Lifli polimer kompozitler ile güçlendirilmiş (Sargılanmış) betonarme kolonların deprem davranışı ve performansa dayalı deformasyon limitleri
Seismic behaviour and performance based damage limits of reinforced columns retrofitted with fiber reinforced polymer confinement
Yazar: ERKAN TÖRE
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALTUĞ YAVAŞ
Balıkesir Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kolon = Reinforced concrete column ; Deprem performansı = Earthquake performance ; Güçlendirme = Strengthening ; Lif takviyeli polimerler = Fiber reinforced polymers

Özet:
Bu tez kapsamında, iki tam ölçekli çeşitli yapısal yetersizliklere sahip betonarme test
binası inşa edilerek sabit düşey yükler ve iki aşamalı yatay yükleme altında eş zamanlı test
edilmiştir. Binalardan bir tanesi güçlendirilmemiş, diğeri ise birinci ve ikinci kat kolonları
karbon lifli polimerler ile sargılanarak güçlendirilmiştir. Çevrimsel olarak uygulanan ilk
yatay yük aşaması, güçlendirilmemiş binada ileri seviye yapısal hasar gözlemlenen %0.9
birinci kat öteleme oranına kadar devam ettirilmiştir. İkinci yatay yük aşaması artımsal
itme yüklemesi olarak uygulanmış, %1.45 öteleme oranında güçlendirilmemiş bina da
toptan göçme durumu gözlenirken güçlendirilmiş test binası %15 birinci kat öteleme
oranın da düşey yük taşıyıcılığını korumaya devam etmiştir. Toplanan deneysel verilerden
binalara ait kuvvet-deformasyon ilişkileri oluşturulmuş ve güçlendirme yönteminin deprem
performansı açısından etkinliği değerlendirilmiştir. Güncel teknik dökümanlarda önerilen
modelleme yaklaşımları ile binalara ait sayısal modeller oluşturularak artımsal statik itme
analizleri ile binaların analitik davranışları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar deneysel
davranışlar ile karşılaştırılarak modelleme yaklaşımlarının tahmin başarıları irdelenmiştir.
Güçlendirilmemiş bina deneysel davranışının daha başarılı tahmin edilebilmesi için
literatürden üç deformasyon bileşenli kolon modeli sayısal modele uygulanmış ve elde
edilen sonuçlar değerlendirilmiştir. Güçlendirilmiş bina deneysel davranışının süneklik
özelliğini daha iyi yansıtacak modelleme yaklaşımının geliştirilmesi amacıyla lifli
polimerler ile sargılı kolon testleri veri tabanı oluşturulmuş ve gerçekleştirilen çalışmalar
ile ampirik modelleme parametreleri önerilmiştir. Önerilen modelleme parametreleri
güncel yaklaşımlar ile değerlendirilerek, güçlendirme tasarım ve değerlendirme
süreçlerinde kullanılabilecek hasar sınırları (deformasyon limitleri) belirlenmiştir.
Çalışmada önerilen modelleme yaklaşımı ve hasar sınırlarının tahmin başarıları,
literatürden lifli polimer ile sargılanmış kolon testleri ve ayrıca, güçlendirilmiş test
binasının deneysel davranış ilişkileri esas alınarak değerlendirilmiştir.

Abstract:
In the scope of thesis, two full-scale reinforced concrete buildings with various structural
deficiencies were simultaneously constructed and tested under constant gravity loads and
two staged lateral loading. One of test building was tested as-built and the columns of the
other test building were retrofitted with carbon fiber reinforced polymer (CFRP)
confinement before full-scale tests. The first stage lateral loading was applied as
incremental cycles up to %0.9 first story drift ratio where the several structural damages
were observed on first stroy columns of as-built test building. The second stage of lateral
loading were applied as pushover. While the total collapse of as-built building occured at
%1.45 first story drift ratio, the retrofitted one was maintaining the gravity load carrying
capacity at %15 first story drift ratio. The efficiency on seismic performance of the
retrofitting technique was evaluated through the experimental behaviour relations. The test
buildings were numerically modelled with the modelling approaches of modern technical
documents, and force-deformation relationships of test buildings were obtained from
nonlinear static analysis. The prediction performance of modelling approaches was
investigated through comparisons of experimental and analytical behaviours. The column
model with three deformation components was used to obtain improved analytical
predictions for as-built test building, and the analysis results were evaluated. For reflecting
the ductility enhancement in retrofitted test building, new ampirical modelling parameters
were proposed from the compiled database of FRP confined column tests. The proposed
modelling parameters were examined with statistical approaches and damage limits were
also proposed to use in design and assesment procedures. Finally, the prediction
performance of proposed FRP confined column modelling approaches and damage limits
were evaluated with the experimental behaviours of column tests and the retrofitted test
building.