Dergiler / Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2018 / Cilt: 24 - Sayı: 3

Betonarme elemanlarda donatı burkulmasının kafes kiriş analojisi ile sayısal modellenmesi

Numerical modeling of rebar buckling in reinforced concrete members using truss analogy

Sayfa
384–389
Yayın Tarihi
2018-06-29
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sayısal model moment-ötelenme oranı ilişkisindeki dayanım azalmasını deney sonuçlarıyla uyumlu olarak hesaplamıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Deprem kuşağında yer alan bölgelerdeki betonarme yapılar, sismik performans hedeflerini sağlamak üzere tasarlanır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Betonarme yapıların performansa dayalı değerlendirilmesi doğrusal olmayan davranış üzerinde donatı burkulma etkilerini hesaba katan analitik modellere dayalı olmalıdır.
💡
Sonuç & Katkı:Sayısal model moment-ötelenme oranı ilişkisindeki dayanım azalmasını deney sonuçlarıyla uyumlu olarak hesaplamıştır.
🔬Tür:Laboratuvar & Saha Deneyi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Doğrusal olmayan kafes model · Donatı burkulması · Betonarme

Özet

Deprem kuşağında yer alan bölgelerdeki betonarme yapılar, sismik performans hedeflerini sağlamak üzere tasarlanır. Betonarme elemanların uç bölgelerinde, boyuna donatılarda burkulmaya bağlı yanal şekil değiştirmeler gelişebilir. Betonarme yapıların performansa dayalı değerlendirilmesi doğrusal olmayan davranış üzerinde donatı burkulma etkilerini hesaba katan analitik modellere dayalı olmalıdır. Bu çalışmada, literatürde yer alan doğrusal olmayan kafes modelleme yaklaşımı donatı burkulmasından etkilenen betonarme elemanlar için genişletilmiştir. Doğrusal olmayan kafes kiriş modeli basınç etkisi altında diyagonal elemanlarda çift eksenli etkileri, yatay ve düşey beton elemanlarda ise çekme güçlenmesini dikkate almaktadır. Donatıları temsil eden kafes elemanlar, elastik olmayan burkulma ve kopmayı açık şekilde hesaba katan tek eksenli bir malzeme modeli ile tanımlanmıştır. Sunulan çalışmada, modelleme yaklaşımı bir betonarme kiriş testi sonuçları ile doğrulanmış ve sonlu eleman boyut değişiminin modeldeki etkileri araştırılmıştır. Sayısal model moment-ötelenme oranı ilişkisindeki dayanım azalmasını deney sonuçlarıyla uyumlu olarak hesaplamıştır.

Abstract

Reinforced concrete (RC) structures in earthquake prone regions are designed to achieve the seismic performance objectives. In end regions of RC members, longitudinal reinforcing bars may develop buckling due to high compressive strains under reversed cyclic loadings. The performance based assessment for RC structures should rely on analytical models which can account for the effect of rebar buckling on the nonlinear response. This study extends a previously proposed nonlinear truss modeling approach for modeling RC elements whose response is affected by rebar buckling. Nonlinear truss model includes diagonal truss elements accounting for biaxial effects in compression and tension stiffening for concrete elements in the horizontal and vertical directions. The truss elements representing reinforcing steel are provided with a uniaxial material model which can explicitly account for inelastic buckling and fracture of rebars. The modeling approach is validated with experimental test results on one RC beam considering mesh size effects on the response. Numerical model computed strength degradation in moment-drift ratio response of the beam in accordance with the experimental results.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

GİRGİN, S. C. (2018). Betonarme elemanlarda donatı burkulmasının kafes kiriş analojisi ile sayısal modellenmesi. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 24 - Sayı: 3, 384–389. https://ajindex.com/articles/42348

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (16)

  1. Moehle J. Seismic Design of Reinforced Concrete Buildings. New York, USA, McGraw Hill Professional 2014.
  2. Monti G, Nuti C. “Nonlinear behaviour of reinforcing bars including buckling”. Journal of Structural Engineering, 118 (12), 3268-3284, 1992.
  3. Gomes A., Appleton J. “Nonlinear cyclic stress-strain relationship of reinforcing bar including buckling”. Engineering Structures, 19(10), 822-826, 1997.
  4. Rodriguez ME, Botero, JC, Villa J. “Cyclic stress-strain behavior of reinforcing steel including effect of buckling”. Journal of Structural Engineering, 125(6), 605-612, 1999.
  5. Zong Z, Kunnath S, Monti G. “Simulation of reinforcing bar buckling in circular reinforced concrete columns”. ACI Structural Journal, 110(4), 607-616, 2013.
  6. Massone LM, Lopez EE. “Modeling of reinforcement global buckling in RC elements”. Engineering Structures,59, 484-494, 2014.
  7. Feng Y, Kowalsky MJ, Nau JM. “Finite-element method to predict reinforcing bar buckling in RC structures”. Journal of Structural Engineering, 141(5), 04014147 (1-12), 2015.
  8. Kashani MM, Lowes NL, Crewe AJ, Alexander NA. “Nonlinear fibre element modelling of RC bridge piers considering inelastic buckling of reinforcement”. Engineering Structures, 116, 163-177, 2016.
  9. Kim SE, Koutromanos I. “Constitutive model for reinforcing steel under cyclic loading”. Journal of Structural Engineering, 142(12), 04016133, 2016.
  10. Dodd LL, Restrepo-Posada JI. “Model for predicting cyclic behavior of reinforcing steel”. ASCE Journal of Structural Engineering, 121(3), 433-445, 1995.
  11. Kim, JH, Mander JB. “Truss Modeling of Reinforced Concrete Shear-Flexure Behavior”. University at Buffalo, State University of New York, USA, MCEER Report 99-0005, 1999.
  12. Miki T, Niwa J. “Nonlinear analysis of RC structural members using 3D lattice model”. Journal of Advanced Concrete Technology, 2(3), 343-358, 2004.
  13. Park H, Eom T. “Truss model for nonlinear analysis of RC members subject to cyclic loading”. Journal of Structural Engineering, 133(10), 1351-1363. 2007.
  14. Panagiotou M, Restrepo JI, Schoettler M, Kim G. “Nonlinear cyclic truss model for reinforced concrete walls”. ACI Structural Journal, 109(2), 205-214, 2012.
  15. Lu Y, Panagiotou M. “Three-dimensional cyclic beam-truss model for non-planar reinforced concrete walls”. Journal of Structural Engineering, 140(3), 04013071 (1-11), 2014.
  16. Moharrami M, Koutromanos I, Panagiotou M, Girgin SC. “Analysis of shear-dominated RC columns using the nonlinear truss analogy”. Earthquake Engineering Structural Dynamics, 4