İnceltilmiş Uçlu Önüretimli Aşık Kirişlerinin Yük Taşıma Kapasitelerinin Deneysel ve Numerik Olarak İrdelenmesi ve Çözüm Önerileri
Authors: AKSOYLU Ceyhun , ÖZKILIÇ Yasin Onuralp , YAZMAN Şakir , GEMİ Lokman , ARSLAN Musa 
Published: October 2020

Türkiye’de inşaat sektörü 1960’lı yılların sonu itibari ile beton prefabrikasyon ile tanışmıştır. Prefabrike olarak üretilen yapılar seri üretimlerinin ve montajlarının hızlı olmasından dolayı özellikle sanayi yapılarında daha fazla tercih edilmişlerdir. Bu yapı türünün en büyük dezavantajı özellikle mafsallı birleşim bölgelerinde oluşan hasarlardır. Çatı kirişleri ile aşık kirişlerinin birleştiği bölgelerde de bağlantı genellikle mafsallı olarak gerçekleştirilir. Bundan dolayı mesnet bölgelerinde teorik olarak moment oluşmamakta ve bu tip kirişlerin kesit tesirleri basit mesnetli kirişlerde olduğu gibi hesaplanmaktadır. Ancak aşık inceltilmiş uç bölgelerinde yoğunlaşan kesme kuvveti, kesme gerilmelerinin artmasına neden olduğundan bu bölgenin detaylandırılması için bir takım özel tasarım kuralları ilgili standartlarda yer almıştır. Bu birleşim bölgelerinde özellikle etkili ve uzun süreli kar yağışlarından sonra çatıda biriken yoğun kar neticesinde hasarlar gözlemlenmektedir. Bu hasarlar nispeten daha eski prefabrike yapı stokunda bulunanlar başta olmak üzere inceltilmiş uçlu aşık kirişleri için önemli bir risk oluşturmaktadır. Bu çalışmada, şimdiye kadar kapsamlı olarak araştırılmamış olan inceltilmiş uçlu aşıkların düşey yük etkisi altında davranışları, aşıkların değişen mekanik parametrelerine göre deneysel ve numerik olarak incelenmiştir. İlk olarak yürürlükteki standartlara uygun olan ve olmayan iki adet aşık kirişinin deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ardından yine standarda uygun bir adet aşık kiriş inceltilmiş uç hasarının önlenlenmesi amacıyla CFRP ile güçlendirilerek test edilmiştir. Daha sonra ABAQUS programıyla modellenen aşıklardan elde edilen sonuçlar ile deneysel çalışma sonuçları ile doğrulanmıştır. Tüm deneysel sonuçlarla numerik modelleme sonuçlarının oldukça yakın olduğu görülmüştür. Numerik model numunelerinde gözlenen hasarlar ile deneylerde oluşan hasarların benzer olması yeni parametrik çalışmalarda numerik modellerin kullanılabileceğini göstermiştir. Doğrulamanın ardından aşıkların mekanik özellikleri ile güçlendirme alternatiflerine bağlı bir dizi parametrik çalışma numerik olarak gerçekleştirilmiştir. Parametrik çalışmada; özellikle mevcut aşıklarda beton basınç dayanımı, donatı çekme dayanımı ve aşık kirişlerin üretiminde kullanılan öngerme seviyesinin tasarlanandan farklı olabileceği düşüncesiyle bir parametre olarak değerlendirilmiştir. Ayrıca karbon elyaf takviyeli polimer (CFRP) kumaş ile güçlendirilen ve yönetmeliğe göre tasarlanmayan aşıkların davranışı da yine parametrik çalışma kısmında incelenmiştir. Parametrik çalışmanın sonuçlarına göre beton basınç dayanımı daha etkin olmakla beraber beton ve çelik dayanımının artışı ile kesme kapasitesinde önemli ölçüde artış sağlandığı görülmüştür. Elde edilen sonuçlarda öngerme değeri artışının kapasiteye hatırı sayılır bir etki sağlamadığı görülmüştür. CFRP ile güçlendirilen numunelerde aşığın yük taşıma kapasitesinin %50’ye arttığı ve hasarın inceltilmiş uç bölgesi dışına kaydığı (inceltilmemiş bölgeye) görülmüştür. Parametrik çalışma ile farklı ve uygulanabilir CFRP alternatifleri de modellenerek en iyi güçlendirme alternatifi önerildi. Bununla beraber inceltilmiş uçlu aşıkların donatı tasarımına esas bazı öneriler getirilmiştir.