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 betonarme kolon modelleri tasarlanmıştır. Gerçek malzeme davranışları esas alınarak elde edilen momenti-eğrilik ilişkilerinden kolon kesitlerinin elastik ötesi davranışları incelenmiştir. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)’de verilen hasar sınırları betonarme kolon modelleri için hesaplanmıştır. Betonarme kolonlarda üç farklı hasar sınırına karşı gelen birim şekil değiştirme değerleri hesaplanmıştır. Şekil değiştirme değerleri Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (2018)’de tanımlanmış olan Göçmenin Önlenmesi, Kontrollü Hasar ve Sınırlı Hasar Performans seviyeleri için hesaplanmıştır. Yer değiştirme taleplerine karşılık gelen kolon hasarları elde edilmiş ve hasar sınırları değerlendirilmiştir. Farklı performans düzeyleri için kolonların plastik mafsal bölgeleri için akma dönme değerleri ve plastik dönme değerleri hesaplanmıştır. Plastik mafsal bölgeleri için akma dönme değerleri eksenel yük seviyesi, boyuna donatı ve sargı donatı çapının artması ile artmaktadır. Göçmenin Önlenmesi ve Kontrollü Hasar performans düzeyleri için plastik dönmelerin hasar sınırları; akma eğriliği, kopma eğriliği, plastik mafsal uzunluğu, kesme açıklığı ve boyuna donatı çapının fonksiyonudur. Eksenel yük seviyesi, sargı donatısı ve boyuna donatı oranı gibi, akma eğriliği ve göçme öncesi eğrilik değerlerini etkileyen parametreler plastik dönme değerlerinde etkilemektedir.

Deformation based damage limits for reinforced concrete members, which were mentioned in Turkish Building Earthquake Code 2018 has been studied analytically to determine the earthquake performance of structural members. Reinforced concrete column models were designed in different geometry and parameters. Inelastic behavior of column sections were investigated using the moment-curvature relationships obtained based on real material behaviors. Damage limit values given in Turkish Building Earthquake Code, 2018 were calculated for the reinforced concrete column models. Strain values corresponding to three different damage limits for the columns were calculated. The deformation limits were calculated for the levels of collapse prevention, controlled damage and limited damage performance levels as defined in Turkish Building Earthquake Code, 2018. Column damages corresponding to the displacement demands was obtained and the damage limits were evaluated. For different performance levels, yield rotation and plastic rotation values were calculated for the plastic hinge regions of the columns. The yield rotation values for plastic hinge regions increase with the increasing in axial load level, longitudinal and transverse reinforcement diameters. Damage limits of plastic rotations for collapse prevention and controlled damage performance levels are functions of yield curvature, ultimate curvature, plastic hinge length, shear length and the diameter of the longitudinal reinforcement. Parameters such as axial load level, transverse reinforcement and longitudinal reinforcement ratio, which influence the yield curvature and ultimate curvature values, also affect the plastic rotation values.