Betonarme elemanlarda donatý burkulmasýnýn kafes kiriþ analojisi ile sayýsal modellenmesi

Deprem kuþaðýnda yer alan bölgelerdeki betonarme yapýlar, sismik performans hedeflerini saðlamak üzere tasarlanýr. Betonarme elemanlarýn uç bölgelerinde, boyuna donatýlarda burkulmaya baðlý yanal þekildeðiþtirmeler geliþebilir. Betonarme yapýlarýn performansa dayalý deðerlendirilmesi doðrusal olmayan davranýþ üzerinde donatý burkulma etkilerini hesaba katan analitik modellere dayalý olmalýdýr. Bu çalýþmada, literatürde yer alan doðrusal olmayan kafes modelleme yaklaþýmý donatý burkulmasýndan etkilenen betonarme elemanlar için geniþletilmiþtir. Doðrusal olmayan kafes kiriþ modeli basýnç etkisi altýnda diyagonal elemanlarda çift eksenli etkileri, yatay ve düþey beton elemanlarda ise çekme güçlenmesini dikkate almaktadýr. Donatýlarý temsil eden kafes elemanlar, elastik olmayan burkulma ve kopmayý açýk þekilde hesaba katan tek eksenli bir malzeme modeli ile tanýmlanmýþtýr. Sunulan çalýþmada, modelleme yaklaþýmý bir betonarme kiriþ testi sonuçlarý ile doðrulanmýþ ve sonlu eleman boyut deðiþiminin modeldeki etkileri araþtýrýlmýþtýr. Sayýsal model moment-ötelenme oraný iliþkisindeki dayaným azalmasýný deney sonuçlarýyla uyumlu olarak hesaplamýþtýr.

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

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.