Analytical Investigation of Confined and Unconfined Concrete Strength of Reinforced Concrete Columns
Abstract
Reinforced concrete columns are the critical
members of moment-resisting structural systems and have to be designed
adequately in strength and ductility. Transverse reinforcement in concrete
columns plays an important role in the improvement of strength and ductility of
columns, especially when they are subjected to severe ground motion. Transverse
reinforcement in concrete columns can be used to delay the local buckling of
longitudinal bars, resist shear forces, avoid the sudden shear failure and
confine the concrete to improve the strength and ductility. The behavior of
reinforced concrete members subjected to seismic loads is mainly based on the
ultimate strength of concrete and its ductility. Reinforced concrete column
models having different cross-section have been designed to investigate these
parameters. The effects of the transverse reinforcement spacing and transverse
reinforcement diameter on the behavior of column models have been analytically
investigated. Previously proposed analytical models were used to investigate
the behavior of the reinforced confined column models. Stress-strain
relationships were obtained for the confined concrete columns and the obtained
results were compared and interpreted.
Keywords
Confined concrete Confining reinforcement Confined concrete strength Ductility Stress-strain relationship
References
- Canbay, E., Ersoy, U., Özcebe, G., Sucuoğlu, H., Wasti, S. T., 2010, Binalar İçin Deprem Mühendisliği Temel İlkeler, ISBN: 9799789944070, ODTÜ, Akademik Kitaplar Yayınevi, Ankara.
- Ersoy, U., Özcebe, G., 2012, Betonarme 1, İSBN: 978-975-503-215-31, Evrim Yayınevi ve Bilgisayar San. Tic. Ltd. Şti, İstanbul.
- Foroughi, S., 2018, Sargılı ve Sargısız Betonarme Elemanların Davranışlarının Gerilme-Şekil Değiştirme Modellerinin Araştırılması, Doktora Semineri, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya/Türkiye.
- Hognestad, E., 1951, “A study of combined bending and axial load in reinforced concrete members“, University of Illinois Engineering Exp. Station. Bulletin. Vol. 49, No. 22.
- Mander, J. B., 1983, Seismic design of bridge piers, PhD Thesis, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
- Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R., 1988a, “Theoretical stress-strain model for confined concrete“, Journal of Structural Engineering, Vol. 114, No. 8, pp.1804-1826.
- Mander, J. B., Priestley, M. J. N. Park, R. , 1988b, “Observed stress-strain behavior of confined concrete“, Journal of Structural Engineering. Vol. 114, No. 8, pp. 1827-1849.
- Saatcioglu, M., Ravzi, S. R., 1992, “Strength and ductılıty of confıned concrete“, Journal of Structural Engineering, Vol. 118, No. 6, pp.1590-1607.
- TBDY, 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
- TS500, 2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standardları Enstitüsü, TSE, Ankara.
Abstract
Betonarme
kolonlar taşıyıcı sistemlerin moment aktaran kritik yapısal sistemleridir ve yeterli
dayanım ve süneklikte tasarlanmalıdır. Betonarme kolonların sargı donatısı
özellikle depreme maruz kaldıkları durumlarda sargı etkisi ile kolonların
dayanım ve sünekliğinin artırmasında önemli rol oynar. Betonarme kolonlarda
sargı donatısı boyuna donatının yerel burkulmasını geciktirmek, kesme kuvvetine
karşı koymak, ani kesme kırılmasını önlemek ve sargı etkisi ile dayanım ve
sünekliği artırmak için kullanılır. Sismik yüklere maruz kalan betonarme
elemanların davranışı, esas olarak betonun nihai dayanımına ve sünekliğine
bağlıdır. Bu parametreleri araştırmak için değişik geometride betonarme kolon
modelleri tasarlanmıştır. Sargı donatı çapının ve sargı donatı aralığının betonarme
kolon modellerinin davranışına etkisi analitik olarak araştırılmıştır. Sargı
donatıları ile sarılmış betonarme kolon modellerinin davranışını araştırmak
için literatüre sunulmuş olan analitik modeller kullanılmıştır. Farklı parametrelerde
tasarlanan sargılı kolon modelleri için gerilme-birim şekil değiştirme eğrileri
çizilmiş ve elde edilen sonuçlar karşılaştırılarak yorumlanmıştır.
Keywords
Sargılı beton Sargı donatısı Sargılı beton dayanımı Süneklik Gerilme-şekil değiştirme ilişkileri
References
- Canbay, E., Ersoy, U., Özcebe, G., Sucuoğlu, H., Wasti, S. T., 2010, Binalar İçin Deprem Mühendisliği Temel İlkeler, ISBN: 9799789944070, ODTÜ, Akademik Kitaplar Yayınevi, Ankara.
- Ersoy, U., Özcebe, G., 2012, Betonarme 1, İSBN: 978-975-503-215-31, Evrim Yayınevi ve Bilgisayar San. Tic. Ltd. Şti, İstanbul.
- Foroughi, S., 2018, Sargılı ve Sargısız Betonarme Elemanların Davranışlarının Gerilme-Şekil Değiştirme Modellerinin Araştırılması, Doktora Semineri, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya/Türkiye.
- Hognestad, E., 1951, “A study of combined bending and axial load in reinforced concrete members“, University of Illinois Engineering Exp. Station. Bulletin. Vol. 49, No. 22.
- Mander, J. B., 1983, Seismic design of bridge piers, PhD Thesis, University of Canterbury, Christchurch, New Zealand.
- Mander, J. B., Priestley, M. J. N. and Park, R., 1988a, “Theoretical stress-strain model for confined concrete“, Journal of Structural Engineering, Vol. 114, No. 8, pp.1804-1826.
- Mander, J. B., Priestley, M. J. N. Park, R. , 1988b, “Observed stress-strain behavior of confined concrete“, Journal of Structural Engineering. Vol. 114, No. 8, pp. 1827-1849.
- Saatcioglu, M., Ravzi, S. R., 1992, “Strength and ductılıty of confıned concrete“, Journal of Structural Engineering, Vol. 118, No. 6, pp.1590-1607.
- TBDY, 2018, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, T.C. Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
- TS500, 2000, Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standardları Enstitüsü, TSE, Ankara.
Details
| Primary Language | Turkish |
|---|---|
| Subjects | Engineering |
| Journal Section | Research Article |
| Authors | |
| Publication Date | September 1, 2019 |
| Submission Date | January 10, 2019 |
| Acceptance Date | March 5, 2019 |
| Published in Issue | Year 2019 |