Betonarme perdelerde hasar sınır değerlerinin analitik olarak belirlenmesi

Abstract

Yürürlükte olan Deprem Bölgelerinde Yapılacak Binalar Hakkında Yönetmelikte (DBYBHY-2007) ve 2019 yılında yürürlüğe girecek Türkiye Bina Deprem Yönetmeliğinde (TBDY-2018), hasar sınırı olarak kesit birim şekil değiştirme kapasiteleri esas alınmıştır. Ancak düzlem kesitlerin deformasyondan sonra da düzlem kaldığı varsayımına dayanan moment-eğrilik hesaplamaları, bu varsayımın geçerli olmadığı kesit derinliği fazla olan betonarme perdeler için sorun oluşturmaktadır. Dolayısıyla önerilen hasar sınır değerlerinin geçerliliğini incelenmek için kapsamlı bir çalışmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada deneysel yöntemdeki zaman problemi, ancak sınırlı sayıda parametreyi incelemeye olanak tanıması ve deney düzeneklerinin gerçek sınır şartlarını ve eleman boyutlarını yansıtmada yetersiz kalması nedeniyle sayısal yöntem esas alınmıştır. Çalışmada, deneysel sonuçlar ışığında iyi kalibre edilmiş bir sonlu eleman modelleme aracı (ANSYS) kullanılarak betonarme perde elemanlarının kesit uçlarındaki donatı ve beton birim şekil değiştirmeleri, kesit dönmesi ve eğriliği ve ötelenmesi arasındaki ilişki incelenmiştir. Yönetmeliklerde yer alan hasar sınırlarını incelenmek amacıyla, ASCE/SEI 41, Eurocode 8, DBYBHY (2007), taslak olarak yayınlanan Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği (TBDY-2016) ve TBDY (2018) yönetmeliklerinde betonarme perde elemanlar için önerilen sınır durumları irdelenmiş ve sonlu eleman analiziyle elde edilen sınır değerler ile karşılaştırılmıştır. Elde edilen bilgiler ışığında betonarme perdeler için daha detaylı modelleme parametreleri ve kabul kıstasları önerilmiştir.

In the Regulation on Buildings to be Applied in Earthquake Regions that is currently in force (DBYBHY-2007) and in the Turkish Building Seismic Code (TBDY, 2018) that will be going into force in 2019, the damage limits are based on the strain capacity of steel and concrete. However, the moment-curvature calculations based on the assumption that the plane sections remain after the deformation are still problematic for reinforced concrete shear walls, where the section depth is too large for this assumption to be valid. Therefore, a comprehensive study is required for the evaluation of the adequacy of the proposed damage limit values.This study is based on numerical method due to labor and time required in the experimental works, which only permits to test the effect of limited number parameters, the inadequacy of experimental setups in reflecting the actual boundary conditions and difficulties in testing full size specimens. By employing a finite element modeling tool (ANSYS) that is well calibrated using available test results, the relationship between the displacement, the section rotation and curvature, the concrete and reinforcement strains at the section of the reinforced concrete shear wall elements is examined. In order to evaluate the reliability of damage limits available in codes for shear wall members, the limits in ASCE/SEI 41, Eurocode 8, DBYBHY (2007), Turkish Building Seismic Code published in draft (TBDY-2016) and TBDY (2018) are examined and the existing limits were compared with the limits derived from finite element with analysis. In the light of the obtained results, more refined modeling parameters and acceptance criteria for reinforced concrete shear walls are proposed.