Geri Dön

Betonarme yapılarda sistem sürekliliğinin kontrol edilmesi

Başlık çevirisi mevcut değil.

  1. Tez No: 55506
  2. Yazar: WAİEL MOURTAZA
  3. Danışmanlar: PROF.DR. FARUK KARADOĞAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: İnşaat Mühendisliği, Civil Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 1996
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 134

Özet

ÖZET BETONARME YAPILARDA SİSTEM SÜNEKLİGÎNİN KONTROL EDİLMESİ Yüksek lisans tezi olarak sunulan bu çalışma iki ana bölümden oluşmaktadır. İlk bölümde betonarme kesitlerin gerilme-şekil değiştirme bağıntıları ve kesitsel süneklikleri ele alınmıştır, ikinci bölümde betonarme düzlem yapıların, kesitsel sünekliğin de kontrol edildiği, elastoplastik hesabı için bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. İlk bölümde öncelikle sargı donatısı olmayan betonun gerilme-şekil değiştirme eğrileri üzerinde çalışılmıştır. Sanlı olmayan betonun gerilme-şekil değiştirme bağıntısı yükleme şekli (tekil veya dış merkezcil yükleme), şekil değiştirme oranı, sünme, rötre, sıcaklık değişimi ve beton yaşı gibi etkenlere bağlıdır. Dış merkezcil yükleme altında oluşan süneklik, betonun çekme uzamasının artmasını sağladığı için gerilme-şekil değiştirme bağıntısını iyileştirir.Karşılaştırılan sargısız betona ait dört gerilme-şekil değiştirme bağıntısı şunlardır: Portland Çimento Birliği eğrisi (1951), Hongnestad eğrisi (1951), Taylor eğrisi (1971), ve Kent ve Park eğrisi (1971).Gerilme-şekil değiştirme bağıntısının şekli fc beton dayanımına bağlıdır. Kent ve Park'ın eğrisinde fc arttıkça boşalan eğrinin eğimi artarken, diğer eğrileri bu değer etkilemez. Kent ve Park eğrisi birçok eğrinin birleşmesi ile oluştuğu için sargısız beton davranışım en iyi şekilde temsil eder. Sargılı betona ait gerilme-şekil değiştirme bağıntısı birçok etkene bağlıdır, bunlar sırasıyla ; beton cinsi ve dayanımı, boyuna donatı oram ve dağılımı, diğer doğrultudaki donatının oram,sıklığı ve yerleşimi, sargılı betonun hacmi ve şekli, sargılı alanın tüm alana oram, şekil değiştirme oranı, süneklik, ek çirozlar, tekrarlı yükleme, yatay çeliğin özellikleri, eğilme halinde eksenel yük seviyesidir.Bu etkenler ele alınmış ve aşağıdaki sonuçlar elde edilmiştir:. Beton dayanımı fc arttıkça boşalan eğrinin eğimi artmakta ve betonun şekil değiştirmesi azalmaktadır.. Boyuna donatıların sayısı arttıkça etkili sargılı beton alanı artmaktadır.. Sargı donatısının hacimsel oranı arttıkça dayanım artar, boşalan eğrinin eğimi artar, şekil değiştirme artar.. Sheikh'ın yaptığı son çalışmalar numune boyutlarının gerilme-şekil değiştirme bağıntısını etkilemediğini ortaya koymuştur.. En yüksek şekil değiştirme oranında beton dayanımı yüzde 35 oranında artmakta, fakat gerilme-şekil değiştirme bağıntısı değişmemektedir. Eğer sargısız betonun XIŞekil değiştirme oranı altında davranışı biliniyorsa, sargılı betonun aynı oran altındaki davranışı belirlenebilir.. Süneklik boşalan eğrinin eğimini azaltarak önemli bir şekilde iyileştirir, bu daha az şekil değiştiren bölgenin tarafsız eksene yakın olmasına bağlanabilir. Saatçioğlu'nun son yaptığı çalışmalarda (1995) sargılı beton kolonun eğilme davranışını tekil yükler için geliştirilmiş sargılı beton model yardımı ile belirlenebileceği anlaşılmıştır.. Çirozların bulunması halinde sargılı betonun gerilme-şekil değiştirme özellikleri iyileşir. Tekrarlı yük deneylerinde sargılı beton için elde edilen zarf eğrileri monoton gerilme- şekil değiştirme eğrileri ile üst üste düşmektedir. Yatay çeliğin akma dayanımı 400MPa'yı geçmemelidir, aksi takdirde yatay donatı da küçük çatlaklar oluşmaktadır. ACI Yönetmeliğinin sargı donatılı kesitler hakkındaki kriterinin geçerliliği konusunda endişeler vardır çünkü bu kriterdeki sargı donatısı beton örtüsünün eksilmesinden oluşan eksenel yük taşıma kapasitesindeki azalmayı önlemek için oluşturulmuş olup sünekliğe gereken önem verilmemiştir. Bu çalışmada sargılı betona ait beş gerilme-şekil değiştirme bağıntısı gözönüne alınmıştır. Bunlar sırasıyla Portland Çimento Birliği modeli (1951), Geliştirilmiş Kent ve Park modeli (1982), Sheikh ve Üzümeri modeli (1986), Mander modeli (1988), Saatçioğlu ve Razvi modeli (1992). Bu modellerden bazıları 1 ve 2 nolu denklemlere, bir kısmı nominal beton alanı içindeki etkili sargılı beton alanı kavramına, diğerleri ise donatı kafesi ile yaratılan eşdeğer düzgün sargı basıncı kavramına dayanmaktadır. Bu modeller arasında yapılan karşılaştırmalı çalışma sonucunda en gerçekçi model sargılı betonu etkileyen birçok etkenin gözönüne alındığı ve her türlü kesit şekline ve düzenine uygulanabilir olması açısından Mander ve Saatçioğlu modelleridir. Betonun çekme halindeki uzama şekildeğiştirmesi diğer doğrultudaki donatının aktığı andaki şekildeğiştirmedir ve üç parametreye dayanır, beton dayanımı fc,hacimsel oran rs, ve yatay donatının akma dayanımı fy. Bu parametrelerden beton dayanımı ve hacimsel oran betonun şekildeğiştirmesini arttırmaktadır. Bahsedilen sargılı beton modelleri kullanılarak QUICK BASIC proglamlama dilinde yazılan bilgisayar programı yardımı ile sargılama ve çeşitli etkenlerin kesitsel süneklik üzerindeki etkileri araştırılmıştır, bu program kullanılarak kare, dikdörtgen ve daire kesitlere ait yük-süneklik bağıntıları çizilmiştir. Kare ve dikdörtgen kesitler için elde edilen sonuçlar aşağıda sıralanmıştır:. Beton dayanımı 25 MPa değerinden 16 MPa değerine düşünce kesitsel süneklik düşük eksenel yük seviyesinde yaklaşık %15, yüksek eksenel yük seviyesinde ise yaklaşık %6 artmaktadır.. Hacimsel oran 0.015 değerinden 0.0075 değerine düşürülürse kesitsel süneklik düşük eksenel yük seviyesinde yaklaşık %50 oranında, yüksek eksenel yük seviyesinde ise yaklaşık %66 oranında azalmaktadır.. Yatay donatının akma dayanımının 300 MPa dan 400 MPa değerine yükselmesiyle kesitsel sünekliğin %12 azaldığı gözlenmiştir.. Boyuna donatı oram 0.034 oranından 0.02 oranına düşürülünce süneklik düşük ve yüksek eksenel yük seviyelerinde sırasıyla yaklaşık %40 ve %8 oranında artmaktadır. xn. Boyuna donatı sayısı 16 dan 8 değerine düşünce kesitsel süneklik yüksek eksenel yük seviyesinde yaklaşık %45 artmakta fakat düşük eksenel yük seviyesinde fazla etkilenmemektedir.. Etriye aralıkları 40mm yerine 80mm olarak düzenlenip diğer doğrultudaki donatının hacimsel oranı sabit tutulduğu zaman süneklik yüksek eksenel yük seviyesinde %12 azalmakta fakat düşük eksenel yük seviyesinde fazla etkilenmemektedir. Yapılan çalışmalar sonucunda daire kesitler için elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibidir :. Mander ve Saatçioğlu tarafından elde edilen yük-kesitsel süneklik diagramlan birbirinin aynıdır.. Beton dayanımı 27 MPa dan 16 MPa değerine düşünce süneklik %24 oranında artmaktadır. Spiral donatının hacimsel oranı 0.0106 oranından 0.0066 oranına düşürülünce süneklik %28 oranında azalmaktadır.. Boyuna donat oram 0.032 değerinden 0.042 değerine yükselince süneklik yaklaşık %13 oranında azalmaktadır.. Boyuna ve yatay donatının akma dayanımı 344 MPa değerinden 400 MPa değerine yükseltilince süneklik yaklaşık %1 1 oranında artmaktadır. Aynı bilgisayar programının yardımı ile kare, dikdörtgen ve daire kesitlere ait moment- eğrilik bağıntıları elde edilmiştir. Moment-eğrilik bağıntıları beton dayanımı, diğer doğrultudaki donatının hacimsel oranı, eksenel yük seviyesi vb. etkenlere bağlıdır. Saatçioğlu'nun modelini kullanarak elde edilen sonuçlar şöyle sıralanabilir ;. Eksenel yük 0.01fyH2 değerinden 0.03fyH2 değerine yükselince moment ve eğrilik azalmaktadır.. Spiral donatının hacimsel oram 0.016 dan 0.0176 oranına yükselince moment ve süneklik artmakta fakat süneklik artımı moment artımından daha fazla olmaktadır. İkinci bölümde yatay yükler etkisindeki düzlem betonarme yapıların doğrusal olmayan davranışını belirleyen ve QUICK BASIC dilinde kodlanmış bir bilgisayar programı geliştirilmiştir. Bu program yardımı ile kesitsel sünekliğin önem kazandığı kesitler her elemanda şekildeğiştirme dağılımının elde edilmesi suretiyle belirlenip yapısal sünekliğin sargı donatısı oranı değiştirilerek kontrol altına alınması ve geliştirilmesi sağlanmıştır. Sargı donatısı oranı, beton dayanımı ve yapı şeklinin betonarme düzlem çerçevenin davranışı üzerindeki etkileri iki örneğin geliştirilen program yardımı ile çözülmesi sonucunda gözlemlenmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel sonuçlar ile karşılaştırılmıştır. İncelenen örnekler ve elde edilen sonuçlar aşağıda sıralandığı gibidir : Örnek 1: Simetrik betonarme düzlem çerçeve. Mesnetler ve düğüm noktalarındaki sargı donatısının hacimsel oranı 0.00366 değerinden 0.0139 değerine yükselince beton dayanımının 21 MPa olması halinde yapısal süneklik %12 den %22 oranına, beton dayanımının 10 MPa olması halinde ise bu artış %5 den %30'a varmaktadır. XIIIs -s £ E CO >00 ı- J4 I XIV. Beton dayanımının belirli bir değerin altına veya üzerine indirilmesi veya yükseltilmesi yapısal sünekliği azaltmaktadır. Bunun anlamı en yüksek yapısal sünekliğin sağlandığı optimum beton kalitesi bulunmamaktadır. Beton dayanımı arttıkça çerçevenin yük taşıma kapasitesi artmaktadır.. Çerçevede plastik şekil değiştirmeler mesnet ve düğüm noktalan civarında oluşmakta ve mesnetten H uzaklığına yayılmaktadır. Burada H yükleme yönündeki kesit yüksekliğidir.. Deneysel çalışmalarda 1 10 kN yatay yük seviyesinde 50 mm yatay yer değiştirme elde edilirken, bilgisayar programının sonuçlan 100 kN yatay yük seviyesinde 40 mm yatay yer değiştirme şeklindedir. Örnek 2: Kolonları kısa betonarme düzlem çerçeve Bu örnekteki çerçeve bir önceki örneğe benzemekte ancak kolon boylan ilkinin yansı kadardır.Elde edilen sonuçlar aşağıda özetlenmiştir: Kısa kolondaki şekil değiştirme dağılımı bir yöndedir ve doğrusal olmayan şekil değiştirmeler kolon boyunca yayılmıştır.. Sargı donatısı oranı 0.0139 ve beton dayanımı 21 MPa için yapısal süneklik ilk örnekten daha fazla ve 40 değerindedir, yatay yer değiştirme ise 20 mm olup ilk örnekte elde edilen sonuçtan daha düşüktür.. Yatay yük taşıma kapasitesi ilk örnekten daha fazla olup 1 50 kN değerindedir. XV

Özet (Çeviri)

SUMMARY This study which is presented as M.Sc thesis consists of two major parts: In the first part, it is deal with the stress-strain relationships of reinforced concrete sections and their sectional ductilities, in the second part a simple program has been developed for the inelastic analysis of planar reinforced concrete structures controlling the sectional ductility. In the first part: (1) A comparative study between unconfined concrete stress-strain curves has been done. Four unconfined concrete curves has been compared, Portland cement association curve(1951), Hongnestad curve (1951), Toylor curve (1971) and Kent and Park curve (1971). (2) Confined concrete stress-strain curves The stress-strain relationship of confined concrete is a function of several factors, these factors are: type and strength of concrete,amount and distribution of longitudinal reinforcement,amount, spacing and configuration of transverse reinforcements, size and shape of confined concrete, ratio of confined area to gross area, strain rate, strain gradient, supplementary crossties, cyclic loading, characteristic of lateral steel, and level of axial load in the case of flexural behavior. (3) Sectional ductility and a computer program The effect of confinement and different factors on sectional ductility has been investigated through a computer program written in QUICK BASIC language, using the previous confined concrete models. Load ductility daigrams has been drawn for square, rectangular, and circular sections In the second part: The nonlinear behavior of planar reinforced concrete structure has been investigated under lateral loading affects, by means of a simple Program written in QUICK BASIC language. This Program is a tool to know the sectional ductility requirements, because it gives the distribution of the deformation along each member,from which the overall structural ductility can be controlled or improved by changing some factors, such as the confinement ratio in a specified locations in the structure. The affect of changing confinement ratio, concrete strength, and structure shape on the behavior of a planar reinforced concrete portal frame has been investigated through out two examples by means of the program, and the program results has been verified by experimental work. XVIPART.l.STRESS-STRAIN RELATIONSHIPS AND SECTIONAL DUCTILITY Aknowledge of the stress-strain relationships is essential to understand the dynamic behavior of reinforced concrete structures since it provides the link between deformations and external forces.In the linear range it is sufficient to know only the initial slope of stress-strain curve.i.e,the module of elasticity.However,in order to understand and describe the complete response of the structure,the complete stress- strain relationship must be known. In reinforced concrete structures,the reinforcing bars are almost always subjected to direct axial stress in tension or compression.These conditions are simulated in simple coupon tests.However,the concrete in the structure is usually stressed in amanner different from that in a simple axial compression test.Nonetheless,the stess-strain curve determined from a cylinder test provides an excellent picture of the behavior of concrete in compression that has been checked against and complemented by tests on specimens in pure bending and combined axial load and bending. So in this part discussion of the representative stress-strain relationships for both confined and unconfined concrete, comparative study of some proposed stress-strain models and introducing the parameter which effects the stress-strain relationships has been done..1.1 Unconfined Concrete Stress-Strain Relationships Scope. The term“unconfined concrete”refers to a condition in which concrete is stressed in one direction only.This is seldom realized under actual conditions. Some degree of restraint exists in almost every case.However,in this discussion, concrete will be considered as unconfined unless positive measures are taken to confine it.If such measures are taken,both the strength and ductility of concrete are increased considerably. The stress-strain curve of unconfined concrete depends on several factors such as : (1) Type of loading i.e(concentric or eccentric loading) (2) Strain rate (3) Creep, shrinkage and temperature change. (4) Age of concrete In section 1.1. land 1.1.2,a discussion on the effect of type of loading and strain rate on the stress-strain curve has been done. A comparative study between some proposed unconfined stress-strain curves is present in sections 1.1.3 and 1.1.4.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    421046

    İki parametreli zemine oturan betonarme yapıların doğrusal olmayan hesabı ve görsel tabanlı bir bilgisayar yazılımı

    Nonlinear analysis of reinforced concrete structures on two-parameter soil model and visual computer software

    ONUR AVCIOĞLU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ENGİN ORAKDÖĞEN

  2. Tez No

    152707

    Kat adedi değişimiyle birlikte perde sürekliliğinin değişiminin etkilerinin incelenmesi

    The effect of changes in shear wall continuity to the distribution of the base shear force

    METİN GÖKHAN MARANGOZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2004

    İnşaat MühendisliğiSakarya Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. ZEKİ ÖZYURT

  3. Tez No

    223243

    Betonarme binalarda döşeme boşluklarının taşıyıcı sistem davranışına etkileri

    Effects of the slab discontinuties on structural system behavior in reinforcement buildings

    SEVİL ARSLAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. TURGUT ÖZTÜRK

  4. Tez No

    101352

    Çok katlı yapılarda tünel kalıp uygulaması ve bu yapıların projelendirilmesi

    The Tunnel form application on the multi-storey buildings and the design of these structures

    HAKAN ŞİMŞEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    DOÇ.DR. TURGUT ÖZTÜRK

  5. Tez No

    485351

    Seismic monitoring of ITU Triga Mark II research reactor building

    İTÜ Triga Mark II araştırma reaktörü binasının sismik yöntemler ile izlenmesi

    ŞİNASİ MERT ÇAKMAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Jeofizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE KAŞLILAR ŞİŞMAN

Geri Dön