AI Summary & Key Takeaways
AI InsightIn the end of study, it is observed that soil-structure interaction has a significant effect on the structural design of reinforced concrete structures
📌 3 Key Takeaways
Abstract
During the design of reinforced concrete structures, soil-structure interaction is neglected with the assumption of fixed base columns usually considering the subsoil as a rigid medium. However, subsoil is a medium that deforms under load from the structure, exposed to stress and generates a reaction against the effects suffered. In this study, effects of soil-structure interaction on design of reinforced concrete structures are investigated. For this purpose, an 8-storey frame previously examined in the literature is considered. The effect of subsoil under the structure is considered using Winkler and Modified Vlasov Model in addition to rigid soil-structure assumption. An interface is developed by authors to use SAP2000 software with MATLAB simultaneously for the analysis. In this way, SAP2000 software gains the ability of the analysis of mat foundation using Modified Vlasov model. Periods, base shear forces, column axial forces, column bending moments and column longitudinal reinforcement ratios are compared for rigid soil-structure, Winkler and Modified Vlasov Models. In the end of study, it is observed that soil-structure interaction has a significant effect on the structural design of reinforced concrete structures
Özet
Betonarme yapıların tasarımı sırasında genellikle temel zemini rijit bir ortam olarak dikkate alınarak tabanda kolonların ankastre olduğu kabulü ile yapı-zemin etkileşimi ihmal edilmektedir. Oysaki zemin, üst yapıdan aktarılan yükler altında şekil değiştiren, gerilmelere maruz kalan ve maruz kaldığı etkilere karşı tepki oluşturan bir ortamdır. Bu nedenle zemin etkileri dikkate alınmadan yapılan bir üst yapı tasarımının eksik kalabileceği söylenebilir. Bu çalışmada, yapı-zemin etkileşiminin betonarme yapıların tasarımına etkisi incelenmektedir. Bu amaçla daha önce literatürde incelenmiş olan 8 katlı bir yapı örneği dikkate alınmıştır. Yapının oturduğu zemin, rijit yapı-zemin kabulünün yanında Winkler ve Geliştirilmiş Vlasov Modelleri de kullanılarak modellenmiştir. Sayısal sonuçlar SAP2000 paket programı ile MATLAB’te kodlanan bir yazılımın eş zamanlı kullanılmasıyla elde edilmiştir. Bu sayede SAP2000 paket programına kendi içerisinde var olmayan Geliştirilmiş Vlasov Modeli ile çözüm yapma kabiliyeti kazandırılmıştır. Çözümden elde edilen periyot, taban kesme kuvveti, kolon normal kuvvetleri, kolon eğilme momentleri ve kolonların boyuna donatı oranları her bir zemin modeli için karşılaştırılmıştır. Çalışmanın sonunda yapı-zemin etkileşiminin betonarme yapıların tasarımına etkisinin ihmal edilemeyecek düzeyde olduğu görülmüştür