FRCM türü kompozitler kullanılarak güçlendirilen dolgu duvarlı betonarme çerçeve sistemlerin yatay yükler altında deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of reinforced concrete frame systems with filled, under horizontal loads, reinforced using FRCM-type composites
Yazar: ŞEYMA ÜNER
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HİDAYET ÖZDEMİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Betonarme çerçeve = Reinforced concrete frame ; Kompozitler = Composites ; Tersinir yükleme = Reversible loading ; Yapısal güçlendirme = Structural empowerment ; Yatay yükler = Horizontal loads

Özet:
Betonarme yapıların, yapısal performanslarının artırılması amacıyla birçok güçlendirme tekniği kullanılmaktadır. Bu tekniklerden biri de yapısal elemanlara dıştan tatbik edilen FRCM (Fiber Reinforcement Cementitious Matrix) malzemesinin kullanılmasıdır. Bu çalışmada TBDY (2018)'e uygun olarak üretilen dört adet, ½ ölçekli, tek katlı ve tek açıklıklı betonarme çerçevelerin güçlendirilmesinde FRCM türü kompozitlerin etkinliği araştırılmıştır. Üretilen numunelerden bir tanesi dolgu duvarsız olarak bırakılmış, diğer üç numune dolgu duvarlı ve sıvalı olarak üretilmiştir. Dolgu duvarlı numunelerden biri güçlendirilmeden bırakılırken, diğer numunelerden biri tek kat G-FRCM ile diğeri çift kat G-FRCM ile güçlendirilmiştir. Dolgu duvarsız olarak üretilen çerçeve ve güçlendirilmeden bırakılan dolgu duvarlı çerçeve referans numunelerimizi oluşturmaktadır. Numuneler deprem benzeri tersinir tekrarlı yüklemeler altında deneysel olarak incelenmiştir. Referans numuneler ve güçlendirilen numunelerin yatay yük taşıma kapasiteleri, başlangıç rijitlikleri ve enerji tüketme kapasiteleri kıyaslanarak FRCM türü kompozitlerle yapılan güçlendirmenin etkisi araştırılmıştır. Çalışma sonucunda, dolgu duvarlı çerçevenin tek kat G-FRCM ile güçlendirilmesi yatay yük taşıma kapasitesini %69 artırmış, betonarme çerçeveye çift kat G-FRCM uygulaması yatay yük taşıma kapasitesini %108 artırmıştır. Başlangıç rijitlikleri kıyaslandığında betonarme çerçeveye dolgu duvar ilavesi başlangıç rijitliğini %146 artırmıştır. Betonarme çerçeveye dolgu duvar ve tek kat G-FRCM ilavesi başlangıç rijitliğini %277 artırmış, dolgu duvar ve çift kat G-FRCM ilavesi ise başlangıç rijitliğini %353 artırmıştır.

Anahtar Kelimeler: FRCM, dolgu duvarlı betonarme çerçeve, yapısal güçlendirme, tersinir tekrarlı yatay yükleme

Abstract:
Many reinforcement techniques are used in order to increase the structural performance of reinforced concrete structures. One of these techniques is the use of FRCM (Fiber Reinforcement Cementitious Matrix) material applied externally to the structural elements. In this study, the effectiveness of FRCM type composites has been investigated in reinforcing four ½ scale, single storey and single span reinforced concrete frames produced in accordance with TBDY (2018). While one of the produced samples was left without infill wall, the other three samples were produced with infill walls and plastered. One of the infill-walled samples was left unreinforced, and one of the other samples were reinforced with a single layer of G-FRCM and the other with a double layer of G-FRCM. The frame produced without infill wall and the frame with infill wall left without reinforcement constitute our reference samples. The samples were investigated experimentally under earthquake-like reversible cyclic loading. The effect of reinforcement with FRCM type composites was investigated by comparing the lateral load carrying capacities, initial stiffness and energy consumption capacities of the reference samples and the reinforced samples. As a result of the study, the reinforcement of the infilled frame with a single layer of G-FRCM increased the horizontal load bearing capacity by 69%, the application of double layers of G-FRCM to the reinforced concrete frame increased the horizontal load bearing capacity by 108%. When the initial stiffnesses are compared, the addition of infill wall to the reinforced concrete frame increased the initial stiffness by 146%. The addition of infill wall and single layer G-FRCM to the reinforced concrete frame increased the initial stiffness by 277%, while the addition of infill wall and double layer G-FRCM increased the initial stiffness by 353%

Keywords: FRCM, reinforced concrete frame with infill walls, structural reinforcement, reversible repetitive horizontal loading