Paslanmaya maruz bırakılmış betonarme çerçevelerin çevrimsel yükleme etkisi altında yapısal davranışlarının deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of structural behavior of reinforced concrete frames exposed to corrosion under cyclic loading
Yazar: AHMET İHSAN TURAN
Danışman: DOÇ. DR. YAŞAR AYAZ ; PROF. DR. HAKAN YALÇINER
İnönü Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Donatı korozyonu = Reinforcement corrosion ; Sargılı betonarme = Confined reinforced concrete ; Tersinir yükleme = Reversible loading ; Çukur korozyonu = Pitting corrosion

Özet:
Betonarme yapılarda çeşitli çevresel etkiler sonucu donatı korozyonu meydana gelmektedir. Korozyon, yapıların tasarım aşamasında hedeflenen performans seviyelerinden uzaklaşmasına sebep olarak  betonarme yapıların kullanım sürelerini azaltmaktadır. Donatı korozyonun betonarme çerçeveler üzerindeki etkilerini incelemek amacıyla gerçekleştirilen tez çalışması kapsamında 5 adet betonarme çerçeve numunesi üretilmiştir. Betonarme çerçevelerin paslandırma süreci hızlandırılmış korozyon yöntemi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Gerçek korozyon oranları yükleme deneylerinin ardından betondan çıkarılan donatıların kimyasal ve mekanik temizleme işlemleri sonrası gerçekleştirilen gravimetrik çalışma ile elde edilmiştir. Korozyona maruz kalmış elemanlar üzerinde gerçekleştirilen çalışmalar incelendiğinde araştırmacıların farklı korozyon oranlarını (etriye korozyon oranı, boyuna donatı korozyon oranı, maksimum korozyon oranı, ortalama korozyon oranı vb.) dikkate aldığı görülmektedir. Bu durum korozyona maruz kalmış elemanlar kullanılarak elde edilen modellerin doğrulanmasında çelişkili sonuçlara sebep olmaktadır. Bu bağlamda tez çalışmasında donatı (etriye ve boyuna donatının kombinasyonu) ve eleman bazında (kolon ve kiriş elemanlarının kombinasyonu) korozyon oranları dikkate alınarak toplamda 13 farklı korozyon oranı elde edilmiştir. Literatürde yer alan kolon ve çerçeve çalışmalarından geliştirilen deneysel modeller dikkate alınarak deney numunelerinin akma dayanımı, süneklik oranı, rijitlik bozulması ve enerji tüketme kapasitesi değerleri tahmin edilmiştir. Deneysel çalışmaya ait sonuçlardan, betonarme çerçeve numunelerinde korozyon oranının artmasıyla birlikte akma dayanımı, rijitlik değerleri ve enerji yutma kapasitelerinin azaldığı tespit edilmiştir. Mevcut çalışmada enerji bazlı ve gerçek korozyon oranları dikkate alınarak elde edilen süneklik oranları ile literatürde yer alan yer değiştirme bazlı ve teorik korozyon oranının dikkate alınması ile elde edilen veriler arasında çelişkilerin olduğu ortaya konulmuştur.

Abstract:
Reinforcement bar corrosion occurs in reinforced concrete structures as a result of various environmental effects. Corrosion causes the structures to move away from the performance levels targeted during the design phase and reduces the service life of reinforced concrete structures. Within the scope of the thesis study carried out to investigate the effects of reinforcement corrosion on reinforced concrete frames, 5 reinforced concrete frame specimens were constructed. The corrosion process of reinforced concrete frames was carried out using accelerated corrosion method. The actual corrosion ratio were obtained by gravimetric study after chemical and mechanical cleaning of the reinforcement extracting from the concrete after the loading tests. When the studies carried out on corroded specimens are analyzed, it is seen that researchers consider different corrosion ratio (stirrup corrosion ratio, longitudinal reinforcement corrosion ratio, maximum corrosion ratio, average corrosion ratio, etc.). This situation causes contradictory results in the verification of the models obtained by using corroded specimens. In this context, a total of 13 different corrosion ratio were obtained by considering corrosion ratio on reinforcement (combination of stirrups and longitudinal reinforcement) and specimen basis (combination of column and beam elements). The yield strength, ductility ratio, stiffness degradation and energy dissipation capacity values of the specimens were estimated by considering the experimental models developed from the column and frame studies in the literature. From the results of the experimental study, it was determined that the yield strength, stiffness values and energy absorption capacities of reinforced concrete frame specimens decreased with increasing corrosion rate. In the present study, it was revealed that there are contradictions between the ductility ratios obtained by considering energy-based and actual corrosion ratio and the data obtained by considering displacement-based and theoretical corrosion ratio in the literature.