Betonarme perdelerle güçlendirilmiş yapıların performans analizi /
Yazar: HİLAL YAYLA
Danışman: PROF. DR. İLKER KAZAZ
Erzurum Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering

Özet:
Ülkemiz dünyanın en etkin deprem kuşaklarından birinin üzerinde bulunur. Geçmişte yaşanmış birçok deprem mevcut betonarme yapı stokunun depremlerde yetersiz olduğunu göstermiştir. Günümüzde ise meydana gelebilecek herhangi bir deprem durumunda performansı yetersiz olan yapılar için güçlendirme veya onarım yoluna gidilmiştir. Güçlendirme yöntemlerinin kullanılması hem yapı performansını arttırır hem de yapının yıkılıp yeniden inşa edilmesinden daha az maliyetlidir. Bu tez kapsamında betonarme perdelerle güçlendirilen okul binasının mevcut durumu ve betonarme perdelerle güçlendirilmiş durumunun SAP2000 Programıyla (Structural Analysis Program) modellenmesi yapılmıştır. Mevcut ve güçlendirilmiş yapının modellemesi üzerinden nonlineer analizler yapılmış, farklı deprem yer hareket düzeylerine göre binanın performansı hakkında çıkarımlar yapılmıştır. Çerçeve (frame) elemanları ile modellenen kolon, perde ve kirişlerin uçlarında doğrusal olmayan davranışı karakterize eden yığılı plastik mafsalların tanımı ve özelliklerinin belirlenmesiyle ilgili birçok çalışma mevcuttur. Ancak, perdelerin kabuk (shell) elemanlar ile modellenmesi durumunda perde davranışının doğru bir şekilde elde edilmesi, malzeme tanımı, sonlu eleman ağ yoğunluğu ve eleman özellikleri gibi değişkenlere bağlı olup bu konuda yeterli çalışma bulunmamaktadır.  Tez kapsamında yapılan parametrik çalışma ile, sonlu eleman ağının betonarme perde davranışı üzerindeki etkisi incelenmiştir. Çalışma içerisinde 3 katlı tipik betonarme perdenin yatay yük etkisinde davranışı; sonlu eleman ağ yoğunluğu temel alınarak, farklı beton dayanımları ve eksenel yük oranları için modelleme yapılmıştır. SAP2000 kabuk elemanıyla elde edilen sonuçlar daha önce birçok çalışmada doğrusal olmayan perde davranışını modellemekte güvenilir değerler veren ANSYS yazılımının sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. Bu sonuçlar ışığında kabuk (Shell) elemanlarla modellenen betonarme perde elemanları için uygun ağ yoğunluğu belirlenmiştir.

Abstract:
Our cuntry is located on an earthquake prone contry in the world. Many earthquakes experienced in the past shown that the existing reinforced concrete building stocks is insufficient in earthquakes. Today in the event of an earthquake that may occur reinforcement or repair has been made for the structures in sufficient performance. The use of reinforcement methods both increases the performans of the building and is less costly than demolishing and rebuilding the structure. Within the scope this dissertation, the existing state of reinforced with reinforce concrete shear walls and the reinforced concrete shear wall are modeled with the SAP2000 program( Structural Analysis Program). Nonlineer analyzes were made on the modeling of the existing and reinforced structure, and inferences were made about the performance of the building according to different earthquake ground motion levels. There are many studies related to properties and definition of stached plastic hinge that characterize nonlineer behavior at the ends of columns, shear wall and beams modeled with frame elements. However, in case the shear walls are modeled with Shell elements, obtaining the shear wall behavior correctly depends on variables such as material definition, finite element mesh density and element properties, and there aren't enough studies on this subject. With the parametric study carried out within the scope of thesis, the effect of the finite element mesh on the reinforced concrete shear wall was investigated. Behavior of typical 3-storey reinforced concrete shear wall under horizontal load in the study; based on the finite element mesh density, modeling was performed for different concrete strengths and axial load ratios. The results obtained with the SAP2000 shell element have been compared with the results of the ANSYS software, which gives reliable values in modeling the nonlineer concrete reinforced shear wall behavior in many studyies. In the light of these results, the appropriate mesh density was determined for the reinforced concrete shear wall elements modeled with Shell elements.