DEPREM ETKİLERİNİN BETONARME ÇERÇEVELER İLE BAĞ KİRİŞLİ BETONARME PERDELER TARAFINDAN BİRLİKTE KARŞILANDIĞI BİNALARDA BAĞ KİRİŞİ MODELLERİNİN YAPI PERFORMANSINA ETKİSİ

Abstract

Betonarme yapıların birçoğunda deprem etkileri, kolon ve kirişlerin oluşturduğu çerçeveler ile bağ kirişli perdeler tarafından birlikte karşılanmaktadır. Betonarme perdeleri birbirine bağlayan bağ kirişleri ise kullanılan malzeme ve donatı düzeniyle farklılık göstermektedir. Bu çalışmanın amacı, farklı betonarme bağ kirişi modellerinin, yapı performansına olan etkilerinin incelenmesidir. Çalışmada 14 katlı, düşey taşıyıcı olarak kolon ve bağ kirişli perdelerin beraber kullanıldığı yapı modelinin, İstanbul Atatürk Havaalanı bölgesinin yer ivmesine göre doğrusal olmayan itme analizleri yapılmıştır. Yapılan analiz sonuçları incelendiğinde kompozit ve diyagonal bağ kirişli modelinin yüksek yatay yük dayanımı sağladığı, ancak çift bağ kirişi modeline göre deplasman yapabilme kapasitesinin daha düşük olduğu görülmüştür.

Keywords

• Betonarme Bağ Kirişi
• Doğrusal Olmayan Analiz
• TBDY (2018)
• Performans Hedefleri
• Kesit Hasar Sınırları

THE EFFECT OF COUPLING BEAM MODELS IN BUILDINGS WHERE EARTHQUAKE LOADS ARE JOINTLY RESISTED BY R/C FRAMES AND R/C COUPLED SHEAR WALLS ON STRUCTURAL PERFORMANCE

Abstract

In many reinforced concrete structures, the effects of earthquakes are jointly resisted by reinforced concrete (R/C) frames and reinforced concrete (R/C) coupled shear walls. The coupling beams connecting the R/C shear walls differ in used material and reinforcement steel bar layout. The aim of this study is to examine the effects of different R/C coupling beam models on structural performance. In this study, nonlinear pushover analyses were performed on 14-storey structure model in which columns and coupled shear walls are used together as vertical carriers according to the ground acceleration of the Istanbul Atatürk Airport region. When the results of the analyses were examined, it was observed that the composite and diagonally reinforced coupling beam models provided high horizontal load resistance but had a lower displacement capacity than the double beam – coupling beam model.

Keywords

• R/C Coupled Beam
• Nonlineer Analysis
• TBEC (2018)
• Targeted Performance Levels
• Limits of Damage in Construction Elements

References

1. ACI, 2019, ACI 318-19 Building Code Requirements for Structural Concrete, American Concrete Institute, Farmington Hills MI.
2. Budiono, B., Dewi, N. T. H. ve Lim, E., 2019, Finite Element Analysis of Reinforced Concrete Coupling Beams, Journal of Engineering and Technological Sciences, 51 (6), 762-771.
3. Chairunnisa, N., Satyarno, I., Muslikh ve Aminullah, A., 2017, Analysis and design of shear wall coupling beam using hybrid steel truss encased in reinforced mortar, 3rd International Conference on Sustainable Civil Engineering Structures and Construction Materials - Sustainable Structures for Future Generations, 171, 940-947.
4. Choi, Y., Hajyalikhani, P. ve Chao, S. H., 2018, Seismic Performance of Innovative Reinforced Concrete Coupling Beam-Double-Beam Coupling Beam, ACI Structural Journal, 115 (1), 113-125.
5. Eljadei, A. A. ve Harries, K. A., 2014, Design of coupled wall structures as evolving structural systems, Engineering Structures, 73, 100-113.
6. ETABS, 2020, Integrated Building Design Software, Computers and Structures, Inc., Berkeley, CA.
7. Eurocode8, 2004, Design of Structures For Earthquake Resistance, Nemetschek.
8. Foroughi̇, S., Jamal, R. ve Yüksel, B., 2020, ŞEKİL DEĞİŞTİRME ESASLI HASAR SINIRLARININ BELİRLENMESİNDE SARGI DONATISININ VE EKSENEL YÜKÜN ETKİSİ, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 8 (4), 1042-1052.

9. Fortney, P., J., 2005, The Next Generation of Coupling Beams, Doctor of Philosophy, University of Cincinnati, USA.
10. Gong, B. G. ve Shahrooz, B. M., 2001, Steel-concrete composite coupling beams - behavior and design, Engineering Structures, 23 (11), 1480-1490.
11. Hou, W., Xu, S. L., Ji, D. S., Li, Q. H. ve Zhang, P., 2019, Seismic performance of steel plate reinforced high toughness concrete coupling beams with different steel plate ratios, Composites Part B-Engineering, 159, 199-210.
12. ideYAPI, 2020, İdeYapı Ltd Şti, Şişli – İstanbul.
13. Li, G. Q., Pang, M. D., Sun, F. F., Jiang, J. ve Hu, D. Z., 2018, Seismic behavior of coupled shear wall structures with various concrete and steel coupling beams, Structural Design of Tall and Special Buildings, 27 (1).
14. Li, X., Sun, Y. S., Ding, B. D. ve Xia, C. Z., 2020, Cyclic Behavior of Deep RC Coupling Beams with Different Reinforcement Layouts, Journal of Earthquake Engineering, 24 (1), 155-174.
15. Li, Y. H., Jiang, H. J. ve Yang, T. Y., 2019, Damage Deformation of Flexure-Yielding Steel-Reinforced Concrete Coupling Beams: Experimental and Numerical Investigation, Advances in Civil Engineering, 2019, 1-15.
16. Lim, E. W., Hwang, S. J., Wang, T. W. ve Chang, Y. H., 2016, An Investigation on the Seismic Behavior of Deep Reinforced Concrete Coupling Beams, Aci Structural Journal, 113 (2), 217-226.
17. Montgomery, M. S., 2013, Fork Configuration Damper (FCDs) for Enhanced Dynamic Performance of High-rise Buildings, University of Toronto, Doctor of Philosophy.
18. Özer, Ö. ve Yüksel, S. B., 2020a, Farklı Betonarme Bağ Kirişi Modellerinin TBDY (2018)’e Göre Yapı Performansına Etkisi, Uludağ University Journal of the Faculty of Engineering, 25, 1169 - 1188.
19. Özer, Ö. ve Yüksel, S. B., 2020b, Deprem Etkilerinin Betonarme Çerçeveler İle Boşluklu Betonarme Perdeler Tarafından Birlikte Karşılandığı Yüksek Binaların Analiz Sonuçlarının TBDY, (2018) ve DBYBHY, (2007) ’ye Göre Karşılaştırılması, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 9, 931 - 945.
20. Özer, Ö. ve Yüksel, S. B., 2021, Deprem Yüklerinin Tamamının Betonarme Perde Duvarlarla Karşılandığı Binalarda Bağ Kirişi Modellerinin Yapı Performansına Etkisi, El-Cezerî Fen ve Mühendislik Dergisi, 8, 346-362.
21. Özsoy Özbay, A. ve Kaya, G., 2019, PERDE VE ÇERÇEVELİ BETONARME YAPILARDA PERDE KONUMUNUN PLANDA DÜZENLENMESİ VE YAPISAL DAVRANIŞA ETKİSİ, Mühendislik Bilimleri ve Tasarım Dergisi, 7 (1), 7-17.
22. Park, W. S. ve Yun, H. D., 2006, The bearing strength of steel coupling beam-reinforced concrete shear wall connections, Nuclear Engineering and Design, 236 (1), 77-93.
23. Seo, S. Y., Yun, H. D. ve Chun, Y. S., 2017, Hysteretic Behavior of Conventionally Reinforced Concrete Coupling Beams in Reinforced Concrete Coupled Shear Wall, International Journal of Concrete Structures and Materials, 11 (4), 599-616.
24. TBDY, 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Ankara, Afet ve Acil Durum Yönetimi Başkanlığı.