Ön üretimli beton panellerle güçlendirilmiş dolgulu betonarme çerçevelerin deprem davranışının deneysel ve analitik olarak incelenmesi
Experimental and analytical investigation on seismic behavior of infilled reinforced concrete frames strengthened with precast concrete panels
Yazar: ARİFE AKIN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. RIFAT SEZER
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemiz, dünyanın önemli deprem kuşaklarından birinin üzerinde bulunması dolayısıyla, yıkıcı depremlere sık sık maruz kalmaktadır. Son yıllarda yaşanan depremlerden sonra yapılan incelemeler, yapıların büyük kısmının inşa edildikleri dönemin mevcut yönetmeliklerine uygun olarak yapılmaması, malzeme yetersizlikleri, projeye uyulmaması gibi nedenlerle yıkılmış ya da hasar görmüş olduklarını göstermiştir. Hasar görmemiş olup halen kullanılmakta olan binaların büyük çoğunluğunun ise, günümüz şartnamelerini sağlamadığı ve şiddetli depremlerde göçme tehlikelerinin olduğu görülmektedir. Bu nedenle, deprem etkilerine karşı dayanımı düşük, sünek olmayan mevcut çerçeve sistemlerin uygun şekillerde güçlendirilerek depreme karşı güvenilir duruma getirilmeleri gerekmektedir.Güçlendirme yöntemleri arasında binanın boşaltılmasını gerektiren yöntemler, bina sakinleri tarafından tercih edilmemekte ve bu durum binanın boşaltılmasını gerektirmeyen yöntemlerin ön plana çıkmasına ve geliştirilmesine sebep olmaktadır.Bu çalışmada, imalat sırasında bina sakinlerinin binayı terk etmelerine gerek kalmadan uygulanabilecek bir güçlendirme yöntemi araştırılmıştır. Bu amaçla, ülkemizdeki mevcut betonarme binalarda sıklıkla görülen hatalara sahip olarak üretilen 1/2 ölçekli, deprem dayanımı zayıf, iki katlı ve tek açıklıklı bir adet güçlendirilmemiş tuğla dolgu duvarlı betonarme çerçeve ve 5 adet aynı özelliklere sahip betonarme çerçeve dolgu duvarları, ön üretimli yüksek dayanımlı farklı şekillerdeki beton paneller ile güçlendirilerek deprem etkisini benzeştiren tersinir ? tekrarlanır yatay yükleme altındaki davranışları test edilmiştir. Deneysel çalışma sonucunda, betonarme çerçevelerin dayanım, rijitlik ve enerji tüketme kapasiteleri gibi özellikleri elde edilmiş ve güçlendirilmiş numuneler aynı özellikteki güçlendirilmemiş numuneler ile karşılaştırılmıştır.Çalışmanın analitik kısmında, sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak SAP2000 ile yapılan statik itme analizinden elde edilen sonuçlar, deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Son bölümde ise, elde edilen deneysel ve analitik sonuçlar irdelenerek değerlendirilmiş ve bundan sonra yapılacak çalışmalar için önerilerde bulunulmuştur. Bu çalışma neticesinde ön üretimli panel uygulamasının, mevcut betonarme binaların deprem etkilerine karşı davranışına katkıları olumlu ve olumsuz yönleriyle ortaya konulmuştur.

Abstract:
Turkey frequently encounters with destructive earthquakes due to its location on one of the active seismic zones of the world. The observations made after the recent earthquakes showed that the main reasons for the structural damages can be listed as; the design deficiencies, inadequate material properties, the construction of the building not in consistent with the project. The majority of the undamaged and residential structures does not provide the specifications of the current building codes and has the risk of high damage or collapse during a possible destructive earthquake. Therefore these non-ductile frame systems having low seismic resistance should be strengthened against earthquake effects by using appropriate strengthening methods.Strengthening methods that require the evacuation of the building methods are not preferred by the residents of the building. Therefore, this condition causes the preference and development of the methods that do not require any evacuation process.In this study, a strengthening method applicable without any evacuation process was investigated. For this purpose, ½ scaled, 1-bay and 2-story R/C six frames having usual deficiencies faults were produced, one of which was not strengthened but having brick-infill wall and the other five frames with infill walls strengthened with various shaped of high strength-precast concrete panels. The prepared specimens were tested under reversed-cyclic loading that resembles the seismic effect. As a result of the experimental study, the properties of the reinforced concrete frames such as strength, rigidity, energy dissipation capacity etc. were determined and the strengthened specimens were compared with the unstrengthened one having same properties.In the analytical part of the study, the test results are compared with those of the pushover analysis results carried out by using software of SAP2000. In the conclusion part, the experimental and analytical results were evaluated and some suggestions for the future studies were made. As a result of this study, the contributions of precast concrete application on the infill walls of the existing frame systems against seismic effects were introduced with its advantages and disadvantages.