MAKALE
BETON PREFABRİKASYON
TEMMUZ 2013
?
SAYI : 107
16
Hibrit Bir Önüretimli Beton Kiriş-Kolon Bağlantısı
A HYBRID PRECAST CONCRETE BE-
AM-COLUMN CONNECTION
Abstract:
Structural systems consisting of pre-
cast concrete frame elements are con-
sidered to be a cost-efficient alternati-
ve to cast-in-place reinforced concrete
and structural steel systems. This type
of construction offers the potential be-
nefits of high speed of construction
and improved quality control. Despite
these advantages, the use of precast
concrete structural systems remained
limited mostly to single story industrial
buildings and non-seismic applicati-
ons. This is largely due to the lack of
connection methods that can safely
transfer forces between beam and
column elements in precast concrete
moment-resisting frames and at the
same time minimize the construction
efforts required during production and
erection. A research study is underta-
ken at Atılım University Civil Enginee-
ring Department in an attempt to fill this
gap by developing connection details
utilizing structural steel components
to provide a ductile moment-resisting
connection between precast concre-
te beam and column elements. Such
“
hybrid” connections combine the in-
herent benefits of precast concrete and
structural steel construction together,
and as a result, simplify the production
of precast concrete beam and column
elements at the plant and minimize the
effort required during the erection of
the system at the construction site.
The investigated connection represents
a beam-column connection to be used
in precast concrete structural frames
that are parallel to the floor elements.
In such orientation, the precast conc-
rete floor elements transfer the slab
gravity loads mainly in one direction,
and the effect of gravity loads on the
beams of frames parallel to the floor
elements remains small compared to
those created by lateral loads. With
the proposed connection method, the
need for short cantilevers on precast
concrete columns is eliminated and the
precast concrete beams are supported
on steel angles that are attached on
column faces.
The overall experimental program
includes testing of fourteen precast
concrete beam-column connection
specimens, as well as two monolithic
beam-column specimens under re-
versed cyclic displacement loading.
Scope of this paper is limited to the re-
sults obtained from load testing of four
specimens, three of which incorpora-
ted the proposed connection scheme
while the fourth specimen had mono-
lithic connection. In the precast be-
am-column specimens, the beam and
column elements were fabricated as
separate pieces and then these pieces
were connected together with the help
of steel angles and threaded rods. Top
and bottom ends of column elements
were pin-connected to the testing fra-
me and displacement-controlled rever-
sed cyclic loading was applied at the
free end of beam elements with increa-
sing displacement amplitudes
Performance of the investigated beam-
column connections was evaluated by
comparing the load versus beam end
displacement ratio behaviors, variati-
Yrd. Doç. Dr. Eray Baran, Atılım Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yrd. Doç. Dr. Mehmet Baran, Kırıkkale Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Metin Kurtoğlu, Atılım Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü
Yrd. Doç. Dr. Eray Baran
Lisans öğrenimini Orta Doğu Teknik Üni-
versitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat
Mühendisliği Bölümü’nde 1999 yılında
tamamladı. Aynı yıl Amerika Birleşik
Devletleri’ne giderek Minnesota Üniver-
sitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü’nde
lisansüstü eğitimine başlayarak yüksek
lisans ve doktora derecelerini sırasıyla
2003
ve 2006 yıllarında aldı. Amerika Bir-
leşik Devletleri’nin Nevada eyaletinde bir
süre tasarım mühendisi olarak çalıştıktan
sonra 2007 yılında Türkiye’ye dönerek
Atılım Üniversitesi İnşaat Mühendisliği
Bölümü’nde çalışmaya başladı. Halen
aynı bölümde öğretim üyesi olarak görev
yapmaktadır. 2003 yılında köprü mühen-
disliği ile ilgili yazdığı makalesi ile Nevada
Madalyasını, 2004 yılında Matthew J. Hu-
ber Ulaşım Mühendisliğinde Mükemmeli-
yet Ödülünü, 2007 yılında Minnesota Üni-
versitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü En
İyi Doktora Tezi Ödülünü almıştır. Ayrıca,
1999-2000
yılları arasında Sommerfeld
bursunu ve 2004-2005 yılları arasında
Minnesota Üniversitesi doktora tezi bur-
sunu kazanmıştır.