Yıl 2019, Cilt 11 , Sayı 2, Sayfalar 515 - 527 2019-06-30

Investigation of Short Column Effects in Reinforcement Concrete Buildings
Betonarme Binalarda Kısa Kolon Etkilerinin Araştırılması

Emrah MERAL [1]


The aim of this study is to determine the effects of short column behavior on reinforced concrete structures by nonlinear time history analysis. For this reason, 4- and 7-storey reference buildings with no irregularities are designed per 2007 Earthquake Code. Building models with short column were then prepared by reducing the net length of the columns on the two outer axes in the x direction on the ground storey of these buildings. In this context, a total of 96 analyzes have been carried out with 12 real earthquake acceleration records in both prime directions of 3-D building models. The damage levels of the structural elements were determined according to the results of the analysis. In addition, parameters such as base shear force, roof and interstory drift ratio are obtained for the structure system. In order to determine the short column effects, these variables were compared for reference buildings and buildings with short column. According to the evaluations, 40% and 60% collapse damage were detected in the ground storey columns of the 4- and 7-storey short column models, respectively. In short column models, base shear force demands were higher while displacement demands were low with respect to reference buildings.

Bu çalışmanın amacı kısa kolon davranışının betonarme yapılar üzerindeki etkilerinin doğrusal elastik olmayan zaman tanım alanında analizlerle belirlenmesidir. Bu sebeple hiçbir düzensizliği bulunmayan 4- ve 7- katlı referans binalar 2007 Deprem Yönetmeliği’ne göre tasarlanmıştır. Daha sonra bu binaların zemin katındaki x yönünde en dış iki aksındaki kolonların net boylarının azaltılmasıyla kısa kolonlu bina modelleri hazırlanmıştır. Bu kapsamda, 3-B bina modellerinin her iki asal doğrultularında 12 adet gerçek deprem ivme kaydıyla toplamda 96 adet analiz gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçlarına göre yapı elemanlarının hasar seviyeleri belirlenmiştir. Ayrıca yapı sistemi için taban kesme kuvveti, tepe noktası ve göreli kat ötelenme oranı gibi parametreler elde edilmiştir. Kısa kolon etkilerinin belirlenebilmesi için bu değişkenler referans ve kısa kolonlu binalar açısından karşılaştırılmıştır. Değerlendirmelere göre 4- ve 7- katlı kısa kolonlu modellerde zemin kat kolonlarında sırasıyla %40 ve %60 dolayında göçme hasarı tespit edilmiştir. Kısa kolonlu modellerde referans binalarına göre taban kesme kuvveti talepleri fazla olurken deplasman talepleri ise düşük hesaplanmıştır. 

  • Bayraktar, A., Altunişik, A. C., Pehlivan, M. (2013). Performance and damages of reinforced concrete buildings during the October 23 and November 9, 2011 Van, Turkey, earthquakes. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 53, 49-72.
  • Çağatay, İ.H., Beklen, C. (2009). Düzlem çerçevelerde kısa kolon etkisinin incelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi Dergisi, 24(1), 91-97.
  • DBYBHY. (2007). Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelik, Bayındırlık ve İskân Bakanlığı, Ankara.
  • Demir, S., Hüsem, M., Altın, S., Pul, S., Bikçe, M., Emsen, E. (2013). Mevcut betonarme yapılarda kısa kolon davranışlarının iyileştirilmesi. 2. Türkiye Deprem Mühendisliği ve Sismoloji Konferansı, 25-27 Eylül, Hatay.
  • Inel, M., Ozmen, H.B., Akyol, E. (2013). Observations on the building damages after 19 May 2011 Simav (Turkey) earthquake. Bulletin of Earthquake Engineering, 11(1), 255-283.
  • Işık, G. (2006). Betonarme binaların zemin katında oluşabilen kısa kolon ve yumuşak kat davranışının incelenmesi, Yüksek lisans tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Trabzon, Türkiye.
  • Mander, J.B., Priestley, M.J.N., Park, R. (1988). Theoretical stress-strain model for confined concrete. Journal of Structural Engineering, 114(8), 1804-1825.
  • Mutlu, M. (2007). Deprem etkisindeki betonarme binalarda kısa kolon etkisinin doğrusal olmayan davranışının incelenmesi, Yüksek lisans tezi, Sakarya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Sakarya, Türkiye.
  • Ozmen, H.B., Inel, M., Akyol, E., Cayci, B.T., Un, H. (2014). Evaluations on the relation of RC building damages with structural parameters after May 19, 2011 Simav (Turkey) earthquake. Natural Hazards, 71(1), 63-84.
  • Özmen, H.B. (2005). Hızlı değerlendirme yöntemlerinde kullanılan parametrelerin yapı performansı üzerindeki etkilerinin incelenmesi, Yüksek lisans tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli, Türkiye.
  • Peer. (2011). Pacific Earthquake Engineering Research Center. http://peer.berkeley.edu, Erişim tarihi: 10.12.2018.
  • SAP2000.V-20. (2018). Structural Analysis Program, Integrated finite element analysis and design of structures basic analysis reference manual, Computers and Structures Inc., Berkeley (CA, USA).
  • SEMAp. (2008). Sargı Etkisi Modelleme Analiz Programı. Tubitak Proje No: 105M024.
  • Tayfur, B., Can, Ö. (2018). Farklı yüksekliğe sahip boşluklu perde duvarlara ait davranış eğrilerinin SAP2000 OAPI ile elde edilmesi. Akademik Platform Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 6(3), 84-91.
  • TS500. (2000). Betonarme Yapıların Tasarım ve Yapım Kuralları, Türk Standartları Enstitüsü, Ankara.
  • Yon, B., Sayin, E., Calayir, Y., Ulucan, Z.C., Karatas, M., Sahin, H. , Alyamac, K.E., Bildik, A.T. (2015). Lessons learned from recent destructive Van, Turkey earthquakes. Earthquakes and Structures, 9(2), 431-453.
  • Yön, B., Sayın, E., (2008). Kısa kolon teşkilinin yapı hasarlarına etkisi. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 24 (1), 241-259.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Makaleler
Yazarlar

Orcid: 0000-0002-7635-0432
Yazar: Emrah MERAL (Sorumlu Yazar)
Kurum: OSMANİYE KORKUT ATA ÜNİVERSİTESİ
Ülke: Turkey


Tarihler

Yayımlanma Tarihi : 30 Haziran 2019

APA Meral, E . (2019). Betonarme Binalarda Kısa Kolon Etkilerinin Araştırılması . International Journal of Engineering Research and Development , 11 (2) , 515-527 . DOI: 10.29137/umagd.495192