Betonarme yapılardaki döşeme süreksizliklerinin deprem davranışına etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of slab discontinuities on earthquake behavior in reinforced concrete structures
Yazar: AHMET ÖZBAYRAK
Danışman: PROF. DR. FATİH ALTUN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2017
Konu: Deprem Mühendisliği = Earthquake Engineering ; İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Bu çalışmada, deprem etkisi altında döşeme süreksizliklerinin betonarme taşıyıcı sistem davranışına etkisinin deneysel ağırlıklı inceleme ve analizlerle belirlenmesi amaçlanmıştır. Bunun için, tek katlı, her iki yönde iki açıklığı bulunan üç boyutlu bir çerçeveye farklı boşluk oranları tanımlanmıştır. 1/2 ölçekli toplam 5 adet betonarme taşıyıcı sistem üretilerek, deprem etkisi altında laboratuvar ortamında yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar kıyaslanmıştır. Literatürde ise bu konuda daha çok nümerik ve diyafram davranışının anlaşılmasına yönelik çalışmalar yapıldığı anlaşılmaktadır. Bu nümerik çalışmalar sonucu döşeme süreksizliklerine bağlı olarak diyafram davranışı ile ilgili bir takım hata formülasyonları ve öneriler geliştirilmiştir. 
Çalışma sonucunda, dayanım zarfı, rijitlik, enerji tüketimi, çatlak oluşumu, x, y, z eksenlerindeki deplasmanlar, beton ve donatıdaki gerilmeler ile donatılardaki birim deformasyonlar üzerinden kapsamlı bir biçimde değerlendirme yapılmıştır. Döşemede boşluk konumu ve oranına bağlı olarak, deneysel modellerdeki akma yükü ve tepe deplasman miktarında birtakım farklılıklar gözlenmiştir. Döşeme süreksizliklerinin yanında süreksizliğin simetrik olup olmaması, döşemedeki boşluk konumu ve taşıyıcı sistem geometrisi yatay kuvvetler etkisi altındaki taşıyıcı sistem davranışını etkilemektedir. Sonuca etkiyen parametrelerin çok fazla olmasından dolayı döşemelerde boşluk bulunması durumunda rijit diyafram kabulü yerine, esnek diyafram kabulüne göre sonlu elemanlar yöntemi kullanılmasının, irdelenmesi gereken birçok noktaya olan ihtiyacı ortadan kaldıracağı anlaşılmıştır. Sonuçta tez çalışması ile döşeme süreksizlikleri bulunan yapı davranışının daha iyi anlaşılmasına deneysel olarak imkân sağlanmıştır.

Anahtar Kelimeler: Deprem etkisi, döşeme süreksizlikleri, diyafram davranışı, plan düzensizliği.

Abstract:
In this study, the effect of the slab discontinuities on the behavior of reinforced concrete system subjected to earthquake loading is experimentally investigated. For this purpose, different opening ratios are defined for a one-storey, three-dimensional frame with two equal bays on both sides. A total of 5 reinforced concrete force resisting systems with 1/2 scale are produced. The results obtained from experiments conducted under laboratory conditions under earthquake effect are compared. It is understood from relevant literature that mainly theoretical studies have been carried out by numerical methods to depict diaphragm behavior of such systems. These numerical studies have introduced a number of error formulations and suggestions related to diaphragm behavior depending on the discontinuity of the slab. 
As a result of the study, a comprehensive evaluation was made on the strength envelope, rigidity, energy consumption, crack formation, displacements on x, y, z axes, stresses in concrete and rebar and strains in rebar. A number of differences are observed on the level of yield load and peak displacement of the experimental models depending on the position and proportion of the floor openings. The symmetry of the slab discontinuity, the space position and the geometry of the force resisting system all effect the behavior under the influence of horizontal forces. There are a lot of parameters that affect the results. Therefore, the finite element method should be used instead of the rigid diaphragm model for such structural systems because that would eliminate the need for investigating many points. In conclusion, this thesis study has made it possible to understand the behavior of structural frames with slabs having discontinuities under seismic loading.

Key words: Earthquake effect, slab discontinuities, diaphragm behavior, plan irregularities.