Saplama kiriş sebebiyle oluşan hasarların deneysel olarak incelenmesi ve uygun donatılandırma ve güçlendirme yönteminin belirlenmesi
Experimental examination of damages caused by secondary beams and determination of the appropriate reinforcement and strengthening method
Yazar: JAMAL IBRAHIM ALI
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPTUĞ ÜNAL
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mekanik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme kiriş = Reinforced concrete beam ; Güçlendirme = Strengthening ; Karbon fiber takviyeli polimer = Carbon fiber reinforced polymer

Özet:
Türkiye'de geçmişten günümüze kadar meydana gelen depremler incelendiğinde, bina hasar tespit çalışmalarına göre binalarda meydana gelen hasarlardan bir tanesinin, saplama kirişten dolayı esas kirişte oluşan kesme hasarları ve kesme çatlakları olduğu bilinmektedir. Saplama kirişler, Türkiye Bina Deprem Yönetmeliği 2018'de verilen hükümlere tabi olmayıp yardımcı eleman olarak kullanılmaktadır. Ayrıca betonarme saplama kiriş ile ilgili mevcut literatürde yapılmış sınırlı sayıda makale veya tez bulunduğundan dolayı konu hakkında araştırma yapılması önem kazanmıştır. Bu amaçla bu çalışmada olası bir deprem durumunda saplama kirişten dolayı esas kiriş üzerinde oluşan hasarlar ve bu hasarları önleme yöntemleri araştırılmıştır. Böylelikle mevcut yönetmeliklere de katkı sağlayacak bir çalışma olması hedeflenmiştir. Tez kapsamında deneysel bir çalışma yapılmış olup, 6 farklı numune üretilmiştir. İlk 4 deneyde etriye aralığının ve yatay pilye kullanımının esas kiriş davranışına etkisi incelenmiş, son iki deneyde ise karbon ve cam fiber güçlendirme polimer (FRP) tekstil malzemeleriyle esas kirişte hasar alması muhtemel bölgeler güçlendirilmiş ve bu güçlendirmenin esas kiriş davranışına etkisi incelenmiştir. Yapılan deneysel çalışmadan elde edilen veriler kullanılarak her deney için deplasman, rijitlik, tüketilen enerji ve eğim açısı grafikleri çizilmiştir. Her deneyde oluşan hasarlar ve çatlaklar, çizilen grafiklerin ışığında yorumlanmış ve deneylerin sonuçları birbirleri ile karşılaştırılması yapılmıştır. Sonuç olarak yeni yapılacak binalar için, esas kirişin saplama kiriş ile kesiştiği bölgede enine donatı sıklaştırması ve yatay pilye ile birlikte kullanılmasının iyi bir seçenek olduğu ortaya konulmuştur. Mevcut yapıları temsilen oluşturulan kirişlerde ise karbon fiber güçlendirme polimer kumaşı ile güçlendirilen deney elemanının (SB-CFRP), tüm deneyler içerisinde en iyi yük taşıma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür. Ancak düşük deplasman seviyesinden dolayı tüketilen enerji ve sünekliği diğer yeni donatı tasarımı yapılan (esas kiriş saplama kiriş ile kesiştiği bölgede enine donati sıklaştırılmış (SB-STR), esas kiriş saplama kiriş ile kesiştiği bölgede iki adet yatay pilye konulmuş (SB-BB), esas kiriş saplama kiriş ile kesiştiği bölgede hem enine donati sıklaştırması hem de iki adet yatay pilye konulmuş (SB-STR-BB)) numunelere göre daha düşük sonuç vermiştir. Güçlendirme yapılan SB-CFRP ve cam fiber güçlendirme polimer kumaşı ile güçlendirilen deney elemanı (SB-GFRP) deney elemanlarının yapısal sonuçları karşılaştırıldığında SB-CFRP numunesinin enerji tüketiminin daha düşük ama daha sünek bir davranışa sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
Building damage assessment studies show that the common damages that occur in buildings are the shear damages and shear cracks that occur on the main beam due to the stud beam after examining earthquakes occurring from past to present in Turkey. Stud beams are not subject to the provisions given in the Turkish Building Earthquake Regulation 2018 and are used as auxiliary elements. Furthermore, since there are a limited number of articles or thesis made in the current literature on reinforced concrete stud beam, it has gained importance to conduct research on the subject. For this purpose, damages to the main beam due to the stud beam in the event of a possible earthquake and methods to prevent these damages were investigated. Thus, it is aimed to be a study that will contribute to the existing regulations. In addition, reinforced concrete stud beam related researches have gained importance since there are a limited number of researches made on this topic. Therefore, damages occurring on the main beam due to the stud beam in the event of a possible earthquake and methods of preventing these damages were investigated. Thus, it is aimed to be a study that will contribute to the existing regulations.
In this thesis, 6 different samples were prepared for experimental study. In the first 4 experiments, the effect of stirrup spacing and cranked bars usage on the behavior of the main beam was examined, and in the last two experiments, carbon and glass fiber strengthening polymer (FRP) textile materials were used to strengthen the areas that are likely to be damaged in the main beam and the effects of this strengthening on the behavior of the main beam were examined. Using the data obtained from the experimental study, displacement, rigidity, energy consumed and tilt angle graphs were obtained in each experiment. The damages and cracks that occurred in each experiment were interpreted in the light of the graphs obtained and the results of the experiments were compared with each other. As a result, tightening the transverse reinforcement in the area where the main beam intersects with the stud beam and using horizontal cranked shafts was obtained to be good option for new buildings. Additionally, it was observed that the SB-CFRP strengthened beam samples had the best load carrying capacity among all experiments carried out. However, the energy consumed due to low displacement level and ductility of these samples has given lower result than other internal reinforced samples (SB-STR, SB-BB, SB-STR-BB). After comparing the experimental results of SB-CFRP and SB-GFRP reinforced samples, it was observed that the energy consumption of the SB-CFRP sample had a lower but more ductile behavior.