TBDY 2018 Ve Mander Modeline göre Sargılı Betonun Gerilme-Şekil Değiştirmesinin Araştırılması

Abstract

Bu çalışmada Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 ve Mander modellerine göre sargılı betonarme kolonların gerilme-şekil değiştirme ilişkileri incelenmiştir. Önerilen sargılı beton modelleri için çekirdek betonuna uygulanan basınç dayanımları, sargılı betonda beton basınç dayanımı ve gerilme-şekil değiştirme ilişkileri araştırılmıştır. Sargılı betonun davranışının daha iyi anlaşılabilmesi için gerilme-şekil değiştirme bağıntıları ve sargılı beton modelleri hakkında bilgi verilmiştir. Sargılı betonun davranışını araştırmak için farklı sargı donatı çapı ve farklı sargı donatı aralığına sahip kare en-kesitli betonarme kolon modelleri tasarlanmıştır. Sargı donatısı çapının ve aralıklarının sargılı beton basınç dayanımına etkisi araştırılmıştır. Kare en-kesitli kolonların farklı sargılı beton modelleri dikkate alınarak gerilme-şekil değiştirme ilişkileri araştırılarak karşılaştırılmıştır. Tasarlanan kare en-kesitli kolon modellerinde sargılı beton basınç dayanımları ve basınç birim şekil değiştirmeleri hesaplanarak gerilme-şekil değiştirme grafikleri elde edilmiştir. Analiz sonuçlarından elde edilen sonuçlar farklı parametrelere göre karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018 ve Mander modeli ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır. Modellerde farklı çaplarda ve aralıklarda sargı donatısı kullanımının, farklı parametrelerde tasarlanan betonarme kolon kesitlerinde çekirdek betona uygulanan etkili yanal basınçları ve sargılı beton basınç dayanımlarını etkilediği sonucu elde edilmiştir.

Keywords

• Betonarme kolon,
• Basınç dayanımı,
• Gerilme-şekil değiştirme,
• Sargılı beton,
• Sargı Donatı,

Investigation of Stress-Strain Change of Confined Concrete According to TBEC 2018 and Mander Model

Abstract

In this study, stress-strain relationships for confined reinforced concrete columns were investigated according to TBEC 2018 and Mander models. For the proposed confined concrete models, the lateral confining stress on core concrete, the compressive strength of confined concrete and stress-strain relations in the confined concrete were investigated. In order to better understand the behavior of the confined concrete, stress-strain relations and information about the confined concrete models are given. To investigate the behavior of confined concrete, square cross-section reinforced concrete column models with different transverse reinforcement diameters and transverse reinforcement spacing have been designed. The effect of the diameter and spacing of the transverse reinforcement on the confined concrete compressive strength was investigated. Stress-strain relations of square cross-section columns were investigated by considering the different confined concrete models. The stress-strain curves were obtained by calculating the confined concrete compressive strengths and strain at maximum concrete stress in the square cross-section column models designed. The results obtained from the analysis results were compared and interpreted according to different parameters. Results obtained with TBEC 2018 and Mander model were compared and interpreted. It has been concluded that the use of transverse reinforcement with different diameters and spacing in the models affects the lateral confining stress on core concrete from transverse reinforcement and compressive strength of confined concrete in reinforced concrete column sections designed with different parameters.

Keywords

• Reinforced concrete column,
• Compressive strength,
• Stress-strain,
• Confined concrete,
• Confining Reinforcement,

References

1. [1] Yüksel, S.B. ve Foroughi, S., Betonarme Kolonların Sargısız ve Sargılı Beton Dayanımının Analitik Olarak Araştırılması, Konya Mühendislik Bilimleri Dergisi, 2019a, 7(3): 611-629. doi: 10.36306/konjes.613880.
2. [2] Haytham, F., Isleem, H.F., Wang, D. and Wang, Z., No AccessAxial stress–strain model for square concrete columns internally confined with GFRP hoops, Magazine of Concrete Research, 2018, 70(20): 1064-1079. doi:10.1680/jmacr.17.00122.
3. [3] Campione, G. and Fossetti, M., Compressive behaviour of concrete elliptical columns confined by single hoops,” Engineering Structures, 2007, 29(3): 408-417. doi: 10.1016/j.engstruct.2006.05.006.
4. [4] Binici, B., An analytical model for stress–strain behavior of confined concrete, Engineering Structures, 2005, 27(7): 1040-1051. doi:10.1016/j.engstruct.2005.03.002.
5. [5] Dong, C.X., Kwan, A.K.H. and Ho, J.C.M., Effects of confining stiffness and rupture strain on performance of FRP confined concrete, Engineering Structures, 2015, 97: 1-14. doi:10.1016/j.engstruct.2015.03.037.
6. [6] Colajanni, P., Papia, M. and Spinella, N., Stress-Strain Law for Confined Concrete with Hardening or Softening Behavior, Hindawi Publishing Corporation, Advances in Civil Engineering, 2013. doi:10.1155/2013/804904.
7. [7] Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R., Theoretical stress-strain model for confined concrete“, Journal of Structural Engineering, 1988, 114(8): 1804-1826. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1988)114:8(1804). [8] TBDY., Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, 2018, Ankara, Türkiye.
8. [9] Foroughi, S., Sargılı ve Sargısız Betonarme Elemanların Davranışlarının Gerilme-Şekil Değiştirme Modellerinin Araştırılması, Doktora Semineri, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018, Konya/Türkiye.

9. [10] Yüksel, S. B. ve Foroughi, S., Kare Kesitli Betonarme Kolonların Çekirdek Bölgesinin Gerilme-Şekil Değiştirme Davranışının Analitik Olarak Araştırılması, 2nd International Congress on Engineering and Architecture (ENAR-2019), 2019b, p. 465-486, Marmaris / Turkey.
10. [11] Saatcioglu, M. and Ravzi, S. R., Strength and ductility of confined concrete, Journal of Structural Engineering, 1992, 118(6): 1590-1607. doi: 10.1061/(ASCE)0733-9445(1992)118:6(1590).