Betonarme çerçevede boşluklu dolgu duvarların modellenmesi
The modelling of infill walls with opening in reinforced concrete frames
Yazar: MURAT ŞAN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. HAMİDE TEKELİ ; PROF. DR. FUAT DEMİR
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemizin büyük bir kısmı deprem kuşağı üzerinde bulunduğundan mevcut binaların depreme karşı dayanıklı olması gerekmektedir. Muhtemel bir depremde mal ve can kaybının en aza indirgenmesi gerekir. İnsanların büyük çoğunluğunun yaşadığı binalar genellikle betonarme çok katlı binalardır. Dolgu duvarlar betonarme yapı sistemlerinde genellikle yapıyı bölümlere ayırmak için kullanılmaktadır. Dolgu duvarlar, mimari fonksiyonları yerine getirmek amacıyla yapılmalarına karşın yapının deprem davranışını olumlu ya da olumsuz yönde etkileyebilmektedir. Bu nedenle gerçek davranışın hesaplamalara yansıtılabilmesi için dolgu duvarların da yapısal modellere dâhil edilmesi gerekmektedir.  
Dolgu duvarlarda çoğu zaman mimari nedenlerden dolayı, pencere ve kapı gibi boşluklar bırakılmaktadır. Bu boşlukların davranışı bir miktar etkileyeceği ortadadır. Yapı sisteminin deprem yüklemesi altındaki davranışı doğrusal olmadığından deneysel verilerle doğrulanmayan analitik yöntemleri kullanarak sistem davranışını çözümlemek hataları artıracaktır. Bu nedenle çalışmada literatürde bulunan boşluklu dolgu duvara sahip tek katlı tek açıklıklı betonarme çerçeve deneylerinden yararlanarak boşluklu dolgu duvarların modellenmesinde kullanılabilecek rijitlik azaltma katsayıları elde edilmiştir. Bu azaltma katsayıları kullanılarak deney çerçeve numuneleri SAP 2000 programında modellenerek doğrusal olmayan çözümlemeleri yapılmış ve elde edilen sonuçlar deney sonuçları ile kıyaslanmıştır. Buna ilave olarak tam dolu dolgu duvarlı deney numunesinin SAP 2000 modeli üzerinde literatürde tanımlanan farklı eksenel yük mafsal modelleri oluşturulmuş ve elde edilen sonuçlar deney sonuçları ile kıyaslanmıştır.
Tez çalışması kapsamında boşluklu dolgu duvarların bina performansına etkisinin incelenebilmesi amacıyla farklı kat adedine, çerçeve açıklığına, dolgu duvar yerleşimine ve dolgu duvar boşluk oranına sahip betonarme çerçeveler model olarak seçilmiştir. Dolgu duvarların tüm katlarda bulunduğu ve dükkan katını temsil etmesi açısından en alt katta dolgu duvarın bulunmadığı durumları için ayrı ayrı incelemeler yapılmıştır. Dolgu duvarların modellenmesinde eşdeğer diyagonal basınç çubuğu yöntemi kullanılmıştır. Oluşturulan çerçeve modellerine ait doğal periyod, enerji tüketme kapasitesi, süneklik, kesme kuvveti kapasitesi, en alt kattaki kolonların hasar dağılımı, çerçevenin performans seviyesi incelenmiştir. Elde edilen sonuçlardan; farklı boşluk oranına sahip dolgu duvarların, iki boyutlu betonarme çerçevenin davranışı üzerinde davranış farklılıkları gösterdiği, %10 ve daha büyük boşluğa sahip dolgu duvarlardaki boşlukların modellemelerde dikkate alınmasının uygun olacağı görülmüştür.

Abstract:
As a large part of our country is on the earthquake zone, existing buildings should be able to withstand an earthquake. It should minimize the loss of lives and property in a possible earthquake. Buildings where the majority of people are usually reinforced concrete multi-storey buildings. Infill walls are often used to separate the section of the structure in reinforced concrete construction system. Infill walls can affect positively or negatively the earthquake response of structure, despite in order to fulfill architectural functions. Therefore, to can be reflected the calculation of the actual reaction, Infill walls should be also included to the structural model.
The spaces such as window and door have usually been given up in the infill wall because of architectural causes. It is evident that these spaces affect a far amount of building behavior. Analyzing the system behavior using analytical methods which are not verified by experimental data as the system behavior under the earthquake loading of the architectonics is non-linear, would increase faults. Therefore in this study, the stiffness reduction coefficients which can be used to model the cavernous filling walls have been produced with the help of the experiments about single-floor and single-span reinforced concrete frame which has cavernous filling wall in the literature. The non-linear analysis has been made by modelling the frame samples in the SAP2000 software using these reduction coefficients and obtained results are compared with the experiment result. Additionally, the different axial foal hinge models of the full infill wall identified in the literature have been formed over the SAP2000 software and obtained results are compared with experimental results.
In the scope of the thesis study, in order to investigate the effects of infill walls on the building performance, reinforced concrete frames which have different the floor numbers, frame span, settlement of the infill wall and infill wall with opening have chosen as a model. Both the infill walls found in the all floors and the ground floor which not found the infill walls considered as the shop floor have investigated separately. The equivalent cater-corner compression strut method has been used to model of the infill walls. For all formed frame models, nature cycle, consuming energy capacity, ductility, shearing force capacity, disservice of the ground floor column and the performance level of the frame have been investigated. It can be said from the obtained results that infill walls with various spaces has different behavior on the behavior of the two dimensional reinforced concrete frame, the spaces of the infill walls that has more than 10% would be proper to the models.