Prior studies indicated that beam-to-column connections of reinforced concrete (RC) moment resisting frame structures experience considerable deformations under earthquake loading and these deformations have a major contribution to story drift of the building. In current analysis and design applications, however, the connection regions are generally modeled as rigid zones and the inelastic behavior of the joint is not taken into account. This assumption gives rise to an underestimation of the story drifts and hence to an improper assessment of the seismic performance of the structure. In order to implement the effect of these regions into the seismic design and analysis of buildings, a model that properly represents the seismic behavior of connection regions needs to be developed. In this study, a parametric model which predicts the joint shear strength versus strain relationship is generated by investigating the several prior experimental studies on RC beam-to-column connections subjected to cyclic loading and establishing an extensive database. Considering previous experimental research and employing statistical correlation method, parameters that significantly influence the joint behavior are determined and these parameters are combined together to form a joint model. This model is then verified by comparing the results obtained from the dynamic earthquake analysis by Perform 3D with the experimental ones. The main contribution of the developed model is taking into account parameters like the effect of eccentricity, column axial load, slab, wide beams and transverse beams on the seismic behavior of the connection region, besides the key parameters such as concrete compressive strength, reinforcement yield strength, joint width and joint transverse reinforcement ratio.

Daha önceden yapılan çalışmalar, betonarme kolon-kiriş birleşim bölgelerinin deprem kuvvetleri altında ihmal edilemeyecek kadar fazla deforme olduklarını ve bu deformasyonların kat yatay ötelenmesinde büyük katkılarının olduğunu göstermiştir. Ancak, mevcut analiz ve tasarım uygulamalarında bu bölgeler genelde rijit modellenir ve elastik olmayan davranış gözardı edilir. Bu varsayım, kat yatay ötelenmesinin gerçek değerinden az tahmin edilmesine sebep olduğu için yapının deprem yükü altındaki performansı doğru değerlendirilememiş olur. Birleşim bölgelerinin etkisini binaların tasarımına ve analizine katmak için kolon-kiriş birleşim bölgesi davranışını gerçekçi bir şekilde tanımlayabilecek bir model oluşturulmalıdır. Bu çalışmada, birleşim bölgesi için kesme dayanımı ile deformasyonu arasındaki ilişkiyi olabildiğince yakın bir şekilde tahmin eden parametrik bir model, geçmiş deneysel çalışmaların incelenmesi ve geniş bir veritabanına aktarılması ile oluşturulmuştur. Daha önceden yapılmış deneysel çalışmaların sonuçlarını gözönünde bulundururak ve istatistiksel korelasyon yöntemiyle, birleşim davranışında en etkili faktörler belirlenmiş ve bu faktörler birleştirilerek bir model oluşturulmuştur. Bu model daha sonra Perform 3D bilgisayar programında dinamik deprem analizleri yapılarak ve analiz sonuçları deneysel sonuçlarla kıyaslanarak doğrulanmıştır. Geliştirilen bu modelin en büyük katkısı; beton basınç dayanımı, donatı akma dayanımı ve birleşim yatay donatı oranı gibi ana parametrelerin yanı sıra dışmerkezliğin, kolona uygulanan eksenel yük miktarının, döşemenin, geniş kirişlerin ve enlemesine kirişlerin etkilerini de hesaba katan parametreler içermesidir.