Yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakılan betonarme çerçevelerin tekrarlı yatay yük etkisindeki davranışı
Behavior under cyclic load effect reinforced concrete framesexposed to high temperature
Yazar: HALİT ERDEM ÇOLAKOĞLU
Danışman: PROF. DR. METİN HÜSEM
Karadeniz Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Mühendislik Bilimleri = Engineering Sciences ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme çerçeve = Reinforced concrete frame ; Sonlu elemanlar analizi = Finite element analysis ; Yüksek sıcaklık = High temperature

Özet:
Bu tez çalışmasında önce yüksek sıcaklık etkisine maruz kalan betonarme çerçevenin daha 
sonradan deprem gibi tekrarlı yük etkisine maruz kalması durumundaki davranışı ve bu davranışa 
etki eden parametrelerin değişimi incelenmiştir. Bu amaçla yüksek sıcaklığın derecesi ve etki etme 
süresi gibi değişkenler dikkate alınmış, betonarme çerçeve deney numuneleri, 60, 120 ve 180 dakika 
süresince, 200, 400, 600 ve 800 °C sıcaklık etkisine maruz bırakıldıktan sonra tekrarlı yük etkisinde 
davranışları deneysel ve sayısal olarak incelenmiştir. Tez çalışması beş aşamada gerçekleştirilmiş 
olup, ilk aşamada betonarme çerçevelerin uygun boyut ve malzeme özelliklerinin belirlenerek 
numunelerin üretilmesi sağlanmıştır. İkinci aşamada betonarme çerçeveler yüksek sıcaklık etkisine 
maruz bırakılmıştır. Üçüncü aşamada yüksek sıcaklık etkisine maruz bırakılan betonarme 
çerçevelerin FEMA 461 yükleme protokolüne uygun olarak tekrarlı yük etkisi altındaki deneyleri 
yapılmıştır. Dördüncü aşamada betonarme çerçeve deney elemanlarının ABAQUS programı 
kullanılarak sonlu eleman modelleri oluşturulmuş, ısıl – yapısal analizleri gerçekleştirilmiştir. 
Beşinci aşamada ise tekrarlı yükleme deneylerinden elde edilen deneysel sonuçlar ile sonlu eleman 
analizlerinden elde edilen sayısal sonuçlar değerlendirilmiş, deneysel ve sayısal sonuçlar 
karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Çalışmanın sonucunda, yüksek sıcaklığın derecesi ve etki etme 
süresinin artmasıyla betonarme çerçevenin yatay yük taşıma kapasitesi, rijitlik ve enerji sönümleme 
kapasitesinde önemli oranda azalmanın meydana geldiği belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis study, the behavior of reinforced concrete frames exposed to high-temperature 
conditions and subsequently subjected to cyclic loading, such as earthquakes, was investigated, along 
with the changes in parameters affecting this behavior. To achieve this goal, variables such as the 
degree and duration of high temperature were considered. Experimental and numerical analyses were 
conducted on reinforced concrete frame test specimens exposed to temperature effects of 200, 400, 
600, and 800°C for 60, 120, and 180 minutes, followed by cyclic loading. The thesis study was 
conducted in five stages. In the first stage, suitable dimensions and material properties of the 
reinforced concrete frames were determined, and the specimens were produced. In the second stage, 
the reinforced concrete frames were exposed to high-temperature conditions. In the third stage, 
reinforced concrete frames subjected to high temperature effects were tested under cyclic load in 
accordance with FEMA 461 loading protocol. In the fourth stage, finite element models of the 
reinforced concrete frame test elements were created using the ABAQUS program, and thermal
structural analyses were conducted. In the fifth stage, the experimental results obtained from cyclic 
loading experiments and numerical results obtained from finite element analysis were evaluated and 
the experimental and numerical results were analyzed comparatively. As a result of the study, it was 
determined that as the degree of high temperature and the exposure time increased, there was a 
significant decrease in the lateral load carrying capacity, stiffness and energy absorption capacity of 
the reinforced concrete frame.