Betonarme perdelerde burulma davranışının analitik ve deneysel olarak incelenmesi
Analytical and experimental investigation of torsional behavior of reinforced concrete walls
Yazar: ALPEREN TÜRKAY
Danışman: PROF. DR. FATİH ALTUN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2019
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Tasarım aşamasında dikkat edilmeyen yapısal düzensizliklere sahip yapılarda, olası bir deprem etkisi altında, taşıyıcı sistem elemanlarında tasarımda elde edilenin çok üstünde iç kuvvetler meydana gelmekte ve bu nedenle beklenmedik ağır hasarlar oluşmaktadır. Bu yapısal düzensizliklerin en önemlilerinden biri burulma düzensizliğidir. Bir yapıda, deprem kuvvetinin etkidiği düşünüldüğü kat kütle merkezi ile kat rijitlik merkezinin çakışmadığı durumlarda burulma düzensizliği oluşması muhtemeldir. Burulma düzensizliği, yapının düşey eksen etrafında dönmesine neden olmakta ve bu dönme, taşıyıcı sistem elemanlarında burulma etkileri meydana getirmektedir.
Bu çalışmada, yürürlükteki deprem yönetmeliğine göre tasarımı yapılan betonarme perdelerin basit (salt) burulma etkisi altındaki davranışları analitik ve deneysel olarak incelenmiştir. Boy/en oranları 7, 6, ve 5 olan betonarme perdeler 1/2 ölçeğinde tasarlanmıştır. Bir adet referans ve her orandan 3 adet olmak üzere toplam 10 adet betonarme perde numunesi üretilmiştir. Betonarme perdeler, eksenel yük altında ve tersinir tekrarlanır yükler kullanılarak salt burulma etkilerine maruz bırakılmışlardır. Analitik çalışmalarda ANSYS sonlu eleman programı ile TS-500 2000, ACI 318-14 ve  Eurocode 2 standartları kullanılmıştır.
Yapılan çalışmalar sonucunda; betonarme perdelere ait çatlak dağılımları, burulma çatlaması momentleri, maksimum burulma momentleri, çatlama öncesi ve çatlama sonrası burulma rijitlikleri ile dönme açıları elde edilmiştir. Elde edilen veriler tablo ve grafikler yardımı ile karşılaştırılmış ve sonuçlar tartışılmıştır. Boy/en oranı büyük olan betonarme perdelerin burulma dayanımlarının ve burulma rijitliklerinin daha büyük olduğu elde edilen sonuçlarda görülmektedir. Ayrıca burulma çatlaması ile betonarme perdelerin burulma rijitliklerinde önemli bir düşüş meydana gelmektedir.

Abstract:
The buildings which have structural irregularities can be exposed to large internal forces and can be severely damaged under possible earthquake effects. One of the most important of these structural irregularities is torsional irregularity. Torsional irregularity is likely to occur when the floor center of mass and the floor rigidity center don't coincide. Torsional irregularity causes the structure to rotate about the vertical axis and this rotation causes torsional effects on the structural system elements.
In this study, the torsional behavior of reinforced concrete walls which have been designed according to Turkish Earthquake Code has been investigated analytically and experimentally. Reinforced concrete walls having 7, 6, 5 length/width ratios (aspect ratios) have been designed in 1/2 scale. 10 reinforced concrete wall specimens have been produced. 3 specimens have 7, 4 specimens have 6 and 3 specimens have 5 aspect ratios. The reinforced concrete walls which are under the axial loads have been subjected to the torsional effects by using reversed cyclic loading. ANSYS finite element program and TS-500 2000, ACI 318-14, Eurocode 2 standards have been used in analytical studies.
As a result of the studies; crack distributions, torsional cracking moments, maximum torsional moments, torsional stiffnesses and rotation angles of the reinforced concrete walls have been obtained. Numerical results which have been given in tables and graphs have been discussed. It is understood from the results that the reinforced concrete walls having large cross sections have greater torsional strength and torsional stiffness. In addition, a significant decrease of torsional stiffness of the reinforced concrete walls have been occured with the occurrence of torsional cracking.