Analyzing the Effect of Infill Walls on a RC Structure

Abstract

In reinforced concrete buildings, the openings between frames are generally filled by using infill material and by plastering the sides. This application is called infill wall, and it is widely acknowledged as a non-structural element. Therefore, infill walls are often designed assuming that they do not have any effect on the structure other than their weight. However, several experimental and theoretical studies have documented that infill walls, in fact, affect the behavior of a structure under vertical and horizontal loads along with its dynamic characteristics such as its stiffness, period and damping. This study aims to investigate the effect of infill walls on the earthquake performance of a selected building. The structure with and without infill walls has been modelled in SAP2000 structural analysis software and the pushover analysis has been carried out. The infill walls have been modelled as commonly used diagonal bracing without any tensile capacity, which are compatible to their actual behavior. As a result of the comparison of the analyses, infill walls have been found to increase the earthquake performance of the structure, limit the displacement and contribute to the base shear force.

Keywords

• Infill Wall Effect,Pushover Analysis,Performance Point

References

1. Asteris, Panagiotis G. 2003. “Lateral Stiffness of Brick Masonry Infılled Plane Frames.” Journal of Structural Engineering 129. 1071-1079.
2. Aydoğdu, Iskender. 1995, Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Davranışı, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, YTÜ, İstanbul.
3. Baran, Mehmet. 2012. “Dolgu duvarların betonarme çerçeveli yapıların davranışı üzerindeki etkilerinin incelenmesi.” Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 27. 275-284.
4. Bayülke, Nejat. 2003. “Betonarme yapının dolgu duvarı.” Türkiye Mühendislik Haberleri 426. 85-98.
5. Beklen, Caner and Çagatay İsmail. H. 2009. “Çerçevelerde dolgu duvar modellerinin incelenmesi.” Çukurova Üniversitesi Mimarlık Mühendislik Fakültesi Dergisi 24. 1019-1011.
6. Budak, Ahmet. 1997. “Dolgu Duvarlı Çerçevelerin Sonlu Elemanlar Yöntemi İle Malzeme Bakımından Doğrusal Olmayan Hesabı.” Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon.
7. Çağatay, İsmail.H. 2007. “Binalarda kısa kolona etki eden paremetrelerin incelenmesi.” Altıncı Ulusal Deprem Muhendisliği Konferansı. 229-236
8. Çağlayan, Erhan. 2006. “Betonarme Çerçevelerin Yatay Yüklere Göre Analizinde Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü, Celal Bayar Üniversitesi, Manisa.

9. DBYBHY, 2007. “Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik.” Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara.
10. Doğan, Orhan and Bakırcı Er Şule. 2011. “Hareketli yük ve dolgu duvar dağılımının burulma düzensizliğine etkisi.” International Journal of Engineering Research and Development 3. 2-5.
11. Dönmez, Seda and Hasgür Zeki. 2006. “Deprem Etkisinde Betonarme Binalarda Hasarın Oluşmasında Dolgu Duvarların Modellenmesi ve Taşıyıcı Sisteme Katkısı.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
12. Dündar, Ediz. 2007. “Çok Katlı Betonarme Yapılarda Bölme Duvarlarının Deprem Davranışına Etkisi.” Yüksek Lisan Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana.
13. Erçetin, İbrahim. 2004. “Düzensiz Betonarme Yapılarda Dolgu Duvar Etkisinin İncelenmesi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü, Celal Bayar Üniversitesi, Manisa.
14. Erdem, M. Musap. and Bikçe Murat. 2017. “Maksimum azaltılmış göreli kat ötelemelerinin güncel (2007 DBYBHY) ve yeni yönetmelik taslağına (2016 TBDY) göre mukayesesi.” Çukurova Üniversitesi Mimarlık Mühendislik Fakültesi Dergisi 32. DOI: 10.21605/cukurovaummfd.358430
15. Erkaya, T. Aydan. 1999. “Betonarme Çerçeve Yapılarda Dolgu Duvarların Deprem Davranışına Etkisi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü , İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
16. FEMA-178, 1989. A Handbook for Seismic Evaluation of Existing Buiidings (Preliminary). Earthquake Hazards Reduction Series 47.
17. Kaplan, S. Ali. 2008. “Dolgu duvarların betonarme taşıyıcı sistem performansına etkisi.” Türkiye Mühendislik Haberleri 452. 49-62.
18. Öktem, Onur. 2003. “Betonarme Çerçeve Sistemlerinin Lineer Olmayan Hesabı ve Dolgu Duvarların Modellenmesi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.
19. Özdoğu, O. Zahid. 2006. “Deprem Etkisi Altındaki Binaların Davranışına Dolgu Duvarların Etkisi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü ,Sakarya Üniversitesi, Sakarya.
20. Öztürkoğlu, Onur, Uçar Taner and Yeşilce Yusuf. 2015. “Betonarme yapılarda dolguduvar-çerçeve etkileşiminin incelenmesi.” Dokuz Eylül Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Fen ve Mühendislik Dergisi 17. 109-121
21. Sap2000 1999. Structural Analysis Programs Computers & Structures, Inc. University Avenue, Berkeley, California, USA.
22. Tarakçı, Uğur. 2006. “Mevcut Yapıların İncelenmesi ve Dolgu Duvar Takviyesi İle Güçlendirilmesi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Entitüsü, Pamukkale Üniversitesi, Denizli.
23. TBDY, 2016. Türkiye Bina ve Deprem Yönetmeliği Bayındırlık ve İskan Bakanlığı, Ankara.
24. Tüzün, Cüneyt. 1999. “Dolgu Duvarlı Betonarme Çerçeve Sistemlerin Dinamik Analizi.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü , Yıldız Teknik Üniversitesi, İstanbul.
25. Yalçın, Eylem. 1999. “Dolgu Duvarların ve Konumlarının Çok Katlı Betonarme Yapıların Deprem Kuvvetleri Altındaki Davranışına Etkileri.” Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul.