Kolonları çekme kırılması gösteren sünek olmayan betonarme çerçevelerin dış perde duvar ile güçlendirilmesi
Strengthening non-ductile reinforced concrete frames by columns failure in tension by appending external shear wall
Yazar: MUSA HAKAN ARSLAN
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 ÇEKME KIRILMASI GÖSTERENSÜNEK OLMAYAN BETONARME ÇERÇEVELERİNDIŞ PERDE DUVAR UYGULAMASI İLEGÜÇLENDİRİLMESİMusa Hakan ARSLANSelçuk ÜniversitesiFen Bilimleri Enstitüsüİnşaat Mühendisliği Anabilim DalıDanışman: Prof. Dr. M. Yaşar KALTAKCI2007, 372 sayfaJüri: Prof. Dr. M. Yaşar KALTAKCIProf. Dr. Kerim ÇINARProf. Dr. Recep KANITYrd. Doç. Dr. Mehmet KAMANLIYrd. Doç. Dr. H. Hüsnü KORKMAZSon yıllarda Türkiye'de meydana gelen depremler, yetersiz dayanıma, rijitlik vesünekliğe sahip betonarme binalarda çok ciddi hasarlara ve yıkımlara neden olmuştur. Çoketkin bir deprem kuşağında yer alan Türkiye'de, sonraki depremlerde böylesi ağır hasarlara veyıkımlara engel olmak amacıyla, acil ve etkili güçlendirme yöntemlerinin uygulamayakonması gerekmektedir. Günümüzde betonarme yapıların davranışlarının iyileştirilmesi içinçeşitli güçlendirme yöntemleri uygulanmaktadır. Ancak, genellikle bu yöntemlerinuygulanması sırasında mevcut yapının kullanımı önemli ölçüde engellenmekte ve bina içindeilave ince işlerin yapımı gerekmektedir. Günümüzde, hızlı ve etkili bir şekilde güçlendirilmesigereken okul, hastane gibi binalarını mevcut yöntemlerle güçlendirilmesi bu nedenlerdendolayı sorunlu olmaktadır.Bu sorundan hareketle, bu çalışmanın temelini, mevcut binanın kullanımınıaksatmayacak ve ilave işler gerektirmeyecek şekilde, literatürde çok yeni olan binanındışından yapılacak dış perde duvar uygulaması ile betonarme binaların etkili, pratik veekonomik bir şekilde, güçlendirilmesi ve yapılabilirliğinin araştırılması oluşturmuştur. Buamaçla; iki katlı, iki açıklıklı olarak, 1 / 3 geometrik ölçekle modellenen ve ülkemizdekibetonarme binalarda oldukça sık rastlanan tasarım ve yapım kusurlarını içeren toplam 4 adetözdeş betonarme çerçeve üretilmiş ve 2 adedi boş, 2 adedi ise betonarme dış perde duvaruygulaması ile güçlendirilerek, deprem yüklerini benzeştiren tersinir - tekrarlanır yatay yükaltında denenmiştir. Deney elemanlarının kolonlarına uygulanan normal kuvvet seviyeleri,kolonlarda çekme kırılması oluşturacak şekilde tasarlanmıştır. Çalışmada çerçeve kolonlarınınboyuna donatı oranı değişimi (Ït=0.013 ve 0.023) en önemli parametre olarak alınmıştır.Deneyler çelikten yapılmış rijit bir yükleme düzeneğinde yapılmıştır. Düşey konumdadenenen numuneler, çelik yükleme düzeneğine temelden rijit olarak bağlanmıştır. Deneyselverilerin değerlendirilmesi ile her bir çerçeve sistemine ait yatay yük taşıma gücü, rijitlikdeğişimi, enerji tüketme kapasiteleri, vb. özellikleri ile genel davranışları elde edilmiştir.Çalışmanın analitik kısmında ise, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak yapılan statikitme analizinden elde edilen sonuçlar ile diğer bazı analitik çalışmaların sonuçları, deneyselverilerle karşılaştırılmıştır. Son bölümde ise, elde edilen deneysel ve analitik sonuçlar,irdelenerek değerlendirilmiş ve önerilerde bulunulmuştur.ANAHTAR KELİMELER: Tersinir-tekrarlanır yatay yük, deprem davranışı, betonarme,yapım kusurları, güçlendirme , çekme kırılması , statik itme analizi, sonlu elemanlar.

Abstract:
ABSTRACTPh.D ThesisSTRENGTHENING NON-DUCTILE REINFORCED CONCRETE FRAMES BYCOLUMNS FAILURE IN TENSION BY APPENDING EXTERNAL SHEAR WALLMusa Hakan ARSLANSelcuk UniversityGraduate School of Natural and Applied SciencesDepartment of Civil EngineeringSupervisor: Prof. Dr. M. Yasar KALTAKCI2007, 372 pagesJury: Prof. Dr. M. Yasar KALTAKCIProf. Dr. Kerim CINARProf. Dr. Recep KANITAsist. Prof. Dr. Mehmet KAMANLIAsist. Prof. Dr. H. Hüsnü KORKMAZDuring the last decade, big major earthquakes that caused significant casualties andextensive structural damage have shown that the structures in Turkey are far from possessingqualities that would ensure satisfactory seismic performance. In Turkey, which is situated inan active earthquake zone, some pre-earthquake rehabilitation methods should be applied inorder to prevent similar results. Many reinforced concrete structures were also repaired usingdifferent technique after the recent earthquakes. There were some significant problems arisenare that these methods require the evacuation of entire buildings during the rehabilitation andalso these methods requires the new finishing. Especially for official buildings (schools,hospitals etc.), it is not feasible to evacuate a building in use for a while. The faster and easiermethod that would not interrupt the use of the building must be developed to improve theseismic safety of reinforced concrete buildings.The main idea of this study is to investigate the new rehabilitation method for existingreinforced concrete structures that were not designed according to the Turkish EarthquakeCode-1998 and have lat of structural deficiencies. The scope of this study consists of a groupof tests performed in the Earthquake Laboratory of Selcuk University. Two bay - two story 1 /3 scaled four reinforced concrete specimens were designed and constructed with deficienciesin practice. Four specimens were tested under reversed cyclic lateral loading. The axial loadlevel on columns was approximately equal to tension failure?s axial force level. Thespecimens were classified into two groups according to the longitudinal reinforcement ratiosof columns with 0.013 and 0.023. The reinforced concrete frame specimens were connected toa rigid foundation steel beam before the test. The philosophy behind the design of this was toprevent the rotation at the base of the column. The specimens were tested in a verticalposition. According to the experimental schedule at the end of the experiments, loaddisplacement curves, stiffness curves, energy curves are obtained and all the specimens arecompared with each other considering their frame characteristics.In the analytical part of the thesis, nonlinear pushover analysis is performed by usingfinite element method and some other analytical studies? results is performed. The obtainingload-displacement curves and other results from these analysis are compared withexperimental data. At the final stage, the experimental and analytical results are evaluated andsome suggestion is given.KEY WORDS: Cyclic Lateral Loading, seismic behavior, reinforced concrete, structuraldeficiencies, strengthening, tension Failure, pushover analysis, finite element model.