Üç boyutlu betonarme çerçevelerin katkılı sıva ve gergi elemanları ile güçlendirilmesi
Strenghthening with reinforcement plaster and tension rope members of 3d rc buldings
Yazar: CEM MERT
Danışman: DOÇ. DR. MUHİDDİN BAĞCI
Celal Bayar Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Yapı Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: İnşaat Mühendisliği = Civil Engineering
Dizin: Sarsma tablası = Shaking table

Özet:
Betonarme yapıların deprem, zemin oturması, yönetmelik ve kullanım amacı değişikliği gibi sebeplerden dolayı güçlendirilmesi ya da yıkılması gerekebilir. Bunun yanında bu yapıların yapım koşullarının irdelenmesi sonucu yetersiz mühendislik hizmeti almış olması, hazır beton ya da nervürlü demir kullanılmamış olması gibi nedenlerden dolayı da güçlendirilmesi söz konusu olabilir.  Manisa Valiliği ve Celal Bayar Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü arasında imzalanan protokol ile proje ekibi tarafından incelenen Manisa İli'ndeki okul binalarının yaklaşık %90'ının güçlendirilmesi gerektiği belirlenmiştir. Bu yüksek oranın sadece okul binaları ile sınırlı olmadığı, o dönemlerde inşa edilmiş olan konut, hastane veya işyeri gibi yapılar için de geçerli olabileceği öngörülmektedir. Yapı stokunun büyüklüğü düşünüldüğünde hızlı uygulanabilen, ekonomik ve güvenilir güçlendirme yöntemlerine olan ihtiyacın önemi daha iyi anlaşılabilir.
Günümüzde güçlendirilmesi gereken betonarme yapılar için betonarme perde, mantolama, FRP, çelik profil veya hasır çelik uygulaması gibi yöntemler sıklıkla kullanılmaktadır. Bu çalışmada bu yöntemlere alternatif olabileceği düşünülen ekonomik ve güvenilir yeni yöntemler geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu yöntemlerden biri üç boyutlu betonarme çerçevelerin gergi halatları ile güçlendirilmesidir. Diğeri ise literatürde ve uygulamada tuğla dolgu duvarları güçlendirmek için sıklıkla kullanılan hasır çelik yöntemine alternatif, çelik lifli sıva uygulamasıdır. Çalışma kapsamında hasarsız ve hasarlı betonarme yapıların güçlendirilmesi benzeştirilmiş deprem yükleri altında incelenmiştir. İki katlı ve tek açıklıklı betonarme yapıların deprem simülatörü üzerinde deprem yüklemesine tabi tutularak hasar alması sağlanmıştır. Daha sonra bu yapıların tuğla dolgu duvarları çelik lifli beton sıva ve çerçeveleri çelik gergi halatlar kullanılarak güçlendirilmiş ve yapılara tekrar deprem yükleri uygulanmıştır. Böylece güçlendirme yöntemlerinin etkinliği incelenmiştir. Çalışmada kullanılan en uygun çelik lif tipi ve kullanım miktarı daha önce tamamlanan Müh2012-98 numaralı BAP proje sonuçlarına göre belirlenmiştir. Tamamlanan bu projede ölçekli tuğla duvarlara çelik lifli sıva harcı uygulanmıştır. Yapılan deneyler ile maksimum yük kapasite değerleri, kesme dayanım oranları, rijitlik oranları, deformasyon yapabilme yetenekleri ve tüketilen enerji miktarları karşılaştırılmış ve en uygun lif oranına ulaşılmıştır. Bu sebep ile tuğla duvarların hacimce %3 oranında çelik life sahip sıva ile sıvanması düşünülmüştür.
Çalışmada tüm yapıların dinamik mod şekilleri ve frekansları Operasyonal Modal Analiz (OMA) yöntemi ile belirlenmeye çalışılmıştır. Böylece güçlendirme yöntemlerinin yapının dinamik karakteristikleri üzerindeki etkisi de ele alınmıştır. Çalışma sonucunda her iki yöntem ile güçlendirilmiş yapının yatay deformasyon yapabilme yeteneği, yatay yük kapasitesi ve yapı periyotları araştırılmıştır. Olumlu sonuçlar elde edildiğinden, mevcut yapıların güçlendirilmesi için alternatif yöntemler geliştirildiği söylenebilir.

Abstract:
Concrete structures need to be destroyed or strengthened due to several reasons such as ground subsidence, earthquake, changes in codes and changes in usage objectives. Moreover, these structures need to be strengthened because they do not receive adequate engineering service, and ready mixed concrete and ribbed iron are not used in them. Based on the protocol signed between Governorship of Manisa and Civil Engineering Department of Celal Bayar University, a project team was established and they concluded that about 90% of school buildings in Manisa need to be strengthened. This very high percentage may imply that other buildings such as houses, hospital and businesses may have similar construction issues. To this end, a fast, economical, applicable and reliable method is needed to evaluate safety of these buildings. 
Nowadays, reinforcement concrete shear wall, jacketing, FRP, steel profile or matting steel application, are among the methods widely used to reinforce concrete structures. Our study aims to develop a new reinforcement method, which is theorized to be alternative, economical and dependable. In this study, brick masonry walls in the literature and in practice often used to reinforce steel cordmethod is intended to develop an alternative method. Within the scope of our study, damaged and undamaged structures will be strengthened under the real seismic loads. Two- story and single-span concrete structures will be subjected to seismic loads using earthquake simulators and the damage will be artificially made. Then, the building will be strengthened using steel fiber concrete, steel cord and these structures will be subjected to seismic loads. Thus, the efficiency of reinforcement method will be determined. The optimum steel fiber type and its amount was previously determined in a project named MUH-2012-98. Steel fiber plaster mortar was applied to brick walls in this project. Maximum load capacity value, shear strength, rigidity ratio, deformation ability and the energy used were evaluated and the optimum fiber ratio was achieved. Therefore, plaster mortar having 3 % steel fiber will be applied to brick walls in the present study.  Moreover, strengthened brick walls will be anchored to beam and columns enabling brick walls to be compatible with the structure. Moreover, strengthened brick walls will be anchored to beam and columns enabling brick walls to be compatible with the structure. 
Dynamic characteristics of all structures will be determined using Operational Modal Analysis (OMA). By accurately determining dynamic characteristics such as period and damping ratio of structures using computerized analysis, more realistic results will be obtained. On top of that, the effects, reinforcement methods have on the dynamic nature of the structure have received considerable attention.With our study, the horizontal deformation ability, the horizontal load capacity and the periods of the structure will be investigated. Provided that our study becomes a success, reinforcement of a structure will be alternatively accomplished. With the use of these new methods, a number of structures in Manisa province of Turkey will be strengthened using faster, easier, more economical methods.