Browsing by Author "Uysal, Yusuf"

Now showing 1 - 7 of 7

Betonarme Çerçeveli Binaların Tasarımında Kullanılan Sonlu Eleman Programlarının Tbdy-2019’da Yer Alan Periyod, Taban Kesme Kuvveti ve Göreli Kat Ötelemesi Bağlamında Değerlendirilmesi
(2022) Uysal, Yusuf; Aksoylu, Ceyhun; Arslan, Musa Hakan
Gelişen yazılım teknolojisi ile birlikte tasarımcı, seçilen deprem yönetmeliğine göre yapının analizini paket programlar yardımıyla kolaylıkla yapabilmektedir. Deprem yükünün tespitinde en önemli aşama yapının doğal titreşim periyodunun belirlenmesidir. Yönetmelikler tasarımcının, basit periyot bağıntıları (amprik) ve fiktif kuvvetler altındaki deplasmanlara bağlı literatürde kabul görmüş yöntemlere göre hesap yapmasını istemektedir. Bu çalışmada SAP2000 ve ETABS analiz programları kullanılarak yapının doğal titreşim periyodu tespit edilmiş ve elde edilen periyod değerleri TBDY-2019’da verilen yaklaşımlardan elde edilen değerlerle karşılaştırılmıştır. Çalışmada İstanbul/Avcılar’da yapılacak olan 2-9 katlı çerçeve tipi betonarme binaların, ZA ve ZC zemin sınıfları için ETABS ve SAP2000 analizinden elde edilen periyot, taban kesme kuvveti ve göreli kat ötelemeleri karşılaştırılmıştır. Analiz programlarının periyot seçerken yaptığı hesap kabullerinden dolayı 4-9 katlı binalarda ETABS’da bulunan periyot SAP2000’de bulunan periyottan %9,5-40 kadar daha az sonuç vermiştir. Dolayısıyla yapıya gelen taban kesme kuvveti de aynı oranda değişmiştir. Ayrıca yalnızca SAP2000’de iki zemin sınıfı için yapılan analizler sonunda ZC zemin sınıfında elde edilen taban kesme kuvveti ZA zemin sınıfına göre %50-80 daha fazla olduğu görülmüştür. Göreli kat ötelemeleri ise ZA zemin sınıfı yerine ZC zemin sınıfı seçilmesi durumunda %49,2-92 kadar daha fazla elde edilmiştir. Sonuç olarak tasarımcılara yol gösterici olması amacıyla analiz programlarında yapılan hesap kabulleri açıklanmıştır.
Citation - Scopus: 2
Effect of Stirrup Spacing on Strengthening Beams With Insufficient Shear Capacity Using Innovative Mechanical Steel Stitches
(Ernst & Sohn, 2025) Aksoylu, Ceyhun; Uysal, Yusuf; Basaran, Bogachan; Ozkilic, Yasin Onuralp; Arslan, Musa Hakan
This study investigates experimentally and analytically the effect of stirrup spacing variation on the behavior of reinforced beams in the 45 degrees-inclined innovative mechanical steel stitches (MSSs) application for the strengthening of reinforced concrete beams with insufficient shear capacity. Within the scope of the experimental study, four-point loading tests were carried out under vertical loads by selecting stirrup spacing (250, 350, and 450 mm) and MSS spacing (d/3, d/2.5, d/2, d/1.7, and d/1.4) as variable parameters (d is effective depth of beam). In this context, a total of 12 beam specimens with dimensions of 125 x 250 x 2500 mm each with 250 and 450 mm stirrup spacing were produced, one reference specimen with each stirrup spacing and specimens reinforced with five different MSS spacings were tested; in addition, the test results of a reference beam with 350 mm stirrup spacing and beams reinforced with six different MSS spacings in the literature were used for comparison. Within the scope of the analytical study, the MSS spacing required for the beams to reach the flexural capacity was investigated by selecting the ratio of tensile reinforcement and the presence/absence of compressive reinforcement as variable parameters. In the study, the changes in failure mode, strength, ductility, stiffness, and energy consumption capacities of beams due to different stirrup and MSS spacings were analyzed. According to the experimental results obtained at the end of the study, it was observed that the reference beam with 250 mm stirrup spacing carried 32% and 35% more load than the reference beams with 350 and 450 mm spacing, respectively. Tightening the MSS up to 75 mm increased the shear capacity of beams with 450, 350, and 250 mm stirrup spacing up to 46.1%, 37.4%, and 23.5%, respectively. As the stirrup spacing of the reinforced beams decreased, the contribution of the MSS application to the shear capacity decreased. In addition, the failure mode of the beams changed from diagonal tension mode to splitting mode by increasing the MSS spacing. According to the analytical results, it was observed that MSS contributed more to the flexural capacity in beams with low longitudinal reinforcement ratio, and the performance of MSS was significantly improved in the absence of compression reinforcement.
Citation - WoS: 2
Citation - Scopus: 2
Effects of Shear Wall Ratio and Location on Earthquake Performance of Reinforced Concrete Buildings Having Different Ribbed Slab Configurations
(Elsevier, 2025) Uysal, Yusuf; Serdar, Ali; Aksoylu, Ceyhun; Arslan, Musa Hakan
This study investigates the earthquake performance of reinforced concrete buildings designed with ribbed slab system. Analyses were performed on hypothetical models representing residential buildings in Gaziantep/Islahiye region. In this study, a total of 18 shear wall-frame structure models with three different shear wall placements in accordance with TBEC-2018 were analyzed. Wall density index (0.003, 0.005 and 0.008), shear wall locations defined as M1 (vertically placed on the outer axes), M2 (center-mounted), and M3 (parallel to the outer axes), and ribbed slab placements (parallel and staggered) are considered as variable parameters. The seismic performance of the structures was evaluated using linear and nonlinear analyses. Nonlinear static pushover analyses were used to compare capacity curves, overstrength factor, interstory drift ratios, base shear forces, overturning moments, and second-order effects for each model. As the wall density index increased from 0.003 (%25) to 0.008 (%75), the initial stiffness increased by 158 %, but this increase decreased the plastic deformation capacity and modal displacement values. Models M1 and M3 with walls positioned on the outer axes provided 20.53 % more load carrying capacity than Model M2 with the central wall. The uncracked section shell exhibited 19 %-83 % stiffer behavior, while the cracked sections absorbed more energy. No significant effect of the slab rib arrangement (parallel/staggered) on the stiffness and period was observed. As the shear wall ratio increased, the torsional period decreased by up to 55 %, and the highest torsional strength was achieved in Model M3. Low shear wall ratio models exceeded code drift limits and showed increased interstory drift differences. The results showed that shear wall placement and ratios are critical to seismic performance, and that TBEC-2018 effectively enhances safety in ribbed slab systems.
Kesme Donatısı Yetersiz Ön Hasarsız Betonarme Kirişlerin Yenilikçi Bir Yaklaşımla Güçlendirilmesi: Mekanik Çelik Dikişler
(2022) Uysal, Yusuf; Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Arslan, Musa Hakan
Bu çalışmada kesme kapasitesi yetersiz betonarme kirişlerin güçlendirilmesine yönelik pratik, ekonomik ve inovatif bir güçlendirme yöntemi araştırılmıştır. Bunun için kesme açıklıkları boyunca kirişin her iki yüzüne dıştan U şeklinde Mekanik Çelik Dikişler (MÇD) 45° ve 90° açı ile uygulanmıştır. Yapılan güçlendirme sonrası değişen davranış değişimlerini gözlemlemek için düşey yükler altında dört noktalı eğilme deneyleri yapılmıştır. Çalışmada, ½ geometrik ölçekli 125 x 250 x 2500 mm boyutlarında biri referans olmak üzere toplam 3 adet betonarme kesmekritik kiriş üretilmiştir. Kirişlerde kesme kapasitesinin yetersiz olması için etriyeler Ø6 / 350 mm olarak seçilmiştir. Ayrıca uygulanan MÇD’nin kesme kapasitesine katkısını görebilmek için çekme donatısı 3Ø16 ve basınç donatısı 2Ø12 olarak seçilmiştir. Seçilen bu yüksek boyuna donatı oranı sayesinde MÇD’nin kesme kapasitesine katkısı tespit edilmeye çalışılmıştır. Bunun için numunelerden bir tanesi güçlendirilmeden referans olarak test edilirken diğer iki numune sırasıyla d/5 (45mm) aralıkla 45° ve 90° MÇD uygulanarak güçlendirilmiştir. Yapılan deneysel çalışma sonucunda referans numuneye (RN) göre 45° ve 90° güçlendirilen S-45 ve S-90 numuneler sırasıyla yük taşıma kapasitesinde %53.74 ve %14.76 artış sağlamıştır. Toplam enerji tüketme kapasiteleri karşılaştırıldığında RN’ye göre S-45 numunesinde %261.6 artış gözlenirken, S-90 numunesinde %93.73 artış meydana gelmiştir. Bu durum MÇD’lerin güçlendirmede 45 derece olarak uygulanmasının daha etkili olduğunu göstermiştir. Ulusal ve uluslararası yönetmeliklerde olmayan ve literatür için oldukça yeni bir güçlendirme alternatifi olan MÇD’nin optimum tasarımına yönelik yapılacak yeni çalışmaların oldukça önemli olduğu düşünülmüştür.
Kesme Kapasitesi Yetersiz Betonarme Kirişlerin 45 Derece Açılı Mekanik Çelik Dikişlerle Güçlendirilmesinde Optimum Tasarımın Araştırılması
(Konya Teknik Üniversitesi, 2024) Uysal, Yusuf; Aksoylu, Ceyhun
Bu çalışmada, kesme kapasitesi yetersiz olan kirişler, pratik, ekonomik ve yenilikçi bir yöntem olan U formundaki Mekanik Çelik Dikişler (MÇD) ile güçlendirilmiştir. MÇD'ler, kiriş gövdesinin her iki yüzünde, kesme açıklığı boyunca 45 derecelik açıyla uygulanmıştır. Bu kapsamda, biri referans olmak üzere diğer yedisi farklı MÇD aralıklarına sahip toplam sekiz kesme kiriş numunesi, düşey yükler altında test edilmiştir. MÇD'lerin çapı (Ø6), ankraj derinliği (10Ø) ve mekanik özellikleri ile betonarme kirişin geometrisi (125 mm × 250 mm × 2500 mm), boyuna (3Ø16 çekme ve 2Ø12 basınç) ve enine (Ø6/350 mm) donatıları sabit tutulmuştur. Kirişe uygulanan MÇD aralıkları, (d/5'ten d'ye kadar olan aralıklar) değiştirilerek, dayanım, süneklik, rijitlik ve enerji tüketim kapasitelerindeki değişimler incelenmiştir. Yapılan çalışma sonucunda, en sık MÇD aralığına (d/5) sahip kirişte %53.74'lük bir kesme kapasitesi artışı gözlenmiştir. Bununla birlikte, nominal akma ve toplam enerji tüketim kapasitesi, referans numuneye göre sırasıyla %144 ile %366 oranında artış göstermiştir. Kirişlerde yapılan hasar analizine göre en sık aralığa sahip MÇD uygulamasında (d/5), splitting (aderans hatası) hasarı gözlenirken, daha seyrek olan d/2 aralıklı yerleşime doğru ilerledikçe, hasar daha ani ve kırılgan olan diagonal tension (eğik çekme hasarı) göçmesine dönmüştür. d/2 aralıklı yerleşimden daha seyrek olan d'ye doğru ilerledikçe, artık davranışa sadece diagonal tension hasarı hakim olmuştur. Son olarak, kirişlerde MÇD aralığı d/5'den d/2' ye arttıkça, kirişlerin nominal akma rijitliği, referans kirişe göre %2.1-%21.2 arasında düşüş eğilimi gösterse de, aralığın d/2'yi geçmesiyle beraber göçme modunun değişmesine bağlı olarak kiriş akma rijitlikleri tekrar referans kiriş seviyesine (-%2.5'den %2'ye yaklaşmasıyla) çıkmıştır. Dolayısıyla, düşük maliyeti ve kolay uygulanabilirliği ile dikkat çeken bu yeni tekniğin, kirişlerin güçlendirilmesinde oldukça etkili olduğu ifade edilebilir.
Multistage Evaluation of Strengthening Strategies for Achieving Adequate Seismic Performance in Reinforced Concrete School Buildings
(Elsevier Science Inc, 2026) Timurlenk, Piril; Uysal, Yusuf; Arslan, H. Derya; Arslan, M. Hakan
It is crucial that socially important structures, such as schools, remain operational without sustaining damage after earthquakes. However, some public buildings in Turkey have not received adequate engineering services, making it necessary to evaluate the seismic performance of these structures and apply appropriate strengthening methods when deemed necessary. This study comprehensively examines potential strengthening strategies and their effects on various school buildings in Turkiye, a country located in a highly active seismic zone with a vulnerable public building stock. Three commonly used school building types (8, 14, and 22 classrooms) were selected. Parametric studies were conducted on buildings with insufficient seismic performance, evaluating different strengthening scenarios. Input parameters included varying peak ground acceleration (PGA) values reflecting regional seismicity, diverse local soil conditions, and different material strengths. Strengthening strategies such as reinforced concrete jacketing, shear wall addition and FRP wrapping were applied to columns. A total of 432 structural models were analyzed. One or more of these methods were used to achieve the target performance level. Results were interpreted based on structural strength, period, over-strength factor and cost. It was found that the combination of shear wall addition and jacketing had the most significant impact on structural period, leading to notable reductions in spectral displacement demands. However, this combination also resulted in higher over-strength factors and increased strengthening costs compared to other methods. The study concludes that the absence of over-strength targets for retrofitted buildings in seismic codes is a critical gap and should be addressed in future code revisions.
A Novel Easy Apply Method on Strengthening Rc Shear Deficient Members: 45º Angled Mechanical Steel Stitches
(2023) Uysal, Yusuf; Aksoylu, Ceyhun; Özkılıç, Yasin Onuralp; Başaran, Boğaçhan; Arslan, Musa Hakan
Purpose: It is known in the literature that beams with low shear capacity are strengthened by different techniques. This study investigated the strengthening of beams with low shear capacity with a new Mechanical Steel Stitches (MSS) technique. It is seen in a limited number of studies in the literature that the shearing capacity of beams is improved by using MSSs, which stand out as being fast, applicable, and economical. However, the effective MSS application spacing should be determined before using the MSS strengthening method in real practice. To solve this problem, in the beams with insufficient shear capacity produced within the scope of this study, the change of the MSS spacing was investigated by keeping constant that the MSS application angle 45º, the MSS diameter (Ø6) and the MSS anchorage depth (10 Ø). Thus, its effect on beam shearing capacity could be observed depending on the changing MSS spacing and suggestions were made about the optimum MSS application spacing that should be in practice. Study design/methodology/approach: In this study, a total of 5 test beams with geometric dimensions of 125x250x2500 mm were produced, one of which was for reference and 4 of which was strengthened with MSS, and tested in a four-point bending setup. In the test beams, 3Ø16 in the tension zone and 2Ø12 in the compression zone are used as longitudinal reinforcements. Stirrups of Ø6mm diameter with 90º hooks at 350mm spacing were used as transverse reinforcement. In order to represent the existing building stock, beams with a concrete compressive strength of 16.65 MPa were produced. After observing shear damage on the reference beams, based on the effective height (d=215mm), experiments were carried out for the MSS spacings approximately d/5 (45mm), d/2.5 (90mm), d/1.7 (130mm) and d (220mm), respectively. Findings: In the test beams with different MSS spacings, up to 53.74% increase in shear capacity was observed compared to the reference beam. When compared with the results obtained in previous studies in the literature, it has been confirmed that the optimum MSS angle should be 45º. The highest capacity increase (53.74%) was seen in the beam with d/5 (45mm) spacing. In addition, it has been determined that for the strengthening with MSS to be effective, the MSS spacing should be equal to or smaller than d/2 in order to be able to cover the inclined cracks formed on the beam by at least one MSS. Originality/value: In this study, it was observed that MSS application, which is a patented strengthening method, significantly increased the load carrying capacity of beams with insufficient shear capacity (53.74% increase in shear strength). In addition, an innovative method has been presented as an alternative to traditional strengthening methods with its fast, practical, economical and easy application. As a result, it has been seen that reinforced concrete beams with insufficient shear capacity in practice can be strengthened by taking into account the optimum MSS spacing and other parameters (anchorage depth, MSS angle, MSS diameter, etc.) obtained in this experimental study.