Betonarme Kolon Eğrilik Sünekliğinin 2007 ve 2018 Deprem Yönetmeliklerine Göre İncelenmesi

Gündoğay A., Aksakal A. K.

Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, sa.34, ss.202-210, 2022 (Hakemli Dergi)

Özet

Deprem etkisi altında betonarme binaların şekildeğiştirmeye göre değerlendirilmesi ve tasarımında, taşıyıcı sistem elemanlarının kesit davranışının belirlenmesi büyük önem taşımaktadır. Bir kesitin davranışını ise gerçeğe en yakın moment-eğrilik ilişkisinden elde edilebilmektedir. Betonarme bir kesitin moment-eğrilik ilişkisini elde etmenin en uygun yolu deney yapmaktır. Ancak bu durum pratik ve ekonomik olmadığından dolayı literatürde çeşitli araştırmacılar tarafından elde edilmiş olan beton ve donatı çeliğinin davranışına ait modellerden yararlanılarak moment-eğrilik ilişkisi analitik olarak elde edilebilmektedir. Bu çalışma kapsamında Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik (DBYBHY, 2007) ve Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği’ne (TBDY, 2018) göre betonarme kare kolonun moment-eğrilik ilişkisi elde edilerek beton basınç dayanımının, eksenel yük, boyuna donatı çapının, enine donatı aralığının ve kol sayısının kolon eğrilik sünekliğine etkisi karşılaştırmalı olarak araştırılmıştır. Bu amaçla kare kolonun özellikleri ve değişken parametreleri her iki deprem yönetmeliği sınır şartlarına uygun olarak seçilmiştir. Her iki deprem yönetmeliğine göre gerilme-birim şekildeğiştirme diyagramları elde edilerek SAP2000 programına aktarılmış ve 384 adet moment-eğrilik analizi yapılmıştır. Yapılan analizler sonucunda TBDY (2018)’e göre hesaplanan eğrilik sünekliği değerleri, DBYBHY (2007)’ye göre ortalama %15 daha az elde edilmiştir. TBDY (2018)’e göre eğrilik sünekliği değerleri, kesitin güç tükenmesine donatının kapasitesine erişmesiyle ulaşıldığında DBYBHY (2007)’ye kıyasla %20-21, betonun kapasitesine erişmesiyle ulaşıldığında ise %9-19 arasında daha az olduğu görülmüştür. 

It is of great importance to determine the cross-sectional behavior of structural system elements in the evaluation and design of reinforced concrete buildings in terms of deformation under the influence of earthquakes. The behavior of a cross-section can be obtained from the moment-curvature relationship that is the closest to reality. The most convenient way to obtain the moment-curvature relationship of a reinforced concrete section is to perform experiment. However, since this method is not practical and economical, the moment-curvature relationship can be obtained analytically by using the models that belong to the behavior of concrete and steel obtained by various researchers in the literature. Within the scope of this study, the effect of concrete compressive strength, axial load, longitudinal reinforcement diameter, transverse reinforcement spacing and the number of ties on column curvature ductility was investigated comparatively by obtaining the moment-curvature relationship of the reinforced concrete square column according to the Turkish Earthquake Code (TEC, 2007) and the Turkish Building Earthquake Code (TBEC, 2018). For this purpose, the properties and variable parameters of the square column were selected in accordance with the boundary conditions of both earthquake codes. According to both earthquake codes, stress-strain diagrams were obtained and transferred to the SAP2000 program and 384 moment-curvature analysis were performed. As a result of the analysis performed, the curvature ductility values calculated according to the TBEC (2018) were obtained on average 15% less than the values calculated according to the TEC (2007). According to the TBEC (2018), compared to the TEC (2007), it has been seen that the curvature ductility values are 20-21% lower when failure of the cross-section is reached by the reinforcement reaching its capacity, and are 9-19% less when the concrete reaches its capacity