Effect of fire on mode superposition analysis results

Year 2024, , 248 - 252, 15.01.2024

Hakan Erdem , Emine Erdem

https://doi.org/10.28948/ngumuh.1368595

Abstract

High temperatures occur that increase over time due to the product emerging in buildings. The stiffness and mass of reinforced concrete structural elements also decrease over time due to this high temperature. Management voting periods used in the analysis of the earthquake forces of the structure and many values calculated accordingly are changing. You need to re-introduce the mass and stiffness matrices in the relations given in TS-EN 1992 1-2 for data on material properties at high temperature. Considering this regime and the temperature-dependent changes in the elastic modulus, in the first periods of a selected reinforced concrete maintenance, the changes in the extreme elastic design spectral accelerations, base shear forces and displacements for a selected node change.

Keywords

Fire, High temperature, First period, Spektral acceleration, Base shear force, Displacement

Yangının mod birleştirme analizi sonuçlarına etkisi

Abstract

Yapılarda meydana gelebilecek yangın nedeniyle zamana bağlı olarak artan yüksek sıcaklıklar oluşur. Betonarme yapıları oluşturan elemanların rijitlikleri ve kütleleri de bu yüksek sıcaklık nedeniyle etkilenir ve azalır. Yapının deprem kuvvetlerinin analizinde kullanılan yapının titreşim periyotları ve buna bağlı olarak hesaplanan birçok değer değişir. TS-EN 1992 1-2’de yüksek sıcaklığın malzeme özellikleri üzerindeki etkileri için verilen bağıntılar kullanılarak kütle ve rijitlik matrisleri yeniden oluşturulması gerekir. Bu çalışmada yapının kütlesi ve elastisite modülündeki sıcaklığa bağlı değişimler dikkate alınarak seçilen bir betonarme yapının birinci periyotlarındaki, yatay elastik tasarım spektral ivmelerindeki, taban kesme kuvvetlerindeki ve seçilen bir düğüm noktası için yer değiştirmelerindeki değişimler incelenmiştir.

Keywords

Yangın, Yüksek sıcaklık, Birinci periyod, Spektral ivme, Taban kesme kuvveti, Yerdeğiştirme

References

• S. Chen, G.C. Lee and M. Shinozuka, Hazard mitigation for earthquake and subsequent fire. ANCER Annual Meeting: Networking of Young Earthquake Engineering researchers and Professionals, Honolulu, Hawaii, 2004.
• J. Mohammadi, S. Alysian, Analysis of post-earthquake fire hazard, Tenth World Conference Earthquake Engineering, Chicago, 1992.
• J Charles Scawthorn, Fire following earthquakes, Earthquake Engineering Handbook, W.F. Chen (editör), 2003.
• T. Usami, N. Higai and J. Soran, List of damaging Japanese earthquakes, University of Tokyo Press, Tokyo, 1996.
• H. Erdem, Prediction of the moment capacity of reinforced concrete slabs in fire using artificial neural networks, Advances in Engineering Software, 41(2), 270-276, 2010. https://doi.org/10.1016/ j.advengsoft.2009.07.006.
• H. Erdem, Predicting the moment capacity of RC beams exposed to fire using ANNs, Construction and Building Materials, 101(1), 30-38, 2015. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.10.049.
• E. Güvenç, Kolonların taşıma gücü kapasitesi üzerinde yangının etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde, 2019.
• E. Yılmaz, Yangına maruz kalan betonarme yapının dinamik davranışı. Yüksek Lisans Tezi, Niğde Ömer Halisdemir Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Niğde, 2022.
• H. Erdem ve E. Erdem, Yangının betonarme yapının birinci periyotlarına etkisi. 23. Ulusal Mekanik Kongresi, Konya Teknik Üniversitesi, 04-08 Eylül 2023.
• H.R. Ronagh, and B. Behnam, Investigating the effect of prior damage on the post-earthquake fire resistance of reinforced concrete portal frames, International Journal of Concrete Structures and Materials, 6(4), 209–220, 2012. https://doi.org/10.1007/s40069-012-0025-9
• H.O. Şentürk, Betonarme binalarda depremlerin ve yangınların binaya etkisinin incelenmesi ve bir uygulama örneği. Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Kültür Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul, 2006.
• SO834, Fire resistance tests elements of building construction Part 1–9. International Standards Organisation, Geneva, 1975.
• TS-EN 1992-1-2, Betonarme Yapıların Tasarımı-Bölüm 1-2: Genel Kurallar-Yapısal Yangın Tasarımı (Eurocode2), Türk Standardları Enstitüsü, Ankara, 2006.
• TBDY, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, Yürürlülük tarihi: Ocak 2019, 416 sayfa, 2018.