EFFECTS OF COLUMN FAILURES ON THE INTERNAL FORCES OF ORTHOGONAL REINFORCED CONCRETE BUILDING FRAMES

Abstract

In this study, the effects of column failures which may take place due to the special causes such as blast, vehicle impact, insufficient or deficient design, on the internal forces of orthogonal reinforced concrete building frames have been investigated. Calculations have been performed with SAP2000 structural analysis program, under static conditions. For a typical frame system, firstly, various column failure scenarios have been considered for uninfilled case and internal forces have been calculated and compared with those in the intact case. Then, similar calculations have been implemented for the case of presence of infill walls. The results of analyses have shown that the effects of column failures had condensed on the neighbor columns and beams of orthogonal frames on which the columns had been failed. Moreover, it has been determined that, while the bending moment capacities of the connected beams to the failed columns had exceeded in the bare frames, in the masonry infilled frames, walls give substantial support to the structural elements of the building, and capacities of the beams had not exceeded.

Keywords

• Orthogonal RC building frames, Column failures, Internal forces, Masonry infill walls

ORTOGONAL ÇERÇEVELİ BETONARME BİNALARDA KOLON KIRILMALARININ İÇ KUVVETLER ÜZERİNDEKİ ETKİLERİ

Öz

Bu çalışmada, patlama, araç çarpması, yetersiz veya yanlış tasarım gibi özel nedenlerle meydana gelebilecek kolon kırılmalarının ortogonal çerçeveli betonarme binaların iç kuvvetleri üzerindeki etkileri incelenmiştir. Hesaplar SAP2000 yapı analiz programı ile tamamen statik koşullar altında yapılmıştır. Ele alınan tipik bir çerçeveli sistemde, önce dolgu duvarsız durum için çeşitli kolon kırılma senaryoları düşünülerek sistemin iç kuvvetleri belirlenmiş ve bunlar hasarsız durumdakilerle karşılaştırılmıştır. Benzer hesaplar daha sonra yığma dolgu duvarların mevcut olması hali için yapılmıştır. Analiz sonuçları, kolon kırılmalarının etkilerinin bu kolonların üzerinde bulunduğu birbirine dik akslardaki komşu kolon ve kirişler üzerinde yoğunlaştığını göstermiştir. Ayrıca, dolgusuz çerçevelerde, kırılan kolonlara bağlı olan kirişlerin eğilme momenti kapasiteleri aşılırken, yığma dolgu duvarlı çerçevelerde duvarların sistem elemanlarına önemli desteklerinin olduğu ve kiriş kapasitelerinde aşılma olmadığı belirlenmiştir.

Anahtar Kelimeler

• Ortogonal çerçeveli betonarme binalar, Kolon kırılmaları, İç kuvvetler, Yığma dolgu duvarlar