Delikli çelik levhalarla güçlendirilmiş tuğla duvarların çerçeve davranışı üzerindeki etkisi
The efects on frame behaviour of brick walls strengthened with perforated steel plates
Yazar: ERAY ÖZBEK
Danışman: DOÇ. DR. SABAHATTİN AYKAÇ ; PROF. DR. HÜSNÜ CAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sismik güçlendirme = Seismic strengthening ; Yapısal güçlendirme = Structural empowerment

Özet:
Ülkemizdeki betonarme yapıların büyük bir kısmının taşıyıcı sistemi sadece kolon ve kirişlerden oluşmaktadır. Bu tür binaların depreme karşı güçlendirilmesi ise sıklıkla gündeme gelmektedir. Konuyla ilgili önerilen çeşitli güçlendirme yöntemleri olmasına rağmen bunların uygulanabilirliği çoğu zaman zor ve zaman alıcıdır. Birçok durumda ise binanın uzun bir süre için tahliye edilmesi gerekmektedir. Önerilen yöntemlerden biri de betonarme çerçeve içindeki mevcut tuğla duvarların güçlendirilmesidir. Bu konuda önemli sayılabilecek adımlar atılmış ve karbon lifli kumaş takviyesi üzerine yoğunlaşılmıştır. Ancak karbon lifli kumaş; yurt dışından ithal edilen, oldukça pahalı ve gevrek davranışa sahip bir malzeme olmakla birlikte, uygulamasında yine oldukça maliyetli ve yanıcı epoksi yapıştırıcıların kullanılması gerekmektedir. Bu çalışmada ise; diğer çalışmalardan farklı olarak, karbon lifli kumaşlara alternatif olabilecek hem ucuz, hem yerli üretim ve çok daha sünek davranabilen delikli çelik levhalar kullanılmıştır. Araştırma, Gazi Üniversitesi Mühendislik Fakültesi İnşaat Mühendisliği Bölümü Yapı Mekaniği Laboratuvarında deneysel olarak yürütülmüştür. Deney elemanları ½ ölçekli kolon, kiriş ve temelden oluşan betonarme çerçevenin içine tuğla duvar örülmesiyle elde edilmiştir. Üretilen yalın elemanların dolgu duvarları ise çeşitli yöntemler kullanılarak delikli çelik levhalarla takviye edilmiştir. Çalışma kapsamında 2'si referans, 12 adet güçlendirilmiş olmak üzere 14 adet deney elemanı üretilmiş ve depremi benzeştiren tersinir-tekrarlanır yükleme altında test edilmiştir. Çalışmada güçlendirilmiş tuğla duvar ile betonarme çerçeve beraber ele alınmış ve oluşturulan yeni sistemlerin deprem yükleri altındaki davranışı araştırılmıştır. Sonuçlar deney elemanlarının oldukça sünek davrandığını ve % 7,5 göreli kat ötelenme oranlarında dahi, dayanımda önemli bir kayıp olmadığını göstermiştir. Gelecekte birçok betonarme yapının hem kolay uygulanabilen, hem de maliyeti oldukça az olan bu yöntemle depreme karşı güçlendirilebileceği düşünülmüştür. Böylece olası göçmelerin önlenebileceği, can ve mal kayıplarının en aza indirilebileceği kanaatine varılmıştır.

Abstract:
The structural systems of a great majority of structures in Turkey are composed of only columns and beams. Strengthening of these structures against earthquake is a significant cause of concern. Although various seismic strengthening techniques were proposed for RC frames, most of these techniques are difficult to apply and time consuming. In most of these applications, the structure need to be evacuated for long durations. Strengthening the brick infill walls of a RC frame is amongst the suggested seismic strengthening techniques. Numerous studies on wall strengthening has been investigated, mostly focused on the use of CFRP laminates and fabrics. Nonetheless, CFRP fabrics are quite costly materials since they are generally exported from other countries and they have quite brittle stress-strain behavior. Furthermore, epoxy, which is also a costly material and has low fire resistance is need to be used for bonding the CFRP fabrics and laminates to the infill walls. Different from these studies, perforated steel plates, which are less costly and much more ductile compared to FRP materials, were used for strengthening in the present study. The experimental study was conducted in the Structural Mechanics Laboratory of the Civil Engineering Department at the Faculty of Engineering, Gazi University, Ankara. The half-scale test specimens were composed of columns, a beam, a foundation and an infill wall. The infill walls of the specimens were strengthened with perforated steel plates through various application techniques. Two reference and twelve strengthened specimens were tested under reversed cyclic lateral earthquake loading. The aims of the present study are to investigate the seismic behavior of the RC frames with strengthened infills and the influence of wall strengthening on the overall behavior of the frames. The tests indicated that the strengthened specimens exhibited quite ductile behavior and did not experience reductions in the load-carrying capacity even at deformation levels as high as 7,5 % lateral drift of floor. Many structures can be strengthened with the help of this easy-to-apply and economical technique against earthquakes. The collapse of several structures can be prevented and the lives of the inhabitants can be saved in this way.