Betonarme düzlem çerçevelerin performans analizinde farklı modelleme yaklaşımları
Different modeling approaches in performance analysis of reinforced concrete plane frames
Yazar: AYDIN ÖZKARABULUT
Danışman: PROF. DR. HASAN ORHUN KÖKSAL
Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu tez çalışmasında, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de yer alan ve şekil değiştirme esaslı tasarım ve değerlendirme analizlerinde sargılı beton davranışının temsil edilmesinde kullanılan Mander modeli ile Koksal-Erdoğan tarafından önerilen sargılı beton modeli incelenmiştir. Bu kapsamda, betonarme kesitlerin doğrusal olmayan davranış analizleri ve düzlem çerçeve yapıların statik-dinamik analizleri için programlar geliştirilmiştir. Python tabanlı geliştirilen programlar, literatürdeki programlarla kıyaslanmış ve araştırmada kullanılmıştır. Deneysel verileri mevcut olan betonarme tekil kolonlara Mander ve Koksal modelleri uygulanarak, analitik moment-eğrilik ilişkileri elde edilmiştir. Üç parçalı olarak idealize edilen eğrilerden faydalanarak hesaplanan etkin eğilme rijitlikleri kullanılarak itme analizleri yapılmış ve deneysel verilerle kıyaslanmıştır. Daha sonra, deneysel itme analizi verileri mevcut olan tek katlı ve tek açıklıklı betonarme çerçevenin kolon ve kirişlerinin analitik moment-eğrilik ilişkileri ideal pekleşmeli ve pekleşmesiz elasto-plastik davranış diyagramlarına dönüştürülmüştür. İdealize moment-eğrilik diyagramlarından elde edilen rijitliklere ve TBDY 2018'de kullanılması önerilen etkin kesit rijitliklerine göre itme analizleri yapılmıştır. 

TBDY 2018'e göre hesaplanan etkin eğilme rijitlikleri kullanılarak yapılan itme analizinde, sistemin akma noktası oldukça iyi bir şekilde tahmin edilebildiği ancak deneysel verilere kıyasla daha az rijit davranışın elde edilmesine sebep olduğu görülmüştür. Yapılan irdelemelere göre, yeni sargılı beton modelinin, doğrusal olmayan davranışı yeterli şekilde yansıtabildiği görülmüştür.  Mander sargılı beton modelinin ve statik itme analizlerinde kullanılan programın kaynak kodları ekler bölümünde sunulmuştur.

Abstract:
In this study, Mander model which is included in the Turkish Building Earthquake Code 2018 and used to represent the confined concrete behavior in performance based  seismic design and evaluation analyses, and the confined concrete model proposed by Koksal-Erdoğan were examined. In this context, the programs have been developed for nonlinear behavior analysis of reinforced concrete sections and static-dynamic analysis of plane frame structures. The programs developed based on Python were compared with programs in the literature and used in the research.  Analytical moment-curvature relationships were obtained by applying Mander and Koksal models to reinforced concrete single columns for which experimental data were available. Pushover analyses were carried out using the effective stiffnesses calculated by using three-part idealized curves and compared with experimental data. Then, the analytical moment-curvature relationships of the columns and beams of the single-storey and single-span reinforced concrete frame, for which experimental pushover analysis data were available, were transformed into ideal elasto-plastic behavior diagrams with and without hardening. Pushover analyzes were carried out according to the stiffnesses obtained from idealized moment-curvature diagrams and the effective section stiffnesses recommended to be used in TBDY 2018.

In the pushover analysis performed using the effective bending stiffnesses calculated according to TBDY 2018, it was observed that the yield point of the system could be predicted quite well, but it resulted in a less rigid behavior compared to experimental data. According to the analysis, it has been seen that the new confined concrete model can adequately reflect the non-linear behavior. Source codes of the Mander confined concrete model and the program used in static pushover analysis are presented in the appendixes.