Kolonları basınç kırılması gösteren sünek olmayan betonarme çerçevelerin dış perde duvar uygulaması ile güçlendirilmesi
Strengthening non-ductile reinforced concrete frames by columns failure in compression by appending external shear wall
Yazar: ÜLKÜ SULTAN YILMAZ
Danışman: PROF.DR. YAŞAR KALTAKCI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2007
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
ÖZETDoktora TeziKOLONLARI BASINÇ KIRILMASI GÖSTEREN SÜNEK OLMAYANBETONARME ÇERÇEVELER N DIŞ PERDE DUVAR UYGULAMASI LEGÜÇLEND R LMESÜlkü Sultan YILMAZSelçuk ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsünşaat Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. M. Yaşar KALTAKCI2007, 377 sayfaJüri: Prof. Dr. M. Yaşar KALTAKCIProf. Dr. Recep KANITYrd. Doç. Dr. Hicran AÇIKELYrd. Doç. Dr. Mehmet KAMANLIYrd. Doç. Dr. Ali KÖKENÜlkemizde son otuz yılda, özellikle de son on yılda yaşanan depremlerdensonra yapılan inceleme ve araştırma sonuçları, deprem bölgelerinde inşa edilmişyapıların büyük bir kısmının çeşitli yetersizliklerden dolayı yeterli depremdayanımına sahip olmadıklarını göstermiştir. Hasar görmemiş ve halen kullanımdaolan yapıların büyük çoğunluğu da yeterli deprem dayanımına sahip değildir. Buyüzden; daha önce yaşanan depremlerde görülen son derece acı ve olumsuzsonuçların, olası yeni depremlerde en aza indirilebilmesi için, özellikle önemlideprem bölgelerindeki kamu ve toplu konut binalarından başlayarak, mevcutyapıların deprem dayanımlarının belirlenmesi ve ekonomik görüldüğü takdirde,yeterli dayanıma sahip olmayan hasar görmemiş binaların güçlendirilmesikaçınılmaz olmaktadır.IMevcut güçlendirme yöntemlerinin tamamında kullanıcının binayı terk etmezorunluluğu yüzünden, bu yöntemlerin hiç birisi halen kullanımda olan ve depremdavranışı yönünden zayıflıklar içeren çok sayıda binanın güçlendirilmesindekullanılmasını imkansız veya çok zor kılmaktadır. Bu nedenle, kullanımda olanbinaların güçlendirilebilmesi için, binanın boşaltılmasını gerektirmeyen, hızlı veekonomik yöntemlerin geliştirilmesi gerekmektedir.Bu çalışmada, mevcut diğer güçlendirme yöntemlerinden farklı olarak, imalatsırasında bina kullanıcıları binayı terk etmeden binanın dışından sisteminiyileştirilmesi yöntemi araştırılmıştır. Bu amaçla, ülkemizdeki mevcut betonaremebinalarda sıklıkla görülen hatalara sahip olarak üretilen 1/3 ölçekli, kolonlarıbasınç kırılması gösteren, deprem dayanımı yetersiz, sünek olmayan, iki açıklıklıve iki katlı 2 adet boş betonarme çerçeve ve 2 adet de aynı özelliklerdeki mevcutbetonarme çerçeveye tek yönlü olarak betonarme dış perde duvar ilave edilmesi ilegüçlendirilmiş/iyileştirilmiş sistem, deprem etkisini benzeştiren tersinir-tekrarlanıryatay yükleme altındaki davranışları deneysel olarak incelenmiştir. Elde edilendeneysel verilerin değerlendirilmesi sonucunda, kolonları basınç kırılması gösteren,deprem dayanımı yetersiz sünek olmayan, çok açıklıklı ve çok katlı betonarmeçerçevelerin, dayanım, rijitlik, enerji tüketme kapasiteleri gibi özellikleri iledavranışları elde edilmiş; daha sonra, aynı özellikteki mevcut betonarme binaya,betonarme dış perde duvar eklenmesiyle yapılan sistem iyileştirmesi/güçlendirmesisonucu ortaya çıkan davranış ve sonuçlar elde edilerek birbirleri ile karşılaştırılmıştır.Yapılan analitik çalışmada ise; deney elemanlarının gerçek malzemedayanımları kullanılarak, SAP2000 programında pushover analiz gerçekleştirilmiş vesonuçlar, deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Ayrıca düşey elemanlar için de,moment-eğrilik ilişkisi bir bilgisayar programı vasıtasıyla elde edilmiş ve elde edilensonuçlar, deneysel değerlerle karşılaştırılmıştır.Son bölümde ise, elde edilen deneysel ve analitik sonuçlar karşılaştırılarakdeğerlendirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.ANAHTAR KEL ME: Betonarme çerçeve, betonarme dış perde duvar, tersinir-tekrarlanır yatay yük, güçlendirme, pushover analiz, deprem etkisi.II

Abstract:
ABSTRACTPh.D. ThesisSTRENGTHENING NON-DUCTILE REINFORCED CONCRETE FRAMESBY COLUMNS FAILURE IN COMPRESSION BY APPENDING EXTERNALSHEAR WALLUlku Sultan YILMAZSelcuk UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Civil EngineeringSupervisor: Prof. Dr. M. Yasar KALTAKCI2007, 377 pagesJury: Prof. Dr. M. Yasar KALTAKCIProf. Dr. Recep KANITAsist. Prof. Dr. Hicran ACIKELAsist. Prof. Dr. Mehmet KAMANLIAsist. Prof. Dr. Ali KOKENDuring the last thirty years in Turkey, big major earthquakes that causedsignificant casualties and extensive structural damage have shown that the structuresin Turkey are far from possessing qualities that would ensure satisfactory seismicperformance. Most of the undamaged and still-used structures do not have seismicperformance. Therefore, in order to reduce the extremely bad and negative resultsalready met in pre-experienced earthquakes, the determination of earthquakeresistances and if economic the strengthening of public and housing estate buildingsprimarily which do not have sufficient seismic performance will be inevitable.IIIDue to absolute necessity of leaving the building for the application of all thepresent strengthening methods, the utilization of all these methods becomesimpossible or so difficult for the strengthening of still-used buildings and theundamaged buildings having non-seismic-resistant. Therefore, the development ofquick and economical methods for strengthening the buildings which do not requirethe leaving process from the building is needed.In this study, differing from the today?s strengthening methods; theimprovement methods of the system from the exterior of the building without leavingthe building are investigated. For this purpose, two bare reinforced concrete non-ductile two-spanned two-storeyed frames having similar faults frequently met atpresent reinforced concrete buildings of our country and produced with 1/3 scale withno seismic resistance, whose columns present compression cracks and the systemconsisted of two reinforced concrete frames improved/strengthened by adding externalshear wall and having similar properties with the produced ones were investigatedexperimentally under reverse-cycling horizontal loading resembling the earthquakeeffect. At the end of the evaluation of the experimental data, the strength, rigidity,energy consumption capacity and behaviors of multi-spanned and multi-storeyedreinforced concrete non-ductile frames having insufficient seismic performance andwhose columns present compression cracks were obtained, and then the results and thebehaviors occurred due to a system improvement/strengthening performed on areinforced concrete building having similar properties and reinforced concrete externalshear wall addition were compared with each other.In the analytical study, by using the real material properties of the testspecimens, the pushover analysis was performed in SAP2000 computer program andthe results were compared with the experimental data. In addition, the moment-curvature relationship of the vertical members was obtained with a computerprogram and the obtained results were compared with the experimental values.In the last section, the obtained experimental and analytical results wereevaluated by making comparisons and necessary suggestions were made.Keywords: Reinforced Concrete Frame, reinforced concrete external shear wall,reversed-cycling horizontal load, strengthening, pushover analysis, seismic effect.IV