Betonarme Perde Duvarlı Çerçevede Tasarım Donatı Oranlarının Belirlenmesi

Abstract

Bu çalışmada, ele alınan betonarme çerçeve sistemi ifade etmek için parametreler oluşturulmaya çalışılmıştır. Taşıyıcı elemanların donatı oranları değiştirilerek 13 farklı model elde edilmiştir. Aynı geometriye ve farklı donatı oranına sahip düzlemsel modeller üzerinde yatay-düşey yükler altında karşılaştırmalı deprem performansı değerlendirmeleri yapılmıştır. Belirlenen parametrelere sahip sistemin ön tasarımına yönelik minimum donatı oranları önerilmiştir. Taşıyıcı sistemi perde, kolon ve kirişten oluşan, iki doğrultuda da tek açıklıklı ve sekiz katlı betonarme çerçevede, sistemin bir aksı sonlu elemanlar programı yardımı ile modellenmiş ve doğrusal olmayan analize tabi tutulmuştur. Başlangıç model, Türk standart ve yönetmeliklerindeki minimum donatı oranları kullanılarak oluşturulmuştur. Sonrasında aynı model üzerinde bu donatı oranları artırılarak, aynı geometrik özelliklerde çeşitli donatı oranlarına sahip modeller analiz edilmiştir. Sonlu eleman analizlerinde ANSYS programı kullanılmış ve analizler betonarme davranışına daha yakın sonuçlar veren doğrusal olmayan yöntemle yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar ışığında modellerin yatay yük taşıma kapasiteleri, kolon-perde-kiriş süneklikleri ve düzlemsel çerçeve-perde sistemin süneklikleri hesaplanarak ön tasarım & minimum donatı oranlarıyla ilgili değerlendirmeler yapılmış ve öneriler getirilmiştir.

This study attempted to create parameters for expressing the reinforced concrete frame system. 13 different models were obtained by changing the reinforcement ratios of the load bearing elements. Comparative earthquake performance evaluations were performed on planar models with the same geometry and different reinforcement ratios under horizontal-vertical loads . Minimum reinforcement ratios for the preliminary design of the system with the specified parameters are proposed. With the aid of finite element software, for a single span in two way and eight storey reinfored concrete system of which bearing system consist of shear wall, column and beam, only one axis was modelled and subjected to nonlinear analyse. Initial model is created by using the minimum reinforcement ratios which are stated in relevant Turkish standards and specifications. Then, by referencing the same model, some increments for reinforcement ratios were made and the systems which have similar geometries but different reiforcement ratios were analysed. ANSYS software was used for finite element analysis and nonlinear method that can present more close results to real reinforced concrete behaviour is used. Thanks to the datas obtained by nonlinear analysis, lateral load beraring capacities, column-shear wall-beam ductilities and planary frame-shear wall system ductilities were calculated and interpretations and suggestions were made for preliminary design.