Dolgu duvarlı çerçeve sistemlerde ankraj çubuklarının etkisi üzerine bir deneysel çalışma
An experimental study on the effects of anchor rods on infill walled frame systems
Yazar: ATİLA KUMBASAROĞLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. AHMET BUDAK
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2010
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Boş çerçeve sistemlere dolgu duvar ilavesi ve donatılı dolgu duvar şeklindeki anlayış ile oluşturulan güçlendirme konusu son yıllarda araştırmacıların ilgisini giderek daha çok çekmektedir. Güçlendirme tekniğinin başarısı, dolgu duvarların mevcut çerçeveyle olan birleşiminin yeterli olabilmesi ile ölçülmektedir. Bu güçlendirme tekniğinde dolgu duvarıyla çerçevenin birleşimi, yaygın olarak ankraj çubukları ile sağlanmaktadır.Bu çalışmada; çerçeve ve dolgu duvar arasında bağlantıyı sağlayan ankraj çubuklarının dolgu duvarlı çerçeve sistemlerine katkısının araştırılması amacıyla deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışmada ana parametre, birleşimi sağlayan ankraj çubuklarının dolgu duvarlı çerçeve sistemlerine olan etkisidir. Bunun için deney programı ve deney düzeneği geliştirilmiştir. Deneysel çalışmada, ¼ ölçekte tek katlı tek açıklıklı dolgu duvarlı çerçeve sistemi ele alınmıştır. Dolgu duvarlı çerçeve sisteminde, dolgu duvar malzemesi yerinde dökme betondan oluşurken, çerçeve ise çelik profil ve betonarme çerçeve olarak seçilmiştir. Dolgu duvarlar ile çerçeve arasındaki bağlantı çelik ankraj çubukları ile sağlanmıştır.Deney programı hasar-kontrollü bir şekilde yürütülmüş olup, yükleme programı tanımlanan bir hasar derecesine kadar artımlı olarak gerçekleştirilmiş ve tanımlanan hasar derecesi sağlandığında deneye son verilmiştir. Tanımlanan hasar derecesi bu çalışma için çatlama yükü olarak kabul edilmiştir.Yapılan çalışmada, sisteme yerleştirilen ankraj çubuklarının genelde dolgu duvarlı çerçeve sistemlerde enerji yutma kapasitesi ve başlangıç rijitliğini artırdığı tespit edilmiştir.Ankraj çubuksuz sistemlerde yüklemenin yapıldığı köşelerde köşe kırılması/dolgu ezilmesi davranışı, serbest köşelerde ise dolgu ayrılması davranışı tespit edilmiştir. Ankraj çubuklu sistemlerde ise bu davranışın yerini çekme çatlakları almıştır. Bu gözlemden ankraj çubuklarının sistem davranışını azımsanmayacak derecede iyileştirdiği sonucu varılmıştır.

Abstract:
The issue of reinforcement through infill wall addition to hollow frame systems and reinforced infill walls has in recent years increasingly attracted the attention of researchers. The success of reinforcement technique is assessed by the sufficiency of the connectivity between the infill walls and the existing frame. In this reinforcement technique, the connectivity between the infill wall and the frame is commonly maintained by anchor rods.For this study, experiments were held in order to explore the contribution of anchor rods, which sustain the connectivity between the frame and the infill wall, to the infill walled frame systems. The main parameter of this study is the effect of the anchor rods that sustain the connectivity on the infill walls frame systems. An experiment program and testing apparatus have been developed for this purpose. In the experimental study, ¼ scaled, single-floor, single-span infill walled frame system has been the focus of study. In the infill walled frame system, while the infill wall material is made of cast-in-place concrete, the frame chosen is steel profile and reinforced concrete frame. Connection between the infill walls and the frame is maintained by steel anchor rods.The experiment program has been carried out as a damage-controlled one; the loading program has been conducted as increasing to a pre-specified damage rate; and when the pre-specified damage rate was reached, the experiment was finalized. The pre-specified damage rate is accepted as the crack load in this study.The study puts forward that the anchor rods that are placed in the system generally increase the capacity of energy absorption and preliminary rigidity in the infill walled frame systems.In the systems without anchor rods, cants/filling crash was observed in the corners on which loading was applied and filling dispersion was observed in the free corners. In the systems with anchor rods, these results were replaced by tension cracks. Depending on this observation, this study concludes that anchor rods considerably improve the system behaviors.