliği 300mm, kesit yüksekliği 800mm ve kesit faydalı yüksekliği 750mm olacak şekilde seçilmiştir. Geleneksel donatılmış bağ kirişlerde beton sınıfı C30 ve C45 donatı sınıfı B420C olarak seçilmiştir. Geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerde çekme ve basınç donatısı oranları eşit alınmıştır. Bu çalışmada geleneksel donatılmış bağ kirişlerinin taşıma kapasiteleri kapasite tasarımı ile elde edilmiştir. Bağ kirişlerde beton basınç dayanımının, boyuna donatı oranının, enine donatıların çapı ve aralığının ve kiriş açıklığının yüksekliğine oranının (ln/h) kesme taşıma kapasitesine etkisi araştırılmıştır. Çalışmadan elde edilen sonuçlara göre geleneksel donatılmış betonarme bağ kirişlerinde, enine donatı çapının, enine donatı aralığının, beton basınç dayanımının ve (ln/h) oranının kesme kapasitesine etkili olduğunu ispatlanmıştır., As with other modern earthquake regulations, the Turkey Seismic Building Code (TSC, 2018) capacity design principles and applications are included. According to capacity design principle, occurrence of the shear failure should be prevented. Reinforced concrete elements should be dimensioned and their longitudinal and transverse reinforcements should be placed appropriately to have a higher capacity. In this study, behavior of conventionally reinforced concrete coupling beams with a net span to section height ratio of 2≤ln/h≤4 was investigated. The coupling beams reinforcement are designed in two different types, diagonal reinforced and conventional reinforced. Conventional reinforced concrete coupling beams are selected to have cross section width of 300 mm, section height of 800mm and available head section of 750mm. In conventional reinforced concere coupling beams, C30 and C45 concrete class and B420C reinforcement class have been selected. In conventional reinforced concrete coupling beams, the tensile and compression reinforcement ratios were taken equal. In this study, the bearing capacity of conventional reinforced concere coupling beams were obtained by capacity design. The effects of concrete compressive strength, longitudinal reinforcement ratio, diameter and spacing of transverse reinforcement and (ln/h) ratios on coupling beams were investigated. According to the results obtained from the study, it has been proved that the diameter of transverse reinforcement, transverse reinforcement space, concrete compressive strength and (ln/h) ratios are effective on shear capacity of the conventional reinforced concrete coupling beams.

Deformation based damage limits for reinforced concrete members, which weremandated in Turkish Building Earthquake Codes, 2018 were analyticallyinvestigated to be able to determine the earthquake performance of structuralmembers. Reinforced concrete beam models having different geometry andparameters were designed. The nonlinear behavior of reinforced concrete beamsections was investigated using the moment-curvature relationships obtainedbased on real material behavior. The failure stages and behavior of beam cross-sectionswere examined by using the data obtained from moment-curvature relations ofreinforced concrete beam models. Damage limit values given in Turkish BuildingEarthquake Codes, 2018 were calculated for the designed concrete beam models.The deformation limits were calculated for the levels of collapse prevention,controlled damage and limited damage performance levels as defined in TBDY2018. Three different damage limits for the beams and the correspondence strainlimits for these beams were investigated. Beam damages and damage limits wereevaluated for the corresponding displacement demands. Performance levels of thedesigned reinforced concrete beams were investigated by calculating the limitvalues of strains and plastic rotation values for the concrete and thereinforcing steel. Damage limits of plastic rotations for collapse preventionand controlled damage performance levels are functions of yield curvature,ultimate curvature, plastic hinge length, shear length and the diameter of thelongitudinal reinforcement., Yapısal elemanların deprem performansının belirlenmesi için bu çalışmada, Türkiye Bina DepremYönetmeliği 2018’de betonarme elemanlar için öngörülen şekil değiştirme esaslı hasar sınırları analitikolarak incelenmiştir. Farklı geometri ve parametrelerde betonarme kiriş modelleri tasarlanmıştır. Gerçekmalzeme davranışları esas alınarak elde edilen momenti-eğrilik ilişkilerinden kiriş kesitlerinin elastikötesi davranışları incelenmiştir. Betonarme kiriş modelleri için moment-eğrilik ilişkilerinden elde edilenveriler kullanılarak kiriş kesitlerinin kırılma durumları ve davranışları incelenmiştir. Türkiye BinaDeprem Yönetmeliği 2018’de verilen hasar sınır değerleri betonarme kiriş modelleri için hesaplanmıştır.Şekil değiştirme değerleri TBDY 2018’de tanımlanmış olan Göçmenin Önlenmesi, Kontrollü Hasar veSınırlı Hasar Performans seviyeleri için hesaplanmıştır. Betonarme kirişler için göz önüne alınan üç ayrıhasar sınırı ve bu hasar sınırlarına karşı gelen birim şekil değiştirme değerleri incelenmiştir. İlgili yerdeğiştirme taleplerine karşılık gelen kiriş hasarları gözlenmiş ve hasar sınırları değerlendirilmiştir.Betonarme kirişlerde farklı performans düzeyi için beton ve donatı çeliği birim şekil değiştirmeleri veplastik dönmeleri hesaplanarak performans düzeyleri araştırılmıştır. Göçmenin Önlenmesi ve KontrollüHasar performans düzeyleri için plastik dönmelerin hasar sınırları; akma eğriliği, kopma eğriliği, plastikmafsal uzunluğu, kesme açıklığı ve boyuna donatı çapının fonksiyonudur.

Bu çalışmada, ASCE 41-17’de tanımlanan ve TBDY 2018’e göre kullanıcı tarafından hesaplanan doğrusal olmayan elemanların plastik mafsal özellikleri ve hasar sınırları ele alınarak itme analizi gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada dört açıklıklı üç, beş ve yedi katlı perdeli çerçeveli bina ele alınarak analiz sonuçları karşılaştırılmıştır. Betonarme elemanların plastik mafsal özelliklerinin etkili parametreleri plastik mafsal uzunluğu ve enine donatı mesafesidir. Bu çalışmada artımsal eşdeğer deprem yükü ile itme analizi yöntemiyle BKTS-1, 2 ve 3 betonarme binaların analizleri ETABS 19-0.2 programı ile gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen analizlerin sonucunda iki farklı yönetmeliğe göre kapasite eğrileri elde edilmiştir. TBDY 2018’e göre elde edilen kapasite eğrilerinin sonucunda performans noktalarında elde edilen taban kesme kuvvetlerinin miktarı ve tepe yerdeğiştirme miktarı ASCE 41-17’ye göre daha fazla elde edilmiştir. İki farklı yönetmeliğe göre elde edilen sonuçlarında etkilenen faktörler; yapıya etkiyen düşey yük miktarı, betonarme elemanların efektif rijitliği ve plastik mafsal özellikleridir., In this study, pushover analysis was carried out by ASCE 41-17 and TBDY 2018 having default plastic hinge properties and considering the plastic hinge properties and damage limits of the nonlinear elements calculated by the user, respectively. In this study, four-span, 3, 5, and 7-storey shear wall-framed building is considered and the results of the analysis are compared. The effective parameters of plastic hinge properties of reinforced concrete elements are plastic hinge length and transverse reinforcement spacing. In this study, BKTS-1, 2 and 3 reinforced concrete buildings were analyzed with ETABS 19-0.2 program by pushover analysis methods. As a result of the analysis carried out, capacity curves were obtained according to two different standards. As a result of the capacity curves obtained according to TBDY 2018, the amount of base shear and peak displacement obtained at performance points were obtained more than ASCE 41-17. The factors affecting the results obtained according to two different standards are the amount of vertical load, the effective stiffness of the reinforced concrete elements and the plastic hinges properties.

Reinforced concrete columns are the criticalmembers of moment-resisting structural systems and have to be designedadequately in strength and ductility. Transverse reinforcement in concretecolumns plays an important role in the improvement of strength and ductility ofcolumns, especially when they are subjected to severe ground motion. Transversereinforcement in concrete columns can be used to delay the local buckling oflongitudinal bars, resist shear forces, avoid the sudden shear failure andconfine the concrete to improve the strength and ductility. The behavior ofreinforced concrete members subjected to seismic loads is mainly based on theultimate strength of concrete and its ductility. Reinforced concrete columnmodels having different cross-section have been designed to investigate theseparameters. The effects of the transverse reinforcement spacing and transversereinforcement diameter on the behavior of column models have been analyticallyinvestigated. Previously proposed analytical models were used to investigatethe behavior of the reinforced confined column models. Stress-strainrelationships were obtained for the confined concrete columns and the obtainedresults were compared and interpreted., Betonarmekolonlar taşıyıcı sistemlerin moment aktaran kritik yapısal sistemleridir ve yeterlidayanım ve süneklikte tasarlanmalıdır. Betonarme kolonların sargı donatısıözellikle depreme maruz kaldıkları durumlarda sargı etkisi ile kolonlarındayanım ve sünekliğinin artırmasında önemli rol oynar. Betonarme kolonlardasargı donatısı boyuna donatının yerel burkulmasını geciktirmek, kesme kuvvetinekarşı koymak, ani kesme kırılmasını önlemek ve sargı etkisi ile dayanım vesünekliği artırmak için kullanılır. Sismik yüklere maruz kalan betonarmeelemanların davranışı, esas olarak betonun nihai dayanımına ve sünekliğinebağlıdır. Bu parametreleri araştırmak için değişik geometride betonarme kolonmodelleri tasarlanmıştır. Sargı donatı çapının ve sargı donatı aralığının betonarmekolon modellerinin davranışına etkisi analitik olarak araştırılmıştır. Sargıdonatıları ile sarılmış betonarme kolon modellerinin davranışını araştırmakiçin literatüre sunulmuş olan analitik modeller kullanılmıştır. Farklı parametrelerdetasarlanan sargılı kolon modelleri için gerilme-birim şekil değiştirme eğrileriçizilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.

Ulusal ve uluslararası deprem yönetmeliklerinde betonarme yapıların sismik performansının belirlenmesinde, tasarım aşamasında betonarme yapı elemanlarında çatlamış kesite ait etkin kesit rijitliğinin kullanılması istenmektedir. Çatlamış kesitin etkin kesit rijitliği sabit olmamakla birlikte beton dayanımı ve donatı oranı gibi parametrelere bağlıdır. Bu çalışmada, doğrusal olmayan moment-eğrilik ilişkileri ve etkin rijitlik katsayılarını araştırmak için farklı beton dayanımı, çekme ve basınç donatı oranlarına sahip betonarme kiriş modelleri tasarlanmıştır. Analitik olarak incelenen parametreler TBEC (2018), ACI318 (2014), ASCE/SEI41 (2017), Eurocode2 (2004) ve Eurocode8 (2004, 2005) yönetmeliklerinden ve moment-eğrilik ilişkilerinden hesaplanmıştır. Sonunda elde edilen etkin rijitlik katsayısı, farklı yönetmeliklerde betonarme elemanlar için öngörülen rijitlik katsayısı ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar farklı parametre ve modellere göre karşılaştırılarak incelenmiştir. Betonarme kirişlerde sabit çekme donatı oranı ve beton dayanımı için, basınç donatı oranının artması ile etkin rijitlik katsayısı değerleri artar. Sabit çekme ve basınç donatı oranına sahip betonarme kirişlerde beton dayanımı arttıkça etkin rijitlik katsayı değerleri de artmaktadır. Basınç donatı oranının betonarme kirişlerin maksimum moment taşıma kapasitesi, etkin eğilme rijitliği ve etkin rijitlik katsayısı ve kesitlerin sünekliği üzerinde etkili olduğu kanıtlanmıştır., In determining the seismic performance of reinforced concrete (RC) structures in national and international earthquake regulations, it is desired to use effective section stiffness of the cracked section in RC structural elements during the design phase. Although the effective section stiffness of the cracked section is not constant, it depends on parameters such as the concrete strength and reinforcement ratio. In this study, RC beam models with different concrete strength, tensile and compression reinforcement ratios were designed to investigate nonlinear moment-curvature relationships and effective stiffness coefficients. Analytically investigated parameters were calculated from TBEC (2018), ACI318 (2014), ASCE/SEI41 (2017), Eurocode2 (2004) and Eurocode8 (2004, 2005) regulations and moment-curvature relationships. The effective section stiffness coefficient obtained from the analyses were compared with the effective section stiffness coefficient given for RC members in different regulations. The results obtained at the end were examined by comparing them according to different parameters and models. For constant concrete strength and tensile reinforcement ratio in RC beams, with increasing compression reinforcement ratio, effective stiffness coefficient values increase. In RC beams with constant compression and tensile strength ratio, effective stiffness coefficient values increase with increasing concrete strength. The compression reinforcement ratio has been proved to be effective on the maximum moment bearing capacity of the RC beams, effective flexural stiffness and effective stiffness coefficient and ductility of the sections.

Doğrusal olmayan statik prosedür (NSP) veya itme analizi basitliği nedeniyle, yapısal ve yapısal olmayan elemanların performanslarının hesaplanması için kullanılmaktadır. Modelleme yapılırken yapıdaki her bir elemanın doğrusal olmayan özelliklerinin ve deformasyon kapasitelerinin belirlenmesi gerekmektedir. İtme analizi, TBDY 2018 ve ASCE 41-17 yönetmeliklerine göre, kullanıcı tanımlı doğrusal olmayan plastik mafsal özellikleri veya varsayılan mafsal özellikleri için gerçekleştirilir. Programlara tanımlanan plastik mafsal özelliklerinin sınır değerleri verilirken programlar sınır değerlerinin içeresindeki değerleri otomatik olarak hesaplamaktadır. Varsayılan mafsal özelliklerinin yanlış kullanılması, mevcut yapılar için hatalı yer değiştirme kapasitelerine yol açabilmektedir. Bu çalışmada, ASCE 41-17’de tanımlanan ve TBDY 2018’e göre kullanıcı tarafından hesaplanan doğrusal olmayan elemanların plastik mafsal özellikleri ve hasar sınırları ele alınarak itme analizi yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları incelenerek bir biri ile karşılaştırılmıştır. Bu çalışmada tek açıklıklı üç katlı bina ele alınmıştır. Plastik mafsal özelliklerinde en etkili parametreler plastik mafsal uzunluğu ve enine donatı aralığıdır. Bu çalışmada doğrusal olmayan hesap yöntemlerinden biri olan artımsal eşdeğer deprem yükü ile itme analizi yöntemiyle tek açıklıklı üç katlı betonarme yapının analizleri yapılmıştır. Yapı sistemleri üzerinde gerçekleştirilen analizler sonucunda kapasite eğrileri elde edilmiştir. ASCE 41-17’ye göre hesaplanan tepe yer değiştirme miktarı TBDY 2018’e göre hesaplanan tepe yer değiştirme miktarından daha fazla elde edilmiştir. TBDY 2018’e göre hesaplanan taban kesme kuvveti ve kat kesme kuvvetleri ASCE 41-17’ye göre daha fazla elde edilmiştir. TBDY 2018 ve ASCE 41-17'ye göre hesaplanan sonuçlar analizde yapıya etkiyen düşey yük miktarına, efektif rijitliğine ve plastik mafsal özelliklerine bağlıdır., Due to its simplicity, the structural engineering profession has been using the nonlinear static procedure (NSP) or pushover analysis. While modeling the determination of the nonlinear properties and deformation capacities of each component in the structure should be determined. Pushover analysis is carried out for either user-defined nonlinear hinge properties or default-hinge properties, available in some programs based on the TBDY 2018 and ASCE 41-17 standards. While such documents provide the hinge properties for several ranges of detailing, programs may implement averaged values. The user needs to be careful; the misuse of default-hinge properties may lead to unreasonable displacement capacities for existing structures. This paper studies the possible differences in the results of pushover analysis due to default and user-defined nonlinear component properties. Single-span and tree story buildings are considered to represent for this study. The most effective parameters in plastic hinge properties are plastic hinge length and transverse reinforcement spacing. In this study, single-span and three-storey reinforced concrete structure was analyzed using the incremental equivalent earthquake load and pushover analysis methods. Capacity curves have been obtained as a result of the analysis performed on the building systems. The peak displacement amount calculated according to ASCE 41-17 was obtained more than the peak displacement amount calculated according to TBDY 2018 in the results of the analyzes. The amount of base shear force and floor shear forces calculated according to TBDY 2018 has been obtained more than ASCE 41-17. The variation of the results calculated according to TBDY 2018 and ASCE 41-17 depends on the amount of vertical load affected in the earthquake analysis, effective stiffness and plastic hinge properties.

Deprem yüklerinin tamamının betonarme perde duvarlarla karşılandığı yapıların çekirdeğinde yer alan merdiven ve asansör boşluklarının çevresindeki perdeler genellikle birbirlerine bağ kirişleri ile bağlanmaktadır. Bu çalışmanın amacı, farklı betonarme bağ kirişi tiplerinin, deprem yüklerinin tamamının betonarme perde duvarlarla karşılandığı analiz modellerinin yapı performansına olan etkilerinin incelenmesidir. Bu çalışmada 16 katlı, düşey taşıyıcı olarak tamamen perdelerin kullanıldığı bina modelinin, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)’e göre, İstanbul Atatürk Havaalanı bölgesinin yer ivmesine göre her bir betonarme bağ kirişi modeli için doğrusal olmayan itme analizi yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları incelendiğinde farklı betonarme bağ kirişi tiplerinin yapı performans hedeflerinde ciddi etkilerinin olduğu görülmüştür., Reinforced concrete shear walls around the stairs and elevator shafts, which are at the core of the structures where earthquake loads are fully resisted R/C shear walls, are generally connected to each other with coupled beams. The aim of this study is to examine the effects of different reinforced concrete coupled beam types and analysis models whose earthquake loads are fully resisted by R/C shear walls on the performance of the building. In this study, nonlinear pushover analysis was performed for each R/C coupled beam model according to the ground acceleration of the Istanbul Ataturk Airport region according to the Turkish Building Earthquake Code (2018) of the 16-storey building model, which uses fully shear walls as vertical carrier. When the analysis results are examined, it has been seen that different reinforced concrete coupled beam types have serious effects on structural performance targets.

Bu çalışmada Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 ve Mander modellerine göre sargılı betonarme kolonların gerilme-şekil değiştirme ilişkileri incelenmiştir. Önerilen sargılı beton modelleri için çekirdek betonuna uygulanan basınç dayanımları, sargılı betonda beton basınç dayanımı ve gerilme-şekil değiştirme ilişkileri araştırılmıştır. Sargılı betonun davranışının daha iyi anlaşılabilmesi için gerilme-şekil değiştirme bağıntıları ve sargılı beton modelleri hakkında bilgi verilmiştir. Sargılı betonun davranışını araştırmak için farklı sargı donatı çapı ve farklı sargı donatı aralığına sahip kare en-kesitli betonarme kolon modelleri tasarlanmıştır. Sargı donatısı çapının ve aralıklarının sargılı beton basınç dayanımına etkisi araştırılmıştır. Kare en-kesitli kolonların farklı sargılı beton modelleri dikkate alınarak gerilme-şekil değiştirme ilişkileri araştırılarak karşılaştırılmıştır. Tasarlanan kare en-kesitli kolon modellerinde sargılı beton basınç dayanımları ve basınç birim şekil değiştirmeleri hesaplanarak gerilme-şekil değiştirme grafikleri elde edilmiştir. Analiz sonuçlarından elde edilen sonuçlar farklı parametrelere göre karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 ve Mander modeli ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Modellerde farklı çaplarda ve aralıklarda sargı donatısı kullanımının, farklı parametrelerde tasarlanan betonarme kolon kesitlerinde çekirdek betona uygulanan etkili yanal basınçları ve sargılı beton basınç dayanımlarını etkilediği sonucu elde edilmiştir., In this study, stress-strain relationships for confined reinforced concrete columns were investigated according to TBEC 2018 and Mander models. For the proposed confined concrete models, the lateral confining stress on core concrete, the compressive strength of confined concrete and stress-strain relations in the confined concrete were investigated. In order to better understand the behavior of the confined concrete, stress-strain relations and information about the confined concrete models are given. To investigate the behavior of confined concrete, square cross-section reinforced concrete column models with different transverse reinforcement diameters and transverse reinforcement spacing have been designed. The effect of the diameter and spacing of the transverse reinforcement on the confined concrete compressive strength was investigated. Stress-strain relations of square cross-section columns were investigated by considering the different confined concrete models. The stress-strain curves were obtained by calculating the confined concrete compressive strengths and strain at maximum concrete stress in the square cross-section column models designed. The results obtained from the analysis results were compared and interpreted according to different parameters. Results obtained with TBEC 2018 and Mander model were compared and interpreted. It has been concluded that the use of transverse reinforcement with different diameters and spacing in the models affects the lateral confining stress on core concrete from transverse reinforcement and compressive strength of confined concrete in reinforced concrete column sections designed with different parameters.

Betonarme elemanların eğrilik sünekliğinin doğru tahmini, sismik yükler altında binaların kapasitesinin güvenilir bir tahminini sağladığı için her zaman çekici bir çalışma konusu olmuştur. Bu çalışmada; malzeme modelinin, eksenel yükün ve sargı donatı oranının betonarme kolonların davranışı üzerindeki etkisi analitik olarak araştırılmıştır. Kare kesitli kolon modelleri tasarlanmıştır. Kolonların davranışı, malzemelerin doğrusal olmayan davranışı dikkate alınarak moment-eğrilik ilişkisinden değerlendirilmiştir. Betonarme kolonların farklı eksenel yük seviyeleri ve sargı donatı oranları için moment eğrilik ilişkileri Mander modeli dikkate alınarak elde edilmiştir. Parametrelerin kolon davranışı üzerindeki incelenen etkileri kesitin mukavemeti, süneklik ve etkin rijitlik açısından değerlendirilmiştir. Tasarlanan betonarme kolon kesitlerde, farklı parametrelerin moment eğrilik ilişkisi, sünekliği ve etkin rijitlik üzerindeki etkisi hesaplanarak karşılaştırılmıştır. Eksenel yük ve sargı donatı oranının değişiminin, betonarme kolonların moment-eğrilik davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gözlenmiştir. Çatlamış kesitin etkin rijitliği sabit olmasa da, sargı donatı oranı ve kesit üzerine etki eden eksenel kuvvet gibi parametrelere bağlı olarak değişmektedir., The correct estimate of curvature ductility of reinforced concrete members has always been an attractive subject of study as it engenders a reliable estimate of the capacity of buildings under seismic loads. In this study, the effect of the material model, axial load and transverse reinforcement ratio on the behavior of reinforced concrete columns were analytically investigated. Squared cross-section column models have been designed. The behavior of the columns were evaluated from the moment-curvature relation by taking the nonlinear behavior of the materials into account. The moment-curvature relationships for different axial load levels and transverse reinforcement ratios of the reinforced concrete column cross-sections were obtained considering the Mander confined model. The examined effects of the parameters on the column behavior were evaluated in terms of the strength of the cross-section, ductility and effective stiffness. In the designed column cross-sections, different parameters effecting the moment-curvature relationships, ductility and effective stiffness were calculated and compared. It is observed that the variation of the axial load and transverse reinforcement ratio have an important effect on the moment-curvature behavior, ductility and effective stiffness of the reinforced concrete columns. Although the effective stiffness of the cracked section is not constant, it varies depends on parameters such as the confining reinforcement and axial force acting on the section.

Bu çalışmada; eksenel yük seviyesi, boyuna donatı oranı, sargı donatı çapı ve sargı donatı aralığının değişiminin betonarme kolonların moment-eğrilik ilişkisine olan etkisi incelenmiştir. Bu amaçla, farklı parametrelere sahip betonarme dairesel kolon modelleri Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018) hükümlerine uyularak tasarlanmıştır. Betonarme kolonların davranışı, malzemelerin doğrusal olmayan davranışları göz önüne alınarak moment-eğrilik ilişkisi üzerinden elde edilmiştir. Betonarme kolon kesitlerinin moment-eğrilik ilişkileri farklı eksenel yük seviyeleri için yanal sargı basıncını göz önüne alan Mander modeli ile elde edilmiştir. Moment-eğrilik ilişkileri, malzemelerin doğrusal olmayan davranışlarını dikkate alan SAP2000 programı ile elde edilmiştir. Tasarlanan betonarme kesit modellerinin kabuk betonu, sargılı beton ve donatı çeliği olarak üç farklı unsurdan oluştuğu düşünülmüştür. Parametrelerin incelenen davranışsal etkileri, kesitlerin eğrilik ve moment taşıma kapasitesi kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen Moment-eğrilik ilişkilerinden, kabuk ve çekirdek betonunda çatlama ve kırılma, donatı çeliğinde akma ve pekleşme durumları hesaplanarak sonuçlar çizelgeler ve grafikler halinde sunulmuştur. Çekirdek betonundaki sargı etkisi hesaplarda gözönüne alınmıştır. Dairesel kesitli kolonlarının davranışı ve kırılma tipleri, kesitlerin moment-eğrilik ilişkisinden elde edilen sonuçlara göre yorumlanmıştır. Eksenel yükün, boyuna donatı oranının, sargı donatı çapının ve sargı donatı aralığının değişiminin betonarme kolonların moment-eğrilik davranışı üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğu gözlemlenmiştir. Betonarme kolon kesitlerinin yük taşıma kapasitesi, çekirdek betonun ezilerek kırılması ile sona ermektedir. Kabuk betonun ezilmesinden önce donatı akması ile hasar gören betonarme kolon kesitleri daha fazla sünek davranış göstermektedir., In this study; the effect of axial load levels, longitudinal reinforcement ratio, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing were investigated on the moment curvature relationships of reinforced concrete columns. For this purpose, circular reinforced concrete columns having different parameters were designed considering the regulations of the Turkish Building Earthquake Code (2018). The behavior of the columns were investigated from the moment-curvature relation, by considering the nonlinear behavior of the materials taken into account. The moment-curvature relationships of the reinforced concrete column cross-sections having different axial load levels have been obtained by considering Mander model, which considers the lateral, confined concrete strength. Moment-curvature relationships were obtained by SAP2000 Software, which takes the nonlinear behavior of materials into consideration. The designed reinforced concrete cross section models are considered to be composed of three components; cover concrete, confined concrete and reinforcement steel. The examined behavioral effects of the parameters were evaluated by the curvature and moment carrying capacity of the cross-sections. From the obtained moment-curvature relationship, cracking and destruction in cover and core concrete, yield and hardening conditions in reinforcement steel were calculated and the results were presented in charts and graphs. The confining effect in the core concrete is taken into account in the calculations. The behavior of the circular column sections and the types of refraction were interpreted according to the results obtained from the moment-curvature relationship of the sections. It is observed that the variation of the axial load, longitudinal reinforcement ratio, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing have an important effect on the moment-curvature behavior of the reinforced concrete columns. The load bearing capacity of reinforced concrete column sections ends by destruction of the core concrete. Reinforced concrete column sections damaged by reinforcement yield before crushing of cover concrete exhibit more ductile behavior.

In this study; the effect of the material model, axial load, longitudinal reinforcement ratio, transverse reinforcement ratio and transverse reinforcement spacing on the behavior of reinforced concrete cross-sections were investigated. Squared cross-section column models have been designed. The effect of axial load, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing on the behavior of reinforced concrete column models have been analytically investigated. The behavior of the columns was evaluated from the moment-curvature relation by taking the nonlinear behavior of the materials into account. The moment-curvature relationships for different axial load level, transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement spacing of the reinforced concrete column cross-sections were obtained considering Mander confined model. Moment-curvature relationships were obtained by SAP2000 Software which takes the nonlinear behavior of materials into consideration. The examined effects of the parameters on the column behavior were evaluated in terms of ductility and the strength of the cross-section. In the designed cross-sections, the effect of transverse reinforcement diameter and transverse reinforcement variation on the confined concrete strength and the moment-curvature relationship was calculated and compared for constant longitudinal reinforcement ratio. The examined behavioral effects of the parameters were evaluated by comparing the curvature ductility and the cross-section strength. It has been found that transverse reinforcement diameters and transverse reinforcement spacing are effective parameters on the ductility capacities of the column sections. Axial load is a very important parameter affecting the ductility of the section. It has been observed that the cross-sectional ductility of the column sections increases with the decrease in axial load.

In this study, the effect of different parameters like concrete class, longitudinal tensile and compression reinforcement ratios on the moment-curvature behavior of reinforced concrete beams was investigated. A numerical study was performed by changing the values of the parameters. For this purpose, 66 rectangular cross-section reinforced concrete beams with different parameters were designed. The behavior of the beams was obtained from the moment-curvature relationship by considering the nonlinear behavior of the materials. Unconfined concrete model was used for the beam sections in the analysis. Moment-curvature values in the case of yield and ultimate stages, curvature ductility values and stiffness ratios were obtained by using analysis results. The results obtained from the analysis by using different parameters were presented in tables and the results were evaluated. The behavior of the rectangular cross-section beams was interpreted by using the curvature ductility, stiffness ratios, yield and ultimate moments. With the increase in the ratio of compression reinforcement in the reinforced concrete beam elements, yield moment, ultimate moment and maximum curvature values are increased but yield curvature values decrease. With the increase in the ratio of compression reinforcement in the reinforced concrete beam elements, the ductility and stiffness of elements are increased., Bu çalışmada betonarme kirişlerde farklı parametre olarak beton sınıfı, boyuna donatı olarak çekme ve basınç donatısı oranlarının moment-eğrilik davranışına etkisi araştırılmıştır. Parametrelerin değerleri değiştirilerek sayısal bir çalışma yapılmıştır. Bu amaçla, 66 adet farklı parametrelere sahip dikdörtgen en-kesitli betonarme kiriş tasarlanmıştır. Kirişlerin davranışı, malzemelerin doğrusal olmayan davranışları göz önüne alınarak moment-eğrilik ilişkililerinden elde edilmiştir. Analizlerde kiriş kesitlerinde beton için sargısız beton modeli kullanılmıştır. Analiz sonuçları kullanılarak akma ve kırılma durumunda moment-eğrilik değerleri, eğrilik sünekliği ve rijitlik oranları elde edilmiştir. Analiz sonuçlarından farklı parametrelerden elde edilen verilerin sonuçları çizelgeler halinde sunulmuş ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Dikdörtgen en-kesitli kirişlerin davranışı, eğrilik sünekliği, rijitlik oranları, kirişlerin akma ve kırılma momentlerinin değerlerinden yararlanarak yorumlanmıştır. Betonarme kiriş elemanlarında basınç donatısı oranının artması ile akma momenti, kırılma momenti ve maksimum eğrilik değerleri artmakta fakat akma eğrilik değerleri azalmaktadır. Betonarme kiriş elemanlarında basınç donatı oranının artması ile elemanların süneklikleri ve rijitlikleri artırmaktadır.

The design vertical loads on box culverts under embankments are commonly calculated using the soil-structure interaction factors ( F e ) recommended by the American Society of Highway and Transportation Officials (AASHTO). Non-linear finite element analyses were used to update F e given by AASHTO by considering the effects of backfill height, culvert stiffness, backfill material stiffness, backfill compaction, and the rigidity of the layer on which the culvert rests. A simplified reliability analysis was performed to determine the adequacy of safety level in AASHTO load resistance factor design (LRFD) code specifications.